KR101153438B1 - 해양심층수 천연 미네랄의 종류와 함량 제어를 통한 미네랄소금 제조 방법 - Google Patents
해양심층수 천연 미네랄의 종류와 함량 제어를 통한 미네랄소금 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101153438B1 KR101153438B1 KR1020080099645A KR20080099645A KR101153438B1 KR 101153438 B1 KR101153438 B1 KR 101153438B1 KR 1020080099645 A KR1020080099645 A KR 1020080099645A KR 20080099645 A KR20080099645 A KR 20080099645A KR 101153438 B1 KR101153438 B1 KR 101153438B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- salt
- mineral
- filtrate
- concentrator
- calcium
- Prior art date
Links
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 72
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 27
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 26
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 24
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 11
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 67
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 67
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 16
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 14
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 12
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 12
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 3
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 3
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004596 appetite loss Effects 0.000 description 2
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 2
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 208000019017 loss of appetite Diseases 0.000 description 2
- 235000021266 loss of appetite Nutrition 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 206010003645 Atopy Diseases 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000004434 Calcinosis Diseases 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- 208000012239 Developmental disease Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 208000037147 Hypercalcaemia Diseases 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 208000013016 Hypoglycemia Diseases 0.000 description 1
- 208000001953 Hypotension Diseases 0.000 description 1
- 208000007101 Muscle Cramp Diseases 0.000 description 1
- 208000000112 Myalgia Diseases 0.000 description 1
- 206010029148 Nephrolithiasis Diseases 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000001647 Renal Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000013738 Sleep Initiation and Maintenance disease Diseases 0.000 description 1
- 208000005392 Spasm Diseases 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229930003270 Vitamin B Natural products 0.000 description 1
- 229930003316 Vitamin D Natural products 0.000 description 1
- QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N Vitamin D3 Natural products C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C/C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 208000007502 anemia Diseases 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 206010003549 asthenia Diseases 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- ZHZFKLKREFECML-UHFFFAOYSA-L calcium;sulfate;hydrate Chemical compound O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O ZHZFKLKREFECML-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000148 hypercalcaemia Effects 0.000 description 1
- 208000030915 hypercalcemia disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002218 hypoglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036543 hypotension Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 206010022437 insomnia Diseases 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 201000006370 kidney failure Diseases 0.000 description 1
- RNDIHDKIZRODRW-UHFFFAOYSA-L magnesium;chloride;hydroxide Chemical compound [OH-].[Mg+2].[Cl-] RNDIHDKIZRODRW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000036630 mental development Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 208000013465 muscle pain Diseases 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- RECVMTHOQWMYFX-UHFFFAOYSA-N oxygen(1+) dihydride Chemical compound [OH2+] RECVMTHOQWMYFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008085 renal dysfunction Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 description 1
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 description 1
- 150000003710 vitamin D derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229940046008 vitamin d Drugs 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L27/00—Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
- A23L27/40—Table salts; Dietetic salt substitutes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/04—Chlorides
- C01D3/06—Preparation by working up brines; seawater or spent lyes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
- A23V2300/50—Concentrating, enriching or enhancing in functional factors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
해양심층수를 이용하여, 미네랄의 종류와 함량을 조절할 수 있는 미네랄소금 제조 방법이 개시된다. 상기 미네랄소금 제조 방법은 역삼투장치에 해양심층수를 통과시켜, 이온 성분을 포함하는 농축수를 얻는 단계; 제1 농축기를 이용하여, 상기 농축수의 50wt% 내지 90wt%(weight%)를 비중 1.13 내지 1.19가 되도록 가열 농축하고 여과하여, 탄산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 여액을 얻는 단계; 증발기를 통하여, 상기 여액을 증발시켜 미네랄 소금을 얻는 단계; 제2 농축기를 이용하여, 상기 농축수의 나머지 10wt% 내지 50wt%를 비중 1.15 내지 1.23이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 탄산칼슘 및 황산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 여액을 얻는 단계; 제3 농축기를 이용하여, 상기 제2 농축기에서 칼슘염이 분리된 여액을 비중 1.27 내지 1.38이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 간수와 순수소금을 얻는 단계; 및 상기 순수소금과 상기 미네랄 소금을 혼합조에서 혼합하고 결정화 하여, 미네랄 함량이 조절된 미네랄소금을 얻는 단계를 포함한다.
