KR20220141300A - 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 미네랄을 추출하는 방법 - Google Patents

식물 유래 원료의 활성탄으로부터 미네랄을 추출하는 방법 Download PDF

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Abstract

사람에게 매우 중요한 미네랄 성분인 칼륨을 풍부하게 포함하는 미네랄 추출액의 제조 방법을 제공한다. 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출한다.

Description

식물 유래 원료의 활성탄으로부터 미네랄을 추출하는 방법
본 발명은, 사람에게 매우 중요한 미네랄 성분인 칼륨을 풍부하게 포함하는 미네랄 추출액의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 물, 식품 또는 음료 등에 첨가함으로써 그 풍미나 기능을 개선할 수 있는 미네랄 농축액 조성물의 제조 방법, 그리고 안전하고 맛있으며 또한 인체의 건강에 유익한 미네랄 함유 수 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 건강 지향이나 맛 지향을 배경으로 하여, 안전하고 맛있는 물을 요구하는 사회적 관심이 높아지고 있고, 페트병 등의 용기에 담은 미네랄수를 온세계에서 많이 마시고 있다. 그러나, 페트병 등의 플라스틱 용기의 쓰레기는 심각한 환경 문제가 되고 있어, 용기에 담긴 미네랄수 대신에, 가정 등에서 손쉽게 제공할 수 있는 미네랄수의 개발이 요구되고 있다.
또한, 생체의 생리 작용에 필요한 미량 원소인 미네랄 성분을 보급하는 것을 목적으로 하여, 정수 등에 고농도의 미네랄을 첨가한 음료수 등도 개발되어 있다. 예컨대 특허문헌 1에는, 높은 마그네슘 함유량의 농축액을 정수와 혼합함으로써 고농도의 마그네슘을 함유하는 음용수를 제조하는 것이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 해양 심층수 유래의 물에 마그네슘 및 칼슘을 포함하는 미네랄 성분을 첨가하여 음료를 제조하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 2가의 금속 이온은 쓴맛이나 아린맛 등의 잡미를 가져온다는 것이 알려져 있어, 이들 미네랄을 고농도로 함유하는 물, 식품 또는 음료는 섭취하기가 어렵다고 하는 결점이 있었다.
또한, 특허문헌 3에는, 맥반석, 천수석(天壽石), 트루말린 등의 천연 광석을 물에 침지함으로써 미네랄 성분을 용출시키는 것을 특징으로 하는 미네랄수의 제조 방법이 개시되어 있지만, 이 방법은, 얻어진 미네랄수 중에, 과잉 섭취하면 유해하다고 여겨지는 바나듐 등의 원하지 않는 성분이 포함되는 점이나 미네랄의 추출 효율이 높지 않다고 하는 결점을 갖는다. 또한, 특허문헌 4에는, 계분탄(鷄糞炭)을 물로 가열 추출함으로써 미네랄수를 제조하는 방법이 개시되어 있지만, 계분탄은 식품 용도의 원료로는 적절하지 않다.
특허문헌 5에는, 죽탄(竹炭)을 자비(煮沸)하여 추출함으로써 미네랄 워터를 제조하는 방법이 개시되어 있고, 또한 특허문헌 6에는, 목탄(木炭)을 자비하여 추출함으로써 알칼리수를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이들 선행기술에 개시된 방법으로는 미네랄 성분을 효율적으로 추출하여 원하는 미네랄 성분만을 포함하는 미네랄 워터를 얻을 수는 없었다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 2018-102137호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허공개 2008-48742호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허공개 2009-72723호 공보 [특허문헌 4] 일본 특허공개 평6-31284호 공보 [특허문헌 5] 일본 특허공개 2005-334862호 공보 [특허문헌 6] 일본 특허공개 2001-259659호 공보
[비특허문헌 1] 아베이쿠오(安部郁夫), 활성탄의 제조 방법, 탄소 연재강좌, 2006, No. 225, 373-381
본 발명은, 사람에게 매우 중요한 미네랄 성분인 칼륨을 풍부하게 포함하는 미네랄 추출액의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 물, 식품 또는 음료 등에 첨가함으로써, 그 풍미나 기능을 개선할 수 있는 미네랄 농축액 조성물의 제조 방법, 그리고 안전하고 맛있으며 또한 인체의 건강에 유익한 미네랄 함유 수 조성물의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 이번에 순수를 이용하여 미네랄을 용출할 수 있는 천연 소재로서 야자각 활성탄 등의 식물 유래 원료의 활성탄을 알아내고, 그 추출 조건에 관해서 예의 검토한 결과, 사람에게 매우 중요한 미네랄 성분인 칼륨을 풍부하게 포함하는 미네랄 추출액을 간편하면서 또한 효율적으로 제조하는 데에 성공했다. 또한, 본 발명자들은, 상기 미네랄 추출액 및 이것을 농축함으로써 얻어진 미네랄 농축액은, 미네랄 성분으로서 칼륨을 풍부하게 포함할 뿐만 아니라, 쓴맛이나 아린맛과 같은 잡미를 가져오는 2가의 금속 이온 및 염화물 이온의 함유량이 유의하게 적다는 것을 알아냈다. 더욱이, 본 발명자들은, 이러한 조성을 갖는 미네랄 농축액 조성물이, 첨가한 정수에 대하여, 약알칼리성에서부터 약산성의 pH 영역에 있어서의 유의한 완충능과 함께, 순하고 잡미가 적은 풍미를 부여한다고 하는 놀랄만한 지견을 얻었다.
즉, 본 발명의 주지는 이하에 존재한다.
[1] 미네랄 추출액을 제조하는 방법으로서, 상기 방법이 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정을 포함하고, 이로부터 얻어진 미네랄 추출액 내에 존재하는 금속 이온 중, 칼륨 이온이 가장 높은 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
[2] 상기 수계 용매가 순수인 것을 특징으로 하는 1에 기재한 방법.
[3] 상기 식물 유래 원료가, 코코넛야자, 팜야자, 아몬드, 호두 또는 플럼의 열매껍질; 톱밥, 목탄, 수지 또는 리그닌에서 선택되는 목재(木材); 소회(巢灰); 죽재(竹材); 버개스, 왕겨, 커피원두 또는 폐당밀(廢糖蜜)에서 선택되는 식품 잔사; 혹은 이들의 조합에서 선택되는 1 또는 2에 기재한 방법.
[4] 상기 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정이 5∼95℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 1∼3의 어느 하나에 기재한 방법.
[5] 상기 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정이 5분 이상의 시간에 실시되는 것을 특징으로 하는 1∼4의 어느 하나에 기재한 방법.
[6] 미네랄 농축액 조성물을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법이 1∼5의 어느 하나에 기재한 방법에 의해 얻어진 미네랄 추출액을 농축하는 공정을 포함하고, 상기 미네랄 농축액 조성물 내에 존재하는 금속 이온 중, 칼륨 이온이 가장 높은 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
[7] 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 염화물 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 50% 이하인 것을 특징으로 하는 6에 기재한 방법.
[8] 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 칼슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 2.0% 이하인 것을 특징으로 하는 6 또는 7에 기재한 방법.
[9] 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 마그네슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 6∼8의 어느 하나에 기재한 방법.
[10] 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 나트륨의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 5∼45%인 것을 특징으로 하는 6∼9의 어느 하나에 기재한 방법.
[11] 상기 미네랄 추출액을 농축하는 공정 후에, 얻어진 미네랄 농축액 조성물을 냉장 보관 및 냉시(冷時) 여과하는 공정을 포함하는 6∼10의 어느 하나에 기재한 방법.
[12] 상기 미네랄 농축액 조성물을 냉장 보관 및 냉시 여과하는 공정 전에, 미네랄 농축액 조성물의 pH를 7.5∼10.5로 조정하는 공정을 더 포함하는 11에 기재한 방법.
[13] 생체 내에 있어서의 산성화를 예방 또는 개선하는 기능을 갖는 물, 식품 또는 음료의 제조 방법으로서, 상기 방법이 6∼12의 어느 하나에 기재한 방법에 의해 얻어진 미네랄 농축액 조성물을 물, 식품 또는 음료에 첨가하는 공정을 포함하는 방법.
[14] 경구 섭취용의 미네랄 함유 수 조성물의 제조 방법으로서, 상기 방법이 6∼12의 어느 하나에 기재한 방법에 의해 얻어진 미네랄 농축액 조성물을 정수에 첨가하는 공정을 포함하고, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도가 20 ppm 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
[15] 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도가 600 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 14에 기재한 방법.
[16] 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도가 50 ppm∼200 ppm인 것을 특징으로 하는 14 또는 15에 기재한 방법.
[17] 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 염화물 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 50% 이하인 것을 특징으로 하는 14∼16의 어느 하나에 기재한 방법.
[18] 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 30% 이하인 것을 특징으로 하는 14∼17의 어느 하나에 기재한 방법.
[19] 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 마그네슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 15% 이하인 것을 특징으로 하는 14∼18의 어느 하나에 기재한 방법.
[20] 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 나트륨 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 10∼50%인 것을 특징으로 하는 14∼19의 어느 하나에 기재한 방법.
[21] 상기 미네랄 함유 수 조성물의 pH가 7.5∼10.5인 것을 특징으로 하는 14∼20의 어느 하나에 기재한 방법.
[22] 상기 미네랄 함유 수 조성물이 완충능을 갖는 것을 특징으로 하는 14∼21의 어느 하나에 기재한 방법.
[23] pH 9.2로 조정한 수산화나트륨 용액 100 g에 대하여 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (A) mL로 하고, 상기 미네랄 함유 수 조성물을 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (B) mL로 했을 때의 비 (B)/(A)를 완충능으로 한 경우, 상기 미네랄 함유 수 조성물의 완충능이 1.5 이상인 것을 특징으로 하는 14∼22의 어느 하나에 기재한 방법.
[24] 상기 미네랄 함유 수 조성물이 3.0 mg/l 이하의 총 유기 탄소(TOC)를 갖는 14∼23의 어느 하나에 기재한 방법.
