KR100543574B1 - 미네랄 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미네랄 조성물 및 이를 포함하는 미네랄수(水)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나트륨 100 중량부, 칼륨 0.15 내지 0.4 중량부, 마그네슘 10 내지 30 중량부, 칼슘 20 내지 60 중량부, 망간 0.005 내지 0.05 중량부, 아연 0.0003 내지 0.015 중량부, 구리 0.0001 내지 0.0005 중량부, 및 철 0.0005 내지 0.005 중량부를 포함하는 미네랄 조성물 및 이를 포함하는 미네랄수에 관한 것이다.

본 발명의 미네랄 조성물은 풍부한 천연미네랄과 필수미량원소를 함유하고 있어 혈액을 맑게 하고, 세포의 신진대사를 원활히 하며, 체내의 삼투압조절과 체온조절, 활성산소 제거의 효과가 탁월하여 스트레스, 불면증, 변비, 만성피로, 당뇨 피부염, 여드름, 생리통, 비염, 축농증, 천식, 입냄새에 좋은 효과를 나타낸다. 또한 본 발명의 미네랄 조성물을 포함하는 미네랄수는 체액의 농도인 0.9 ％와 유사한 농도를 가지므로 체내 흡수력이 뛰어나고, 산성화 되기 쉬운 체액을 알칼리상태로 유지시키는 특징이 있다.

미네랄, 해양성 심층수, 미네랄수

Description

미네랄 조성물 및 그 제조방법{Mineral substance and Preparing method thereof}

도 1은 본 발명의 미네랄 조성물의 제조에 사용되는 분무건조기의 개략적인 공정도이다.

*도면의 부호에 대한 설명*

1 : 펌프

3 : 회전판

5 : 노즐

7 : 챔버

9 : 히터

11 : 팬(Fan)

[산업상 이용분야]

본 발명은 미네랄 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천연미네랄과 필수미량원소가 풍부하여 혈액을 맑게 하고, 세포의 신진대사를 원활히 하며, 체내 의 삼투압조절과 체온조절, 활성산소 제거의 효과가 탁월한 미네랄 조성물에 관한 것이다.

[종래기술]

미네랄은 여러가지 대사활동에 관여하는 필수 영양소에 해당하는 것으로서 인체내에서 자체적으로 생성되지 않으므로 반드시 외부로부터 섭취해야만 한다.

예로부터 바닷물은 인류에 필요한 미네랄 원소를 얻는 자원으로서 사용되었다. 바닷물 속에 녹아 있는 염류로는 염화나트륨(소금)이 가장 많은 양을 차지하며 이외에도 인산염, 질산염, 규산염, 탄산염과 같이 플랑크톤의 먹이가 되는 영양 염류들이 적은 양으로 녹아 있다.

과거에는 염전에서 바닷물을 증발시켜 얻어진 천일염으로부터 미네랄 원소를 얻거나 음식물을 통하여 얻는 것이 일반적이었다. 상기 천일염은 염화마그네슘을 비롯한 천연 미네랄이 많이 함유된 건강 소금이었다. 그러나, 점차적으로 염전에서 만드는 천일염이 사라져 가고, 전기를 이용한 식염 제조방법이 주로 이용되게 되었다. 이처럼 정제된 소금은 염화나트륨이 99 중량％를 차지할 뿐, 기타 미네랄이 없는 화학물질에 지나지 않는다. 또한, 농작물도 화학비료로 인해 미네랄의 함량이 감소하여 본래의 영양을 점차 상실해 가고 있다.

특히, 현대인들의 식생활 습관이 변화하면서 인체에 공급되는 영양소가 불균형해지고, 필요한 미네랄 원소들을 고르게 섭취할 수 없게 됨에 따라 새로운 미네랄 공급원을 필요로 하게 되었다.

