TWI565659B - 微粒鈉鹽之製造方法 - Google Patents

Description

微粒鈉鹽之製造方法

本發明係關於微粒鹽之相關技術領域，尤指用以將一般鈉鹽(即，氯化鈉)進行結構重組的一種微粒鈉鹽之製造方法。

隨著生活和飲食形態之改變，高血壓病人之年紀係有逐年下降之趨勢。相較於其他惡性疾病，高血壓對人體的攻勢較為緩和，初期甚至沒有明顯症狀，因此極易被忽略。然而，高血壓若沒有適當地控制，將會導致人體罹患其他重大疾病，例如腦中風、心臟病、腎衰竭、和眼睛病變等。因此，降低日常生活中鈉鹽攝取量有其必要性，亦是食品產業需共同努力的目標。

目前食品產業用於食品製造過程的的減鈉方法，係主要分為以下3種:(1)使用代鹽（salt substitutes）、(2) 使用風味增強劑（taste enhancer）、以及(3) 修飾氯化鈉的結構。其中，代鹽，例如氯化鉀，雖然同樣可以賦予食品具有鹹味，但高含量的氯化鉀會產生顯著的金屬味；因此，若氯化鉀被使用於在風味平淡的食品中，其苦味及金屬味會被使用者顯著感受。另外，風味增強劑(例如味素)，因具有鮮味特質故能夠透過活化味蕾細胞中的鮮味感受體的方式，達到提升食品風味之效果。然而，過量攝取味素會造成過動、頭痛等健康問題，因此製造商必須適當地限制味素於產品中的添加量。

研究結果顯示，不同大小的鹽結晶具有不同鹹味被感知的能力；一般而言，顆粒越小的鹽結晶溶解於水中的速度係越快，因此具有較高的鹹味被感知的能力。因此，本案之發明人極力研究開發用以修飾氯化鈉的結構之方法，最終研發完成本發明之一種微粒鈉鹽之製造方法；其中，該製造方法係藉由微粒化的方式對鈉鹽結構進行重組，進以獲得具有高鹹度強度表現之微粒鈉鹽。

本發明之主要目的在於提供一種微粒鈉鹽之製造方法，其係能夠將一般鈉鹽(即，氯化鈉)進行結構重組，進以製得粒徑明顯小於一般鈉鹽的為微粒鈉鹽。並且，實驗結果顯示，根據所使用的載體材料的不同，最終製得之微粒鈉鹽的粒徑大小、堆積密度、白度、水分含量也會不同；儘管如此，實驗資料亦同時顯示本發明所製得之各種微粒鈉鹽皆相較於一般鈉鹽而展現出較高的鹹味被感受能力，係具有一定的潛力能夠應用在低鈉食品之中。

因此，為了達成上述本發明之目的，本案之發明人係提出一種微粒鈉鹽之製造方法，係包括以下步驟：

(1) 秤取一第一重量的一載體材料，並將該載體材料溶於一特定體積的一去離子水之中，以獲得一 載體溶液；(2) 秤取一第二重量的氯化鈉，並將該氯化鈉倒入該載體溶液之中； (3) 利用一均質機加速該氯化鈉與該載體溶液之混合，以獲得一混合溶液；以及  (4) 使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物。

於上述之微粒鈉鹽的製造方法中，較佳地，該載體材料為海藻酸鈉，且該載體溶液為1.5％ 的海藻酸鈉溶液。

並且，上述之微粒鈉鹽的製造方法中，較佳地，該第一重量為6克，該特定體積為394毫升，且第二重量為26克。

進一步地，於上述之微粒鈉鹽的製造方法中，較佳地，於該步驟(4)之中，該噴霧乾燥機的一入口溫度與一出口溫度係分別被設為140℃與47℃；並且，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為22.39 mL/min，且該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速被設為15,000 rpm。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種微粒鈉鹽之製造方法，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

首先圖1a與圖1b，係為一般鈉鹽之偏光顯微鏡攝像圖。其中，圖1a之攝像圖係利用偏光顯微鏡之下光源拍攝一般鈉鹽而得，且圖1b之攝像圖係利用偏光顯微鏡之上光源拍攝一般鈉鹽而得。如圖所示，一般鈉鹽未經微粒化處理時，其結構係為正立方體 。

