JPH1160407A - 水和剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、ミネラルを原材料に醸造酢酸発
酵による水和剤に関し、本剤を食品、薬品、添加剤、飼
料、繊維、合成樹脂、窯業製品に使用することでそれぞ
れの品質を向上し、変敗から守り保存性を高め、あるい
は機能性を確保し、関係する製品の資源の有効適切な利
用をはかる。本剤により、関係製品の製造に関して生産
物の基材たる水の分散、浸透をはかることで乳化、ｐＨ
調整、金属封鎖の助剤となり、そして酸化や変色または
離水の防止をなす水和剤とする。 【解決手段】 貝殻あるいはサンゴ殻、卵殻、骨殻を原
料として酢酸発酵液中で溶解し、すくなくともカルシウ
ムイオン量３，８００mg％以上を含み、水分活性が０．
７０以下であり浸透圧６０以上である水和剤を用意し
て、カルシウムイオンをはじめとするミネラルイオンの
水和機能を用いた、水の分散と浸透により従来の技術に
はないすぐれた水分と水分活性の調整をはかる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】水和剤は溶媒である水に溶質
の分子またはイオンが溶解するときの水和の作用を促進
するためにある。水溶液中の溶質の分子またはイオンが
水と効率よく結合しまたは結合を安定させ、溶解物質の
性能を有効に発揮することにある。水和剤の利用はイオ
ンまたは分子相互の分散、浸透が十分になされ、溶質の
機能が効率よく発揮されることで製品の品質の向上と安
定に重要な役割をもつ。

【０００２】たとえば食品は多くの水分を含有しており
そのため変敗しやすい。水分は２種類に分けられ、成分
と結合している結合水と成分とは遊離している自由水が
あり、この自由水を微生物や酵素が利用し変敗の原因に
なる。水和剤は食品中の水分の分散、浸透をはかり成分
と水分の結合を促進し、自由水を減少させ、水分活性を
低下、安定させ劣化を防止し保存性を向上する。

【０００３】さらに食品のほか飼料、薬品、合成樹脂、
繊維、化粧品、窯業の各産業において素材や構成する成
分と水分との関係でも同様に水分の分散、浸透をはかる
ことは重要でありこれをはかるため水和剤を提供する。
本水和剤は関係する各産業の水分の抑制技術に関する。
食品と水分活性および微生物の関係について説明の表を
示す。

【０００４】

【表８】

【０００５】参考（東京教学社刊 新編食品衛生学） 食品中に含まれる水分には、構成成分である糖、タンパ
ク質、アミノ酸などの分子と直接結合している結合水と
自由水の２種類があり、自由水は微生物が利用するほか
酸化、変色、離水など品質劣化の原因となる。食品の変
敗を防止するためには細菌、酵素が利用できないよう、
含有水分中の自由水を結合水をかえること即ち水分活性
値を下げることが必要である。

【０００６】さらに水分活性の操作により、たとえば水
分活性が０．５０から０．８０の維持が容易であれば、
あらたな中間水分食品の製造もできる。また乾燥食品の
過度な乾燥を防ぎ適度な水分をもつ品質のよい乾燥食品
が提供できる。

【０００７】

【従来の技術】水和剤としては多数のものがある。例え
ば亜硫酸塩、重合リン酸塩、フィチン酸、クエン酸など
の有機、無機の酸と塩類があり、グリセリン脂肪酸エス
テルなどの乳化剤があり、そして食品や飼料には古くか
ら現在までもっとも広く使われている食塩と砂糖があ
る。

【０００８】食塩や砂糖が水和剤に利用される理由は、
水に高濃度に溶解するためこの溶解液は高い浸透圧をも
っており、水分を強力に吸収するので、たとえば野菜に
食塩を使用して漬物にする、魚や肉の水分活性を低下さ
せる、また砂糖も同じく浸透圧が高く、菓子の保存や果
実の砂糖漬けがある。これら従来の技術は産業界でなが
い歴史があり、多くの分野で使用されている。繊維やセ
メント、薬品、塗料の水和剤には、たとえば米糠からの
天然フィチン酸がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】食品や飼料の水分活性
を調整するために食塩や砂糖が多量に使用されている。
しかし健康への影響からの減少への要求はつよい。また
消費形態の多様化から商品の形状をはじめ生産方式や流
通機構の複雑化から製品の長期間の安定性への要求はさ
らにきびしくなっている。