본 발명에 의해서, 물, 식품 또는 음료 등의 풍미나 기능을 개선하는 미네랄 성분으로서 칼륨을 풍부하게 포함하는 미네랄 추출액을 간편하면서 또한 효율적으로 제조하는 것이 가능하게 된다. 또한, 이에 따라, 물, 식품 또는 음료 등에 첨가함으로써, 그 풍미나 기능을 개선할 수 있는 미네랄 농축액 조성물, 그리고 안전하고 맛있으며 또한 인체의 건강에 유익한 미네랄 함유 수 조성물을 간편하면서 또한 효율적으로 제조하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 각 농도의 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 물 조성물과 대조(KOH 및 시판되는 알칼리이온수)의 완충능을 도시한다.
도 2는 최종 칼륨 농도가 100 ppm이 되도록 조제한 야자각 활성탄 유래의 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 물 조성물과 대조(정수 및 시판되는 알칼리이온수)의 완충능을 도시한다.
도 3은 각 농도의 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 물 조성물과 대조(K2CO3)의 순함에 관한 관능성 평가를 도시한다.
도 4는 각 농도의 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 물 조성물과 대조(K2CO3)의 잡미에 관한 관능성 평가를 도시한다.
본 발명의 제1 양태에 있어서, 미네랄 추출액을 제조하는 방법으로서, 상기 방법이 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정을 포함하고, 이로부터 얻어진 미네랄 추출액 내에 존재하는 금속 이온 중, 칼륨 이온이 가장 높은 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
활성탄은, 대부분의 탄소 외에, 산소, 수소, 칼슘 등을 포함하는 다공질의 물질이며, 체적당 표면적이 크기 때문에, 많은 물질을 흡착하는 성질을 가지므로, 20세기 초두부터 현재에 이를 때까지 공업적으로 널리 생산되고 있다. 일반적으로 활성탄은, 원료가 되는 탄소 재료의 내부에 nm 오더의 미세 구멍을 생성시킴(부활(賦活))으로써 제조된다. 활성탄의 제조 방법은, 원료를 탄화한 후, 수증기나 이산화탄소 등의 부활 가스를 이용하여 고온에서 부활 처리를 행하는 가스 부활법과, 원료에 염화아연이나 인산 등의 약품을 가하고 나서 불활성 가스 분위기 내에서 가열하여 탄화와 부활을 동시에 행하는 약품 부활법으로 크게 나뉜다(비특허문헌 1). 본 발명에서 이용되는 활성탄은, 탄소 재료로서 식물 유래 원료를 이용하여, 상기 가스 부활법 또는 약품 부활법의 어느 하나에 의해서 제조할 수 있다.
본 발명에서 이용되는 활성탄의 원료는, 식물 유래 원료인 한 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 열매껍질(코코넛야자, 팜야자, 아몬드, 호두, 플럼), 목재(톱밥, 목탄, 수지, 리그닌), 소회(톱밥의 탄화물), 죽재, 식품 잔사(버개스, 왕겨, 커피원두, 폐당밀), 폐기물(펄프 공장 폐액, 건설 폐재) 등을 들 수 있고, 전형적으로는 야자각, 톱밥, 대나무 또는 이들의 조합에서 선택되며, 적합하게는 야자각이다. 야자각은 코코넛야자 또는 팜야자의 열매 안에 있는 셸이라고 불리는 껍데기를 의미한다.
본 발명에서 이용되는 활성탄의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 분말 활성탄, 입상 활성탄(파쇄탄, 과립탄, 성형탄), 섬유상 활성탄 또는 특수 성형 활성탄 등을 들 수 있다.
식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정은, 식물 유래 원료의 활성탄을 수계 용매와 접촉시켜, 식물 유래 원료의 활성탄에 존재하는 미네랄을 용출시킴으로써 달성된다. 이러한 공정은, 식물 유래 원료의 활성탄에 존재하는 미네랄을 용출시킬 수 있는 한 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 식물 유래 원료의 활성탄을 수계 용매에 침지하거나, 식물 유래 원료의 활성탄을 충전한 컬럼에 수계 용매를 통과시킴으로써 행할 수 있다. 식물 유래 원료의 활성탄을 수계 용매에 침지하는 경우에는, 추출 효율을 올리기 위해서, 수계 용매를 교반하여도 좋다. 또한, 본 발명의 미네랄 추출액을 제조하는 방법은, 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출한 후에, 불순물을 제거하기 위해서, 얻어진 추출액을 원심 분리하는 공정 및/또는 여과하는 공정 등을 더 포함하여도 좋다.
식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정에서 이용되는 수계 용매는, 기본적으로는 HCl 용액 이외의 것을 가리킨다. 전형적으로는 물 용매이며, 특히 순수인 것이 바람직하다. 순수란, 염류, 잔류 염소, 불용성 미립자, 유기물, 비전해성 가스 등의 불순물을 포함하지 않거나 거의 포함하지 않는 순도가 높은 물을 의미한다. 순수에는, 불순물을 제거하는 방법에 따라, RO수(역침투막을 통과시킨 물), 탈이온수(이온 교환 수지 등에 의해 이온을 제거한 물), 증류수(증류기로 증류한 물) 등이 포함된다. 순수는 미네랄 성분을 포함하지 않으므로 미네랄을 보급하는 효과는 보이지 않는다.
식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출할 수 있는 한 추출 온도는 특별히 제한되지 않지만, 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정은, 5℃ 이상, 10℃ 이상, 15℃ 이상, 20℃ 이상, 25℃ 이상, 30℃ 이상, 35℃ 이상, 40℃ 이상, 45℃ 이상, 50℃ 이상, 55℃ 이상, 60℃ 이상, 65℃ 이상, 70℃ 이상, 75℃ 이상, 80℃ 이상, 85℃ 이상, 90℃ 이상 또는 95℃ 이상의 온도에서 행할 수 있고, 예컨대 5∼95℃, 5∼90℃, 5∼85℃, 5∼80℃, 5∼75℃, 5∼70℃, 5∼65℃, 5∼60℃, 5∼55℃, 5∼50℃, 5∼45℃, 5∼40℃, 5∼35℃, 5∼30℃, 5∼25℃, 5∼20℃, 5∼15℃, 5∼10℃, 10∼95℃, 10∼90℃, 10∼85℃, 10∼80℃, 10∼75℃, 10∼70℃, 10∼65℃, 10∼60℃, 10∼55℃, 10∼50℃, 10∼45℃, 10∼40℃, 10∼35℃, 10∼30℃, 10∼25℃, 10∼20℃, 10∼15℃, 15∼95℃, 15∼90℃, 15∼85℃, 15∼80℃, 15∼75℃, 15∼70℃, 15∼65℃, 15∼60℃, 15∼55℃, 15∼50℃, 15∼45℃, 15∼40℃, 15∼35℃, 15∼30℃, 15∼25℃, 15∼20℃, 20∼95℃, 20∼90℃, 20∼85℃, 20∼80℃, 20∼75℃, 20∼70℃, 20∼65℃, 20∼60℃, 20∼55℃, 20∼50℃, 20∼45℃, 20∼40℃, 20∼35℃, 20∼30℃, 20∼25℃, 25∼95℃, 25∼90℃, 25∼85℃, 25∼80℃, 25∼75℃, 25∼70℃, 25∼65℃, 25∼60℃, 25∼55℃, 25∼50℃, 25∼45℃, 25∼40℃, 25∼35℃, 25∼30℃, 30∼95℃, 30∼90℃, 30∼85℃, 30∼80℃, 30∼75℃, 30∼70℃, 30∼65℃, 30∼60℃, 30∼55℃, 30∼50℃, 30∼45℃, 30∼40℃, 30∼35℃, 35∼95℃, 35∼90℃, 35∼85℃, 35∼80℃, 35∼75℃, 35∼70℃, 35∼65℃, 35∼60℃, 35∼55℃, 35∼50℃, 35∼45℃, 35∼40℃, 40∼95℃, 40∼90℃, 40∼85℃, 40∼80℃, 40∼75℃, 40∼70℃, 40∼65℃, 40∼60℃, 40∼55℃, 40∼50℃, 40∼45℃, 45∼95℃, 45∼90℃, 45∼85℃, 45∼80℃, 45∼75℃, 45∼70℃, 45∼65℃, 45∼60℃, 45∼55℃, 45∼50℃, 50∼95℃, 50∼90℃, 50∼85℃, 50∼80℃, 50∼75℃, 50∼70℃, 50∼65℃, 50∼60℃, 50∼55℃, 55∼95℃, 55∼90℃, 55∼85℃, 55∼80℃, 55∼75℃, 55∼70℃, 55∼65℃, 55∼60℃, 60∼95℃, 60∼90℃, 60∼85℃, 60∼80℃, 60∼75℃, 60∼70℃, 60∼65℃, 65∼95℃, 65∼90℃, 65∼85℃, 65∼80℃, 65∼75℃, 65∼70℃, 70∼95℃, 70∼90℃, 70∼85℃, 70∼80℃, 70∼75℃, 75∼95℃, 75∼90℃, 75∼85℃, 75∼80℃, 80∼95℃, 80∼90℃, 80∼85℃, 85∼95℃, 85∼90℃ 또는 90∼95℃의 온도에서 실시된다.
