KR20200083326A - Method of separating mineral selectively from natural mineral resource and composition separated therefrom - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for selectively separating mineral, which includes: (a) performing primarily electrodialysis with respect to mineral seawater or seawater-treated water to obtain monovalent cation concentrated-water and divalent cation concentrated-water, respectively; (b) allowing the divalent cation concentrated water obtained in step (a) to pass through a cation exchange resin to obtain mineral concentrated water in which a divalent cation, which is contained in the divalent cation concentrated water, is substituted with a monovalent cation; and (c) secondarily performing electrodialysis with respect to the concentrated mineral water obtained in steps (c) and (b) to obtain a primary cationic mineral composition and a trace mineral composition, respectively. Various mineral compositions finally obtained in the separating method may be usefully used as various compositions such as a cosmetic composition, a food composition, and a pharmaceutical composition.

Description

천연 미네랄 자원으로부터 미네랄의 선택적인 분리방법 및 이로부터 분리된 조성물{METHOD OF SEPARATING MINERAL SELECTIVELY FROM NATURAL MINERAL RESOURCE AND COMPOSITION SEPARATED THEREFROM} METHOD OF SEPARATING MINERAL SELECTIVELY FROM NATURAL MINERAL RESOURCE AND COMPOSITION SEPARATED THEREFROM

본 발명은 천연 미네랄 자원인 미네랄 해수 및 해수 처리수로부터 미네랄의 선택적인 분리방법, 상기 분리방법에 의해 최종적으로 수득된 다양한 미네랄 조성물 및 이의 다양한 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a method for selectively separating minerals from mineral seawater and seawater treated water, which are natural mineral resources, various mineral compositions finally obtained by the separation method, and various uses thereof.

해수(sea water)는 지구 표면의 약 97%(한국농어촌공사 자료 참고)를 차지하는 거대한 수자원으로, 염분(평균: 3.5%)을 포함하여 바다에서 취수할 수 있는 물을 통틀어 일컫는다. 해수는 취수 위치에 따라 표층수, 해양심층수 및 용암해수 등 다양하게 세분화될 수 있다. 이러한 해수에는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 다량 미네랄과 철, 아연 등 미량 미네랄이 풍부하게 포함되어 있어 천연 미네랄 자원으로 불리고 있다.Sea water is a huge water resource that occupies about 97% of the earth's surface (see the Korea Rural Community Corporation data), and refers to water that can be taken from the sea, including salt (average: 3.5%). Seawater can be subdivided in various ways, such as surface water, deep ocean water, and lava seawater, depending on the location of intake. These sea waters are rich in trace minerals such as sodium, potassium, calcium, and magnesium, and trace minerals such as iron and zinc, which are called natural mineral resources.

해양심층수는 태양광이 도달하지 않는 수심 200m 아래 존재하는 청정 수자원으로 육지나 대기로부터의 오염물질 유입 가능성이 적고, 일년 내내 저온을 유지하며, 수천 년에 걸쳐 형성된 물이므로 그 성질이 안정적이다. 또한, 유기물 및 병원균이 거의 존재하지 않으며, 칼슘, 칼륨, 나트륨 등의 각종 미네랄이 70 종 이상 함유되어 있다. 이 미네랄 중 몇몇은 활성 산소 소거에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 해수와 해양심층수의 미네랄 조성은 Mg:Ca:K = 3:1:1로 인체의 체액과 미네랄 조성이 유사하게 구성되어 있으며, 이온 형태로 물속에 존재하므로 체내에 빠른 흡수가 가능하다.Deep ocean water is a clean water resource that exists below 200m below the sunlight, so it is less likely to enter pollutants from land or air, maintains low temperatures throughout the year, and is stable because it is formed over thousands of years. In addition, there are almost no organic substances and pathogens, and 70 or more kinds of minerals such as calcium, potassium, and sodium are contained. Some of these minerals are known to have excellent effects on free radical scavenging. In addition, the mineral composition of sea water and deep ocean water is Mg:Ca:K = 3:1:1, and the body fluid and mineral composition are similarly composed, and because they exist in water in the form of ions, they can be quickly absorbed into the body.

이로 인하여, 해수 내에 포함된 풍부한 미네랄 중 원하는 미네랄을 선택적으로 분리 또는 정제하여 보다 활용성을 배가시키고자 하는 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 다수의 특허에서 전기분해, 전기투석 또는 역삼투막을 이용한 해양심층수로부터 미네랄 소금 또는 미네랄 수를 제조하는 방법에 대해 기술하고 있다. 그러나 이는 단순히 해양심층수의 짠맛을 완화하기 위하여 과량의 염분(NaCl)을 제거한 물, 음료 또는 소금을 제조하는 방법에 관한 것이거나, 1가 이온과 2가 이온을 분리하는 공정에 관한 것이다. 따라서 상기의 기술로는 나트륨이 아닌 특정 미네랄 즉, 마그네슘, 칼슘 또는 칼륨을 선택적으로 분리하여 상기의 특정 미네랄이 다량 함유되어 있는 미네랄 조성물을 제조하는데 한계가 있다.For this reason, studies are being actively conducted to increase the utilization by selectively separating or purifying desired minerals among rich minerals contained in seawater. A number of patents describe a method for producing mineral salts or mineral water from deep ocean water using electrolysis, electrodialysis or reverse osmosis membranes. However, this simply relates to a method for producing water, beverage or salt in which excess salt (NaCl) is removed in order to alleviate the salty taste of deep ocean water, or a process for separating monovalent ions from divalent ions. Therefore, the above technique has limitations in preparing a mineral composition containing a large amount of the specific mineral by selectively separating a specific mineral other than sodium, that is, magnesium, calcium, or potassium.

특히 등록특허 KR 10-0899012에서 전기투석과 증발농축으로 미네랄을 분리하려는 시도가 있으나, 2가 양이온선택교환막은 현재 상용화되지 않았기 때문에 실제 산업화에 어려움이 있으며, 전기투석장치를 두 번 활용해야 하므로 비용적인 면에서 산업화에 어려움이 있다. 또한 전기분해를 통해 나트륨 이온을 난용성염으로 침전시켜 제거하므로 나트륨 이온을 미네랄 조성물로써 확보할 수 없다는 한계가 있다.Particularly, there is an attempt to separate minerals by electrodialysis and evaporation concentration in the registered patent KR 10-0899012, but since the divalent cation selective exchange membrane is not currently commercialized, it is difficult to actual industrialization, and the cost is required because the electrodialysis device must be used twice. There are difficulties in industrialization in terms of enemies. In addition, since sodium ions are precipitated and removed as poorly soluble salts through electrolysis, sodium ions cannot be obtained as mineral compositions.