해양심층수, 미네랄소금, 역삼투장치
Description
본 발명은 미네랄소금 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 해양심층수를 이용하여, 미네랄의 종류와 함량을 조절할 수 있는 미네랄소금 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 해양심층수란 태양광이 도달하지 않는 수심 200m 이하의 깊은 바다 속에 위치하는 바닷물을 의미하는 것으로, 일본 수산청의 수산 심층수 협의회에서는 광합성에 의한 유기물 생성이 없고, 겨울철에 연직 혼합작용이 발생하지 않는 수심 200m이하의 해수를 해양심층수라고 정의하고 있다. 이러한 해양심층수는 생명활동에 필요한 무기 영양염이 다량 포함된 부영양성(富營養性), 화학물질에 의한 오염이 없는 청정성(淸淨性), 온도 변화가 거의 없는 저온 안정성(低溫安定性), 20기압 이상의 수압에서 오랜 세월에 걸쳐 숙성된 숙성성(熟成性) 등의 특성을 가 진 해양자원으로서, 수산분야(양식), 에너지 분야(냉방), 제품 분야(식품, 소금, 술, 생수, 화장품), 의료 분야(아토피성 피부치료) 등에 광범위하게 이용되고 있다. 특히, 해양심층수에는 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 및 나트륨의 4대 미네랄을 비롯하여, 아연, 셀렌, 망간 등의 각종 미네랄 성분이 포함되어 있으므로, 담수화를 통하여 미네랄수의 제조에 유용하게 사용되고 있다.
미네랄은 인간에게 필요한 5대 영양소 중의 하나로서, 신체 구성, 신체 기능 조절 등의 역할을 수행하고 있다. 미네랄의 결핍 및 과잉은 신체적, 정신적 발달을 저해하고, 각종 질병을 야기하는 원인이 되므로, 체내의 미네랄 밸런스(Mineral balance)를 유지하는 것이 중요하다. 미네랄 성분 중에서 칼슘(calcium, Ca++)은 뼈와 치아 형성, 근육, 신경 및 심장의 기능 조절, 혈액응고 촉진 등의 기능을 하며, 결핍 시에는 변비, 골다공증, 발육장애, 경련, 충치, 신경 불안증 등이 발생하고, 비타민 D와 함께 과량 복용 시 고칼슘혈증, 관절이나 신장에 칼슘 침착 등의 증상이 발생한다. 마그네슘(magnesium, Mg++)은 에너지 생성, 신경기능 조절, 비타민 B, E 대사의 촉진 등의 기능을 수행하며, 결핍 시에는 심장병, 고혈압, 신결석, 불면증, 부정맥, 저혈압, 식욕상실, 근육통, 빈혈 등이 발생하고, 과량 복용 시에는 신기능 이상 환자에게 위험하다. 칼륨(potassium, K+)은 세포내 산염기 평형 조절, 수분조절, 신경기능 유지, 세포기능 보존, 혈관확장, 뇌의 산소공급 등의 기능을 수행하며, 결핍 시에는 부정맥, 식욕감퇴, 근육경련, 변비, 피로, 무력증, 저혈당증 등이 발생하고, 과량 섭취 시 신부전 환자에게 위험하다.