식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출할 수 있는 한 추출 시간은 특별히 제한되지 않지만, 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정은, 5분 이상, 10분 이상, 15분 이상, 20분 이상, 25분 이상, 30분 이상, 35분 이상, 40분 이상, 45분 이상, 50분 이상, 55분 이상, 60분 이상, 65분 이상, 70분 이상, 75분 이상 또는 80분 이상의 시간으로 행할 수 있고, 예컨대 5∼80분, 5∼75분, 5∼70분, 5∼65분, 5∼60분, 5∼55분, 5∼50분, 5∼45분, 5∼40분, 5∼35분, 5∼30분, 5∼25분, 5∼20분, 5∼15분, 5∼10분, 10∼80분, 10∼75분, 10∼70분, 10∼65분, 10∼60분, 10∼55분, 10∼50분, 10∼45분, 10∼40분, 10∼35분, 10∼30분, 10∼25분, 10∼20분, 10∼15분, 15∼80분, 15∼75분, 15∼70분, 15∼65분, 15∼60분, 15∼55분, 15∼50분, 15∼45분, 15∼40분, 15∼35분, 15∼30분, 15∼25분, 15∼20분, 20∼80분, 20∼75분, 20∼70분, 20∼65분, 20∼60분, 20∼55분, 20∼50분, 20∼45분, 20∼40분, 20∼35분, 20∼30분, 20∼25분, 25∼80분, 25∼75분, 25∼70분, 25∼65분, 25∼60분, 25∼55분, 25∼50분, 25∼45분, 25∼40분, 25∼35분, 25∼30분, 30∼80분, 30∼75분, 30∼70분, 30∼65분, 30∼60분, 30∼55분, 30∼50분, 30∼45분, 30∼40분, 30∼35분, 35∼80분, 35∼75분, 35∼70분, 35∼65분, 35∼60분, 35∼55분, 35∼50분, 35∼45분, 35∼40분, 40∼80분, 40∼75분, 40∼70분, 40∼65분, 40∼60분, 40∼55분, 40∼50분, 40∼45분, 45∼80분, 45∼75분, 45∼70분, 45∼65분, 45∼60분, 45∼55분, 45∼50분, 50∼80분, 50∼75분, 50∼70분, 50∼65분, 50∼60분, 50∼55분, 55∼80분, 55∼75분, 55∼70분, 55∼65분, 55∼60분, 60∼80분, 60∼75분, 60∼70분, 60∼65분, 65∼80분, 65∼75분, 65∼70분, 70∼80분, 70∼75분 또는 75∼80분의 시간에 실시된다.
상기 미네랄 추출액의 제조 방법에 의해, 칼륨을 풍부하게 포함하는 미네랄 추출액을 얻을 수 있다. 칼륨은 생체에 필요한 미네랄의 하나이며, 생체 내에서는 대부분이 세포 내에 존재하고, 세포외액에 많이 존재하는 나트륨과 서로 작용하면서, 세포의 침투압을 유지하거나 세포 내의 수분을 유지하거나 하는 데 중요한 역할을 하고 있다. 칼륨은, 나트륨과 함께, 세포의 침투압을 유지하고 있는 것 외에 산·염기 평형의 유지, 신경 자극의 전달, 심장 기능이나 근육 기능의 조절, 세포 내의 효소 반응의 조절 등의 기능을 담당하고 있다. 또한, 칼륨은 신장에서의 나트륨의 재흡수를 억제하고, 오줌 내에 배설하는 것을 촉진하기 때문에, 혈압을 내리는 효과를 갖는다는 것이 알려져 있다.
또한, 상기 미네랄 추출액의 제조 방법에 의해 얻어진 미네랄 추출액은, 염화물 이온 및 2가의 금속 이온의 함유량이 유의하게 적다고 하는 이점을 갖는다. 하기에 자세히 설명하는 것과 같이, 염화물 이온 및 2가의 금속 이온은 쓴맛이나 아린맛과 같은 잡미를 가져온다. 상기 미네랄 추출액의 제조 방법에 의해 얻어진 미네랄 추출액은, 사람에게 매우 중요한 미네랄 성분인 칼륨을 풍부하게 포함하는 한편, 쓴맛이나 아린맛과 같은 잡미를 가져오는 2가의 금속 이온 및 염화물 이온의 함유량이 적다. 또한, 상기 미네랄 추출액의 제조 방법에 의해 얻어진 미네랄 추출액에 있어서는, 중금속류(납, 카드뮴, 비소, 수은 등)가 활성탄 중에 존재하고 있어도 그 추출이 억제된다. 따라서, 상기 미네랄 추출액의 제조 방법에 의해 얻어진 미네랄 추출액은, 물, 식품 또는 음료의 미네랄 첨가제의 원재료로서 매우 유용하다.
본 발명의 제2 양태에 있어서, 미네랄 농축액 조성물을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법이 상술한 미네랄 추출액의 제조 방법에 의해 얻어진 미네랄 추출액을 농축하는 공정을 포함하고, 상기 미네랄 농축액 조성물 내에 존재하는 금속 이온 중, 칼륨 이온이 가장 높은 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
미네랄 추출액을 농축하는 공정은, 당업계에서 주지된 방법에 의해서 행할 수 있으며, 이러한 방법으로서는, 예컨대 자비 농축, 진공 농축, 동결 농축, 막 농축 또는 초음파 안개화 분리 등을 들 수 있다. 미네랄 추출액을 농축함으로써, 그 조성을 거의 변경하지 않고서 고농도의 칼륨 등의 원하는 미네랄을 함유하는 미네랄 농축액 조성물을 얻을 수 있다.
상기 미네랄 추출액을 농축하는 공정 후에, 얻어진 미네랄 농축액 조성물을 냉장 보관 및 냉시 여과하는 것이 바람직하다. 냉각 온도는 전형적으로는 0∼15℃, 바람직하게는 3∼10℃, 3∼9℃, 3∼8℃, 3∼7℃, 3∼6℃로 조정된다. 또한, 이러한 냉장 보관 및 냉시 여과보다 전에 미네랄 농축액 조성물의 pH를 조정하는 것이 바람직하다. 미네랄 농축액 조성물은, 예컨대 7.5∼10.5, 7.5∼10.0, 7.5∼9.5, 7.5∼9.0, 7.5∼8.5, 7.5∼8.0, 8.0∼10.5, 8.0∼10.0, 8.0∼9.5, 8.0∼9.0, 8.0∼8.5, 8.5∼10.5, 8.5∼10.0, 8.5∼9.5, 8.5∼9.0, 9.0∼10.5, 9.0∼10.0, 9.0∼9.5, 9.5∼10.5, 9.5∼10.0 또는 10.0∼10.5의 pH를 갖도록 조정된다. 이러한 처리를 행함으로써, 투명성이 높고, 부유물이나 침전물이 유의하게 저감된 미네랄 농축액 조성물을 얻을 수 있다.
상술한 것과 같이, 칼륨은 사람에게 매우 중요한 미네랄 성분이지만, 과잉의 칼륨 이온은 쓴맛이나 아린맛과 같은 잡미를 가져온다. 따라서, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료에 첨가했을 때에, 물, 식품 또는 음료 내의 칼륨 농도의 하한치가 20 ppm 이상, 25 ppm 이상, 30 ppm 이상, 35 ppm 이상, 45 ppm 이상 또는 50 ppm 이상이며, 그리고, 칼륨 이온 농도의 상한치가 600 ppm 이하, 595 ppm 이하, 590 ppm 이하, 585 ppm 이하, 580 ppm 이하, 575 ppm 이하, 570 ppm 이하, 565 ppm 이하, 560 ppm 이하, 555 ppm 이하, 550 ppm 이하, 545 ppm 이하, 540 ppm 이하, 535 ppm 이하, 530 ppm 이하, 525 ppm 이하, 520 ppm 이하, 515 ppm 이하, 510 ppm 이하, 505 ppm 이하, 500 ppm 이하, 495 ppm 이하, 490 ppm 이하, 485 ppm 이하, 480 ppm 이하, 475 ppm 이하, 470 ppm 이하, 465 ppm 이하, 460 ppm 이하, 455 ppm 이하, 450 ppm 이하, 445 ppm 이하, 440 ppm 이하, 435 ppm 이하, 430 ppm 이하, 425 ppm 이하, 420 ppm 이하, 415 ppm 이하, 410 ppm 이하, 405 ppm 이하, 400 ppm 이하, 395 ppm 이하, 390 ppm 이하, 385 ppm 이하, 380 ppm 이하, 375 ppm 이하, 370 ppm 이하, 365 ppm 이하, 360 ppm 이하, 355 ppm 이하, 350 ppm 이하, 345 ppm 이하, 340 ppm 이하, 335 ppm 이하, 330 ppm 이하, 325 ppm 이하, 320 ppm 이하, 315 ppm 이하, 310 ppm 이하, 305 ppm 이하, 300 ppm 이하, 295 ppm 이하, 290 ppm 이하, 285 ppm 이하, 280 ppm 이하, 275 ppm 이하, 270 ppm 이하, 265 ppm 이하, 260 ppm 이하, 255 ppm 이하, 250 ppm 이하, 245 ppm 이하, 240 ppm 이하, 235 ppm 이하, 230 ppm 이하, 225 ppm 이하, 220 ppm 이하, 215 ppm 이하, 210 ppm 이하, 205 ppm 이하 또는 200 ppm 이하가 되도록 조제하는 것이 바람직하다. 본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료에 첨가했을 때에, 물, 식품 또는 음료 내의 칼륨 농도가, 예컨대 50∼200 ppm, 50∼190 ppm, 50∼180 ppm, 50∼170 ppm, 50∼160 ppm, 50∼150 ppm, 50∼140 ppm, 50∼130 ppm, 50∼120 ppm, 50∼110 ppm, 50∼100 ppm, 50∼90 ppm, 50∼80 ppm, 50∼70 ppm, 50∼60 ppm, 60∼200 ppm, 60∼190 ppm, 60∼180 ppm, 60∼170 ppm, 60∼160 ppm, 60∼150 ppm, 60∼140 ppm, 60∼130 ppm, 60∼120 ppm, 60∼110 ppm, 60∼100 ppm, 60∼90 ppm, 60∼80 ppm, 60∼70 ppm, 70∼200 ppm, 70∼190 ppm, 70∼180 ppm, 70∼170 ppm, 70∼160 ppm, 70∼150 ppm, 70∼140 ppm, 70∼130 ppm, 70∼120 ppm, 70∼110 ppm, 70∼100 ppm, 70∼90 ppm, 70∼80 ppm, 80∼200 ppm, 80∼190 ppm, 80∼180 ppm, 80∼170 ppm, 80∼160 ppm, 80∼150 ppm, 80∼140 ppm, 80∼130 ppm, 80∼120 ppm, 80∼110 ppm, 80∼100 ppm, 80∼90 ppm, 90∼200 ppm, 90∼190 ppm, 90∼180 ppm, 90∼170 ppm, 90∼160 ppm, 90∼150 ppm, 90∼140 ppm, 90∼130 ppm, 90∼120 ppm, 90∼110 ppm, 90∼100 ppm, 100∼200 ppm, 100∼190 ppm, 100∼180 ppm, 100∼170 ppm, 100∼160 ppm, 100∼150 ppm, 100∼140 ppm, 100∼130 ppm, 100∼120 ppm, 100∼110 ppm, 110∼200 ppm, 110∼190 ppm, 110∼180 ppm, 110∼170 ppm, 110∼160 ppm, 110∼150 ppm, 110∼140 ppm, 110∼130 ppm, 110∼120 ppm, 120∼200 ppm, 120∼190 ppm, 120∼180 ppm, 120∼170 ppm, 120∼160 ppm, 120∼150 ppm, 120∼140 ppm, 120∼130 ppm, 130∼200 ppm, 130∼190 ppm, 130∼180 ppm, 130∼170 ppm, 130∼160 ppm, 130∼150 ppm, 130∼140 ppm, 140∼200 ppm, 140∼190 ppm, 140∼180 ppm, 140∼170 ppm, 140∼160 ppm, 140∼150 ppm, 150∼200 ppm, 150∼190 ppm, 150∼180 ppm, 150∼170 ppm, 150∼160 ppm, 160∼200 ppm, 160∼190 ppm, 160∼180 ppm, 160∼170 ppm, 170∼200 ppm, 170∼190 ppm, 170∼180 ppm, 180∼200 ppm, 180∼190 ppm 또는 190∼200 ppm이 되도록 조제할 수 있다.