여러 수처리공정에서 손실된 미네랄들은 체내에서 건강을 유지시키는 중요한 기능을 한다. 예를 들어 미네랄 상호간의 길항작용으로 대표적으로 나트륨과 칼륨의 경우 상호 체내 밸런스를 유지하면서 신체의 혈압 및 수분함량을 유지시키는데 큰 역할을 한다. 마그네슘과 칼슘의 경우에도 상호 미네랄 함량을 유지시키는 서로 중요한 역할을 하며 이와 같은 밸런스가 무너질 경우 고혈압, 당뇨병, 대사증후군과 같은 성인병이 유발된다. 그 밖에 미량미네랄도 인체에 중요한 역할을 한다. 셀레늄은 활성 산소를 제거하는 역할을 하며, 몰리브덴은 질소 대사에 관여하고, 철은 산소 공급원인 헤모글로빈에 필수 요소이다.Minerals lost in various water treatment processes play an important role in maintaining health in the body. For example, antagonism between minerals, and representatively sodium and potassium, play a large role in maintaining blood pressure and water content in the body while maintaining mutual balance. Magnesium and calcium also play an important role in maintaining mutual mineral content, and when this balance is broken, adult diseases such as hypertension, diabetes, and metabolic syndrome are caused. In addition, trace minerals also play an important role in the human body. Selenium serves to remove free radicals, molybdenum is involved in nitrogen metabolism, and iron is essential for hemoglobin, the oxygen source.

이처럼 미네랄은 인체에 매우 중요한 요소로, 부족하면 결핍증을 초래하나 과잉 될 경우 과잉증을 유발하여 인체에 필요한 적정량을 섭취하는 것이 중요하다. 그러나 사람의 건강 상태, 신체적 특성, 식습관, 유전 등 다양한 사항에 따라 체내에 부족한 미네랄이 다르므로 미네랄을 선택적으로 분리할 수 있어야 각 사람들의 특성에 맞는 미네랄을 공급해 줄 수 있다. 따라서 다양한 활성 미네랄이 함유되어 있는 천연 미네랄 자원으로부터 각 미네랄 성분을 선택적으로 분리할 수 있다면, 각 개인에 따라 적절한 미네랄을 흡수되기 쉬운 이온 상태로 용이하게 공급할 수 있을 것이다.As such, minerals are a very important factor for the human body, and when it is insufficient, it causes deficiency, but when it is excessive, it causes an excess, so it is important to consume the proper amount necessary for the human body. However, minerals that are lacking in the body are different depending on various factors such as a person's health condition, physical characteristics, eating habits, and genetics, so minerals that can be selectively separated can be supplied with minerals suitable for each person's characteristics. Therefore, if each mineral component can be selectively separated from natural mineral resources containing various active minerals, it is possible to easily supply appropriate minerals in an easily absorbable ion state for each individual.

본 발명은 (a) 미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수를 각각 수득하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 수득한 2가 양이온 농축수를 양이온 교환 수지에 통과시켜, 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온이 1가 양이온으로 치환된 미네랄 농축수를 수득하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 수득한 미네랄 농축수를 2차 전기투석하여 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄(trace mineral) 조성물을 각각 수득하는 단계를 포함하는 미네랄의 선택적인 분리방법 등을 제공하고자 한다. The present invention comprises the steps of (a) primary electrodialysis of mineral seawater or seawater-treated water to obtain monovalent cation concentrated water and divalent cation concentrated water, respectively; (b) passing the divalent cation concentrated water obtained in the step (a) through a cation exchange resin to obtain mineral concentrated water in which the divalent cations in the divalent cation concentrated water are substituted with monovalent cations; And (c) secondary electrodialysis of the mineral concentrate obtained in the step (b) to obtain a primary cationic mineral composition and a trace mineral composition, respectively. Want to provide

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 상기 언급하지 않은 또 다른 과제들은 아래 기재된 내용을 통해 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art through the contents described below.

본 발명은 (a) 미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수를 각각 수득하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 수득한 2가 양이온 농축수를 양이온 교환 수지에 통과시켜, 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온이 1가 양이온으로 치환된 미네랄 농축수를 수득하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 수득한 미네랄 농축수를 2차 전기투석하여 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄(trace mineral) 조성물을 각각 수득하는 단계를 포함하는 미네랄의 선택적인 분리방법을 제공한다. The present invention comprises the steps of (a) primary electrodialysis of mineral seawater or seawater-treated water to obtain monovalent cation concentrated water and divalent cation concentrated water, respectively; (b) passing the divalent cation concentrated water obtained in the step (a) through a cation exchange resin to obtain mineral concentrated water in which the divalent cations in the divalent cation concentrated water are substituted with monovalent cations; And (c) secondary electrodialysis of the mineral concentrate obtained in the step (b) to obtain a primary cationic mineral composition and a trace mineral composition, respectively. do.

상기 (a) 단계에서 미네랄 해수 또는 해수 처리수는 표층수, 해양심층수 및 용암해수로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. In the step (a), the mineral seawater or seawater-treated water may be any one selected from the group consisting of surface water, deep ocean water, and lava seawater.

상기 (a) 내지 (c) 단계에서 1가 양이온은 나트륨 이온(Na+) 또는 칼륨 이온(K+)이고, 2가 양이온은 마그네슘 이온(Mg2+) 또는 칼슘 이온(Ca2+)일 수 있다. In the steps (a) to (c), the monovalent cation is sodium ion (Na + ) or potassium ion (K + ), and the divalent cation may be magnesium ion (Mg 2+ ) or calcium ion (Ca 2+ ). have.

상기 (b) 단계에서 이온교환수지는 제올라이트(zeolite) 또는 합성 고분자 양이온 교환 수지일 수 있다. In step (b), the ion exchange resin may be a zeolite or a synthetic polymer cation exchange resin.

상기 (b) 단계에서 미네랄 농축수는 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온의 총 농도는 저감되고, 1가 양이온의 총 농도는 증가될 수 있다. In the step (b), in the mineral concentrated water, the total concentration of divalent cations in the divalent cation concentrated water may be reduced, and the total concentration of monovalent cations may be increased.

상기 (c) 단계에서 미량 미네랄 조성물은 실리카, 철, 바나듐, 셀레늄, 몰리브덴, 구리, 인 및 아이오딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 미량 미네랄을 함유할 수 있다. In the step (c), the trace mineral composition may contain one or more trace minerals selected from the group consisting of silica, iron, vanadium, selenium, molybdenum, copper, phosphorus and iodine.

(d) 상기 (a) 단계에서 수득한 1가 양이온 농축수를 증발농축하여 나트륨염 및 칼륨 미네랄 조성물을 각각 수득하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. (d) evaporating and condensing the monovalent cation-concentrated water obtained in the step (a) to further obtain a sodium salt and a potassium mineral composition, respectively.

본 발명의 일 구현예로, 미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 수득되어, 짠맛이 증가된 1가 양이온 농축수로서, 상기 1가 양이온 농축수는 나트륨 이온 5500 ~ 6000 중량부를 기준으로, 칼륨 이온 300 ~ 400 중량부, 마그네슘 이온 400 ~ 500 중량부 및 칼슘 이온 100 ~ 200 중량부를 함유하는, 1가 양이온 농축수를 제공한다.In one embodiment of the present invention, the mineral seawater or seawater treated water is obtained by primary electrodialysis, and the saltiness is increased as monovalent cation concentrated water, wherein the monovalent cation concentrated water is based on 5500 to 6000 parts by weight of sodium ions. , 300-400 parts by weight of potassium ions, 400-500 parts by weight of magnesium ions, and 100-200 parts by weight of calcium ions.