【００１０】化学合成の水和剤は種類が多く、利用の方
法や対照も多岐にわたるが、単一の機能のものが多く、
効果的で複数の機能のあるものは少ない。また食品、飼
料に関しては素材や加工法と添加剤の安全性が、当然な
がら要求されている。

【００１１】飼料においてペットフードの場合に水分活
性を０．５０前後にし、長期間の品質安定をさせるため
に保存料、乳化剤、食塩のほかに砂糖を約２０％も添加
して水分調整をはかっているが、これらの過剰な使用は
批判されている。食品における食塩の使用量も高水準で
あり、よりよい水和剤が求められている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、水和剤の原料を動物由来のミネラルである貝殻や、
あるいはサンゴ殻や卵殻、骨粉を使用して、つぎに醸造
酢酸発酵法により酢酸および各種有機酸が高濃度に醸成
された醸造液に中和溶解させ、所望成分の有機酸ミネラ
ル溶液をえる。

【００１３】この液は浸透圧が高く、水分活性が低く水
に容易に溶解し、そしてこれを加えた食品の水分活性が
効果的に下がることが確認できたので、このミネラル溶
液が水和剤として有効であることを発見した。そしてこ
の液の浸透圧や水分活性の性能が従来の水和剤よりすぐ
れていることから、食品や飼料さらに薬品、化粧品、合
成樹脂、セメント、セラミックなど広範囲の水和の用途
に使用できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】

水和剤の製法 〔その１〕ミネラルの原料には骨粉、サンゴ殻、卵殻、
貝殻の１種以上を使用する。上記はイオン化反応を円滑
に進行させるため夾雑物の除去と分子結合を調整するた
め加熱、微粉にし精製し、単独あるいは組合せ配合す
る。これはイオン化列によるミネラル間の干渉をさけ溶
解濃度を高めるためである。米、殻類（麦、コーン）を
煮蒸し、酒精、水を加える。これに酢酸菌（アセノバク
ター、グルコノバクター）を加え常温で発酵させる。

【００１５】発酵が進行して溶液のｐＨが酸性になった
ら前記ミネラル材料を加える。さらに発酵がすすんで溶
液のｐＨが酸性になったらふたたび前記ミネラル材料を
加える。また発酵がすすみ所定のミネラル量の投入が完
了し、ｐＨが６またはそれ以下になれば発酵を中止し溶
液をとりだす。溶解したミネラル量のうち指標となるカ
ルシウムイオン量が３８００mg％以上ある。この溶液が
この発明に係る水和剤である。醸造発酵時間はおよそ３
６時間ないし７２時間である。

【００１６】〔その２〕酢酸発酵による発酵液をえて、
これに貝殻、サンゴ殻、卵殻、骨粉の１種あるいは１種
以上を投入して溶解させることもできる。成分濃度の指
標となるものはカルシウムイオン量であり、３，８００
mg％以上とし、これが不足するときは濃縮により所望の
濃度をえて水和剤をつくることもできる。所望のカルシ
ウムイオン量と水分活性が０．７０以下である本発明の
水和剤をえることができる。

【００１７】水和剤の成分組成 骨殻、卵殻、貝殻は自然のミネラル源であり、その成分
の比率も自然のバランスとなっている。溶液中のカルシ
ウム原子量を少なくとも３，８００mg％以上とし陽イオ
ン荷電にて含有していることを必要とする。同含有濃度
以上の溶液が、本発明に関わる水和の効果を発現するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】本水和剤は、酢酸発酵により酒精はおもに
酢酸になり、米、殻類は酢酸、酒石酸、クエン酸、コハ
ク酸、リンゴ酸、グルコン酸、フマール酸など複数の有
機酸として醸生される。ミネラルの成分はカルシウム、
ナトリウム、カリウム、マグネシウム、リン、鉄、亜鉛
などで構成されている。有機酸は各ミネラルを溶解して
陽イオンの塩類になる。カルシウム、マネグネシウム、
ナトリウム、カリウム、鉄、亜鉛が溶解して水和剤の成
分を構成する。成分構成は食感により配合を変化するこ
とがある。

【００１９】水和剤の作用 本水和剤中には、高濃度の多種類のミネラルをイオン化
状態で含有しており、高い浸透圧をもって水分の分散、
浸透が有効におこなわれる。水和剤としての作用を発揮
する陽イオンと、溶質の分子の極性電子と溶媒の水の分
子の電位結合により分子結合水の生成をし、この結果分
子間、毛管の自由水は減少し、結合水に転化され、水分
活性は低下し安定する。水分活性の安定は微生物の成育
を阻止しさらに酸化や変色の防止をし、乳化をたすけ金
属の封鎖などの効果を発揮する。

【００２０】

【実施例】本水和剤の効果を以下の各試験実施例により
確認した。 《実施例１》水和剤Ａは、ミネラル成分がホタテ貝、か
きの貝殻各１／２を８７％とサンゴ殻１３％からなり、
水分活性０．５７、浸透圧３１２であり、これを用意し
実施例記載の試験に使用した。グリセリン脂肪酸エステ
ルとアルコールの水和剤との性能の比較および併用の効
果について、変質のはやいカスタードクリームについて
試験をした。対照区は１６時間後に変敗し離水を発生し
た。本水和剤は従来のものよりすぐれた効果があった。
この結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】〔作 用〕カスタードクリームは水分の多
い食品であり、卵と牛乳、砂糖との混合において分子間
の結合と水分の結合が弱い。対照区は時間とともに離水
がおびただしい量となりで、結合水が減少して水分の多
くが自由水になって変敗が早い原因となっているが、水
和剤Ａは、結合水を安定性を維持し自由水の遊離を防止
している。 〔効 果〕水和剤Ａは水分活性を低下させ、変敗、離水
を防止する。食味と色度に影響はなく、従来の添加剤で
はえられないすぐれた効果を示した。

【００２３】《実施例２》実施例１記載と同じ水和剤Ａ
を使用して試験を実施した。水分活性の低下と安定に使
用される砂糖との効果の比較を米粉団子の生地について
実施した。１は対照区、２は砂糖１２％添加区、３は水
和剤Ａ使用である。１日経過後の水分量と水分活性をみ
ると、砂糖の添加区よりも本水和剤を添加したものは水
分活性を低下させ品質保持の効果があった。これを表２
に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】〔作 用〕水分が米粉にたいし８５％前後
を加えるためとくに水分活性が必要な食品であり水和剤
Ａは多量の水分を米の分子と結合する作用をはたしてい
る。水和剤Ａの浸透圧は３１２で砂糖水の１４４より高
いことを示していた。 〔効 果〕変敗の早い団子生地の品質を安定させ、食味
も良好であり、砂糖の摂取過剰もなく安全性が高い。

【００２６】《実施例３》実施例３記載と同じく水和剤
Ｆはミネラル成分をホタテ貝殻５０％および卵殻５０％
からなり、これを使用して下記の試験をした。本水和剤
の浸透作用を膨潤効果として確認するためうどんの水分
量の変動の推移による試験した。結果を表３に示す。

【００２７】

【表３】

【００２８】〔作 用〕添加区のものは茄で水から吸収
して水分量が増加し水分活性は低い。水分量が多く歩留
まりと品質の向上がある。これを表３に示す。 〔効 果〕水和剤Ｆを使用した結果、茄でうどんに含有
される水分量が多くなった場合においても変敗が急速に
進むこともなくうどんの品質は安定をしている。本水和
剤の分散、浸透作用がよくおこなわれ自由水を比較例に
は増加させていない。

