JPWO2015186769A1 - 食品、医薬品、化粧品及び飼料に利用される非晶質ケイ素、及びその製造方法、製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
2 キルン
2a 乾燥部
2b 燃焼部
2c 内部空間
2in 入口
2out 出口
3 燃焼室
3a 排気管
4 加熱源
5 配管部
6 冷却部
7 脱臭部
8 乾留ガス回収部
9 補助加熱源
10 蒸気煙経路
11 油化部
12 配水管
13 ファン
14 ホッパ
15 原料供給配管
16 供給スクリュー
17 第2排出配管
18 冷却装置
19 接続管(下流側排ガス管)
19a 下流側排ガス管上管
19b 下流側排ガス管下管
20 搬送スクリュー
21 搬送スクリュー
22 蒸気抜きパイプ(上流側排ガス管)
22a 上流側排ガス管上管
22b 上流側排ガス管下管
23 煙突部
24 循環管
25 ガス抜きパイプ
26 大気・酸素供給菅
30 接続部
60 回収部
31 螺旋羽
41 撹拌羽
51 スクリュー軸
61 エア供給開口部
71 大気供給菅
81 酸素供給菅
91 消煙装置
P 投入素材
Q 非晶質ケイ素を含む素材
100、101 もみ殻炭
200 カプセルのフタ
300 カプセルの容器
400 カプセル
500 カプセル型食品
501 ペレット型食品
600 バインダー
図1は、もみ殻燃焼物のX線解析スペクトルの図である。
図1にて、上から、燃焼温度450℃の場合、燃焼温度550℃の場合、燃焼温度650℃の場合、燃焼温度700℃の場合のX線解析スペクトルの図である。いずれの場合も、X線解析スペクトルの形は、結晶性を示すピークが無いブロードな形であり、もみ殻燃焼物が、非晶質であることが判る。
図2は、もみ殻燃焼物の40℃精製水への溶解試験結果である。
図2に示す試験結果から、製造温度が低いほど水溶性に優れていることが判る。また、非晶質ケイ素の一種である「シリカゲル」の場合は、ほとんど溶解していないことが判る。図1、図2に示したX線解析結果と合わせて考えると、非晶質ケイ素であっても必ずしも全てが容易に水溶化する訳ではなく、製造温度や製法によって大きく性質が異なる。製造温度が低いともみ殻燃焼物の水溶性が高い反面、製造時間が長時間となり経済性に優れない。また、500℃を下回ると発がん性物質であるベンツピレンが生成する可能性があるため、食用に適さない。製造温度が高いと製造は容易になるが、水溶性が低くなる。一般に800℃を超えるともみ殻燃焼物が結晶化するとされ、結晶性ケイ素もまた発がん性が指摘されているため、同じく食用には適さない。
従って、発がん性物質を含まず、水溶性が高い非晶質ケイ素は、製造温度500℃以上で出来る限り低い温度ということになる。これに製造効率を勘案すると、実用上の最適製造温度は550〜650℃の範囲となる。
燃焼温度600℃のもみ殻燃焼物から得た、非晶質ケイ素について、各種の分析を実施したので、その一連の結果について記載する。なお、検査機関は、株式会社日本食品機能分析研究所である。
表1は、本発明の非晶質ケイ素を含むもみ殻燃焼物の細菌に関する試験結果である。
表1より、一般生菌数は300以下/g、および大腸菌群は、陰性であることが判る。
Guideline for the Testing of Chemicals 404(2002)に準拠し、ウサギを用いる皮膚一次刺激性試験を行った。
検体をウサギ3匹の無傷及び有傷皮膚に24時間閉鎖適用した。その結果,除去後1時間に全例で非常に軽度〜はっきりした紅斑加えて2例では非常に軽度な浮腫が見られたが、72時間までに消失した。
ISO 10993-10 Biological
Evaluation of Medical
Devices-Part 10(2010)に従って求めた一次刺激性インデックス(P.I.I.)は0.4となった。
以上のことから、ウサギを用いる皮膚一次刺激性試験において、検体は「無刺激性」の範疇に入るものと評価された。
食品、医薬品への応用
本発明の非晶質ケイ素は、人体の骨密度の改善に効果がある。被験者40歳台から80歳台に、毎日、本発明の非晶質ケイ素を与えた結果、骨密度が、上昇する傾向がえられた。骨密度の改善のためのサプリメントとしての応用も可能性がある。
表10は、本発明の非晶質ケイ素を含む粉末(ケイ素含有量40%以上)を45歳〜82歳の男女10名に1日平均約100mg摂取してもらい、摂取前後の骨密度を測定した結果である。