본 발명의 다른 구현예로, 미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 수득되어, 단맛이 증가된 2가 양이온 농축수로서, 상기 2가 양이온 농축수는 마그네슘 이온 900 ~ 1000 중량부를 기준으로, 나트륨 이온 100 ~ 200 중량부, 칼륨 이온 1 ~ 15 중량부, 마그네슘 이온 900 ~ 1000 중량부 및 칼슘 이온 200 ~ 300 중량부를 함유하는, 2가 양이온 농축수를 제공한다.In another embodiment of the present invention, mineral seawater or seawater-treated water is obtained by primary electrodialysis, and is a divalent cation concentrated water with increased sweet taste, wherein the divalent cation concentrated water is based on 900 to 1000 parts by weight of magnesium ions. , 100 to 200 parts by weight of sodium ions, 1 to 15 parts by weight of potassium ions, 900 to 1000 parts by weight of magnesium ions, and 200 to 300 parts by weight of calcium ions.

본 발명은 천연 미네랄 자원인 미네랄 해수 및 해수 처리수로부터 미네랄의 선택적인 분리방법에 관한 것으로, (a) 1차 전기투석 단계; (b) 상기 1차 전기투석 단계로부터 수득된 2가 양이온 농축수를 대상으로 한 양이온 교환수지 단계; 및 (c) 2차 전기투석 단계를 필수적으로 포함하는 것을 특징으로 하는바, 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄 조성물 각각을 선택적으로 분리할 수 있다. 뿐만 아니라, (d) 상기 1차 전기투석 단계로부터 수득된 1가 양이온 농축수를 대상으로 한 증발농축 단계를 선택적으로 포함하는 경우, 칼륨 미네랄 조성물 역시 선택적으로 분리할 수 있다. 상기 분리방법에 의해 최종적으로 수득된 다양한 미네랄 조성물은 화장료 조성물, 식품 조성물 및 약학적 조성물 등 다양한 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a method for selectively separating minerals from natural mineral resources, mineral seawater and seawater treated water, comprising: (a) a primary electrodialysis step; (b) a cation exchange resin step for divalent cation concentrated water obtained from the first electrodialysis step; And (c) characterized in that it comprises a secondary electrodialysis step, it is possible to selectively separate each of the primary cationic mineral composition and the trace mineral composition. In addition, if (d) selectively comprises an evaporation and concentration step targeting the monovalent cation concentrated water obtained from the primary electrodialysis step, the potassium mineral composition can also be selectively separated. The various mineral compositions finally obtained by the separation method may be useful as various compositions such as cosmetic compositions, food compositions, and pharmaceutical compositions.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라, 천연 미네랄 자원인 미네랄 해수 및 해수 처리수로부터 미네랄의 선택적인 분리방법을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따라, 천연 미네랄 자원인 미네랄 해수 및 해수 처리수로부터 미네랄의 선택적인 분리방법을 나타낸 모식도이다.
1 is a schematic diagram showing a method for selectively separating minerals from mineral seawater and seawater treated water, which are natural mineral resources, according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a method for selectively separating minerals from mineral seawater and seawater treated water, which are natural mineral resources, according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 (a) 미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수를 각각 수득하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 수득한 2가 양이온 농축수를 양이온 교환 수지에 통과시켜, 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온이 1가 양이온으로 치환된 미네랄 농축수를 수득하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 수득한 미네랄 농축수를 2차 전기투석하여 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄(trace mineral) 조성물을 각각 수득하는 단계를 포함하는 미네랄의 선택적인 분리방법을 제공한다. The present invention comprises the steps of (a) primary electrodialysis of mineral seawater or seawater-treated water to obtain monovalent cation concentrated water and divalent cation concentrated water, respectively; (b) passing the divalent cation concentrated water obtained in the step (a) through a cation exchange resin to obtain mineral concentrated water in which the divalent cations in the divalent cation concentrated water are substituted with monovalent cations; And (c) secondary electrodialysis of the mineral concentrate obtained in the step (b) to obtain a primary cationic mineral composition and a trace mineral composition, respectively. do.

본 명세서 내 "1가 양이온"이라 함은 나트륨 이온(Na+) 또는 칼륨 이온(K+)을 의미하고, 본 명세서 내 "2가 양이온"이라 함은 마그네슘 이온(Mg2+) 또는 칼슘 이온(Ca2+)을 의미한다.The term "monovalent cation" in the present specification means sodium ion (Na + ) or potassium ion (K + ), and the term "divalent cation" in this specification means magnesium ion (Mg 2+ ) or calcium ion ( Ca 2+ ).

먼저, 본 발명에 따른 미네랄의 선택적인 분리방법은 미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수를 각각 수득하는 단계[(a) 단계]를 포함한다. First, the selective separation method of minerals according to the present invention includes the step of (1) step of obtaining a monovalent cation concentrate and a divalent cation concentrate by first electrodialysis of mineral seawater or seawater treated water. .

구체적으로, 상기 미네랄 해수 또는 해수 처리수라 함은 천연 미네랄 자원으로서, 다양한 미네랄을 함유하는 해수 또는 해수 처리수를 말하는 것으로, 이때, 해수는 바다에서 취수된 상태를 의미하는 것이고, 해수 처리수는 바다에서 취수된 다음, 멸균 또는 필터링 처리 등을 통해 물리적 처리를 수행한 상태를 의미한다. 보다 구체적으로, 상기 미네랄 해수 또는 해수 처리수는 표층수, 해양심층수 및 용암해수로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. Specifically, the mineral seawater or seawater-treated water is a natural mineral resource, and refers to seawater or seawater-treated water containing various minerals, wherein seawater refers to a state taken from the sea, and seawater-treated water is the sea After being taken from, it means a state in which physical treatment is performed through sterilization or filtering treatment. More specifically, the mineral seawater or seawater-treated water may be any one selected from the group consisting of surface water, deep ocean water, and lava seawater.

상기 1차 전기투석은 1가 양이온 교환막을 이용하여 수행될 수 있고, 이를 통해, 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수를 각각 수득할 수 있다. 상기 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수는 모두 상기 미네랄 해수 또는 해수 처리수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량이 감소될 수 있다. The primary electrodialysis can be performed using a monovalent cation exchange membrane, through which monovalent cation concentrated water and divalent cation concentrated water can be respectively obtained. Both the monovalent cation-concentrated water and divalent cation-concentrated water may have a reduced total amount of cationic minerals compared to the mineral seawater or seawater-treated water.