상기 해양심층수로부터 생산된 소금은 환경오염물질이 전혀 함유되어 있지 않으며 표층 해수에서 생산된 소금에 비해 유해 금속의 농도도 낮으면서 인체에 유용한 다양한 미네랄 성분이 함유되어 있으므로 건강에 좋은 양질의 소금을 생산할 수 있는 특징이 있다. 그러나 단순히 오염이 적은 해양심층수로부터 소금을 얻는 것만이 아니라 인체에 유용한 미네랄 종류 및 함량을 조절한 미네랄소금을 제조하면 해양심층수의 장점을 보다 극대화할 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은, 해양심층수를 이용하여, 미네랄의 종류와 함량을 조절할 수 있는, 미네랄소금 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 해양심층수를 이용하여, 미네랄소금을 경제적으로 제조할 수 있는, 미네랄소금 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 역삼투장치에 해양심층수를 통과시켜, 이온 성분을 포함하는 농축수를 얻는 단계; 제1 농축기를 이용하여, 상기 농축수의 50wt% 내지 90wt%(weight%)를 비중 1.13 내지 1.19가 되도록 가열 농축하고 여과하여, 탄산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 여액을 얻는 단계; 증발기를 통하여, 상기 여액을 증발시켜 미네랄 소금을 얻는 단계; 제2 농축기를 이용하여, 상기 농축수의 나머지 10wt% 내지 50wt%를 비중 1.15 내지 1.23이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 탄산칼슘 및 황산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 여액을 얻는 단계; 제3 농축기를 이용하여, 상기 제2 농축기에서 칼슘염이 분리된 여액을 비중 1.27 내지 1.38이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 간수와 순수소금을 얻는 단계; 및 상기 순수소금과 상기 미네랄 소금을 혼합조에서 혼합하고 결정화 하여, 미네랄 함량이 조절된 미네랄소금을 얻는 단계를 포함하는 미네랄소금 제조 방법을 제공한다. 여기서, 상기 증발기는, 상기 여액을 비중 1.27 내지 1.38이 되도록 가열 농축할 수 있는 제4 농축기로 대체될 수 있고, 상기 제4 농축기는, 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 성분을 포함하는 간수와 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 성분이 분리된 미네랄 소금을 분리할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 미네랄소금 제조 방법은, 해양심층수의 담수화 과정에서 발생하는 부산물인, 역삼투장치에서 나오는 이온 성분을 포함하는 농축수를 활용하여 미네랄 함량이 높은 미네랄 소금과 염화나트륨(NaCl) 함량이 높은 순수소금을 제조할 수 있고, 미네랄 소금과 순수소금을 배합하여 미네랄소금의 미네랄 함량을 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 농축기를 이용하여 가열 농축하는 간단한 방법으로 해양심층수소금에 첨가되는 미네랄의 종류를 선택할 수 있고, 상기 제조과정에서 나 오는 간수는 그 자체로 고부가가치 상품이므로, 필요에 따라 간수의 생산량을 증대시켜 이익을 창출할 수 있어 경제적이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
해수의 담수화 방법으로는, 증발법, 역삼투막법, 전기투석법 등이 일반적으로 알려져 있다. 증발법은 해수를 증발시켜 용매인 물은 증발시키고, 용질은 잔류시키는 원리를 이용하는 것이며, 역삼투막법은 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 배제하고, 순수한 물만 통과시키는 반투막을 이용하여, 해수 중의 이온성 물질을 여과하는 방법이며, 전기투석법은 음이온막과 양이온막을 교대로 배치한 후, 음이온막과 양이온막의 양단에 위치한 전극에 직류 전압을 걸어, 양이온 및 음이온을 제거하여, 순수한 담수를 얻는 방법이다.
본 발명에 사용되는 해양심층수는 수심 200m 이상의 깊은 바다 속에서 취수한 것으로서, 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+), 칼슘 이온(Ca2+), 마그네슘 이온(Mg2+), 붕소 이온(B3+), 염소 이온(Cl-), 탄산 이온(CO3 2-), 황산 이온(SO4 2-) 등의 각종 이온 성분을 포함하며, 통상적으로 해양 심층수 1L 중, 10500mg의 나트륨 이온, 1350mg의 마그네슘 이온, 400mg의 칼슘 이온, 380mg의 칼륨 이온, 4.6mg의 붕소 이온을 포함한다. 상기 이온 성분들은 심층수의 온도 및 농도에 따라, 탄산칼 슘(CaCO3), 황산칼슘(CaSO4) 또는 황산칼슘수산화물(CaSO4?2H2O), 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO4), 염화칼륨(KCl), 염화마그네슘수산화물(MgCl2?2H2O) 등의 각종 무기염류를 형성한다.
본 발명은 상기 역삼투막법을 기초로 하여, 상기 해양심층수에 포함된 각종 미네랄 성분을 효율적으로 분리, 제거 및 혼합함으로써, 미네랄소금을 제조하는 것이다.