천연에 존재하는 물에는 일정량의 염화물 이온이 포함되어 있고, 이들의 대부분은 지질이나 해수에서 유래하는 것이다. 염화물 이온은, 250∼400 mg/l 이상 존재하면, 맛에 예민한 사람에게는 짠맛을 줘, 맛을 해칠 가능성이 있기 때문에, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물에 있어서의 염화물 이온의 함유량은 가능한 한 적어지도록 조제하는 것이 바람직하다. 본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료에 첨가했을 때에, 물, 식품 또는 음료 내의 염화물 이온의 함유량이, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 50% 이하, 49% 이하, 48% 이하, 47% 이하, 46% 이하, 45% 이하, 44% 이하, 43% 이하, 42% 이하, 41% 이하, 40% 이하, 39% 이하, 38% 이하, 37% 이하, 36% 이하, 35% 이하, 34% 이하, 33% 이하, 32% 이하, 31% 이하, 30% 이하, 29% 이하, 28% 이하, 27% 이하, 26% 이하, 25% 이하, 24% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 21% 이하, 20% 이하, 19% 이하, 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15% 이하, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하가 되도록 조제할 수 있다. 본 발명의 미네랄 농축액 조성물 내의 염화물 이온의 함유량은, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 50% 이하, 49% 이하, 48% 이하, 47% 이하, 46% 이하, 45% 이하, 44% 이하, 43% 이하, 42% 이하, 41% 이하, 40% 이하, 39% 이하, 38% 이하, 37% 이하, 36% 이하, 35% 이하, 34% 이하, 33% 이하, 32% 이하, 31% 이하, 30% 이하, 29% 이하, 28% 이하, 27% 이하, 26% 이하, 25% 이하, 24% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 21% 이하, 20% 이하, 19% 이하, 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15% 이하, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하이다.
칼슘은, 생체 내에서, 인과 함께 하이드록시아파타이트로서 골격을 형성하여, 근육의 수축에 관여한다는 것이 알려져 있다. 마그네슘은, 생체 내에서, 뼈나 치아의 형성, 그리고 많은 체내의 효소 반응이나 에너지 생산에 관여한다는 것이 알려져 있다. 또한, 수중의 칼슘 이온 및 마그네슘 이온의 함유량은, 물의 맛에 영향을 준다는 것이 알려져 있고, 수중에 포함되는 미네랄류 중 칼슘과 마그네슘의 합계 함유량의 지표(경도)가 일정 수준보다 적은 경우를 연수(軟水), 많은 경우를 경수(硬水)라고 한다. 일반적으로는 일본 국내에서 산출되는 미네랄수는 연수인 것이 많고, 유럽에서 산출되는 것에는 경수가 많다. WHO 기준에서는, 이들 염류의 양을 탄산칼슘으로 환산한 미국 경도(mg/l)에 있어서, 0∼60인 것을 연수, 120∼180인 것을 경수, 180 이상인 것을 매우 경수라고 하는 식으로 정해져 있다. 일반적으로는 적절한 경도(10∼100 mg/l)의 물이 맛있다고 여겨지고 있으며, 특히 마그네슘 함유량이 높아지면 쓴맛이 강해 마시기 어렵게 된다. 또한, 경도가 지나치게 높으면, 물의 미각에 영향을 줄 뿐만 아니라, 위장을 자극하여, 설사 등의 원인이 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료에 첨가했을 때에, 물, 식품 또는 음료 내의 칼슘 이온의 함유량이, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 30% 이하, 29% 이하, 28% 이하, 27% 이하, 26% 이하, 25% 이하, 24% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 21% 이하, 20% 이하, 19% 이하, 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15% 이하, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하이며, 그리고, 물, 식품 또는 음료 내의 마그네슘 이온의 함유량이, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 15% 이하, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하가 되도록 조제하는 것이 바람직하다. 본 발명의 미네랄 농축액 조성물 내의 칼슘 이온의 함유량은, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 2.0% 이하, 1.9% 이하, 1.8% 이하, 1.7% 이하, 1.6% 이하, 1.5% 이하, 1.4% 이하, 1.3% 이하, 1.2% 이하, 1.1% 이하, 1.0% 이하, 0.9% 이하, 0.8% 이하, 0.7% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하, 0.4% 이하, 0.3% 이하, 0.2% 이하, 0.1% 이하, 0.09% 이하, 0.08% 이하, 0.07% 이하, 0.06% 이하, 0.05% 이하, 0.04% 이하, 0.03% 이하, 0.02% 이하 또는 0.01% 이하이다. 또한, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물 내의 마그네슘 이온의 함유량은, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 1.0% 이하, 0.9% 이하, 0.8% 이하, 0.7% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하, 0.4% 이하, 0.3% 이하, 0.2% 이하, 0.1% 이하, 0.09% 이하, 0.08% 이하, 0.07% 이하, 0.06% 이하, 0.05% 이하, 0.04% 이하, 0.03% 이하, 0.02% 이하 또는 0.01% 이하이다.
나트륨은, 생체 내에서, 수분을 유지하면서 세포외액의 양이나 순환 혈액의 양을 유지하여 혈압을 조절하고 있다. 효과적으로 체내에 수분 보급하기 위해서는, 일정량의 나트륨 이온을 섭취하면 된다는 것이 알려져 있고, 특히 열사병 대책 등에 유효하다. 그러나, 나트륨을 과잉 섭취하면, 이 액량이 증대되기 때문에, 혈압이 상승하거나 붓기가 생기거나 할 우려가 있다. 또한, 나트륨 이온의 함유량이 많아짐에 따라, 짠맛이나 미끌거리는 느낌이 생겨 버려, 음료의 상쾌감을 해치는 경우가 있다. 따라서, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료에 첨가했을 때에, 물, 식품 또는 음료 내의 나트륨 이온 농도가, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 10∼50%, 10∼45%, 10∼40%, 10∼35%, 10∼30%, 10∼25%, 10∼20%, 10∼15%, 15∼50%, 15∼45%, 15∼40%, 15∼35%, 15∼30%, 15∼25%, 15∼20%, 20∼50%, 20∼45%, 20∼40%, 20∼35%, 20∼30%, 20∼25%, 25∼50%, 25∼45%, 25∼40%, 25∼35%, 25∼30%, 30∼50%, 30∼45%, 30∼40%, 30∼35%, 35∼50%, 35∼45%, 35∼40%, 40∼50%, 40∼45% 또는 45∼50%가 되도록 조제하는 것이 바람직하다. 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 나트륨의 함유량은, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 5∼45%, 5∼40%, 5∼35%, 5∼30%, 5∼25%, 5∼20%, 5∼15%, 5∼10%, 10∼45%, 10∼40%, 10∼35%, 10∼30%, 10∼25%, 10∼20%, 10∼15%, 15∼45%, 15∼40%, 15∼35%, 15∼30%, 15∼25%, 15∼20%, 20∼45%, 20∼40%, 20∼35%, 20∼30%, 20∼25%, 25∼50%, 25∼45%, 25∼40%, 25∼35%, 25∼30%, 30∼45%, 30∼40%, 30∼35%, 35∼45%, 35∼40% 또는 40∼45%이다.
본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료에 첨가함으로써, 약알칼리성의 물, 식품 또는 음료를 생산할 수 있다. 예컨대 본 발명의 미네랄 농축액 조성물을 첨가한 물은, 전형적으로는 7.5∼10.5, 7.5∼10.0, 7.5∼9.5, 7.5∼9.0, 7.5∼8.5, 7.5∼8.0, 8.0∼10.5, 8.0∼10.0, 8.0∼9.5, 8.0∼9.0, 8.0∼8.5, 8.5∼10.5, 8.5∼10.0, 8.5∼9.5, 8.5∼9.0, 9.0∼10.5, 9.0∼10.0, 9.0∼9.5, 9.5∼10.5, 9.5∼10.0 또는 10.0∼10.5의 pH를 갖더라도 좋다. 또한, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물을 첨가한 물은, 완충능을 갖고 있으며, 바람직하게는 약알칼리성에서부터 약산성의 pH 영역에 있어서, 유의한 완충능을 갖는다. 예컨대 pH 9.2로 조정한 수산화나트륨 용액 100 g에 대하여 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (A) mL로 하고, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물을 첨가한 물을 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (B) mL로 했을 때의 비 (B)/(A)를 완충능으로 한 경우, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물을 첨가한 물은, 예컨대 1.5 이상, 1,6 이상, 1,7 이상, 1,8 이상, 1.9 이상, 2.0 이상, 2.1 이상, 2.2 이상, 2.3 이상, 2.4 이상, 2.5 이상, 2.6 이상, 2.7 이상, 2.8 이상, 2.9 이상, 3.0 이상, 3.5 이상, 4.0 이상, 4.5 이상, 5.0 이상, 5.5 이상, 6.0 이상, 6.5 이상, 7.0 이상, 7.5 이상, 8.0 이상, 8.5 이상, 9.0 이상, 9.5 이상, 10.0 이상, 10.5 이상, 11.0 이상 또는 11.5 이상의 완충능을 갖는다. 이러한 pH 특성은 생체 내에서의 산성화를 예방하거나 또는 개선하기 위해서 유용하다. 따라서, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물을 물(예컨대 정수), 식품 또는 음료에 첨가함으로써, 예컨대 식후의 구강 내의 산성화에 기인하는 산식치(酸蝕齒)를 예방하는 것이나, 위장 내의 산성화에 기인하는 위산 과다나 장내 이상 발효 등의 위장 증상을 개선하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 미네랄 농축액 조성물을 제공하기 위한 용기의 형태는, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 금속 용기(캔), 적하 타입, 스프레이 타입, 스포이드 타입 혹은 화장수병 타입 등의 수지 용기, 종이 용기(케이블 탑이 달린 것도 포함), PET병, 파우치 용기, 유리병, 에어리스 용기, 포션 용기, 방부제 무첨가(PF) 점안 용기, 스틱, 소형 펌프 용기, 대형 펌프 용기, 포션 컵 용기, 안주머니 내장 보틀, 플라스틱 일회용 용기 또는 수용성 필름 용기 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 미네랄 농축액 조성물을 수돗물이나 정수와 자동 혼화하여, 연속적으로 약알칼리성의 미네랄수를 제공할 수도 있다.