【００２９】《実施例４》酸化は空気中の酸素により分
子が酸化する現象である。食油はそのまま空気中に放置
しておいても酸化するが、加熱により酸化は早まる。ま
た酸化には水分の存在も関係があり、この水分にたいし
水和剤が作用すれば酸化の防止効果がある。酸化防止剤
のアルファトコフェロールとの併用による実施例３記載
と同じ水和剤Ｆによる酸化防止の試験をした。食油は大
豆油を使用し、１６０℃で１７分間の加熱を３回おこな
い遊離脂肪酸換算の酸価ＡＶ値を測定した。これを表４
に示す。

【００３０】

【表４】

【００３１】 酸化の指標の遊離脂肪酸との酸化ＡＶ値の対比 遊離脂肪酸 １．０％ １．５％ ２．０％ ２．５％（各数値以上） 酸化ＡＶ値 ２ ３ ４ ５ （ 同 上 ）

【００３２】〔作 用〕アルファトコフェロールとの併
用効果がよいのは、本水和剤の分散による十分な混合が
なされることと、成分中の夾雑物の金属を封鎖し、トコ
フェロール自身の酸化作用を遅らせ、食油の自動酸化の
サイクル全体を阻止している。 〔効 果〕アルファトコフェロールの自身の酸化をも補
強した併用効果を示すものである。

【００３３】《実施例５》実施例３記載と同じ水和剤Ｆ
を添加してシラス干の経時変化と変色防止効果について
試験をした。シラス干のタンパク質や糖質は光や酸素に
より変色、酸化して、食味と栄養価の低下をまねく。本
水和剤１２％を添加した希釈水で処理したものと、食塩
１２％の食塩水とを比較しそれぞれの水分活性と色の変
化をみた結果を表５に示す。

【００３４】

【表５】

【００３５】〔作 用〕飽和食塩水の水分活性は０．８
５、水和剤Ａは０．５７で水分調整の差がある。 〔効 果〕食塩を使用しないで変色、酸化防止の効果が
あることは、食塩の健康への影響を回避する効果も併せ
てある。

【００３６】《実施例６》飼料のうち中間水分食品のペ
ットフードは水和剤として食塩や砂糖を多量に使用して
いる。中間水分活性が０．３から０．５の水分活性に安
定させるために砂糖を２０％以上使用する製品もある。
常温下で長期間の保存をするために砂糖の浸透圧で水分
活性を維持している。本水和剤の使用により食塩や砂糖
の多量摂取の弊害を解消できる。砂糖２１％添加のペッ
トフードと実施例３記載と同じ水和剤Ｆとの水分活性の
性能を比較する試験をした結果を表６に示す。

【００３７】〔作 用〕実施例１記載と同じ水和剤Ａの
水分活性の調整がすぐれており、それが中間水分の安定
に有効に作用している。水分の差がある多種類の材料相
互の水分を分散、浸透させて水分活性を安定し、自由水
を大幅に減少させている。 〔効 果〕保存性がより向上し、流通と消費までの期間
の品質維持の効果を示している。

【００３８】《実施例７》ドウはパンや麺の生地で、小
麦粉に同量の水を加え対照区と本水和剤Ｆ添加区との水
和の作用である水の分散、浸透、色、熱伝導を試験し性
能を確認した。小麦粉１００にたいし水３５を加え２分
間混練する。対照区はドウ全体に水分が分散浸透せず表
面は粉のままである。水和剤を使用したものは同一水分
量、同一混練時間でドウ全体に水分が分散、浸透し多少
の弾力も発生している。このドウを直径５センチに圧延
して切断引っ張り強度を測定した。水分活性とともに結
果を表７に示す。またドウを成型し、蒸して熱伝導を測
定した。それぞれの中心温度が８０℃に到達する時間を
測定した結果、対照区は３分４０秒であり、水和剤を添
加したものは２分５０秒であった。蒸し上げる時間は１
２分と１０分で２分間短縮し、１日経過後の色を比較す
ると添加区は変色せず色度がすぐれていた。

【００３９】〔作 用〕この試験の成績では、本水和剤
は水分の分子間の分散、浸透、混合において効果があ
り、蒸し工程での水蒸気の気化熱がドウ表面で液加熱と
なってドウに加える熱エネルギーを内部まですみやかに
伝導することが判明したことは、ドウ分子間結合水が十
分に作用していることである。 〔効 果〕水分活性を低下することが品質の安定、向上
のみでなくエネルギーの節約効果もあることが確認でき
た。

【００４０】《実施例８》実施例３記載と同じ水和剤Ｆ
を植物消毒薬品の希釈剤として水３３０倍で希釈して使
用した。灰色カビ病を予防する消毒薬を加えてイチゴの
収穫３０日前から８日前まで３回散布して対照区を水の
み３３０倍希釈したものとし、これを比較した結果、対
照区のカビ発生率２．９にたいし本水和剤を使用では発
生率０．７％であった。

【００４１】〔作 用〕水と薬品の併用が薬品の有効成
分を植物細胞に浸透することができている。 〔効 果〕植物細胞の末端まで十分に薬品を有効に利用
することができた。

【００４２】《実施例９》実施例３記載と同じ水和剤Ｆ
を局法ワセリンに０．８％を混合希釈したこれを試験に
供した。血行を促進するビタミンＥを５％添加した。混
合は容易にでき、３２日間の室内放置により分離の状態
を試験したが分離はなかった。対照区は１４日で分離し
た。

【００４３】〔作 用〕材料中の少量の水分と乳化がよ
くおこなわれているため分離がない。 〔効 果〕化粧品や薬品の分散、乳化の助剤として有効
である。

【００４４】《実施例１０》実施例１記載と同じ水和剤
Ａ１％の水溶液のｐＨ４．８である、これにクエン酸１
％を添加してｐＨを測定すると４．７であり、ほとんど
変化しない。ｐＨ７の水に同じく実施例３記載と同じ水
和剤Ｆ０．１％を添加した水溶液はｐＨは５．６であ
り、いずれも水和剤のｐＨ保持能力が強力であり、１０
００倍の希釈においてもｐＨ調整ができる。水分活性の
調整とｐＨ調整が同時にできることが確認できた。

【００４５】《実施例１１》ポリエステルと錦の混紡の
生地を選定し、染色の定着の試験を実施した。染色用の
水を実施例３記載と同じ水和剤Ｆ３％の希釈水とし、対
照は無添加の水を使用した。染色の定着は一旦乾燥後水
洗いにより効果をみたが、水和剤を使用した場合は色落
ちがなく効果が確認できた。 〔作 用〕繊維の分子中に顔料分子を分散浸透してい
る。 〔効 果〕顔料の分子が繊維の分子に結合し定着性に効
果をえている。

【００４６】《実施例１２》合成樹脂と界面活性剤と水
分との分散の塗装後の安定性能について試験した。水性
塗料にたいし本水和剤Ｆ１．５％を添加し、対照区と塗
布面積、色度、皮膜の強度について実施した。塗布面積
では変化がないが色度にすぐれ、皮膜に空気孔が発生せ
ず乾きが早い結果であった。 〔作 用〕合成樹脂と界面活性剤と水分との水和がよく
塗料の皮膜が均一に形成されている。 〔効 果〕塗料の各成分の本来の機能が発揮され水和に
より分子間の結合が向上している。

【００４７】《実施例１３》セメントの混合水に水和剤
を添加しｐＨを調整し、コンクリートの強度の改良に使
用する。表面に塗装を施工して塗料の接着がよいことが
わかった。