해양심층수를 이용하여 미네랄소금을 제조하기 위해서는, 먼저, 역삼투장치에 해양심층수를 통과시켜, 이온 성분을 포함하는 농축수를 얻는다. 여기서, 상기 농축수는, 농축수 1리터(liter)에 대하여 15,000mg 내지 28,500mg, 바람직하게는 20,000mg 내지 23,000mg의 나트륨 이온, 1,800mg 내지 3,600mg, 바람직하게는 1,900mg 내지 2,100mg의 마그네슘 이온, 500mg 내지 900mg, 바람직하게는, 600mg 내지 670mg의 칼슘 이온, 550mg 내지 950mg, 바람직하게는 630mg 내지 700mg의 칼륨 이온, 및 4mg내지 10mg, 바람직하게는 6mg 내지 7mg의 붕소 이온을 포함한다.
다음으로, 제1 농축기를 이용하여, 상기 농축수의 50wt% 내지 90wt%(weight%), 바람직하게는, 65wt% 내지 75wt%를 비중 1.13 내지 1.19, 바람직하게는, 1.14 내지 1.17이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 칼슘염 결정을 분리한다. 상기 칼슘염 결정의 분리 단계는, 상기 농축수를 가열 농축함에 따라, 무기염 류, 즉 미네랄이 더욱 농축되어 결정화되는 원리를 이용하는 것이다. 본 발명에 있어서, 농축수의 가열 농축 정도는 비중(동일한 온도, 동일한 압력 하에서 여액의 밀도/물의 밀도비로 나타냄, 고체(solid)와 분리 후 여액 측정 기준)으로 측정될 수 있다. 상기 농축수를 비중이 1.13 내지 1.19가 되도록 가열 농축하면, 식감이 나쁘고, 물에 잘 녹지 않는 등의 단점이 있는, 탄산칼슘(CaCO3)과 미량의 황산칼슘(CaSO4) 등의 결정이 석출되며, 이를 여과하여, 주성분으로서 탄산칼슘(CaCO3)을 포함하는 칼슘염을 분리하고, 여액을 얻을 수 있다.
상기 농축수를 50wt%보다 적게 사용하면, 그만큼 얻을 수 있는 여액이 줄어들어, 증발기 또는 제4 농축기를 통하여 얻을 수 있는 미네랄 소금의 양이 줄어든다. 90wt%보다 많이 사용하면, 그만큼 얻을 수 있는 여액이 증가하여, 증발기 또는 제4 농축기를 통해 얻을 수 있는 미네랄 함량이 높은 미네랄 소금의 양은 증가하지만, 나머지 농축수를 통하여 얻을 수 있는 순수소금의 양이 줄어든다. 따라서, 상기 농축수를 50wt%보다 적게 사용하거나 90wt%보다 많이 사용하면, 미네랄 소금과 순수소금을 배합하여, 최종 생산물인 미네랄소금의 미네랄 함량을 조절하기 힘들다.
상기 칼슘염을 분리하는 과정에서, 가열은 교반과 동시에 서서히 수행되는 것이 바람직하고, 상기 농축수의 비중이 1.13보다 낮도록 가열 농축되면, 칼슘염 결정이 거의 석출되지 않고, 비중이 1.19보다 높도록 가열 농축되면, 주성분으로서 황산칼슘(CaSO4)뿐만 아니라, 탄산칼슘(CaCO3), 황산나트륨(Na2SO4) 등이 과량 석출 되어 유용한 미네랄 성분이 여액으로부터 분리되어지기 때문에, 미네랄 함량이 높은 미네랄 소금을 얻을 수 없게 된다.
다음으로, 증발기를 사용하여, 상기 여액을 증발시켜 미네랄 함량이 풍부한 미네랄 소금을 얻는다. 필요에 따라, 증발기 대신 제4 농축기를 이용할 수 있으며, 상기 여액을 비중 1.27 내지 1.38, 바람직하게는, 1.28 내지 1.33이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 성분을 포함하는 간수와 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 성분이 분리된 미네랄 소금을 얻을 수 있다.