본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료 등에 첨가함으로써, 그 풍미나 기능을 개선할 수 있다. 예컨대 본 발명의 미네랄 농축액 조성물의 용도로는 이하의 용도를 생각할 수 있다.
·수돗물, 정수 또는 순수에 적하하여 미네랄수로 한다.
·위스키 등의 알코올류에 적하하여 풍미를 개선한다.
·적하한 미네랄수는 와인 등을 마실 때의 물로도 된다.
·커피액, 커피 음료, 차 침출액 또는 차 음료 등의 엑기스나 파우더나 음료에 적하하여 풍미를 순하게 한다.
·커피원두나 찻잎의 추출수에 적하하여 추출 효율을 올린다.
·밥짓는 물에 적하하여 취사하여 갓지은 쌀의 풍미를 개선한다.
·물 등의 액체에 적하하여, 위장이 약한 사람이나 위산 과다인 사람에게 있어서의 위장의 불쾌한 증상을 개선하는 용도에 이용한다.
·물 등의 액체에 적하하여, 혈압이 높은 사람에게 있어서의 혈압을 개선하는 용도에 이용한다.
·수돗물이나 정수와 자동 혼화하여, 음료수나 손 씻는 용도의 살균 효과가 있는 물을 제공한다.
·본 발명의 미네랄 농축액 조성물은, 물, 식품 또는 음료 등에 첨가할 뿐만 아니라, 식물에 적하하여 미네랄 영양제로서 이용할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 제3 양태에 있어서, 생체 내에서의 산성화를 예방 또는 개선하는 기능을 갖는 물, 식품 또는 음료의 제조 방법으로서, 상기 방법이 상술한 미네랄 농축액 조성물을 물, 식품 또는 음료에 첨가하는 공정을 포함하는 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 제4 양태에 있어서, 경구 섭취용의 미네랄 함유 수 조성물의 제조 방법으로서, 상기 방법이 상술한 미네랄 농축액 조성물을 정수에 첨가하는 공정을 포함하고, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도가 20 ppm 이상인 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.
상술한 것과 같이, 칼륨은 사람에게 매우 중요한 미네랄 성분이지만, 과잉의 칼륨 이온은, 쓴맛이나 아린맛과 같은 잡미를 가져오므로, 본 발명의 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도는, 600 ppm 이하가 되도록 조제하는 것이 바람직하다. 이 경우의 상기 칼륨 이온 농도의 상한치는, 595 ppm 이하, 590 ppm 이하, 585 ppm 이하, 580 ppm 이하, 575 ppm 이하, 570 ppm 이하, 565 ppm 이하, 560 ppm 이하, 555 ppm 이하, 550 ppm 이하, 545 ppm 이하, 540 ppm 이하, 535 ppm 이하, 530 ppm 이하, 525 ppm 이하, 520 ppm 이하, 515 ppm 이하, 510 ppm 이하, 505 ppm 이하, 500 ppm 이하, 495 ppm 이하, 490 ppm 이하, 485 ppm 이하, 480 ppm 이하, 475 ppm 이하, 470 ppm 이하, 465 ppm 이하, 460 ppm 이하, 455 ppm 이하, 450 ppm 이하, 445 ppm 이하, 440 ppm 이하, 435 ppm 이하, 430 ppm 이하, 425 ppm 이하, 420 ppm 이하, 415 ppm 이하, 410 ppm 이하, 405 ppm 이하, 400 ppm 이하, 395 ppm 이하, 390 ppm 이하, 385 ppm 이하, 380 ppm 이하, 375 ppm 이하, 370 ppm 이하, 365 ppm 이하, 360 ppm 이하, 355 ppm 이하, 350 ppm 이하, 345 ppm 이하, 340 ppm 이하, 335 ppm 이하, 330 ppm 이하, 325 ppm 이하, 320 ppm 이하, 315 ppm 이하, 310 ppm 이하, 305 ppm 이하, 300 ppm 이하, 295 ppm 이하, 290 ppm 이하, 285 ppm 이하, 280 ppm 이하, 275 ppm 이하, 270 ppm 이하, 265 ppm 이하, 260 ppm 이하, 255 ppm 이하, 250 ppm 이하, 245 ppm 이하, 240 ppm 이하, 235 ppm 이하, 230 ppm 이하, 225 ppm 이하, 220 ppm 이하, 215 ppm 이하, 210 ppm 이하, 205 ppm 이하 또는 200 ppm 이하가 되도록 조제할 수 있다.
본 발명의 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도는, 예컨대 50∼200 ppm, 50∼190 ppm, 50∼180 ppm, 50∼170 ppm, 50∼160 ppm, 50∼150 ppm, 50∼140 ppm, 50∼130 ppm, 50∼120 ppm, 50∼110 ppm, 50∼100 ppm, 50∼90 ppm, 50∼80 ppm, 50∼70 ppm, 50∼60 ppm, 60∼200 ppm, 60∼190 ppm, 60∼180 ppm, 60∼170 ppm, 60∼160 ppm, 60∼150 ppm, 60∼140 ppm, 60∼130 ppm, 60∼120 ppm, 60∼110 ppm, 60∼100 ppm, 60∼90 ppm, 60∼80 ppm, 60∼70 ppm, 70∼200 ppm, 70∼190 ppm, 70∼180 ppm, 70∼170 ppm, 70∼160 ppm, 70∼150 ppm, 70∼140 ppm, 70∼130 ppm, 70∼120 ppm, 70∼110 ppm, 70∼100 ppm, 70∼90 ppm, 70∼80 ppm, 80∼200 ppm, 80∼190 ppm, 80∼180 ppm, 80∼170 ppm, 80∼160 ppm, 80∼150 ppm, 80∼140 ppm, 80∼130 ppm, 80∼120 ppm, 80∼110 ppm, 80∼100 ppm, 80∼90 ppm, 90∼200 ppm, 90∼190 ppm, 90∼180 ppm, 90∼170 ppm, 90∼160 ppm, 90∼150 ppm, 90∼140 ppm, 90∼130 ppm, 90∼120 ppm, 90∼110 ppm, 90∼100 ppm, 100∼200 ppm, 100∼190 ppm, 100∼180 ppm, 100∼170 ppm, 100∼160 ppm, 100∼150 ppm, 100∼140 ppm, 100∼130 ppm, 100∼120 ppm, 100∼110 ppm, 110∼200 ppm, 110∼190 ppm, 110∼180 ppm, 110∼170 ppm, 110∼160 ppm, 110∼150 ppm, 110∼140 ppm, 110∼130 ppm, 110∼120 ppm, 120∼200 ppm, 120∼190 ppm, 120∼180 ppm, 120∼170 ppm, 120∼160 ppm, 120∼150 ppm, 120∼140 ppm, 120∼130 ppm, 130∼200 ppm, 130∼190 ppm, 130∼180 ppm, 130∼170 ppm, 130∼160 ppm, 130∼150 ppm, 130∼140 ppm, 140∼200 ppm, 140∼190 ppm, 140∼180 ppm, 140∼170 ppm, 140∼160 ppm, 140∼150 ppm, 150∼200 ppm, 150∼190 ppm, 150∼180 ppm, 150∼170 ppm, 150∼160 ppm, 160∼200 ppm, 160∼190 ppm, 160∼180 ppm, 160∼170 ppm, 170∼200 ppm, 170∼190 ppm, 170∼180 ppm, 180∼200 ppm, 180∼190 ppm 또는 190∼200 ppm이 되도록 조제할 수 있다.
본 발명의 미네랄 함유 수 조성물 내의 염화물 이온의 함유량은, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 50% 이하, 49% 이하, 48% 이하, 47% 이하, 46% 이하, 45% 이하, 44% 이하, 43% 이하, 42% 이하, 41% 이하, 40% 이하, 39% 이하, 38% 이하, 37% 이하, 36% 이하, 35% 이하, 34% 이하, 33% 이하, 32% 이하, 31% 이하, 30% 이하, 29% 이하, 28% 이하, 27% 이하, 26% 이하, 25% 이하, 24% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 21% 이하, 20% 이하, 19% 이하, 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15% 이하, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하가 되도록 조제할 수 있다.
본 발명의 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼슘 이온의 함유량은, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 30% 이하, 29% 이하, 28% 이하, 27% 이하, 26% 이하, 25% 이하, 24% 이하, 23% 이하, 22% 이하, 21% 이하, 20% 이하, 19% 이하, 18% 이하, 17% 이하, 16% 이하, 15% 이하, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하가 되도록 조제할 수 있다. 또한, 본 발명의 미네랄 함유 수 조성물 내의 마그네슘 이온의 함유량은, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 15% 이하, 14% 이하, 13% 이하, 12% 이하, 11% 이하, 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하가 되도록 조제할 수 있다.