다만, 상기 1가 양이온 농축수는 상기 미네랄 해수 또는 해수 처리수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 1가 양이온(나트륨 이온 및 칼륨 이온)의 함량이 증가된 것일 수 있고, 구체적으로, 상기 1가 양이온 농축수는 나트륨 이온 5500 ~ 6000 중량부를 기준으로, 칼륨 이온 300 ~ 400 중량부, 마그네슘 이온 400 ~ 500 중량부 및 칼슘 이온 100 ~ 200 중량부를 함유할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 1가 양이온 농축수는 나트륨 이온 5500 ~ 6000 ppm, 칼륨 이온 300 ~ 400 ppm, 마그네슘 이온 400 ~ 500 ppm 및 칼슘 이온 100 ~ 200 ppm을 함유할 수 있다. 이와 같이 나트륨 및 칼륨 이온의 높은 함량과 마그네슘 및 칼슘 이온의 낮은 함량으로 인해, 총 10명의 전문패널을 대상으로 맛 인지에 대한 9점 척도 관능검사 결과, 해양심층수 희석액 대비 짠맛이 강조되며, 부드러운 목 넘김이 우수하고, 미끌거리는 맛이 감소된 것을 특징으로 한다.However, the monovalent cation concentrated water may be an increased content of monovalent cations (sodium ions and potassium ions) based on the total content of cationic minerals, compared to the mineral seawater or seawater treated water, specifically, the The monovalent cation concentrated water may contain 300 to 400 parts by weight of potassium ions, 400 to 500 parts by weight of magnesium ions, and 100 to 200 parts by weight of calcium ions based on 5500 to 6000 parts by weight of sodium ions, and more specifically, 1 The cation concentrate water may contain 5500 to 6000 ppm of sodium ions, 300 to 400 ppm of potassium ions, 400 to 500 ppm of magnesium ions, and 100 to 200 ppm of calcium ions. As such, due to the high content of sodium and potassium ions and low content of magnesium and calcium ions, a sensory test of 9-point scale for taste perception was conducted for a total of 10 professional panelists. It is characterized by excellent turnover and reduced slippery taste.

또한, 상기 2가 양이온 농축수는 상기 미네랄 해수 또는 해수 처리수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 2가 양이온(마그네슘 이온 및 칼슘 이온)의 함량이 증가된 것일 수 있고, 구체적으로, 상기 2가 양이온 농축수는 마그네슘 이온 900 ~ 1000 중량부를 기준으로, 나트륨 이온 100 ~ 200 중량부, 칼륨 이온 1 ~ 15 중량부, 마그네슘 이온 900 ~ 1000 중량부 및 칼슘 이온 200 ~ 300 중량부를 함유할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 2가 양이온 농축수는 나트륨 이온 100 ~ 200 ppm, 칼륨 이온 1 ~ 15 ppm, 마그네슘 이온 900 ~ 1000 ppm 및 칼슘 이온 200 ~ 300 ppm을 함유할 수 있다. 이와 같이 나트륨 및 칼륨 이온의 낮은 함량과 마그네슘 및 칼슘 이온의 높은 함량으로 인해, 총 10명의 전문패널을 대상으로 맛 인지에 대한 9점 척도 관능검사 결과, 해양심층수 미네랄농축수 희석액 대비 단맛이 높으면서, 부드러운 목 넘김이 우수한 것을 특징으로 한다. In addition, the divalent cation concentrated water may be an increased content of divalent cations (magnesium ions and calcium ions) based on the total content of cation minerals, compared to the mineral seawater or seawater treated water. The divalent cation concentrate water may contain 100 to 200 parts by weight of sodium ions, 1 to 15 parts by weight of potassium ions, 900 to 1000 parts by weight of magnesium ions, and 200 to 300 parts by weight of calcium ions based on 900 to 1000 parts by weight of magnesium ions. More specifically, the divalent cation concentrate water may contain 100 to 200 ppm of sodium ions, 1 to 15 ppm of potassium ions, 900 to 1000 ppm of magnesium ions, and 200 to 300 ppm of calcium ions. As such, due to the low content of sodium and potassium ions and high content of magnesium and calcium ions, a sensory test of 9-point scale for taste perception was conducted for a total of 10 professional panels, while the sweetness compared to the dilution of mineral water in deep ocean water was high. It is characterized by excellent soft neck turning.

다음으로, 본 발명에 따른 미네랄의 선택적인 분리방법은 상기 (a) 단계에서 수득한 2가 양이온 농축수를 양이온 교환 수지에 통과시켜, 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온이 1가 양이온으로 치환된 미네랄 농축수를 수득하는 단계[(b) 단계]를 포함한다. Next, in the selective separation method of minerals according to the present invention, the divalent cation concentrated water obtained in step (a) is passed through a cation exchange resin, so that the divalent cation in the divalent cation concentrated water is a monovalent cation. And obtaining the substituted mineral concentrated water (step (b)).

상기 양이온 교환 수지는 2가 양이온을 1가 양이온으로 치환시키기 위한 것으로, 제올라이트(zeolite) 또는 합성 고분자 양이온 교환 수지인 것이 바람직하고, 제올라이트(zeolite)인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 제올라이트(zeolite)는 미세 다공성 구조로 표면적이 넓어 치환 반응 시, 합성 고분자 양이온 교환 수지 보다 속도가 빠른 이점을 가진다. 물론, 합성 고분자 양이온 교환 수지도 다공성 구조로 제조하여 표면적을 넓힐수 있으나, 동일한 크기를 기준으로 하면 제올라이트(zeolite)에 비해 표면적이 현저히 작고, 비용이 고가인 문제점이 있다. 또한, 제올라이트(zeolite)는 양이온과 약하게 결합하는 특성을 가지는바, 재생 및 세척이 용이한 이점을 가는바, 해수로 세척이 가능하다. 뿐만 아니라, 제올라이트(zeolite)는 동시에 흡착 기능을 할 수 있어, 시료에 남아 있거나 외부로부터 유입되는 먼지, 콜로이드 등을 제거하는 정수 역할을 할 수 있다.The cation exchange resin is for substituting the divalent cation with a monovalent cation, preferably zeolite or synthetic polymer cation exchange resin, and more preferably zeolite, but is not limited thereto. At this time, the zeolite (zeolite) has a microporous structure has a large surface area, it has the advantage of faster speed than the synthetic polymer cation exchange resin during the substitution reaction. Of course, the synthetic polymer cation exchange resin can also be made of a porous structure to increase the surface area, but based on the same size, there is a problem that the surface area is significantly smaller and the cost is higher than that of zeolite. In addition, the zeolite (zeolite) has a property of weakly binding to the cation, and has the advantage of easy regeneration and washing, it can be washed with sea water. In addition, the zeolite (zeolite) can function at the same time, it can act as a purified water to remove dust, colloids, etc. remaining in the sample or flowing from the outside.

따라서, 상기 미네랄 농축수는 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온의 총 농도는 저감되고, 1가 양이온의 총 농도는 증가된 것일 수 있다. Therefore, in the mineral concentrated water, the total concentration of divalent cations in the divalent cation concentrated water may be reduced, and the total concentration of monovalent cations may be increased.

다음으로, 본 발명에 따른 미네랄의 선택적인 분리방법은 상기 (b) 단계에서 수득한 미네랄 농축수를 2차 전기투석하여 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄 조성물을 각각 수득하는 단계[(c) 단계]를 포함한다. Next, the selective separation method of minerals according to the present invention comprises the steps of (2) obtaining a primary cationic mineral composition and a trace mineral composition by secondary electrodialysis of the mineral concentrated water obtained in step (b) [(c) step] ].