상기 미네랄 소금을 분리하는 과정에서, 가열은 교반과 동시에 서서히 수행되는 것이 바람직하고, 제4 농축기를 사용할 경우, 상기 여액의 비중이 1.27보다 낮게 가열 농축되면, 상기 간수에 인체에 유용한 마그네슘성분이 적게 함유되는 단점이 있고, 비중이 1.38보다 높게 가열 농축되면, 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄염류가 미네랄 소금에 포함되어, 상기 마그네슘이외의 미네랄 성분을 포함하는 간수를 얻을 수 없게 된다.
다음으로, 제2 농축기를 이용하여, 상기 농축수의 나머지 10wt% 내지 50wt%, 바람직하게는 25wt% 내지 35wt%를 비중 1.15 내지 1.23, 바람직하게는 1.17 내지 1.23이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 주성분으로서 탄산칼슘(CaCO3) 및 황산칼슘(CaSO4) 결정과 미량 성분으로서 황산칼슘나트륨(Na2Ca(SO4)2), 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO4), 황산칼륨(K2SO4), 황산나트륨(Na2SO4) 등의 결정이 석출되며, 이를 여과하여, 탄산칼슘 및 황산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고, 여액을 얻을 수 있다.
상기 칼슘염을 분리하는 과정에서, 가열은 교반과 동시에 서서히 수행되는 것이 바람직하고, 상기 농축수의 비중이 1.15보다 낮도록 가열 농축되면, 주성분으로서 탄산칼슘(CaCO3) 및 황산칼슘(CaSO4) 결정을 포함하는 식감이 나쁘고, 물에 잘 녹지 않는 칼슘염 결정이 충분히 석출되지 않는다. 비중이 1.23보다 높도록 가열 농축되면, 황산칼슘(CaSO4), 황산칼슘나트륨(Ca2Na(SO4)2)등의 유용한 미네랄이 여액으로부터 분리된 뿐만 아니라, 소금의 주성분인 염화나트륨 역시 상당량이 여액으로부터 분리되기 때문에 경제적이지 못하다.
다음으로, 제3 농축기를 이용하여, 상기 여액을 비중 1.27 내지 1.38, 바람직하게는, 1.28 내지 1.33이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 순수소금(NaCl)과 간수를 얻는다. 상기 순수소금이 제거된 간수는 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 성분을 포함한다. 상기 순수소금을 분리하는 과정에서, 가열은 교반과 동시에 서서히 수행되는 것이 바람직하고, 비중이 1.27보다 낮게 가열 농축되면, 원하는 순수소금의 수율이 낮아지고, 비중이 1.38보다 높게 가열 농축되면, 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄염류가 미네랄 소금에 포함되어, 상기 마그네슘이외의 미네랄 성분을 포함하는 간수를 얻을 수 없게 된다.
다음으로, 상기 미네랄 소금과 상기 순수소금을 혼합조에서 혼합하고, 결정화한 후, 건조하고 포장하여 미네랄 함량이 조절된 미네랄소금을 얻는다.
상기 미네랄 소금과 상기 순수소금의 혼합비율은, 얻고자 하는 해양심층수소금의 미네랄 함량에 따라, 예를 들어, 미네랄 소금/순수소금(질량비)이 1/100 내지 100/1, 바람직하게는 1/10 내지 10/1로 혼합될 수 있다.
또한, 상기 해양심층수소금의 미네랄 성분비는 자유롭게 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 농축기를 사용하여 상기 여액의 비중을 1.19 내지 1.23으로 조절하여 황산칼슘(CaSO4)을 보다 많이 분리함으로써, 보다 식감이 좋은 미네랄 소금을 제조할 수 있으며, 마그네슘, 칼륨 등의 미네랄 성분 또한 비중 조절을 통하여 조절이 가능하다.
본 발명에 따른 미네랄소금 제조 방법에 있어서, 해양심층수는 부유물질을 제거하기 위한, 여과 등의 전처리 공정을 거친 후 사용될 수 있다. 상기 전처리 공정은, 역삼투 여과(Reverse osmosis filtration)시, 막 막힘(Fouling) 현상을 야기시킬 수 있는 불순물을 제거하기 위한 것으로서, 통상적인 정밀여과(Micro-filter) 또는 한외여과(Ultra-filter)에 의하여 수행될 수 있다.