본 발명의 미네랄 함유 수 조성물 내의 나트륨이온 농도는, 예컨대 상기 칼륨 이온 농도의 10∼50%, 10∼45%, 10∼40%, 10∼35%, 10∼30%, 10∼25%, 10∼20%, 10∼15%, 15∼50%, 15∼45%, 15∼40%, 15∼35%, 15∼30%, 15∼25%, 15∼20%, 20∼50%, 20∼45%, 20∼40%, 20∼35%, 20∼30%, 20∼25%, 25∼50%, 25∼45%, 25∼40%, 25∼35%, 25∼30%, 30∼50%, 30∼45%, 30∼40%, 30∼35%, 35∼50%, 35∼45%, 35∼40%, 40∼50%, 40∼45% 또는 45∼50%가 되도록 조제할 수 있다.
본 발명의 미네랄 함유 수 조성물은, 바람직하게는 약알칼리성의 pH를 갖고 있고, 예컨대 7.5∼10.5, 7.5∼10.0, 7.5∼9.5, 7.5∼9.0, 7.5∼8.5, 7.5∼8.0, 8.0∼10.5, 8.0∼10.0, 8.0∼9.5, 8.0∼9.0, 8.0∼8.5, 8.5∼10.5, 8.5∼10.0, 8.5∼9.5, 8.5∼9.0, 9.0∼10.5, 9.0∼10.0, 9.0∼9.5, 9.5∼10.5, 9.5∼10.0 또는 10.0∼10.5의 pH를 갖더라도 좋다. 또한, 본 발명의 미네랄 함유 수 조성물은, 완충능을 갖고 있고, 바람직하게는 약알칼리성에서부터 약산성의 pH 영역에 있어서, 유의한 완충능을 갖는다. 예컨대 pH 9.2로 조정한 수산화나트륨 용액 100 g에 대하여 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (A) mL로 하고, 본 발명의 미네랄 함유 수 조성물을 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (B) mL로 했을 때의 비 (B)/(A)를 완충능으로 한 경우, 본 발명의 미네랄 함유 수 조성물은, 예컨대 1.5 이상, 1,6 이상, 1,7 이상, 1,8 이상, 1.9 이상, 2.0 이상, 2.1 이상, 2.2 이상, 2.3 이상, 2.4 이상, 2.5 이상, 2.6 이상, 2.7 이상, 2.8 이상, 2.9 이상, 3.0 이상, 3.5 이상, 4.0 이상, 4.5 이상, 5.0 이상, 5.5 이상, 6.0 이상, 6.5 이상, 7.0 이상, 7.5 이상, 8.0 이상, 8.5 이상, 9.0 이상, 9.5 이상, 10.0 이상, 10.5 이상, 11.0 이상 또는 11.5 이상의 완충능을 갖더라도 좋다. 이러한 pH 특성은 생체 내에서의 산성화를 예방 또는 개선하기 위해서 유용하다. 따라서, 본 발명의 미네랄 함유 수 조성물을 경구 섭취함으로써, 예컨대 식후의 구강 내의 산성화에 기인하는 산식치를 예방하는 것이나, 위장 내의 산성화에 기인하는 위산 과다나 장내 이상 발효 등의 위장 증상을 개선하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 미네랄 함유 수 조성물은 유기물을 실질적으로 함유하지 않는다. 수중에 포함되는 유기물의 양의 대표적인 지표로서는 총 유기 탄소(TOC: Total Organic Carbon)를 들 수 있다. TOC는, 시료 수중에 포함되는 유기물형 탄소를 이산화탄소로 산화하고, 그 이산화탄소의 양을 측정함으로써 구할 수 있다. 본 발명의 미네랄 함유 수 조성물의 TOC:는, 예컨대 3.0 mg/l 이하, 2.9 mg/l 이하, 2.8 mg/l 이하, 2.7 mg/l 이하, 2.6 mg/l 이하, 2.5 mg/l 이하, 2.4 mg/l 이하, 2.3 mg/l 이하, 2.2 mg/l 이하, 2.1 mg/l 이하, 2.0 mg/l 이하, 1.9 mg/l 이하, 1.8 mg/l 이하, 1.7 mg/l 이하, 1.6 mg/l 이하 또는 1.5 mg/l 이하라도 좋다.
본 발명의 미네랄 함유 수 조성물은, 그대로 마시더라도 좋지만, 밥짓기나 된장국 등의 조리용의 물로서 이용하거나, 찻잎·보리차나 커피원두 등의 침출·추출용의 물로서 이용하거나, 차나 커피나 과실 등의 엑기스나 파우더의 희석수로서 이용하거나, 위스키 등의 음료의 물로서 이용하여도 좋다.
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 적절하게 변경을 가하여 실시할 수 있다.
실시예
<실시예 1: 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 추출액의 제작>
1 L 삼각플라스크에 야자각 활성탄(「타이코(太閤) CW 타입」 미세정품/후타무라가가쿠사 제조) 30 g 및 90℃로 가온한 증류수 400 g을 넣고, 90℃에서 가온하면서 100 rpm으로 15분간, 교반자에 의해서 교반했다. 얻어진 현탁액을 폴리에스테르 500 메쉬(25 ㎛)로 흡인 여과하고, 이로부터 얻어진 여과액을 3000 rpm으로 10분간 원심 분리했다. 원심 분리한 후의 상청을 여과지로 흡인 여과하여, 미네랄 추출액을 얻었다.
<실시예 2: 활성탄의 비교>
야자각 활성탄을 쿠라레콜(등록상표) GG(미세정품/쿠라레사 제조)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 미네랄 추출액을 작성했다.
<실시예 3-6: 추출 시간의 비교>
추출 시간을 10, 20, 40, 80분으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 미네랄 추출액을 작성했다.
<실시예 7-9: 증류수 양, 추출 시간의 비교>
증류수를 130, 200, 400 g, 추출 시간을 5분으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 미네랄 추출액을 작성했다.
<실시예 10-12: 추출 온도, 추출 시간의 비교>
추출 온도를 30, 60, 90℃, 추출 시간을 5분으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 미네랄 추출액을 작성했다.
실시예 1-12에서 작성한 미네랄 추출액을 하기 방법에 따라서 분석했다.
<금속의 ICP 분석>
ICP 발광 분광 분석 장치: iCAP6500Duo(서모피셔사이엔티픽사 제조)를 사용했다. ICP 범용 혼합액 XSTC-622B를 희석하여 0, 0.1, 0.5, 1.0 mg/L의 4점 검량선을 작성했다. 시료를 검량선 범위에 들어가도록 희질산으로 희석하여, ICP 측정을 실시했다.
<Cl-, SO4 2-의 IC 분석>
이온 크로마토그래프 시스템: ICS-5000K(닛폰다이오넥스사 제조)를 사용했다. 컬럼은 Dionex Ion Pac AG20 및 Dionex Ion Pac AS20을 이용했다. 용리액은, 0∼11분은 5 mmol/L, 13∼18분은 13 mmol/L, 20∼30분은 45 mmol/L의 수산화칼륨 수용액을 이용하여, 0.25 mL/분의 유량으로 용출했다. 음이온 혼합 표준액 1(Cl- 20 mg/L, SO4 2- 100 mg/L 포함하는 7 이온종 함유: 후지필름와코쥰야쿠사 제조)을 희석하고, Cl-는 0, 0.1, 0.2, 0.4, 1.0 mg/L의 5점 검량선을, SO4 2-은 0, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0 mg/L의 5점 검량선을 작성했다. 시료를 검량선 범위에 들어가도록 희석하고, 25 μL 주입하여 IC 측정을 실시했다.
결과를 하기의 표에 나타낸다.
Figure pct00001
활성탄, 추출 시간, 활성탄에 대한 추출 액량, 추출 온도를 변경하더라도 칼륨 농도가 유의하게 높다고 하는 특징은 변하지 않았다. 또한, HCl을 이용한 경우에는 유의한 양의 염화물 이온이 추출되는 한편(데이터는 기재하지 않음), 어느 실시예에서나 염화물 이온의 농도는 낮았다. 또, 상기 어느 실시예에서도 중금속류(납, 카드뮴, 비소, 수은 등)는 검출되지 않았다(데이터는 기재하지 않음).
<실시예 13: 농축액의 작성>
1 L 삼각플라스크에 야자각 활성탄(「타이코 CW 타입」 미세정품/후타무라가가쿠사 제조) 174 g 및 30℃로 가온한 증류수 753 g을 넣고, 30℃에서 가온하면서 100 rpm으로 5분간, 교반자에 의해서 교반했다. 얻어진 현탁액을 폴리에스테르 500 메쉬(25 ㎛)로 흡인 여과하고, 이로부터 얻어진 여과액을 3000 rpm으로 10분간 원심 분리했다. 원심 분리한 후의 상청을 여과지로 흡인 여과하여, 미네랄 추출액을 얻었다. 같은 식으로 추가로 2회 실시했다. 얻어진 3회의 미네랄 추출액을 혼합하고, 에바포레이터에 의해서 62배로 농축하여, 하기에 나타내는 미네랄 농축 엑기스를 얻었다.
실시예 13에서 작성한 미네랄 추출액과 미네랄 농축 엑기스를 62배로 희석한 것을 상기한 방법에 따라서 분석했다. 결과를 이하의 표에 나타낸다.
Figure pct00002
농축의 조건을 거쳤어도 칼륨 농도가 높고, 나트륨, 염화물 이온의 농도가 낮은 특징은 변하지 않았다.
<실시예 14: 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스의 제작>
1 L 삼각플라스크에 야자각 활성탄(「타이코 CW 타입」 미세정품/후타무라가가쿠사 제조) 200 g 및 90℃로 가온한 증류수 1500 g을 넣고, 90℃에서 가온하면서 100 rpm으로 15분간, 교반자에 의해서 교반했다. 얻어진 현탁액을 폴리에스테르 500 메쉬(25 ㎛)로 흡인 여과하고, 이로부터 얻어진 여과액을 3000 rpm으로 10분간 원심 분리했다. 원심 분리한 후의 상청을 여과지로 흡인 여과하여, 미네랄 추출액을 얻었다. 얻어진 미네랄 추출액을 에바포레이터에 의해서 14배로 농축하여, 하기에 나타내는 미네랄 농축 엑기스를 얻었다.