이에 대한 대안으로서, 최근 각광받고 있는 것이 해양심층수다. 해양심층수 란 태양광이 거의 도달하지 아니하는 수심 200 m이상에 있는 해수를 말한다. 이러한 해양심층수는 영양이 풍부하고, 깨끗하며, 저온에서 숙성되어 미네랄이 풍부한 해수로 알려져 있다.

해양심층수는 북극이나 남극 부근의 추운곳에서 차가워진 해수가 바다 밑으로 잠겨 들어가 해류가 되어 지구규모로 순환하고 있다. 이 해류의 흐름이 막히는 지점에서는 이러한 해양심층수가 솟구쳐 올라와 표층해수에 영양을 공급하여 풍부한 어장을 형성한다. 이처럼 해양심층수가 솟구쳐 올라오는 곳은 전세계 바다를 통틀어 0.1 ％에 지나지 않는다.

최근 일본에서는 이러한 해양심층수에 대한 관심이 높아지고 있으며, 고지현, 오끼나와현, 도야마현에서는 해양심층수를 이용한 다양한 제품을 개발하고 있다.

그러나 이들 해양심층수는 나트륨 및 염소의 함량이 다른 미네랄에 비해 과다하고, 인체의 칼슘과 마그네슘의 함량비가 약 3:1인 것에 비해서 상기 해양심층수는 약 1:3이므로 인체에 부담을 줄 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 상기 해양심층수를 마실 경우 갈증을 일으키고, 세안 또는 목욕을 할 경우 끈쩍거림이 남는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 칼슘과 마그네슘 함량이 인체의 성분과 비슷하여 인체에 균형있는 미네랄 및 미량원소를 공급하는 미네랄 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 상기 미네랄 조성물을 포함하는 미네랄수(水)를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 나트륨 100 중량부, 칼륨 0.15 내지 0.4 중량부, 마그네슘 10 내지 30 중량부, 칼슘 20 내지 60 중량부, 망간 0.005 내지 0.05 중량부, 아연 0.0003 내지 0.015 중량부, 구리 0.0001 내지 0.0005 중량부, 및 철 0.0005 내지 0.005 중량부를 포함하는 미네랄 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 미네랄 조성물을 0.5 내지 1.5 중량％로 포함하는 미네랄수(水)를 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 천연미네랄과 필수미량원소가 풍부한 지하심층염수(해양성 심층수라고도 하며, 이하 지하심층염수라 함)를 발견하고 이를 취수하여 체내의 삼투압조절과 체온조절, 활성산소 제거의 효과가 탁월하여 스트레스, 불면증, 변비, 만성피로, 당뇨 피부염, 여드름, 생리통, 비염, 축농증, 천식, 입냄새에 좋은 효과를 나타내는 미네랄 조성물을 얻을 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

미네랄이란 생물체를 구성하는 원소 중에서 탄소수소산소 등의 3원소를 제외한 생물체의무기적 구성요소를 말하는 것으로서 광물질(鑛物質)이라고도 한다. 미네랄은 단백질, 지방, 탄수화물, 비타민과 함께 5대 영양소의 하나로 알려져 있으며, 인체 내에서 여러가지 생리적 의의를 지니고 있다. 인체 내에서 담당하는 대 사(代謝)활동도 미네랄의 종류에 따라 제각기 다르다. 특히 인체를 구성하는 원소로서 칼슘(Ca), 인(P), 칼륨(K), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 요오드(I), 구리(Cu), 아연(Zn), 코발트(Co), 망간(Mn) 등의 원소는 미량으로도 충분하지만 필요불가결한 원소이다.

각 미네랄 원소가 인체 내에서 담당하는 역할을 살펴보면 다음과 같다.

칼슘은 체중의 약 2％를 차지하며, 그 대부분이 인산칼슘의 형태로 뼈와 치아[齒]의 성분을 이룬다. 이 밖에 혈장 중에 약간 존재하며 근육 및 신경의 기능조절, 혈액응고에 필요하다. 부갑상선(副甲狀腺) 호르몬은 혈장 중의 칼슘 농도를 정상으로 유지시키는 작용이 있다. 따라서 부갑상선을 제거하면 혈장 내 칼슘 함량이 내려가 테타니(tetany)라고 하는 특수한 경련을 일으켜 사망에 이르게 된다.

장(腸)에서의 칼슘의 흡수율은 여러 가지 조건으로 다르지만 대체로 3분의 1 정도다. 장이 산성으로 기울면 흡수는 좋아지고, 비타민 B는 칼슘의 흡수를 돕는다. 칼슘의 공급원(供給源)으로서는 우유가 우수한 식품이다.

인은 칼슘 다음으로 체내에 많이 존재한다. 그 대부분은 인산칼슘으로서 뼈와 치아[齒]에 존재하고 나머지는 인(燐)지질핵산으로서 인체의 모든 조직을 구성한다. 또 생물체 내의 물질대사에 기본적으로 중요한 역할을 한다. 음식물 속의 인산화합물은 소화(消化)에 의해 무기인산염이 되어 인체에 흡수된다. 무기인산염이 되어도 흡수되는 것은 2분의 1 정도이다. 영양 소요량으로서 1인 1일당 1 g정도이다.

칼륨은 세포 외액에는 적게 존재하지만 세포 내에는 다량 존재하며, 세포기 능에 중요한 역할을 한다. 혈장 중의 칼륨은 근육 및 신경의 기능조절에 필요하고 이것이 너무 저하되면 근육마비를 일으킨다. 채소류에 많이 함유되어 있으며, 보통 매일 4 g 정도를 취하면 결핍을 일으키는 일은 없다.

나트륨은 칼륨과 반대로 세포 내에는 적고 세포 외액에 주로 존재하며, 삼투압 (渗透壓)을 바르게 유지한다. 음식에는 보통 식염의 형식으로 섭취되어 소변으로 배설되지만, 식염의 섭취가 없으면 즉시 신장에서의 나트륨 배설이 정지되어 결핍은 일어나지 않는다. 그러나 땀이 심하게 날 때에는 식염분이 땀과 함께 대량 상실된다. 그러므로 식염을 충분히 보충하지 않으면 나트륨 상실을 초래하여 혈압저하, 근육경련 등의 장애를 일으킨다.

염소는 보통 나트륨에 수반하여 체내에 분포하며, 위액의 염산으로서 분비된다. 식염으로서 나트륨과 함께 섭취되어 대사도 거의 나트륨과 같다. 한국인은 매일 10 내지 20 g 이상의 식염을 섭취하고 있다.

마그네슘은 체내의 뼈에 많이 함유되어 있고, 연부조직(軟部組織)에도 널리 존재한다. 마그네슘이 부족하게 되면 신경계의 자극감수성이 촉진되고, 혈관의 확장, 경련 등이 일어나며, 마그네슘이 과잉으로 공급되게 되면 칼슘의 배설을 촉진하여 골연화 현상이 일어나게 된다. 일일 권장량은 0.2 내지 0.7 g 이다.

철은 체내의 절반 이상이 적혈구인 헤모글로빈의 성분으로서 산소 운반에 관여한다. 장에서 흡수하는 것은 무기철염이고, 2가철염(二價鐵鹽)이 3가철염보다 흡수는 좋으나, 어느 쪽이든 흡수율은 수 ％에 불과하다. 그러나 출혈에 의한 빈혈, 성장기 등에서는 수요가 커서 흡수율도 좋아진다. 태아는 출산 전에 간에 철을 저장해 둔다. 하지만 수유기간이 너무 길면 철 저장이 고갈되어 빈혈을 일으킨다. 성인의 필요량은 1일 10 mg 정도이며, 출혈성 질환월경개시기임신출산성장기에는 수요가 높아져 음식의 종류에 주의하지 않으면 결핍되기 쉽다.