Claims (3)
- 역삼투장치에 해양심층수를 통과시켜, 이온 성분을 포함하는 농축수를 얻는 단계;제1 농축기를 이용하여, 상기 농축수 50wt% 내지 90wt%를 비중 1.13 내지 1.19가 되도록 가열 농축하고 여과하여, 탄산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 여액을 얻는 단계;증발기를 통하여, 상기 여액을 증발시켜 미네랄 소금을 얻는 단계;제2 농축기를 이용하여, 상기 농축수의 나머지 10wt% 내지 50wt%를 비중 1.15 내지 1.23이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 탄산칼슘 및 황산칼슘 결정을 포함하는 칼슘염을 분리하고 여액을 얻는 단계;제3 농축기를 이용하여, 상기 제2 농축기에서 칼슘염이 분리된 여액을 비중 1.27 내지 1.38이 되도록 가열 농축하고 여과하여, 간수와 순수소금을 얻는 단계; 및상기 순수소금과 상기 미네랄 소금을 혼합조에서 혼합하고 결정화 하여, 미네랄 배합량이 조절된 미네랄소금을 얻는 단계를 포함하는 해양 심층수를 이용한 미네랄소금 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 증발기는, 상기 여액을 비중 1.27 내지 1.38이 되도록 가열 농축할 수 있는 제4 농축기로 대체될 수 있는 것인 해양심층수를 이용한 미네 랄소금 제조 방법.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080099645A KR101153438B1 (ko) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 해양심층수 천연 미네랄의 종류와 함량 제어를 통한 미네랄소금 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080099645A KR101153438B1 (ko) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 해양심층수 천연 미네랄의 종류와 함량 제어를 통한 미네랄소금 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100040504A KR20100040504A (ko) | 2010-04-20 |
| KR101153438B1 true KR101153438B1 (ko) | 2012-06-05 |
Family
ID=42216582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080099645A KR101153438B1 (ko) | 2008-10-10 | 2008-10-10 | 해양심층수 천연 미네랄의 종류와 함량 제어를 통한 미네랄소금 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101153438B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140010656A (ko) * | 2012-07-16 | 2014-01-27 | 주식회사 아리바이오 | 칼슘염의 정제 방법 |
| KR101949772B1 (ko) | 2017-11-10 | 2019-02-19 | 한국해양과학기술원 | 미세여과 육각수 농축을 통한 비닐하우스 천일염 대량생산 시스템 및 방법 |
| KR102150382B1 (ko) | 2020-05-18 | 2020-09-01 | 장철순 | 천일염 생산을 체험 학습하는 천일염 생산 시스템 및 그로부터 생산된 천일염. |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101227157B1 (ko) * | 2011-10-26 | 2013-01-28 | (주)케이피아이엔디 | 해양심층수에 의한 연속식 식염제조설비 |
| KR101367477B1 (ko) * | 2012-05-30 | 2014-02-26 | 한국해양과학기술원 | 해수 전기분해 알칼리 수로부터 마그네슘염과 칼슘염을 포함한 미네랄 염의 분리 및 이를 이용한 미네랄음료의 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100548295B1 (ko) | 2003-12-30 | 2006-01-31 | 드림쏠트 주식회사 | 미네랄 해수소금제조를 위한 수평경사식 선회분무건조장치 및 제조방법 |
| KR100821383B1 (ko) | 2006-01-12 | 2008-04-10 | 서희동 | 해양 심층수로부터 염장식품에 이용하는 소금의 제조방법과이용방법 |
-
2008
- 2008-10-10 KR KR1020080099645A patent/KR101153438B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100548295B1 (ko) | 2003-12-30 | 2006-01-31 | 드림쏠트 주식회사 | 미네랄 해수소금제조를 위한 수평경사식 선회분무건조장치 및 제조방법 |