Figure pct00003
<실시예 15: 완충능 평가-I>
(1) 평가용 샘플의 작성
칼륨 농도가 각각 하기에 나타내는 농도가 되도록, 상기에서 얻어진 미네랄 농축 엑기스를 초순수(MilliQ수)에 첨가하여, 평가용 샘플을 제작했다.
Figure pct00004
(2) pH의 측정
상기에서 얻어진 추출액 외에, 비교예로서 하기 샘플을 준비했다. 각 샘플100 ml에 대하여 0.1 N HCl을 교반자로 교반하면서 1 ml씩 첨가하여, pH를 측정했다.
·KOH
·시판되는 알칼리이온수(Na: 8.0 mg/l, K: 1.6 mg/l, Ca: 13 mg/l, Mg: 6.4 mg/l, pH치: 8.8∼9.4)
pH 9.2로 조정한 수산화나트륨 용액 100 g에 대하여 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (A) mL로 하고, 상기 미네랄 함유 수 조성물을 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (B) mL로 했을 때의 비 (B)/(A)를 완충능으로 했다.
도 1에 도시하는 것과 같이, 야자각 활성탄 유래의 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 물은 우수한 완충능을 갖는다는 것이 판명되었다.
<실시예 16: 완충능 평가-II>
(1) 비교예 및 평가용 샘플의 작성
비교예로서, 정수(수돗물을 Water Stand사 제조의 정수기로 처리한 것) 및 실시예 1과 동일한 시판되는 알칼리이온수를 준비했다. 또한, 칼륨 농도가 100 ppm이 되도록 실시예 1에서 얻어진 미네랄 농축 엑기스를 정수(상기와 동일)에 첨가하여, 평가용 샘플을 제작했다.
(2) pH의 측정
상기에서 얻어진 샘플을 실시예 2와 같은 식으로 완충능의 평가를 실시했다. 즉, 각 샘플 100 ml에 대하여 0.1 N HCl을 교반자로 교반하면서 1 ml씩 첨가하여, pH를 측정했다.
도 2에 도시하는 것과 같이, 수돗물의 정수에 야자각 활성탄 유래의 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 물은, 정수나 알칼리이온수와 비교하여, 우수한 완충능을 갖는다는 것이 판명되었다.
<실시예 17: 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스의 제작>
= 파일럿 스케일 =
야자각 활성탄(「타이코」, 염산 미세정품, 후타무라가가쿠사 제조) 40 kg에 180 L의 순수를 통액하고, 얻어진 현탁액을 메쉬 및 원심 분리에 의해서 청징화하여, 미네랄 추출액을 얻었다. 원심식 박막 진공 증발 장치에 의해서 92배로 감압 농축하고, 얻어진 농축액을 원심 분리 및 여과지에 의해서 청징화했다. 이것을 각 1 L의 비닐 파우치에 충전하고, 85℃, 30분간 열처리하여, 미네랄 농축 처리 엑기스를 얻었다. 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스의 칼륨 이온 농도, 나트륨 이온 농도, 칼슘 이온 농도, 마그네슘 이온 농도는 ICP 발광 분광 분석법에 따라서, 염화물 이온 농도는 이온 크로마토그래프법, TOC는 전체 유기 탄소계 측정법으로 분석했다. 또한, 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스에 관해서 2주간 냉장으로 보관한 후, 「-」(투명성이 높고 부유물 및 침전물이 인정되지 않는다), 「+」(약간 부유물 또는 침전물이 인정된다), 「++」(부유물이나 응집물이 많이 인정된다), 「+++」(부유물이나 응집물이 더 많이 인정되고, 투명성을 잃었다), 「++++」(부유물이 많고 응집물이 퇴적되어, 투명성이 낮다)의 5 단계로 혼탁 정도를 눈으로 보아 평가했다.
<실시예 18: 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스의 제작>
= 랩 스케일(스몰) =
야자각 활성탄(입상 시라사기(白鷺), 염산 미세정품, 오사카가스케미칼사 제조) 200 g과 증류수 910 g을 넣어, 30℃에서 가온하면서 100 rpm으로 20분간, 교반자에 의해서 교반했다. 얻어진 현탁액을 여과지(도요로시가부시키가이샤 ADVANTEC 정량 여과지 No. 5Cφ55 mm)로 흡인 여과하고, 이로부터 얻어진 여과액을 또한 여과지(MERCKOmnipore PTFE Membrane 5.0 ㎛φ 47 mm)로 흡인 여과하여, 미네랄 추출액을 얻었다. 이것을 충분량의 미네랄 추출액이 얻어질 때까지 여러 번 반복하고, 미네랄 추출액 전체를 혼합한 후, 로터리 에바포레이터에 의해서 50배로 감압 농축하고, 얻어진 농축액을 여과지(도요로시가부시키가이샤 ADVANTEC 25ASO20AN 0.2 ㎛)로 여과하여, 미네랄 농축 엑기스를 얻었다. 이 미네랄 농축액에 염산을 첨가하고, pH가 9.5 정도 부근이 되도록 조정하고, 이것을 바이알병에 10 mL 소분 충전하여, 2일간 냉장으로 보관했다. 그 후, 여과지(도요로시가부시키가이샤 ADVANTEC 25ASO20AN 0.2 ㎛)로 냉시 여과하고, 이것을 80℃, 30분간 열처리하여, 미네랄 농축 처리 엑기스를 얻었다. 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스의 칼륨 이온 농도, 나트륨 이온 농도, 칼슘 이온 농도, 마그네슘 이온 농도는 고주파 유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석법(ICP-AES)에 따라서 분석하고, 염화물 이온 농도, 황산 이온 농도는 이온 크로마토그래피(IC)에 따라서 분석했다. 또한, 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스에 관해서 2주간 냉장으로 보관한 후, 「-」(투명성이 높고 부유물 및 침전물이 인정되지 않는다), 「+」(약간 부유물 또는 침전물이 인정된다), 「++」(부유물이나 응집물이 많이 인정된다), 「+++」(부유물이나 응집물이 더 많이 인정되고, 투명성을 잃었다), 「++++」(부유물이 많고 응집물이 퇴적되어, 투명성이 낮다)의 5 단계로 혼탁 정도를 눈으로 확인하여 평가했다.
<실시예 19: 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스의 제작>
= 랩 스케일(라지) =
야자각 활성탄(입상 시라사기, 염산 미세정품, 오사카가스케미칼사 제조) 800 g과 증류수 3660 g을 넣고, 30℃에서 가온하면서 15분간, 교반했다. 얻어진 현탁액을 여과지(도요로시가부시키가이샤 ADVANTEC A080A090C)로 흡인 여과하여, 미네랄 추출액을 얻었다. 이것을 충분량의 미네랄 추출액이 얻어질 때까지 여러 번 반복하고, 미네랄 추출액 전체를 혼합한 후, 로터리 에바포레이터에 의해서 60배로 감압 농축하고, 얻어진 농축액을 여과지(도요로시가부시키가이샤 ADVANTEC A080A090C)로 여과하여, 미네랄 농축 엑기스를 얻었다. 이것을 바이알병에 10 mL 소분 충전하여, 2일간 냉장으로 보관했다. 그 후, 여과지(도요로시가부시키가이샤 ADVANTEC A080A090C)로 냉시 여과했다. 이것에 염산을 첨가하여, pH가 9.5 정도 부근이 되도록 조정하고, 또한 순수에 의해서 칼륨 이온 농도가 100000 ppm 정도가 되도록 희석 조정했다. 이것을 80℃, 30분간 열처리하여, 미네랄 농축 처리 엑기스를 얻었다. 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스의 칼륨 이온 농도, 나트륨 이온 농도, 칼슘 이온 농도, 마그네슘 이온 농도, 황산 이온은 이온 크로마토그래피(IC)에 따라서, 염화물 이온 농도는 이온 크로마토그래프법, TOC는 전체 유기 탄소계 측정법으로 분석했다. 또한, 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스에 관해서 2주간 냉장으로 보관한 후, 「-」(투명성이 높고 부유물 및 침전물이 인정되지 않는다), 「+」(약간 부유물 또는 침전물이 인정된다), 「++」(부유물이나 응집물이 많이 인정된다), 「+++」(부유물이나 응집물이 더 많이 인정되고, 투명성을 잃었다), 「++++」(부유물이 많고 응집물이 퇴적되어, 투명성이 낮다)의 5 단계로 혼탁 정도를 눈으로 확인하여 평가했다.
<실시예 20: 야자각 활성탄으로부터의 미네랄 농축 엑기스의 제작>
= 파일럿 스케일 =
2500 L 코니칼 탱크에 야자각 활성탄(「입상 시라사기, 미세정품, 오사카가스케미칼사 제조) 360 kg과 35℃ 순수 1620 kg를 넣어, 15분간 교반하고, 얻어진 현탁액을 진동 체 및 원심 분리, 여과지 여과로 청징화하여, 미네랄 추출액을 얻었다. 원심식 박막 진공 증발 장치에 의해서 60배로 감압 농축하고, 얻어진 농축액을 여과지로 여과하여, 미네랄 농축 엑기스를 얻었다. 드럼 캔에 충전하여 2일간 냉장으로 보관하고, 그 후, 여과지로 냉시 여과했다. 이것에 염산을 첨가하여, pH가 9.5 정도 부근이 되도록 조정하고, 또한 순수에 의해서 칼륨 이온 농도가 100000 ppm 정도가 되도록 희석 조정했다. 이것을 130℃, 30초간 열처리하여, 미네랄 농축처리 엑기스를 얻었다. 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스의 칼륨 이온 농도, 나트륨 이온 농도, 칼슘 이온 농도, 마그네슘 이온 농도, 황산 이온은 이온 크로마토그래피(IC)에 따라서, 염화물 이온 농도는 이온 크로마토그래프법, TOC는 연소 산화-적외선 TOC 분석법으로 분석했다. 또한, 얻어진 미네랄 농축 처리 엑기스에 관해서 2주간 냉장으로 보관한 후, 「-」(투명성이 높고 부유물 및 침전물이 인정되지 않는다), 「+」(약간 부유물 또는 침전물이 인정된다), 「++」(부유물이나 응집물이 많이 인정된다), 「+++」(부유물이나 응집물이 더 많이 인정되고, 투명성을 잃었다), 「++++」(부유물이 많고 응집물이 퇴적되어, 투명성이 낮다)의 5 단계로 혼탁 정도를 눈으로 확인하여 평가하고, 또한 탁도계(HACH사 2100AN TURBISIMETRER)를 이용하여 NTU 탁도를 측정했다.