상기 2차 전기투석 역시 1가 양이온 교환막을 이용하여 수행될 수 있고, 이를 통해, 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄 조성물을 각각 수득할 수 있다. 상기 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄 조성물은 모두 상기 미네랄 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량이 감소된 것일 수 있다. 다만, 상기 1차 양이온 미네랄 조성물은 상기 미네랄 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 1가 양이온(나트륨 이온 및 칼륨 이온)의 함량이 증가된 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 미량 미네랄 조성물은 상기 미네랄 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 1가 양이온(나트륨 이온 및 칼륨 이온)의 함량이 저감되어, 미량 미네랄 함량은 증가된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 미량 미네랄 조성물은 실리카, 철, 바나듐, 셀레늄, 몰리브덴, 구리, 인 및 아이오딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 미량 미네랄을 함유할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 미량 미네랄 조성물은 실리카(Si) 0.1 ~ 0.5 ppm, 철(Fe) 0.1 ~ 0.5 ppm, 바나듐(V) 0.01 ~ 0.1 ppm, 셀레늄(Se) 5 ~ 12 ppm, 몰리브덴(Mo) 0.1 ~ 1 ppm, 구리(Cu) 0.1 ~ 0.5 ppm, 인(P) 0.01 ~ 0.1 ppm 및 아이오딘(I) 0.1 ~ 1 ppm을 함유할 수 있다. The secondary electrodialysis can also be performed using a monovalent cation exchange membrane, through which a primary cation mineral composition and a trace mineral composition can be obtained, respectively. Both the primary cationic mineral composition and the trace mineral composition may have a reduced total amount of cationic mineral compared to the mineral concentrate. However, the primary cationic mineral composition may have an increased content of monovalent cations (sodium ions and potassium ions) based on the total content of cationic minerals, compared to the mineral concentrated water. Accordingly, in the trace mineral composition, the content of the monovalent cations (sodium ion and potassium ion) is reduced based on the total content of the cationic mineral, compared to the mineral concentrate, and the trace mineral content may be increased. Specifically, the trace mineral composition may contain one or more trace minerals selected from the group consisting of silica, iron, vanadium, selenium, molybdenum, copper, phosphorus and iodine. More specifically, the trace mineral composition is silica (Si) 0.1 ~ 0.5 ppm, iron (Fe) 0.1 ~ 0.5 ppm, vanadium (V) 0.01 ~ 0.1 ppm, selenium (Se) 5 ~ 12 ppm, molybdenum (Mo) 0.1 It may contain ~ 1 ppm, copper (Cu) 0.1 ~ 0.5 ppm, phosphorus (P) 0.01 ~ 0.1 ppm and iodine (I) 0.1 ~ 1 ppm.

선택적으로, 본 발명에 따른 미네랄의 선택적인 분리방법은 상기 (a) 단계에서 수득한 1가 양이온 농축수를 증발농축하여 나트륨염 및 칼륨 미네랄 조성물을 각각 수득하는 단계[(d) 단계]를 포함한다. Optionally, the selective separation method of minerals according to the present invention comprises the step of obtaining the sodium salt and potassium mineral composition respectively by evaporating and concentrating the monovalent cation concentrated water obtained in step (a) [(d) step]. do.

상기 나트륨염 및 칼륨 미네랄 조성물은 모두 상기 1가 양이온 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량이 감소된 것일 수 있다. 다만, 상기 나트륨염은 상기 1가 양이온 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 나트륨 이온의 함량이 증가된 것일 수 있다. 또한, 상기 칼륨 미네랄 조성물은 1가 양이온 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 칼륨 이온의 함량이 증가된 것일 수 있다. Both the sodium salt and the potassium mineral composition may have a reduced total amount of cationic mineral compared to the monovalent cation concentrated water. However, the sodium salt may be an increased content of sodium ions based on the total content of cationic minerals, compared to the monovalent cation concentrated water. In addition, the potassium mineral composition may be that the content of potassium ions is increased based on the total content of cationic minerals, compared to monovalent cation concentrated water.

구체적으로, 상기 나트륨염은 나트륨 이온 5500 ~ 5800 ppm, 칼륨 이온 0 ~50 ppm, 마그네슘 이온 100 ~ 400 ppm 및 칼슘 이온 50 ~250 ppm을 함유할 수 있고, 상기 칼륨 미네랄 조성물은 나트륨 이온 5 ~ 150 ppm, 칼륨 이온 100 ~ 350 ppm, 마그네슘 이온 0 ~ 50 ppm 및 칼슘 이온 0 ~ 10 ppm을 함유할 수 있다. Specifically, the sodium salt may contain 5500 to 5800 ppm of sodium ions, 0 to 50 ppm of potassium ions, 100 to 400 ppm of magnesium ions, and 50 to 250 ppm of calcium ions, and the potassium mineral composition may contain 5 to 150 sodium ions. ppm, potassium ion 100 to 350 ppm, magnesium ion 0 to 50 ppm and calcium ion 0 to 10 ppm.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not to be construed as limited by these examples.

실시예 1: 미네랄 해수 내 양이온 미네랄 함량 분석Example 1: Analysis of cationic mineral content in mineral seawater

미네랄 해수는 국내 바다의 표층수, 해양심층수 및 용암해수를 각각 취수하여 준비하였고, 유도결합플라즈마 분광기(ICP-AES)를 통해, 양이온 미네랄 함량을 측정하였다. Mineral seawater was prepared by taking surface water, deep ocean water, and lava seawater from the domestic sea, respectively, and the cationic mineral content was measured through an inductively coupled plasma spectroscopy (ICP-AES).

구분division 표층수Surface water 해양심층수Deep ocean water 용암해수Lava seawater 양이온 미네랄
함량
(ppm)
Cationic mineral
content
(ppm)
나트륨 이온Sodium ion 10500~1100010500~11000 10500~1100010500~11000 10500~1100010500~11000
칼륨 이온 Potassium ion 350~500350~500 350~500350~500 350~500350~500 마그네슘 이온Magnesium ion 1250~14001250~1400 1250~14001250~1400 1250~14001250~1400 칼슘 이온Calcium ion 350~450350~450 350~450350~450 350~450350~450

실시예 2: 미네랄 해수로부터, 1차 전기 투석을 통한 1가 및 2가 양이온 농축수 수득Example 2: From mineral seawater, monovalent and divalent cation concentrate water obtained through primary electrodialysis

(1) 실시예 1에 따른 표층수를 1가 양이온 교환막(CIMS, ASTOM 社)을 이용하여 1차 전기투석하여 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수를 각각 수득하였고, 유도결합플라즈마 분광기(ICP-AES)를 통해, 양이온 미네랄 함량을 측정하였다. (1) The surface layer water according to Example 1 was subjected to primary electrodialysis using a monovalent cation exchange membrane (CIMS, ASTOM) to obtain monovalent cation concentrated water and divalent cation concentrated water, respectively, and an inductively coupled plasma spectrometer (ICP). -AES), the cationic mineral content was measured.

구분division 표층수Surface water 1가 양이온 농축수Monovalent cation concentrate 2가 양이온 농축수Divalent cation concentrate 양이온 미네랄
함량
(ppm)
Cationic mineral
content
(ppm)
나트륨 이온Sodium ion 10500~1100010500~11000 5500~60005500~6000 100~200100~200
칼륨 이온 Potassium ion 350~500350~500 300~400300~400 1~151~15 마그네슘 이온Magnesium ion 1250~14001250~1400 400~500400~500 900~1000900~1000 칼슘 이온Calcium ion 350~450350~450 100~200100~200 200~300200~300

표 2에 나타난 바와 같이, 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수 모두 표층수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량은 감소한 것으로 확인된다. 다만, 1가 양이온 농축수는 표층수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 1가 양이온(나트륨 이온 및 칼륨 이온)의 함량이 증가한 것으로 확인되고, 2가 양이온 농축수는 표층수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 2가 양이온(마그네슘 이온 및 칼슘 이온)의 함량이 증가한 것으로 확인된다. As shown in Table 2, it was confirmed that both the monovalent cation concentrated water and the divalent cation concentrated water had a reduced total amount of cationic minerals compared to the surface water. However, the monovalent cation concentrated water is found to have increased content of monovalent cations (sodium ions and potassium ions) based on the total content of cationic minerals, compared to the surface water, and the divalent cation concentrated water is a cationic mineral compared to the surface water. Based on the total content, it was confirmed that the content of divalent cations (magnesium ions and calcium ions) increased.

(2) 실시예 2의 (1)에서 수득한 1가 양이온 농축수는 미네랄 조성물로써, 이와 나트륨 이온의 함량 동일하도록 제조한 해양심층수 희석액과 그 관능을 비교하여 향상 여부를 평가하였다. 각 시료에 대한 관능평가는 총 10명의 전문패널에 의해 증류수를 0점으로 하여 단맛, 짠맛, 쓴맛, 부드러운 목 넘김, 미끌거리는 맛을 9점 척도로 비교하였으며, 전반적 기호도는 개인 기호에 대한 점수로 9점 척도로 진행하였다.(2) The monovalent cation-concentrated water obtained in (1) of Example 2 was a mineral composition, and the improvement was evaluated by comparing the functionality of the deep seawater dilution solution prepared to have the same content of sodium ions and its functionality. The sensory evaluation of each sample was compared with a 9-point scale of sweetness, saltiness, bitterness, soft throat, and slipperiness by distilled water as 0 points by a panel of 10 experts. Progress was made on a 9-point scale.

구분division 1가 양이온 농축수Monovalent cation concentrate 해양심층수 희석액Deep Ocean Water Dilution 양이온 미네랄
함량
(ppm)
Cationic mineral
content
(ppm)
나트륨 이온Sodium ion 5500~60005500~6000 5500~60005500~6000
칼륨 이온 Potassium ion 300~400300~400 150~250150~250 마그네슘 이온Magnesium ion 400~500400~500 600~700600~700 칼슘 이온Calcium ion 100~200100~200 150~250150~250

구분division 1가 양이온 농축수Monovalent cation concentrate 해양심층수 희석액*Dilution of deep ocean water* 단맛sweetness 2.82.8 1.71.7 짠맛Salty 8.58.5 7.27.2 쓴맛bitter 3.33.3 3.43.4 부드러운 목 넘김Soft neck flip 6.46.4 4.84.8 미끌거리는 맛Slippery taste 3.23.2 5.45.4 전반적 기호도Overall preference 7.17.1 5.25.2

* 해양심층수 희석액: 1가 양이온 농축수와 나트륨 함량을 동일하게 해양심층수를 희석한 용액* Ocean deep water dilution: A solution of dilution of deep ocean water with the same monovalent cation concentration and sodium content

표 3 및 4에 나타난 바와 같이, 1가 양이온 농축수의 경우, 칼륨 이온의 높은 함량과 마그네슘 이온의 낮은 함량으로 인해, 해양심층수 희석액과 나트륨 이온의 함량이 동일하더라도, 보다 강한 짠맛을 느낄 수 있었으며, 해양심층수 희석액에 비해 단맛 및 부드러운 목 넘김이 우수하고, 미끌거리는 맛을 감소시켜 전반적 기호도가 높은 것으로 확인된다. 즉, 1차 양이온 농축수의 경우, 해양심층수 희석액에 비해 관능이 향상된 것으로 볼 수 있다. As shown in Tables 3 and 4, in the case of monovalent cation concentrate water, due to the high content of potassium ions and low content of magnesium ions, even if the content of the deep sea water diluent and the sodium ion were the same, a stronger salty taste could be felt. , Compared to the deep sea water dilution, it has excellent sweetness and soft throat, and it is confirmed that the overall preference is high by reducing the slippery taste. That is, in the case of primary cation-concentrated water, it can be seen that the sensory is improved compared to the dilution of deep sea water.

(3) 또한, 실시예 2의 (1)에서 수득한 2가 양이온 농축수 역시 미네랄 조성물로써, 이와 마그네슘 이온의 함량 동일하도록 제조한 해양심층수 미네랄 농축수 희석액과 그 관능을 비교하여 향상 여부를 평가하였다. 각 시료에 대한 관능평가는 총 10명의 전문패널에 의해 증류수를 0점으로 하여 단맛, 짠맛, 쓴맛, 부드러운 목 넘김, 미끌거리는 맛을 9점 척도로 비교하였으며, 전반적 기호도는 개인 기호에 대한 점수로 9점 척도로 진행하였다.(3) In addition, the divalent cation-concentrated water obtained in (1) of Example 2 is also a mineral composition, and it is evaluated whether it is improved by comparing the dilution of the deep-water mineral concentrated water prepared with the same content of magnesium ions with its functionality. Did. The sensory evaluation of each sample was compared with a 9-point scale of sweetness, saltyness, bitterness, soft throat, and slippery taste by using a total of 10 expert panelists with distilled water as 0 points. It proceeded on a 9-point scale.

구분division 2가 양이온 농축수Divalent cation concentrate 해양심층수 미네랄 농축수 희석액Deep sea water mineral concentrate dilution 양이온 미네랄
함량
(ppm)
Cationic mineral
content
(ppm)
나트륨 이온Sodium ion 100~200100~200 240~270240~270
칼륨 이온 Potassium ion 1~151~15 240~270240~270 마그네슘 이온Magnesium ion 900~1000900~1000 900~1000900~1000 칼슘 이온Calcium ion 200~300200~300 1~51~5

구분division 2가 양이온 농축수Divalent cation concentrate 해양심층수 미네랄 농축수 희석액*Deep sea water mineral concentrate dilution* 단맛sweetness 4.44.4 1.51.5 짠맛Salty 1.61.6 5.45.4 쓴맛bitter 1.51.5 1.81.8 부드러운 목 넘김Soft neck flip 7.37.3 3.33.3 미끌거리는 맛Slippery taste 5.15.1 4.94.9 전반적 기호도Overall preference 7.57.5 3.43.4

* 해양심층수 미네랄농축수 희석액: 2가 양이온 농축수와 마그네슘 함량을 동일하게 해양심층수 미네랄농축수를 희석한 용액* Deep sea water mineral concentrate dilution: Dilution of deep sea water mineral concentrate with the same divalent cation concentrate and magnesium content

표 5 및 6에 나타난 바와 같이, 2가 양이온 농축수의 경우, 나트륨 및 칼륨 이온의 낮은 함량과 칼슘 이온의 높은 함량으로 인해, 마그네슘 이온의 함량이 동일한 해양심층수 미네랄농축수 희석액에 비해, 단맛은 높고 짠맛은 적으며, 부드러운 목 넘김이 우수한바, 전반적인 기호도가 높은 것으로 확인된다. 즉, 2차 양이온 농축수의 경우, 해양심층수 미네랄농축수 희석액에 비해 관능이 향상된 것으로 볼 수 있다.As shown in Tables 5 and 6, in the case of divalent cation-concentrated water, the sweetness is lower than that of marine deep-water mineral concentrate diluent having the same magnesium ion content due to the low content of sodium and potassium ions and high content of calcium ions. It is high and has little salty taste, and it is excellent in soft neck turning, so it is confirmed that the overall preference is high. That is, in the case of the secondary cation concentrated water, it can be seen that the sensory performance is improved compared to the dilution liquid of the deep sea mineral concentrate.