ここで、表10は被験者のかかとの骨の超音波骨密度測定結果である。
表10によると、摂取前後の比較で、被験者、45歳〜82歳の男女10名全員の骨密度が上昇している事がわかる。
化粧品への応用
ケイ素は人体にも含まれ、毛髪、爪、血管、骨、関節や細胞壁などに存在しており、生体内のケイ素はコラーゲンを束ねる作用を持ち、骨、毛髪、爪、コラーゲンの再生や補強、維持に役立つ他、肌の保湿などにも影響を及ぼす。
飼料への応用
本実施例は、本発明の非晶質ケイ素を飼料に混ぜて用いる例である。非晶質ケイ素を直接、家畜の飼料に混ぜる方法である。これによって、家畜及び愛がん動物の健康を増進し、また肉質の改善も行われる。
図3は、本実施例の燃焼装置の図である。
本発明で使用される燃焼装置は、内部に螺旋羽と攪拌羽1を配置した回転する一つのキルン2と、この一つのキルン2の内部に投入されたもみ殻等を大気または酸素または前記大気と前記酸素の混合ガスを供給する大気・酸素供給管26と、間接加熱しつつ、もみ殻等を燃焼して一つのキルン2の内部全体に熱を供給する燃焼室3と、燃焼室3内に臨むバーナー等の加熱源4と、キルン2の内部に投入されたもみ殻等に含まれる水分を燃焼室3の間接加熱によって蒸発させるようにキルン2の内部にエリア設定された乾燥部2aと、乾燥部2aで乾燥処理されたもみ殻等を燃焼させるようにキルン2の内部にエリア設定された燃焼部2bと、を備えている。
図4は、本実施例の燃焼装置の他の例の図である。
本発明で使用される燃焼装置は、大気を供給する配管71と酸素を供給する配管81と、任意の温度設定が出来る電気炉等の間接加熱装置1とキルン2と、前記大気または前記酸素またはそれらの混合ガスをキルン内に供給する回転するスクリュー軸の開口部61と螺旋羽31と攪拌羽41と、を備えている。
Claims (8)
- もみ殻等を500℃以上、700℃以下の温度範囲にて、撹拌しながら、前記もみ殻等の重量の6.7倍以上、20倍以下の質量の大気、または前記もみ殻等の重量に対して1.4倍以上、4倍以下の酸素ガス、または前記大気と前記酸素の混合ガスを炉内に導入し、燃焼させると同時に、もみ殻等の燃焼時に生じる燃焼ガスを炉内から排出させて、もみ殻等の燃焼物を得る手段で行われる、タール、結晶物、残留農薬及び発がん性物質を含まない、多孔質で水溶化し易い非晶質ケイ素を製造することを特徴とする非晶質ケイ素の製造方法。
- もみ殻等を550℃以上、650℃以下の温度範囲にて、撹拌しながら、前記もみ殻等の重量の6.7倍以上、20倍以下の質量の大気、または前記もみ殻等の重量に対して1.4倍以上、4倍以下の酸素ガス、または前記大気と前記酸素の混合ガスを炉内に導入し、燃焼させると同時に、もみ殻等の燃焼時に生じる燃焼ガスを炉内から排出させて、もみ殻等の燃焼物を得る手段で行われる、タール、結晶物、残留農薬及び発がん性物質を含まない、多孔質で水溶化し易い非晶質ケイ素を製造することを特徴とする非晶質ケイ素の製造方法。
- もみ殻等を燃焼させて、もみ殻等の燃焼物を得る燃焼装置であって、前記燃焼装置は、外熱式の加熱部にロータリーキルン又はスクリューによる回転式加熱炉が備えられ、前記ロータリーキルンの回転軸部が、中空部を有し前記中空部に、大気が導入され、前記もみ殻等の燃焼時に発生する乾留ガスを炉外に排出する排気機構を有することを特徴とする燃焼装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項の非晶質ケイ素の製造方法によって製造されたもみ殻等から製造した非晶質ケイ素で、発がん性物質や結晶物を含まず、多孔質で水溶化し易い非晶質ケイ素。
- 請求項1ないし3のいずれか1項の非晶質ケイ素の製造方法によって製造された非晶質ケイ素を含有することを特徴とする食品。
- 請求項1ないし3のいずれか1項の非晶質ケイ素の製造方法によって製造された非晶質ケイ素を含有することを特徴とする医薬品。
- 請求項1ないし3のいずれか1項の非晶質ケイ素の製造方法によって製造された非晶質ケイ素を含有することを特徴とする化粧品である。
- 請求項1ないし3のいずれか1項の非晶質ケイ素の製造方法によって製造された非晶質ケイ素を含有することを特徴とする飼料。
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