本發明之一種微粒鈉鹽之製造方法包括4個實施例。首先，請參閱圖2，為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第一實施例的步驟流程圖。如圖2所示，第一實施例係包括以下步驟:  步驟(S01): 秤取6 g海藻酸鈉倒入394 mL的去離子水之中以獲得1.5% 的海藻酸鈉溶液；  步驟(S02): 秤取26 g氯化鈉倒入上述海藻酸鈉溶液之中；  步驟(S03): 利用均質機以6,000 rpm/min之轉速加速該氯化鈉與該海藻酸鈉溶液之混合，藉以獲得一混合溶液；以及  步驟(S04): 使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物。

於此，必須補充說明的是，於步驟(S04)之中，噴霧乾燥機的一入口溫度係被設為140℃；並且，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為22.39 mL/min，且該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速被設為15,000 rpm。如此，經由上述步驟(S01)至步驟(S04)所製得之微粒鈉鹽產物可以被稱為海藻酸鈉微粒鹽(MicroSALT Sa)。

請參閱圖3a與圖3b，係為該海藻酸鈉微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖。其中，圖3a之攝像圖係利用偏光顯微鏡之下光源拍攝該海藻酸鈉微粒鹽而得，且圖3b之攝像圖係利用偏光顯微鏡之上光源拍攝該海藻酸鈉微粒鹽而得。進一步地，由圖3a、圖3b，吾人可以發現到，上述步驟(S01)至步驟(S04)係以海藻酸鈉為載體材料；如此，當鈉鹽(氯化鈉)經過微粒化以後，其結構係完成重組並分散於海藻酸鈉上，達到對氯化鈉的結構進行修飾之目的。明顯地，經過結構修飾之後，海藻酸鈉微粒鹽的粒徑大小係小於一般鈉鹽。

接著，請參閱圖4，為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第二實施例的步驟流程圖。如圖4所示，第二實施例係包括以下步驟:  步驟(S01a): 秤取28 g的明膠粉末，並將該28 g的明膠粉末溶於400 mL的去離子水之中；  步驟(S02a): 利用電磁加熱攪拌器對該去離子水進行攪拌，以透過加熱而加速該明膠粉末之溶解，進而獲得8.3%的 明膠溶液；  步驟(S03a): 秤取21g的氯化鈉倒入該明膠溶液之中，進而在持續攪拌該明膠溶液的情況下獲得一混合溶液；以及  步驟(S04a): 使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物。

於此，必須補充說明的是，於步驟(S04a)之中，噴霧乾燥機的一入口溫度係被設為140℃；並且，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為22.39 mL/min，且該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速被設為20,000 rpm。如此，經由上述步驟(S01a)至步驟(S04a)所製得之微粒鈉鹽產物可以被稱為明膠微粒鹽(MicroSALT G)。

請參閱圖5a與圖5b，係分別為該明膠微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖。其中，圖5a之攝像圖係利用偏光顯微鏡之下光源拍攝該明膠微粒鹽而得，且圖5b之攝像圖係利用偏光顯微鏡之上光源拍攝該明膠微粒鹽而得。進一步地，由圖5a與圖5b，吾人可以發現到，上述步驟(S01a)至步驟(S04a)係以明膠為載體材料；如此，當鈉鹽(氯化鈉)經過微粒化以後，其結構係完成重組並分散於明膠上，達到對氯化鈉的結構進行修飾之目的。明顯地，經過結構修飾之後，明膠微粒鹽的粒徑大小係小於一般鈉鹽。

繼續地，請參閱圖6，為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第三實施例的步驟流程圖。如圖6所示，第三實施例係包括以下步驟:  步驟(S01b): 秤取6克的 β-環狀糊精，並將該6克的 β-環狀糊精溶於394 mL的去離子水之中；  步驟(S02b): 利用電磁加熱攪拌器對該去離子水進行攪拌，以透過加熱而加速該β-環狀糊精之溶解，進而獲得1.5%的β-環狀糊精溶液；  步驟(S03b): 秤取26克的氯化鈉倒入該β-環狀糊精溶液之中，進而在持續攪拌該β-環狀糊精溶液的情況下獲得一混合溶液；以及  步驟(S04b): 使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物。

於此，必須補充說明的是，於步驟(S04b)之中，噴霧乾燥機的一入口溫度係被設為140℃；並且，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為22.39 mL/min，且該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速被設為15,000 rpm。如此，經由上述步驟(S01b)至步驟(S04b)所製得之微粒鈉鹽產物可以被稱為β-環狀糊精微粒鹽(MicroSALT β)。

請參閱圖7a與圖7b，係分別為該β-環狀糊精微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖。其中，圖7a之攝像圖係利用偏光顯微鏡之下光源拍攝該β-環狀糊精微粒鹽而得，且圖7b之攝像圖係利用偏光顯微鏡之上光源拍攝該β-環狀糊精微粒鹽而得。進一步地，由圖7a與圖7b，吾人可以發現到，上述步驟(S01a)至步驟(S04a)係以β-環狀糊精為載體材料；如此，當鈉鹽(氯化鈉)經過微粒化以後，其結構係完成重組並分散於β-環狀糊精上，達到對氯化鈉的結構進行修飾之目的。明顯地，經過結構修飾之後，β-環狀糊精微粒鹽的粒徑大小係小於一般鈉鹽。

繼續地，請參閱圖8，為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第四實施例的步驟流程圖。如圖8所示，第四實施例係包括以下步驟: 步驟(S01c): 秤取5g的醋酸，並將該5g的醋酸倒入495 mL的去離子水之中，以獲得1%的醋酸水溶液； 步驟(S02c): 秤取5g的幾丁聚醣，並將該5g的幾丁聚醣溶於該醋酸水溶液之中；  步驟(S03c): 利用電磁加熱攪拌器對該醋酸水溶液進行攪拌，以加速該幾丁聚醣之溶解，進而獲得一幾丁聚醣溶液；  步驟(S04c): 秤取20克的氯化鈉倒入該幾丁聚醣溶液之中，進而在持續攪拌該幾丁聚醣溶液的情況下獲得一混合溶液；以及  步驟(S05c): 使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物。

於此，必須補充說明的是，於步驟(S05c)之中，噴霧乾燥機的一入口溫度係被設為140℃；並且，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為18.52 mL/min，且該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速被設為15,000 rpm。如此，經由上述步驟(S01c)至步驟(S05c)所製得之微粒鈉鹽產物可以被稱為幾丁聚醣微粒鹽(ChitoSALT)。另外，步驟(S02c)所述之幾丁聚醣，係經由以下方法步驟製得: 步驟(S021c): 取來適量蝦殼，並去除蝦殼之中的蛋白質與礦物質，同時去除蝦殼所含有的色素，進而獲得幾丁質； 步驟(S022c): 在97~100℃的環境下，對前述步驟所得之幾丁質進行1.5小時的高溫熱鹼處理，重複2次，即獲得幾丁聚醣。

請參閱圖9a與圖9b，係分別為該幾丁聚醣微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖。其中，圖9a之攝像圖係利用偏光顯微鏡之下光源拍攝該幾丁聚醣微粒鹽而得，且圖9b之攝像圖係利用偏光顯微鏡之上光源拍攝該幾丁聚醣微粒鹽而得。進一步地，由圖9a與圖9b，吾人可以發現到，上述步驟(S01a)至步驟(S05a)係以幾丁聚醣為載體材料；如此，當鈉鹽(氯化鈉)經過微粒化以後，其結構係完成重組並分散於幾丁聚醣上，達到對氯化鈉的結構進行修飾之目的。明顯地，經過結構修飾之後，幾丁聚醣微粒鹽的粒徑大小係小於一般鈉鹽。

為了更精確地說明本發明所製得之各種微粒鈉鹽與一般鈉鹽之差異性，以下將藉由各種實驗數據的呈現來加以說明之。如下表(一)所載之海藻酸鈉微粒鹽(MicroSALT Sa)、明膠微粒鹽(MicroSALT G)、β-環狀糊精微粒鹽(MicroSALT β)、幾丁聚醣微粒鹽(ChitoSALT)、與一般鈉鹽之粒徑統計資料，可以發現一般鈉鹽之粒徑係大於本發明所製得之微粒鈉鹽(MicroSALT)有10倍之多。因此，可以推測而知的是，相較於一般鈉鹽，本發明所製得之微粒鈉鹽勢必具有更高強度之鹹味表現。此外，一般而言，鈉鹽的粒徑大小若愈小，表面積與白度數值則會愈大。然而，由於海藻酸鈉外觀為乳黃色，且明膠外觀又相較海藻酸鈉呈現偏黃，因此推測海藻酸鈉微粒鹽(MicroSALT Sa)的白度數值會較高。下表(一)的數據指出MicroSALT Sa的白度值高於MicroSALT G，且MicroSALT G的白度值又高於一般鈉鹽，係證實了上述之推測。                                表(一) <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0002"><TBODY><tr><td> 種類 </td><td> 粒徑大小 （μm） </td><td> 堆積密度 （g /mL） </td><td> 白度 </td><td> 水分 含量 (%) </td></tr><tr><td> MicroSALT Sa </td><td> 24.15 ±8.64^a</td><td> 0.49 ±0.04^c</td><td> 94.05 ±0.03^d</td><td> 2.30^b</td></tr><tr><td> MicroSALT G </td><td> 22.72 ±9.02^a</td><td> 0.32 ±0.01^a</td><td> 88.84 ±0.05^c</td><td> 3.30^c</td></tr><tr><td> MicroSALT β </td><td> 18.55 ±5.93^a</td><td> 0.42 ±0.01^b</td><td> 88.66 ±0.04^b</td><td> 4.03^d</td></tr><tr><td>  ChitoSALT </td><td> 17.4 ±9.56^a</td><td> 0.206 ±0.008^a</td><td> 96.82 ±0.04^d</td><td> 3.84^d</td></tr><tr><td> Table salts </td><td> 277.32 ±83.3^b</td><td> 1.69 ±0.03^d</td><td> 86.92 ±0.08^a</td><td> 0.40^a</td></tr></TBODY></TABLE>

此外，鈉鹽所含有之水分含量的多寡會影響鈉鹽粒子的結塊表現；可想而知的是，鈉鹽所含有之水分含量越高，則鈉鹽粒子越容易發生結塊現象。因此，由表(二)的數據，吾人可以推測的是，相較於β-環狀糊精微粒鹽(MicroSALT β)與幾丁聚醣微粒鹽(ChitoSALT)，海藻酸鈉微粒鹽(MicroSALT Sa)與明膠微粒鹽(MicroSALT G)係較不容易發生結塊現象。

最後，本案發明人以鹹味評分法完成了鹹味評分實驗。實驗中係由未經訓練的15人品嚐β-環狀糊精微粒鹽(MicroSALT β)、明膠微粒鹽(MicroSALT G)、海藻酸鈉微粒鹽(MicroSALT Sa)、幾丁聚醣微粒鹽(ChitoSALT)、以及一般鈉鹽(Table salt)，然後進行鹹味評分；其中，評分方式採5分制:1分表示非常不鹹，2分表示不鹹，3分表示鹹度適中，4分表示鹹，5分表示非常鹹。如表(二)所載之鹹味評分統計數據顯示，本發明所製得之β-環狀糊精微粒鹽(MicroSALT β)、明膠微粒鹽(MicroSALT G)與海藻酸鈉微粒鹽(MicroSALT Sa)，三者皆相較於一般鈉鹽(Table salt)而展現出較高的鹹味被感受能力。雖然實驗結果顯示幾丁聚醣微粒鹽(ChitoSALT)的鹹味被感受能力低於一般鈉鹽(Table salt)，但幾丁聚醣微粒鹽仍舊可以被應用為代鹽。                            表(二) <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0003"><TBODY><tr><td> 種類 </td><td> 鹹味評分結果 </td></tr><tr><td> MicroSALT Sa </td><td> 4.13±0.73^c</td></tr><tr><td> MicroSALT G </td><td> 3.77±0.91^b</td></tr><tr><td> MicroSALT β </td><td> 3.68±0.91^b</td></tr><tr><td> ChitoSALT </td><td> 2.28±0.76^d</td></tr><tr><td> Table salts </td><td> 3.09±0.96^a</td></tr></TBODY></TABLE>

如此，上述說明係已完整且清楚地揭示本發明之微粒鈉鹽之製造方法，並且，經由上述，吾人可以得知本發明係具有下列之優點：本發明之微粒鈉鹽之製造方法係能夠將一般鈉鹽(即，氯化鈉)進行結構重組，進以製得粒徑明顯小於一般鈉鹽的為微粒鈉鹽。並且，實驗結果顯示，根據所使用的載體材料的不同，最終製得之微粒鈉鹽的粒徑大小、堆積密度、白度、水分含量也會不同；儘管如此，實驗資料亦同時顯示本發明所製得之各種微粒鈉鹽皆相較於一般鈉鹽(Table salt)而展現出較高的鹹味被感受能力，係具有一定的潛力能夠應用在低鈉食品之中。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

＜本發明＞
S01~S04‧‧‧方法步驟
S01a~S04a‧‧‧方法步驟
S01b~S04b‧‧‧方法步驟
S01c~S05c‧‧‧方法步驟

圖1a與圖1b為一般鈉鹽之偏光顯微鏡攝像圖； 圖2為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第一實施例的步驟流程圖；  圖3a與圖3b為海藻酸鈉微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖； 圖4為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第二實施例的步驟流程圖； 圖5a與圖5b為明膠微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖； 圖6為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第三實施例的步驟流程圖； 圖7a與圖7b為β-環狀糊精微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖； 圖8為本發明微粒鈉鹽之製造方法的第四實施例的步驟流程圖；以及 圖9a與圖9b為幾丁聚醣微粒鹽之偏光顯微鏡攝像圖。

S01~S04‧‧‧方法步驟

Claims (8)

1. 一種微粒鈉鹽之製造方法，係包括以下步驟：(1)秤取6克的一海藻酸鈉，並將該海藻酸鈉溶於394毫升的一去離子水之中，以獲得濃度為1.5%的一海藻酸鈉溶液；(2)秤取26克的一氯化鈉，並將該氯化鈉倒入該海藻酸鈉溶液之中；(3)利用一均質機加速該氯化鈉與該載體溶液之混合，以獲得一混合溶液；以及(4)使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物；其中，所述微粒鈉鹽產物係為一海藻酸鈉微粒鹽，並且該海藻酸鈉微粒鹽的顆粒大小係介於15.51μm至32.79μm之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微粒鈉鹽之製造方法，其中，於該步驟(4)之中，該噴霧乾燥機的一入口溫度係分別被設為140℃，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為22.39mL/min，且該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速被設為15,000rpm。
3. 一種微粒鈉鹽之製造方法，係包括以下步驟：(1)準備一載體材料，並將該載體材料溶於400毫升的一去離子水之中；其中，該載體材料可以是28克的一明膠粉末或6克的一ß-環狀糊精； (2)利用一電磁加熱攪拌器對該去離子水進行攪拌，以加速該載體材料溶解於該去離子水之中，進而獲得一載體溶液；其中，該載體溶液為濃度8.3%的一明膠溶液或濃度1.5%的一ß-環狀糊精溶液；(3)準備一氯化鈉，並將該氯化鈉倒入該載體溶液之中，進而在持續攪拌該載體溶液的情況下獲得一混合溶液；其中，對應於該載體材料為28克的該明膠粉末或者6克的該ß-環狀糊精，該氯化鈉的重量係分別為26克與21克；以及(4)使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物；其中，所述微粒鈉鹽產物係為一明膠微粒鹽或一β膠環狀糊精微粒鹽；其中，該明膠微粒鹽的顆粒大小係介於13.7μm至31.74μm之間，且該β-環狀糊精微粒鹽的顆粒大小係介於12.62μm至24.48μm之間。
4. 如申請專利範圍第6項所述之微粒鈉鹽之製造方法，其中，於該步驟(4)之中，該噴霧乾燥機的一入口溫度係被設為140℃。
5. 如申請專利範圍第4項所述之微粒鈉鹽之製造方法，其中，於該步驟(4)之中，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為22.39mL/min；並且，對應於所述載體溶液為8.3%的該明膠溶液或1.5%的該ß-環狀糊精溶液，該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速係對應地被設為20,000rpm或15,000rpm。
6. 一種微粒鈉鹽之製造方法，係包括以下步驟： (1)準備5克的一醋酸，並將該醋酸倒入495毫升的一去離子水之中，以調製獲得濃度為1%的一醋酸水溶液；(2)準備5克的一幾丁聚醣，並將該幾丁聚醣溶於該醋酸水溶液之中；(3)利用一電磁加熱攪拌器對該醋酸水溶液進行攪拌，以加速該幾丁聚醣溶解於該醋酸水溶液之中，進而獲得一載體溶液；(4)準備20克的一氯化鈉，並將該氯化鈉倒入該載體溶液之中，進而在持續攪拌該載體溶液的情況下獲得一混合溶液；以及(5)使用一噴霧乾燥機對該混合溶液執行一噴霧乾燥製程，以獲得一微粒鈉鹽產物；其中，所述微粒鈉鹽產物係為一幾丁聚醣微粒鹽；並且，該幾丁聚醣微粒鹽的顆粒大小係介於7.84μm至26.96μm之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之微粒鈉鹽之製造方法，其中，於該步驟(5)之中，該噴霧乾燥機的一入口溫度係被設為140℃，該噴霧乾燥機的一進料速度被設為18.52mL/min，且該噴霧乾燥機的一噴嘴轉速係對應地被設為15,000rpm。
8. 如申請專利範圍第6項所述之微粒鈉鹽之製造方法，其中，所述的幾丁聚醣係經由以下製程步驟所製得：(21)取來適量蝦殼，並去除蝦殼之中的蛋白質與礦物質，同時去除蝦殼所含有的色素，進而獲得一幾丁質；及(22)在97~100℃的環境下，對前述步驟(21)所獲得之該幾丁質進行1.5小時的高溫熱鹼處理，重複2次，之後即獲得所述幾丁聚醣。