| KR100821383B1 (ko) | 2006-01-12 | 2008-04-10 | 서희동 | 해양 심층수로부터 염장식품에 이용하는 소금의 제조방법과이용방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140010656A (ko) * | 2012-07-16 | 2014-01-27 | 주식회사 아리바이오 | 칼슘염의 정제 방법 |
| KR101881937B1 (ko) | 2012-07-16 | 2018-07-26 | 주식회사 아리바이오 | 칼슘염의 정제 방법 |
| KR101949772B1 (ko) | 2017-11-10 | 2019-02-19 | 한국해양과학기술원 | 미세여과 육각수 농축을 통한 비닐하우스 천일염 대량생산 시스템 및 방법 |
| KR102150382B1 (ko) | 2020-05-18 | 2020-09-01 | 장철순 | 천일염 생산을 체험 학습하는 천일염 생산 시스템 및 그로부터 생산된 천일염. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20100040504A (ko) | 2010-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100945682B1 (ko) | 미네랄 성분 및 이온교환 조정을 통한 취식감 개선용 해양심층수 미네랄 워터 제조방법 | |
| KR100732066B1 (ko) | 해양심층수로부터 저온진공결정법을 이용한 고순도미네랄의 효율적 추출방법 | |
| KR100944538B1 (ko) | 해수를 이용한 미네랄 함유 고경도 미네랄 워터의 제조방법 | |
| KR100885175B1 (ko) | 해양심층수로부터 분리된 미네랄을 포함하는 미네랄 워터와미네랄염의 제조 방법 | |
| KR101639848B1 (ko) | Nf/ro/ed 분리막 연계시스템을 이용한 먹는 물 수질기준 적합 고경도 먹는 물 제조공정 | |
| KR101153438B1 (ko) | 해양심층수 천연 미네랄의 종류와 함량 제어를 통한 미네랄소금 제조 방법 | |
| KR100751581B1 (ko) | 미네랄 성분의 자유로운 조정이 가능한 해양 심층수를이용한 미네랄 워터의 제조방법 | |
| JP5919432B2 (ja) | 海水の電気分解アルカリ水からマグネシウム塩とカルシウム塩を含むミネラル塩の分離およびこれを用いたミネラル飲料の製造方法 | |
| WO2008153274A1 (en) | Preparation method of mineral water and mineral salt from deep ocean water | |
| KR101007332B1 (ko) | 해양심층수를 이용한 고 미네랄 워터의 제조방법 | |
| KR101367477B1 (ko) | 해수 전기분해 알칼리 수로부터 마그네슘염과 칼슘염을 포함한 미네랄 염의 분리 및 이를 이용한 미네랄음료의 제조방법 | |
| KR20160004063A (ko) | 이온교환 장치를 이용한 해수의 황산이온 제거 시스템 | |
| KR20140145309A (ko) | Nf/ro/ed 분리막 연계시스템을 이용한 해수(해양심층수) 처리수 제조공정 개발 | |
| KR101896227B1 (ko) | 해양 심층수 또는 염지하수로부터 고경도의 미네랄 워터를 제조하는 방법 | |
| KR101689059B1 (ko) | 해수 중 음이온 제거 및 탄산이온 전환을 이용한 미네랄 농축수 제조방법 | |
| JP2007289953A (ja) | 海水を原材料としたかん水、塩及び苦汁の製造方法、並びにかん水、塩及び苦汁。 | |
| TWI308061B (ko) | ||
| KR101242351B1 (ko) | 해수를 이용한 미네랄용액의 제조방법 | |
| KR101574327B1 (ko) | 용암해수로부터의 고순도 미네랄 분리방법 | |
| KR20100048613A (ko) | 해양심층수로부터 맞춤 미네랄수 및 미네랄소금 제조 방법 | |
| KR100759983B1 (ko) | 미네랄 성분의 자유로운 조정이 가능한 해양 심층수를이용한 미네랄 워터의 제조방법 | |
| JP2002085024A (ja) | 飲料用濃縮ミネラル液と飲料水 | |
| TW201639794A (zh) | 電解海水以製造礦泉飲料及殺菌消毒水之方法及利用其製造之礦泉飲料及殺菌消毒水 | |
| KR101767843B1 (ko) | 해양심층수를 사용한 액상소금의 제조방법 | |
| KR101998546B1 (ko) | 용암해수 미네랄 조정 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150612 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160504 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170508 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |