水和剤

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【発明の名称】	水和剤
【発明者】	【氏名】山田要次郎
【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。

【特許請求の範囲】
【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３，８００mg％以上を含むことを特徴とする水和剤。
【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。
【請求項３】請求項１記載の水和剤を２倍ないし５００倍に希釈し分散、浸透、乳化、金属封鎖、脱湿，ｐＨ調整用の助剤。
【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。
【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。
【請求項６】請求項１記載の水和剤を２倍ないし５００倍に希釈し請求項５記載の各助剤と併用する希釈剤。
【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。

【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３６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、３，８００mg％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２３４５（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０．８５、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１２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、１０００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】

【出願人】	【識別番号】０００１２９１５０【氏名又は名称】株式会社カランテ
【出願日】	平成９年（１９９７）８月１９日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】大塚貞次
【公開番号】	特開平１１－６０４０７
【公開日】	平成１１年（１９９９）３月２日
【出願番号】	特願平９－２３６４８６