【００４８】《実施例１４》カロリー摂取の面から、菓
子製品の砂糖類の使用量を低下させた製品については砂
糖はまず甘味源であり、つぎに浸透圧により水分活性を
調整して保存性をたかめている。砂糖よりカロリーの少
ない甘味料はあるが、浸透圧作用が弱いないため、砂糖
との併用での利用となっている。本水和剤を使用して菓
子の保存性を保持することで低カロリー甘味料のみで容
易に菓子を生産できる。和菓子の白あんに実施例３記載
と同じ水和剤Ｆを１％添加し無糖での試験をした。その
結果、砂糖を使用したものと水分活性、保存性、離水な
どの性能はほぼ同等であった。 〔作 用〕菓子の成分にたいしても水和の作用をしてい
る。 〔効 果〕無糖の和菓子をはじめ、低カロリーのケーキ
など、砂糖不使用の菓子の生産について本水和剤は効果
的である。

【００４９】《実施例１５》実施例３記載と同じ水和剤
Ｆを１．６％濃度にして、セメントの混練水に使用し
た。対照のものとの比較して、使用水量は約３％少なか
った。仕上がりの状態を分析した結果は、コンクリート
の硬化速度が早く破砕強度は約１．５％上昇した。 〔作 用〕水和剤は、混練水のｐＨ７．３を６．７に調
整し、セメントと骨材にたいし水分の分散と浸透させ、
気泡のない均一な水分の分布の作用をした。 〔効 果〕コンクリートの品質を平均化し強度を増加す
る効果があった。

【００５０】

【発明の効果】この発明は、ミネラルを原材料に醸造酢
酸発酵による水和剤に関し、本剤を食品、薬品、添加
剤、飼料、繊維、合成樹脂、窯業製品に使用することで
それぞれの品質を向上し、変敗から守り保存性を高め、
あるいは機能性を確保し、関係する製品の資源の有効適
切な利用をはかる。本剤により、関係製品の製造に関し
て生産物の基材たる水の分散、浸透をはかることで乳
化、ｐＨ調整、金属封鎖の助剤となり、そして酸化や変
色または離水の防止をなす水和剤とする。

【表６】

【表７】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ａ２３Ｇ 3/00 Ａ２３Ｇ 3/00 １０６ １０６ Ａ２３Ｋ 1/175 Ａ２３Ｋ 1/175 Ａ２３Ｌ 1/10 Ｚ Ａ２３Ｌ 1/10 1/16 Ａ 1/16 1/325 1/325 3/3508 3/3508 3/358 3/358 Ａ６１Ｋ 47/02 Ｚ Ａ６１Ｋ 47/02 Ｂ０１Ｆ 17/00 Ｂ０１Ｆ 17/00 Ｄ０６Ｐ 1/44 Ｚ Ｄ０６Ｐ 1/44 Ａ６１Ｋ 7/00 Ｋ // Ａ６１Ｋ 7/00 Ａ２３Ｂ 4/14 Ｚ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貝殻、卵殻、サンゴ殻、骨粉の１種以上
   を醸造酢酸により中和溶解し、電子式水分活性計の測定
   の水分活性０．７０以下、オスモ計の測定の浸透圧６０
   以上で、原子吸光測定のカルシウムイオン量３，８００
   mg％以上を含むことを特徴とする水和剤。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水和剤を混合もしくは塗
   布して水分活性の改善をはかった食品、薬品、添加物ま
   たは飼料。
3. 【請求項３】 請求項１記載の水和剤を２倍ないし５０
   ０倍に希釈し分散、浸透、乳化、金属封鎖、脱湿，ｐＨ
   調整用の助剤。
4. 【請求項４】 請求項１記載の水和剤を酸化、変色、離
   水の防止のため混合もしくは塗布した食品、飼料。
5. 【請求項５】 請求項１記載の水和剤を分散、浸透、金
   属封鎖、乳化、脱湿剤あるはい酸化、変色、離水の防止
   剤と併用する助剤。
6. 【請求項６】 請求項１記載の水和剤を２倍ないし５０
   ０倍に希釈し請求項５記載の各助剤と併用する希釈剤。
7. 【請求項７】 請求項１記載の水和剤を水分調整、ｐＨ
   調整、分散、浸透あるいは色素の定着のため薬品、合成
   樹脂、セメント、セラミック、繊維、化粧品に使用する
   水和剤。