(4) 따라서, 1가 양이온 농축수는 짠맛이 높은 미네랄 조성물이고, 2가 양이온 농축수는 단맛이 높은 미네랄 조성물로써, 모두 부드러운 목 넘김이 우수한 것을 특징으로 하는바, 현재 다양한 분야에서 이용 중인 해양심층수 희석액 또는 해양심층수 미네랄 농축수 희석액에 비해 관능이 향상된 것으로 볼 수 있다. 이를 통해, 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수는 모두 희석 혹은 타 조성물과의 배합 등을 통해 해양심층수를 대체하여, 화장료 조성물, 식품 조성물 및 약학적 조성물 등 다양한 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.(4) Therefore, monovalent cation concentrated water is a mineral composition with a high salty taste, and divalent cation concentrated water is a mineral composition with a high sweetness, and is characterized by excellent soft neck turning. It can be seen that the sensory is improved compared to the dilution of the deep water or the concentrated mineral water of the deep sea. Through this, both monovalent cation concentrated water and divalent cation concentrated water can be usefully used as various compositions such as cosmetic compositions, food compositions, and pharmaceutical compositions by replacing marine deep water through dilution or combination with other compositions. .

실시예 3: 2가 양이온 농축수로부터, 양이온 교환 수지 및 2차 전기투석을 통한 미네랄 조성물 수득Example 3: Cation exchange resin and mineral composition obtained through secondary electrodialysis from divalent cation concentrate

(1) 실시예 2의 (1)에서 수득한 2가 양이온 농축수를 제올라이트 4A(Zeolite 4A)가 충진된 양이온 교환 수지에 통과시켜, 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온을 1가 양이온으로 치환시킴으로써, 미네랄 농축수를 수득하였다. 이후, 1가 양이온 교환막(CIMS, ASTOM 社)을 이용하여 2차 전기투석하여 1가 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄 조성물을 각각 수득하였고, 유도결합플라즈마 분광기(ICP-AES)를 통해, 양이온 미네랄 함량을 측정하였다.(1) The divalent cation concentrate obtained in (1) of Example 2 was passed through a cation exchange resin filled with zeolite 4A (Zeolite 4A), and the divalent cations in the divalent cation concentrated water were replaced with monovalent cations. By doing, mineral concentrated water was obtained. Subsequently, secondary electrodialysis was performed using a monovalent cation exchange membrane (CIMS, ASTOM, Inc.) to obtain a monovalent cation mineral composition and a trace mineral composition, respectively, and an inductively coupled plasma spectroscopy (ICP-AES) to determine the cation mineral content. It was measured.

구분division 2가 양이온 농축수Divalent cation concentrate 미네랄
농축수
mineral
Concentrated water
1가 양이온 미네랄 조성물Monovalent cation mineral composition 미량 미네랄 조성물Trace mineral composition
양이온 미네랄
함량
(ppm)
Cationic mineral
content
(ppm)
나트륨 이온Sodium ion 100~200100~200 1800~23001800~2300 1500~22001500~2200 50~15050~150
칼륨 이온Potassium ion 1~151~15 1~151~15 1~151~15 0~30~3 마그네슘 이온Magnesium ion 900~1000900~1000 50~10050~100 5~105~10 40~9040-90 칼슘 이온Calcium ion 200~300200~300 30~5030-50 1~51~5 10~4010~40

표 7에 나타난 바와 같이, 미네랄 농축수는 2가 양이온 농축수 대비, 마그네슘 이온 및 칼슘 이온의 함량이 감소하고, 나트륨 이온의 함량이 증가한 것으로 확인된다. 이때, 미네랄 농축수를 2차 전기투석하면 다량의 나트륨 이온 및 칼륨 이온과, 미량의 마그네슘 이온 및 칼슘 이온이 1가 양이온 미네랄 조성물로 분리되고, 미량 미네랄 조성물은 2가 양이온 농축수에 비해, 다량 미네랄인 나트륨 이온, 칼륨 이온, 마그네슘 이온 및 칼슘 이온의 함량이 모두 감소된 것으로 확인된다.As shown in Table 7, it is confirmed that the mineral concentrated water has a reduced content of magnesium ions and calcium ions and an increased content of sodium ions compared to a divalent cation concentrated water. At this time, the second electrodialysis of the mineral concentrated water, a large amount of sodium ions and potassium ions, a small amount of magnesium ions and calcium ions are separated into a monovalent cation mineral composition, the trace mineral composition is a large amount compared to the divalent cation concentrated water It was confirmed that the contents of the minerals sodium ions, potassium ions, magnesium ions and calcium ions were all reduced.

그밖에, 미량 미네랄 조성물은 미량 미네랄로서, 실리카(Si) 0.1 ~ 0.5 ppm, 철(Fe) 0.1 ~ 0.5 ppm, 바나듐(V) 0.01 ~ 0.1 ppm, 셀레늄(Se) 5 ~ 12 ppm, 몰리브덴(Mo) 0.1 ~ 1 ppm, 구리(Cu) 0.1 ~ 0.5 ppm, 인(P) 0.01 ~ 0.1 ppm 및 아이오딘(I) 0.1 ~ 1 ppm을 함유하는 것으로 확인된다. In addition, the trace mineral composition is a trace mineral, silica (Si) 0.1 ~ 0.5 ppm, iron (Fe) 0.1 ~ 0.5 ppm, vanadium (V) 0.01 ~ 0.1 ppm, selenium (Se) 5 ~ 12 ppm, molybdenum (Mo) It is found to contain 0.1 to 1 ppm, copper (Cu) 0.1 to 0.5 ppm, phosphorus (P) 0.01 to 0.1 ppm and iodine (I) 0.1 to 1 ppm.

(2) 따라서, 미량 미네랄 조성물은 타 조성물이 비해, 다양 미네랄에 대한 미량 미네랄의 비가 높은 조성물로써, 희석 혹은 타 조성물과의 배합 등을 통해 해양심층수를 대체하여, 화장료 조성물, 식품 조성물 및 약학적 조성물 등 다양한 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.(2) Therefore, the trace mineral composition is a composition that has a higher ratio of trace minerals to various minerals than other compositions, and replaces deep ocean water through dilution or combination with other compositions, cosmetic composition, food composition, and pharmaceutical It can be usefully used in various compositions such as compositions.

실시예 4: 1가 양이온 농축수로부터, 증발농축을 통한 미네랄 조성물 수득Example 4: From the monovalent cation concentrated water, to obtain a mineral composition through evaporation and concentration

실시예 2의 (1)에서 수득한 1가 양이온 농축수를 진공 상태에서 10~80℃로 맞춰 약 10~95 %가 될 때가지 증발농축한 다음, 고액분리함으로써, 고체 상태로 석출된 나트륨염을 수득하였고, 액체 상태의 칼륨 미네랄 조성물을 수득하였고, 유도결합플라즈마 분광기(ICP-AES)를 통해, 양이온 미네랄 함량을 측정하였다.The sodium salt precipitated in a solid state by evaporating and condensing the monovalent cation concentrated water obtained in (1) of Example 2 to about 10 to 95% in vacuum at 10 to 80° C., followed by solid-liquid separation. Was obtained, a liquid potassium mineral composition was obtained, and a cationic mineral content was measured through an inductively coupled plasma spectrometer (ICP-AES).

구분division 1가 양이온 농축수Monovalent cation concentrate 나트륨염Sodium salt 칼륨 미네랄 조성물Potassium mineral composition 양이온 미네랄
함량
(ppm)
Cationic mineral
content
(ppm)
나트륨 이온Sodium ion 5500~60005500~6000 5500~58005500~5800 5~1505~150
칼륨 이온Potassium ion 300~400300~400 0~500~50 100~350100~350 마그네슘 이온Magnesium ion 400~500400~500 100~400100~400 0~500~50 칼슘 이온Calcium ion 100~200100~200 50~25050~250 0~100~10

표 8에 나타난 바와 같이, 나트륨염 및 칼륨 미네랄 조성물 모두 1가 양이온 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량은 감소한 것으로 확인된다. 다만, 나트륨염은 1가 양이온 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 나트륨 이온의 함량이 증가한 것으로 확인되고, 칼륨 미네랄 조성물은 1가 양이온 농축수에 비해, 양이온 미네랄 총 함량을 기준으로, 칼륨 이온의 함량이 증가한 것으로 확인된다.As shown in Table 8, both the sodium salt and the potassium mineral composition were found to have decreased the total content of the cation mineral compared to the monovalent cation concentrate. However, it is confirmed that the sodium salt has an increased content of sodium ions, based on the total content of cation minerals, compared to the monovalent cation concentrate, and the potassium mineral composition is based on the total content of cation minerals compared to monovalent cation concentrate. , It was confirmed that the content of potassium ions increased.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The above description of the present invention is for illustration only, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (9)

(a) 미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 1가 양이온 농축수 및 2가 양이온 농축수를 각각 수득하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 수득한 2가 양이온 농축수를 양이온 교환 수지에 통과시켜, 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온이 1가 양이온으로 치환된 미네랄 농축수를 수득하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계에서 수득한 미네랄 농축수를 2차 전기투석하여 1차 양이온 미네랄 조성물 및 미량 미네랄(trace mineral) 조성물을 각각 수득하는 단계를 포함하는, 미네랄의 선택적인 분리방법.
(A) primary electrodialysis of mineral seawater or seawater-treated water to obtain monovalent cation-concentrated water and divalent cation-concentrated water, respectively;
(b) passing the divalent cation concentrated water obtained in step (a) through a cation exchange resin to obtain mineral concentrated water in which the divalent cations in the divalent cation concentrated water are substituted with monovalent cations; And
(c) a second electrodialysis of the mineral concentrate obtained in the step (b) to obtain a primary cationic mineral composition and a trace mineral composition, respectively.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 미네랄 해수 또는 해수 처리수는 표층수, 해양심층수 및 용암해수로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 미네랄의 선택적인 분리방법.
According to claim 1,
In the step (a), the mineral seawater or seawater-treated water is any one selected from the group consisting of surface water, deep ocean water, and lava seawater, and selective separation of minerals.
제1항에 있어서,
상기 (a) 내지 (c) 단계에서 1가 양이온은 나트륨 이온(Na+) 또는 칼륨 이온(K+)이고, 2가 양이온은 마그네슘 이온(Mg2+) 또는 칼슘 이온(Ca2+)인 것을 특징으로 하는, 미네랄의 선택적인 분리방법.
According to claim 1,
In step (a) to (c), the monovalent cation is sodium ion (Na + ) or potassium ion (K + ), and the divalent cation is magnesium ion (Mg 2+ ) or calcium ion (Ca 2+ ). Characteristic, selective separation of minerals.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 이온교환수지는 제올라이트(zeolite) 또는 합성 고분자 양이온 교환 수지인 것을 특징으로 하는, 미네랄의 선택적인 분리방법.
According to claim 1,
In step (b), the ion exchange resin is characterized in that it is a zeolite (zeolite) or synthetic polymer cation exchange resin, a selective separation method of minerals.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 미네랄 농축수는 상기 2가 양이온 농축수 내 2가 양이온의 총 농도는 저감되고, 1가 양이온의 총 농도는 증가된 것을 특징으로 하는, 미네랄의 선택적인 분리방법.
According to claim 1,
In the step (b), the mineral concentrated water is characterized in that the total concentration of divalent cations in the divalent cation concentrated water is reduced, and the total concentration of monovalent cations is increased.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 미량 미네랄 조성물은 실리카, 철, 바나듐, 셀레늄, 몰리브덴, 구리, 인 및 아이오딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 미량 미네랄을 함유하는 것을 특징으로 하는, 미네랄의 선택적인 분리방법.
According to claim 1,
In the step (c), the trace mineral composition is characterized in that it contains at least one trace mineral selected from the group consisting of silica, iron, vanadium, selenium, molybdenum, copper, phosphorus and iodine, selective separation of minerals.
제1항에 있어서,
(d) 상기 (a) 단계에서 수득한 1가 양이온 농축수를 증발농축하여 나트륨염 및 칼륨 미네랄 조성물을 각각 수득하는 단계를 추가로 포함하는, 미네랄의 선택적인 분리방법.
According to claim 1,
(d) evaporating and concentrating the monovalent cation-concentrated water obtained in step (a) to obtain sodium salt and potassium mineral composition, respectively.
미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 수득되어, 짠맛이 증가된 1가 양이온 농축수로서,
상기 1가 양이온 농축수는 나트륨 이온 5500 ~ 6000 중량부를 기준으로, 칼륨 이온 300 ~ 400 중량부, 마그네슘 이온 400 ~ 500 중량부 및 칼슘 이온 100 ~ 200 중량부를 함유하는, 1가 양이온 농축수.
As a monovalent cation-concentrated water obtained by primary electrodialysis of mineral seawater or seawater-treated water, the saltiness is increased,
The monovalent cation concentrated water contains 300 to 400 parts by weight of potassium ions, 400 to 500 parts by weight of magnesium ions, and 100 to 200 parts by weight of calcium ions based on 5500 to 6000 parts by weight of sodium ions.
미네랄 해수 또는 해수 처리수를 1차 전기투석하여 수득되어, 단맛이 증가된 2가 양이온 농축수로서,
상기 2가 양이온 농축수는 마그네슘 이온 900 ~ 1000 중량부를 기준으로, 나트륨 이온 100 ~ 200 중량부, 칼륨 이온 1 ~ 15 중량부, 마그네슘 이온 900 ~ 1000 중량부 및 칼슘 이온 200 ~ 300 중량부를 함유하는, 2가 양이온 농축수.
It is obtained by performing primary electrodialysis of mineral seawater or seawater-treated water, and is a divalent cation concentrate with increased sweetness.
The divalent cation concentrate water contains 100 to 200 parts by weight of sodium ions, 1 to 15 parts by weight of potassium ions, 900 to 1000 parts by weight of magnesium ions, and 200 to 300 parts by weight of calcium ions based on 900 to 1000 parts by weight of magnesium ions. , Divalent cation concentrate.
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