塩
背景
塩は、透明な立方晶の形で発生する物質の塩化ナトリウム（NaCl）の一般名です。塩は栄養補助食品として最もよく知られていますが、米国で生産された塩の5％未満がその目的で使用されています。約70％は、主に塩素の供給源として化学産業で使用されています。塩は、道路から雪や氷を取り除く、水を柔らかくする、食べ物を保存する、建設用の土壌を安定させるなど、他の無数の目的にも使用されます。
初期の人間は、なめと呼ばれる自然の塩分濃度と肉から塩分を得ました。海の近くに住んでいた人々はまた、海藻を噛むことによって、または海水の小さなプールの自然な蒸発からそれを手に入れたかもしれません。羊、山羊、馬、ラクダ、トナカイ、牛が家畜化されたときの牛乳と同様に、狩猟が発達するにつれて、肉はより重要な塩の供給源になりました。今日でも、極北のイヌイット、中東の砂漠のベドウィン、東アフリカのマサイなどの特定の人々は、他の形の塩を使用していません。
農業が発展し、人口の増加と主に植物からなる食事につながるにつれて、より多くの塩を入手する方法を考案することが必要になりました。塩の最も初期の製造方法は、太陽の熱による海水の蒸発でした。この方法は、海や塩湖の近くの暑く乾燥した地域に特に適しており、それらの地域で今でも使用されています。太陽の蒸発に続いて、露出した岩塩の塊の採石が行われ、それはすぐに地下の塩の堆積物の採掘に発展しました。 2000年前、中国人は井戸を使って塩水の地下プールに到達し始めました。そのうちのいくつかは0.6マイル（1.0 km）以上の深さでした。
気候が太陽の蒸発を許さない地域では、塩水を燃やしている木や加熱された岩に注ぎ、それを沸騰させました。その後、残った塩をこすり落としました。ローマ帝国の時代には、浅い鉛鍋を使って直火で塩水を沸騰させていました。中世では、これらは鉄に置き換えられました 石炭で加熱された鍋。 1860年代に、ミシガンプロセスまたはグレインジャープロセスとして知られる手順が発明されました。この手順では、水に浸したパイプを通る蒸気によって塩水を加熱しました。このプロセスは、特定の種類の塩を生産するために今でも使用されています。 1880年代後半までに、砂糖産業で約50年間使用されてきた多重効用真空蒸発器として知られる装置で、開いた鍋が一連の閉じた鍋に置き換えられました。
今日、米国は世界最大の塩の生産国であり、中国、ロシア、ドイツ、英国、インド、フランスがそれに続いています。
原材料
塩は、岩塩と塩水という2つの供給源から得られます。岩塩は単に結晶化した塩で、岩塩としても知られています。それは何百万年も前の古代の海の蒸発の結果です。岩塩の大規模な堆積物は、米国、カナダ、ドイツ、東ヨーロッパ、および中国で見られます。時々、地球の奥深くからの圧力が岩塩の大きな塊を押し上げて岩塩ドームを形成します。米国では、テキサス湾岸とルイジアナに沿って岩塩ドームが見られます。
塩水は高濃度の塩分を含む水です。塩水の最も明白な供給源は海ですが、死海などの塩辛い湖や地下の塩水のプールからも入手できます。ブラインの大規模な堆積物は、オーストリア、フランス、ドイツ、インド、米国、および英国で見られます。塩水は、採掘された岩塩を溶解するか、岩塩に掘削された井戸に水を汲み上げることによって人工的に生産することもできます。
天然の塩水には、常に塩と一緒に溶解した他の物質が含まれています。これらの中で最も一般的なものは、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム、臭化マグネシウム、および炭酸カルシウムです。これらの物質は、塩自体と同じくらい商業的に価値があるかもしれません。岩塩は非常に純粋な場合もあれば、頁岩や石英などの岩塩と一緒にこれらの物質をさまざまな量で含んでいる場合もあります。
ただし、食卓塩の場合、通常、添加物が混合されます。ほとんどの食卓塩は、微量元素のヨウ素を食事に提供するためにヨウ素化されています。これは、甲状腺の病気である甲状腺腫の予防に役立ちます。ヨウ素を供給するために、少量のヨウ化カリウムが加えられます。食塩には、塩が水分を吸収して固まるのを防ぐために使用されるさまざまな化学物質も少量含まれています。これらの化学物質には、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、および炭酸カルシウムが含まれます。
製造
プロセス
岩塩の処理
- 1地下の塩鉱床は通常、水や石油を探している探鉱者によって発見されます。塩分が検出されると、ダイヤモンドチップの中空ドリルを使用して、エリア全体に一定間隔で配置されたコアサンプルをいくつか採取します。これらのサンプルを分析して、塩採掘が有益かどうかを判断します。
- 2採掘する場所が選択されると、シャフトが塩鉱床の中央に沈みます。次に、巨大なチェーンソーのように見える機械を使用して、高さ約6.0インチ（15 cm）、幅約66フィート（20 m）、深さ約10フィート（3 m）のスロットを床レベルで塩に切り込みます。このプロセスはアンダーカットとして知られています。タングステンカーバイドビットを含む電気ドリルを使用して、アンダーカットソルトに一連の穴を開けます。これらの穴は、ダイナマイトなどの爆発物で埋められています。 または硝酸アンモニウム。長いワイヤーに接続された電気発破キャップが取り付けられており、爆発物は安全な距離から爆発します。採掘エリアの屋根を支えるために塩の柱が立ったままになるパターンで、切断と発破が繰り返されます。これはルームアンドピラー法として知られており、採炭場でも使用されています。
- 3塊の爆破された岩塩は、地下の破砕エリアに運ばれます。ここで、それらはグリズリーと呼ばれる格子を通過します。この格子は、約9インチ（23 cm）よりも小さい断片を収集します。大きなピースは、スパイク状の歯を持つ金属製のジョーの間の回転シリンダーで押しつぶされます。次に、塩は鉱山の外にある二次破砕エリアに運ばれ、そこで小さなグリズリーと小さなクラッシャーが粒子サイズを約3.2インチ（8 cm）に縮小します。この時点で、異物が塩から除去されます。これはピッキングと呼ばれるプロセスです。金属は磁石によって除去されます およびその他の素材を手作業で。岩の多い材料は、底に小さな穴がある回転する金属ドラムであるブラッドフォードブレーカーで取り除くこともできます。塩はドラム缶に捨てられ、底に当たると壊れて穴を通り抜けます。岩石は一般的に塩よりも硬いので、壊れたり通過したりしません。次に、摘み取られた塩は三次破砕エリアに送られ、そこでさらに小さなグリズリーとクラッシャーが約1.0インチ（2.5 cm）のサイズの粒子を生成します。より小さな粒子が必要な場合、塩は互いに転がる2つの金属シリンダーからなるグラインダーを通過します。より純粋な塩が必要な場合は、岩塩を水に溶解して塩水を形成し、さらに処理します。それ以外の場合、粉砕または粉砕された塩はスクリーンを通過してサイズで分類され、バッグに注がれ、消費者に出荷されます。
ブラインの処理
- 4塩水を蒸発させる最も簡単な方法は太陽熱蒸発ですが、それは
岩塩は単純に結晶化した塩です。それは何百万年も前の古代の海の蒸発の結果です。岩塩の大規模な堆積物は、米国、カナダ、ドイツ、東ヨーロッパ、および中国で見られます。暑くて乾燥した日当たりの良い場所で使用してください。塩水は浅い池に集められ、太陽の下で蒸発させられます。蒸発が始まると、砂や粘土などの不溶性不純物と炭酸カルシウムなどの難溶性不純物が底に沈殿します。ブラインは、重力の流れによってポンプで汲み上げられるか、別の池に移動します。そこでは、蒸発が続くと硫酸カルシウムが沈殿します。残りの塩水はさらに別の池に移され、蒸発が進むにつれて塩が沈殿します。塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化カリウム、臭化マグネシウムなどの溶解性の高い不純物が塩に沈殿するのを防ぐために、蒸発が完了する前にブラインをもう一度移動します。これらの物質は、商業利用のために別々に収集される場合があります。 - 5塩は、塩の層の上に敷設された一時的な線路を走る機械によってすくい上げられます。その後、高濃度の食塩水で洗浄します。この水には塩分が多く含まれているため、これ以上保持できません。そのため、塩分は溶解せずに微量の不純物がなくなるまで洗浄されます。洗浄した塩は塩水から取り除き、少量の真水ですすぎ、巨大なスタックに積み上げて2〜3か月間排水します。この時点で、塩は約99.4％純粋であり、多くの産業目的に使用できます。より純粋な塩が必要な場合は、塩水と真水で再洗浄し、1〜2日間排水してから、約365°F（185°C）の熱風オーブンで乾燥させます。この塩は約99.8％の純度で、食品加工に使用できます。
- 6ほとんどのブラインは、多重効用真空蒸発器によって処理されます。この装置は、底が円錐形の3つ以上の閉じた金属シリンダーで構成されています。塩水は最初に化学的に処理され、カルシウムとマグネシウムの化合物が除去されます。その後、底を埋めます
塩水は、高濃度の塩分を含む水です。塩水の最も明白な供給源は海ですが、塩水湖や塩水の地下プールからも入手できます。シリンダーの。最初のシリンダーのブラインは、蒸気で加熱されたチューブを通過します。ブラインが沸騰し、その蒸気が次のシリンダーに入り、そこでブラインを加熱します。このブラインからの蒸気は、次のシリンダーのブラインを加熱します。各シリンダーでは、蒸気の凝縮により内部の圧力が低下し、ブラインがより低い温度で沸騰します。塩はシリンダーの底から濃厚なスラリーとして除去されます。ろ過して余分な塩水を取り除き、乾燥させ、スクリーンに通して粒子をサイズで分類します。この方法で作られた塩は真空パン塩として知られており、小さな立方晶で構成されています。 - 7ブラインはグレインジャーで処理することもできます。ブラインは化学的に精製され、ブラインに浸されたパイプを通る蒸気によって加熱された長い開いた鍋にポンプで送られます。ブラインは沸点よりわずかに低い温度に加熱され、蒸発するにつれてその表面に塩のフレークが形成されます。通常、約194°F（90°C）の温度が使用されます。温度が低いとフレークが大きくなり、温度が高いとフレークが小さくなります。フレークは鍋の底に沈むまで成長し、そこで集められて乾燥されます。グレインソルトは、立方体ではなく小さなフレークで構成されており、食品加工の特定の用途に適しています。時々、アルバーガープロセスが使用されます。このプロセスでは、ブラインが最初に真空蒸発器で部分的に蒸発され、次にグレインジャーに移動されます。このプロセスでは、フレークとキューブの混合物が生成されます。
- 8この時点で、ほとんどの目的で使用される塩は、バッグまたはボックスにパッケージ化して消費者に出荷する準備ができています。ただし、ヨウ素化食卓塩を作るには、ヨウ化カリウムを加え、次に炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、または炭酸カルシウムを加えて流動性を高めます。その後、塩は包装され、レストランや食料品店に出荷されます。
品質管理
塩の仕様は用途によって大きく異なります。人間が消費することを目的とした塩は、雪や氷を溶かすために使用される塩よりもはるかに純粋でなければなりませんが、特定の科学的目的に使用される塩はさらに純粋である必要があります。
ほとんどの目的で、岩塩は真っ白ではなく、灰色、ピンク、または茶色の色合いを持つことができます。これらの色の原因となる不純物は、テストサンプルの4％にもなる可能性があります。溶解度をテストするために、0.7オンス（20 g）のサンプルを6.8流体オンス（200 ml）の水に入れます。 20分以内に完全に溶解するはずです。
食品加工用の蒸発塩は非常に純粋で、添加物を混ぜる前に99.99％もの塩化ナトリウムを含んでいます。これは安全性と美味しさだけでなく、特定の不純物が特定の食品に問題を引き起こす可能性があるため重要です。たとえば、少量のカルシウムは野菜を強くする傾向があります。微量の銅または鉄は、ビタミンCを破壊し、脂肪分の多い食品が酸敗する率を高める傾向があります。さらに、カルシウムとマグネシウムはどちらも塩がより多くの水分を吸収する傾向があり、それが固まります。
健康面
塩分摂取量、より正確にはナトリウム摂取量は、今日のヘルスケアで物議を醸しているトピックです。健康な成人は、毎日0.2〜0.4オンス（6〜11 g）の塩を安全に摂取できます。これは、0.08〜0.14オンス（2400〜4400 mg）のナトリウムに相当します。高血圧の人の中には、塩分摂取量を減らす必要があります。すべての高血圧症の人々の約3分の1から2分の1は塩分に敏感であり、低ナトリウム食の恩恵を受けるでしょう。これらの人々が誰であるかを知る方法がないので、医療を受けているほとんどの高血圧症は、それが役立つかどうかを確認するためにそのような食事療法に置かれます。減塩食は通常、ナトリウム摂取量を1日あたり0.08オンス（2400 mg）未満に減らすことを目的としています。誰もが塩分摂取量を減らすべきだと提案する人もいれば、塩分制限が他の点では健康な人にとって有益であるという証拠はないと指摘する人もいます。
製造プロセス