요오드는 갑상선에 대부분이 모여 그 호르몬의 구성분을 이룬다. 바다에서 떨어진 내륙지방에서는 요오드의 결핍으로 갑상선 기능이 마비되어, 지방병성 갑상선종이 다발한다.

구리, 코발트, 망간, 아연은 모두 동물실험에서 필요불가결한 원소이다. 그러나 극히 미량만 있으면 족하기 때문에 미량원소라고도 한다. 구리, 코발트의 결핍에서는 헤모글로빈의 생성이 쇠퇴되어 빈혈을 일으킨다. 또, 코발트는 비타민 B₁₂의 구성원소이다. 망간 결핍으로 동물은 생식능력을 잃고, 아연 결핍으로는 성장이 불량해진다. 특히 아연은 항염증 작용이 있고, 지질분비를 줄여주며 비타민 A의 이동을 도와 염증반응과 여드름 치료에 효과적이다.

본 발명에 사용되는 지하심층염수는 상기 미네랄 원소들을 다량 함유하고 있으며, 기존에 알려진 해양심층수와는 구별된다. 해양심층수는 깊은 바다에서 솟구쳐 올라오는 해류인 반면, 지하심층염수는 육지의 지하에 존재하는 것으로서, 수천년 전 지구의 지각변동에 의해 바닷물이 담수화된 물로서, 오랜 세월동안 숙성되고 이온화 되어 다량의 미네랄과 필수미량원소를 함유하고 있다. 특히 해양심층수는 마그네슘 성분이 많은 반면, 지하심층염수는 칼슘성분이 많은 것이 특징이다. 지하심층염수의 칼슘과 마그네슘의 비율은 인체와 유사한 약 3:1의 중량비로 밸런스를 유지하고 있다. 따라서 상기 지하심층염수를 마셔도 갈증이 없고, 흡수속도가 빠르며, 피부에 발라도 끈적임이 없다는 점에서 해양심층수보다 우수하다.

또한, 본 발명에 이용되는 지하심층염수는 광합성이 일어나지 않으므로 식물 성장에 필요한 질소, 인 규산 등의 무기 영양염을 많이 함유하고 있고, 대장균이나 일반세균에 의한 오염이 거의 없으며, 항산화물질과 필수미량원소, 다양한 미네랄이 균형있게 포함되어 있어 활성산소 제거에도 놀라운 효능을 보인다.

본 발명의 미네랄 조성물은 상기 지하심층염수로부터 얻어진다. 더욱 상세하게는 상기 지하심층염수 원수를 필터에 통과시켜 불순물을 제거시킨 후, 스프레이로 분무하며 순간적인 열풍으로 건조시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 분무 건조 공정은 모든 공정이 기계화되어 있어 위생적으로 관리될 수 있으며, 기존의 소금보다 위생적이며, 지속저인 열을 가하지 않고 순간적인 열풍에 의해 수분이 증발되므로 미네랄의 손실 및 변형이 거의 없다.

도 1은 본 발명의 미네랄 조성물의 제조에 사용되는 분무 건조장치의 개략적인 공정도를 나타낸다. 먼저 원수펌프(1)를 이용하여 지하심층염수 원수를 회전판(3)를 통해 챔버(7) 내에 투입시킨다. 상기 회전판(3)은 15,000 내지 30,000 rpm의 고속으로 회전되며, 노즐(5)을 통해 원수를 분사하면, 지하심층염수 원수는 미세한 입자가 되어 분무된다. 이와 동시에 히터(9)가 장착된 팬(11)을 이용하여, 챔버 내부로 150 내지 200 ℃의 열을 가하면서 수분을 증발시킴으로써 미네랄 조성물을 얻을 수 있다.

상기 공정을 거쳐 얻어진 미네랄 조성물은 나트륨 100 중량부, 칼륨 0.15 내 지 0.4 중량부, 마그네슘 10 내지 30 중량부, 칼슘 20 내지 60 중량부, 망간 0.005 내지 0.05 중량부, 아연 0.0003 내지 0.015 중량부, 구리 0.0001 내지 0.0005 중량부, 및 철 0.0005 내지 0.005 중량부를 포함한다.

상기 미네랄 조성물은 풍부한 천연미네랄과 필수미량원소를 함유하고 있어 혈액을 맑게 하고, 세포의 신진대사를 원활히 하며, 체내의 삼투압조절과 체온조절, 활성산소 제거의 효과가 탁월하여 스트레스, 불면증, 변비, 만성피로, 당뇨, 피부염, 여드름, 생리통, 비염, 축농증, 천식, 입냄새 및 숙취제거에 좋은 효과를 나타낸다. 본 발명의 미네랄 조성물을 직접 섭취할 수 있으며, 또한 식품, 치약, 비누 등에 첨가제로 사용될 수 있다.

또한, 상기 미네랄 조성물을 정제수에 0.5 내지 1.5 중량％의 농도로 첨가하여 미네랄수로 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 1.0 중량％의 농도로 첨가하여 미네랄수로 제조할 수 있다. 상기 미네랄 조성물의 농도가 0.5 중량％ 미만인 경우에는 충분한 미네랄 섭취 효과를 얻을 수 없으며, 1.5 중량％를 초과하는 경우에는 오히려 갈증을 유발할 수 있다.

상기 미네랄 조성물을 포함하는 미네랄수는 여과기를 통과한 정제수를 혼합탱크에 투입하고, 전체 미네랄수 중량에 대하여 상기 미네랄 조성물을 0.5 내지 1.5 중량％, 비타민 C를 0.00005 내지 0.001 중량％ 투입한 후, 90 ℃에서 10분 내지 20분간 살균한 후, 활성탄소섬유(activated carbon fiber) 및 0.2 ㎛의 필터로 거름으로써 제조할 수 있다.

상기 미네랄수는 인체에 필요한 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 나트륨 등 미네랄과 필수 미량원소를 다량 함유하고 있으며, 체액의 농도인 0.9 ％와 유사한 농도를 가지므로 체내 흡수력이 뛰어나고, 산성화 되기 쉬운 체액을 알칼리상태로 유지시켜주는 특징이 있다.

본 발명의 미네랄수는 여행, 출장, 외출, 운전 시에도 식수로서 사용할 수 있으며, 가정에서 밥을 지을 때나 과일을 씻어서 보관할 때에도 사용할 수 있다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하는 것 일뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1] 미네랄 조성물의 제조

지하심층염수가 고여있는 암반을 굴착하여 지하심층염수 원수를 취수하였다. 상기 지하심층염수 원수를 0.2 ㎛의 필터로 걸러낸 후, 걸러진 지하심층염수 원수를 분무건조장치(Spray Dryer, (주) 미현엔지니어링)의 챔버 내에 투입하였다. 이 때, 상기 지하심층염수 원수는 원수펌프에 의해 회전판으로 공급되도록 하였으며, 상기 회전판은 20,000 rpm의 고속으로 회전시켰다. 상기 회전판을 거쳐 노즐을 통해 챔버로 분사되는 지하심층염수 원수는 미세한 입자로 분무되도록 하였다. 상기 분무공정과 동시에 챔버 내에 180 ℃의 열풍을 가하여 수분을 증발시킴으로써 건조 분말화 된 미네랄 조성물을 제조하였다.

[비교예 1] 일반 정제염

[시험예 1] 실시예 1의 미네랄 조성물과 일반정제염의 성분비교

상기 실시예 1의 미네랄 조성물과 시중에서 판매되는 비교예 1의 일반 정제염을 1 중량％ 수용액으로 제조한 후, 성분 조성을 분석하여 표 1에 나타내었다. 성분 분석 시험은 국립 안동대학교에 의뢰하여 분석하였다.