실시예 17-20의 결과를 표 5에 나타낸다. 미네랄 엑기스의 성분으로서, 실시예 17에서는 칼륨 농도가 60994 ppm, 염화물 이온 농도가 3030 ppm, pH가 11.1인 미네랄 엑기스가 얻어지고, 실시예 18에서는 칼륨 농도가 87500 ppm, 염화물 이온 농도가 32890 ppm, pH가 9.50인 미네랄 엑기스가 얻어지고, 실시예 19에서는 칼륨 농도가 100000 ppm, 염화물 이온 농도가 13132 ppm, pH가 9.51인 미네랄 엑기스가 얻어지고, 실시예 20에서는 칼륨 농도가 111747 ppm, 염화물 이온 농도가 8545 ppm, pH가 9.48인 미네랄 엑기스가 얻어졌다. 또한, 혼탁의 관점에서는, 실시예 17에서는 「++++」(부유물이 많고 응집물이 퇴적되어, 투명성이 낮다)라는 평가였던 한편, 냉장 보관 및 냉시 여과를 행한 실시예 18, 실시예 19 및 실시예 20에서는 모두 「++」(부유물이나 응집물이 많이 인정된다)의 평가가 되었다. 특히 pH 조정을 냉장 보관 및 냉시 여과보다 전에 행한 실시예 18에서는 「-」(투명성이 높고 부유물 및 침전물이 인정되지 않는다)가 되었다. 이로부터, 투명성이 높은 미네랄 엑기스를 얻기 위해서는, 냉장 보관 및 냉시 여과를 행하는 것이 바람직하고, pH 조정을 행하는 경우는 냉장 보관 및 냉시 여과보다 전에 행하는 것이 바람직하다는 것이 판명되었다.
Figure pct00005
<실시예 21: 관능 평가>
칼륨 종농도(終濃度)가 50∼300 ppm이 되도록, 실시예 1에서 제작한 미네랄 농축 엑기스 또는 탄산칼륨을 각각 정수에 첨가하여, 하기의 표에 나타내는 것과 같이 미네랄 음료수의 샘플을 얻었다. 또한, 컨트롤로서 정수를 준비했다. 정수는 수돗물을 시판되는 범용 정수기로 처리한 것(활성탄에 의해 석회 냄새 등을 없앤 것)을 이용했다.
Figure pct00006
상기에서 얻어진 샘플에 관해서, 훈련된 평가 패널 4명에 의해 관능 평가를 실시했다. 관능 평가함에 있어서는, 사전에 평가 패널 간에 평가 기준을 조율한 다음에 물의 「순함」 및「잡미」에 관해서 컨트롤과 비교한 평가를 행하여, 각 패널의 평가점을 평균했다.
「순함」은, 입맛이 좋고, 자극이 없고, 온건한 풍미로 하여, 이하의 4 단계의 평가점을 매겼다(0점=컨트롤과 동등, 1점=약간 순함, 2점=순함, 3점=매우 순함). 수치가 클수록 순함이 강화되었음을 의미한다.
「잡미」는, 쓴맛이나 아린맛 등, 불쾌하다고 느껴지는 풍미로 하여, 이하의 4 단계의 평가점을 매겼다(0점=컨트롤과 동등, -1점=약간 잡미가 있다, -2점=잡미가 있다, -3점=매우 잡미가 있다). 수치가 마이너스로 클수록 잡미가 크다는 것을 의미한다.
「순함」에 관한 관능 평가(도 3)로부터 알 수 있는 것과 같이, 야자각 활성탄 유래의 미네랄 농축 엑기스를 첨가함으로써, 정수와 비교하여 순한맛을 볼 수 있다. 또한, 상기 표에서의 샘플 C와 샘플 G을 비교한 경우에는, 탄산칼륨 수용액보다도 미네랄 농축 엑기스의 첨가물 쪽이 순하다고 모든 평가자가 회답하고, 상기 표에서의 샘플 D와 샘플 H를 비교한 경우에는, 탄산칼륨 수용액보다도 미네랄 농축 엑기스의 첨가물 쪽이 순하다고 반수 이상의 평가자가 회답했다.
「잡미」에 관한 관능 평가(도 4)로부터 알 수 있는 것과 같이, 칼륨 농도가 동등한 경우에는, 야자각 활성탄 유래의 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 경우 쪽이, 탄산칼륨 용액보다도 잡미가 적다. 또한, 상기 표에서의 샘플 C와 샘플 G를 비교한 경우에는, 탄산칼륨 수용액보다도 미네랄 농축 엑기스의 첨가물 쪽이 잡미가 적다고 반수 이상의 평가자가 회답하고, 상기 표에서의 샘플 D와 샘플 H를 비교한 경우에는, 탄산칼륨 수용액보다도 미네랄 농축 엑기스의 첨가물 쪽이 잡미가 적다고 모든 평가자가 회답했다.
<실시예 22: 물에 있어서의 관능 평가-pH 영향>
물은 정수(수돗물을 정수기 처리한 것)와 수돗물을 준비하고, 실시예 17과 같은 식으로 하여 얻어진 미네랄 농축 엑기스(칼륨 농도: 53375 ppm)를 염산으로 각 pH(pH 11.2, 10.2, 9.2 및 8.1)로 조정한 후, 수중의 첨가되는 칼륨 농도가 각각 하기에 나타내는 농도가 되도록 첨가하여 물의 관능 평가를 실시했다.
관능 평가는, 훈련된 평가 패널 5명에 의해, 사전에 평가 패널 간에 평가 기준을 조율한 다음에 실시했다. 평가는, 미네랄 농축 엑기스를 첨가하지 않은 것을 컨트롤로서 이용하고, 각 패널에 의한 이하의 4 단계의 평가점(0점=변화가 있지만 향미 매우 불량; 1점=변화가 있지만 향미 불량; 2점=변화 없음; 3점=변화가 있고 향미 양호; 4점=변화가 있고 향미 매우 양호)을 합계한 후에 각각의 평균치를 산출하여, 평균치가 1 이하인 경우를 ×, 1.1 이상 2 이하인 경우를 △, 2.1 이상 3 이하인 경우를 ○, 3.1 이상인 경우를 ◎로 했다.
Figure pct00007
pH 8.1∼11.2, 특히 pH 8.1∼10.2로 조정한 미네랄 농축 엑기스를 첨가한 알칼리수에 있어서 넓은 칼륨 농도 범위에서 향미가 유의하게 개선되었다. 또한, 수돗물에서는, 50 ppm 이상의 칼륨 농도에 있어서, 어느 pH에서나 미네랄 농축 엑기스의 첨가 전과 비교하여 석회 냄새의 유의한 저감이 확인되었지만, 각 pH와 칼륨 농도에 따라, 향미가 양호한 pH-칼륨 농도 영역이 각각 얻어졌다. 정수에 있어서도 각 pH와 칼륨 농도에 따라, 향미가 양호한 pH-칼륨 농도 영역이 각각 얻어졌다.

Claims (24)

  1. 미네랄 추출액을 제조하는 방법으로서, 상기 방법이 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정을 포함하고, 이로부터 얻어진 미네랄 추출액 내에 존재하는 금속 이온 중, 칼륨 이온이 가장 높은 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수계 용매가 순수인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 식물 유래 원료가, 코코넛야자, 팜야자, 아몬드, 호두 또는 플럼의 열매껍질; 톱밥, 목탄, 수지 또는 리그닌에서 선택되는 목재; 소회(巢灰); 죽재; 버개스, 왕겨, 커피원두 또는 폐당밀에서 선택되는 식품 잔사; 혹은 이들의 조합에서 선택되는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정이 5∼95℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식물 유래 원료의 활성탄으로부터 수계 용매를 이용하여 미네랄을 추출하는 공정이 5분 이상의 시간에 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 미네랄 농축액 조성물을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법이 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재한 방법에 의해 얻어진 미네랄 추출액을 농축하는 공정을 포함하고, 상기 미네랄 농축액 조성물 내에 존재하는 금속 이온 중, 칼륨 이온이 가장 높은 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 염화물 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 50% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 칼슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 2.0% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 마그네슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 1.0% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 농축액 조성물 내의 나트륨의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 5∼45%인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 추출액을 농축하는 공정 후에, 얻어진 미네랄 농축액 조성물을 냉장 보관 및 냉시 여과하는 공정을 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 미네랄 농축액 조성물을 냉장 보관 및 냉시 여과하는 공정 전에, 미네랄 농축액 조성물의 pH를 7.5∼10.5로 조정하는 공정을 더 포함하는 방법.
  13. 생체 내에 있어서의 산성화를 예방 또는 개선하는 기능을 갖는 물, 식품 또는 음료의 제조 방법으로서, 상기 방법이 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재한 방법에 의해 얻어진 미네랄 농축액 조성물을 물, 식품 또는 음료에 첨가하는 공정을 포함하는 방법.
  14. 경구 섭취용의 미네랄 함유 수 조성물의 제조 방법으로서, 상기 방법이 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재한 방법에 의해 얻어진 미네랄 농축액 조성물을 정수에 첨가하는 공정을 포함하고, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도가 20 ppm 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도가 600 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼륨 이온 농도가 50 ppm∼200 ppm인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 염화물 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 50% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 칼슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 30% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 마그네슘 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 15% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물 내의 나트륨 이온의 함유량이 상기 칼륨 이온 농도의 10∼50%인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물의 pH가 7.5∼10.5인 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물이 완충능을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, pH 9.2로 조정한 수산화나트륨 용액 100 g에 대하여 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (A) mL로 하고, 상기 미네랄 함유 수 조성물을 0.1 M 염산으로 적정하여, pH 9.2에서부터 pH 3.0까지 필요한 액량을 (B) mL로 했을 때의 비 (B)/(A)를 완충능으로 한 경우, 상기 미네랄 함유 수 조성물의 완충능이 1.5 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제14항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미네랄 함유 수 조성물이 3.0 mg/l 이하의 총 유기 탄소(TOC)를 갖는 방법.
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