(단위 : mg/L)

원소	실시예 1 (1％)	비교예 1 (1％)
나트륨	2287.5	3575.0
칼륨	6.71	1.35
마그네슘	325.0	2.04
칼슘	1089.0	8.08
망간	0.169	0.013
아연	0.01	0.01
구리	0.01	0.01
철	0.018	0.02

상기 표 1에서 보는 바와 같이 실시예 1의 미네랄 조성물은 칼슘과 마그네슘이 풍부하며, 또한 철, 망간, 아연, 구리와 같은 미량원소를 포함하고 있음을 알 수 있다.

[실시예 2] 미네랄 조성물을 포함하는 미네랄수의 제조

역삼투압 여과기를 통과한 정제수 1 kg을 혼합탱크에 투입하고 상기 실시예 1에 의하여 얻어진 미네랄 조성물 8 g과 비타민 C(Vitamin C) 1 mg을 상기 혼합탱크에 함께 첨가하고 혼합하였다. 상기 혼합물을 90 ℃에서 10분간 살균한 후 활성탄소섬유(ACF) 및 2.0 ㎛필터로 걸러서 미네랄 조성물을 포함하는 미네랄수를 제조하였다.

[비교예 2] 일본 M사의 미네랄 생수

[비교예 3] 일본 S사의 미네랄 생수

[비교예 4] 프랑스 E사의 미네랄 생수

[비교예 5] 미국(하와이) M사의 미네랄 생수

[비교예 6] 멕시코 테라코타 생수

[시험예 2] 실시예 2의 미네랄수와 비교예 2 내지6의 외국 생수의 성분 비교.

상기 실시예 2의 미네랄수와 비교예 1 내지 5의 외국산 미네랄 생수의 경도와 미네랄 함량을 비교하여 표 2에 나타내었다. 표 2에서 경도는 칼슘의 함량(mg/L)×2.5 + 마그네슘의 함량(mg/L)×4.1의 식에 의하여 계산하였다.

구분		실시예 2	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5	비교예 6
경도		3244	300	330	291	250	146
함량 (mg/L)	칼슘	871.2	20	10	78	26	32.3
	마그네슘	260	60	78	24	45	16
	pH	8.0	6	-	7.2	-	8.3

상기 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 미네랄 조성물을 포함하는 미네랄수는 비교예 2 내지 6에 비하여 칼슘과 마그네슘이 월등하게 풍부하며 특히 칼슘:마그네슘의 비가 중량비 3.3:1로서 인체의 칼슘:마그네슘비인 중량비 3:1에 가까워 음용시에도 갈증이 나지 않고, 흡수가 빠르며 인체의 신진대사를 활발하게 하는 것을 알 수 있다.

본 발명의 미네랄 조성물은 풍부한 천연미네랄과 필수미량원소를 함유하고 있어 혈액을 맑게 하고, 세포의 신진대사를 원활히 하며, 체내의 삼투압조절과 체온조절, 활성산소 제거의 효과가 탁월하여 스트레스, 불면증, 변비, 만성피로, 당뇨 피부염, 여드름, 생리통, 비염, 축농증, 천식, 입냄새에 좋은 효과를 나타낸다. 또한 본 발명의 미네랄 조성물을 포함하는 미네랄수는 체액의 농도인 0.9 중량％와 유사한 농도를 가지므로 체내 흡수력이 뛰어나고, 산성화 되기 쉬운 체액을 알칼리상태로 유지시켜주는 특징이 있다.

Claims (4)

1. 바닷물이 담수화된 지하심층염수를 취수하여 건조 또는 분무건조함으로써 얻어지며, 나트륨 100 중량부, 칼륨 0.15 내지 0.4 중량부, 마그네슘 10 내지 30 중량부, 칼슘 20 내지 60 중량부, 망간 0.005 내지 0.05 중량부, 아연 0.0003 내지 0.015 중량부, 구리 0.0001 내지 0.0005 중량부, 및 철 0.0005 내지 0.005 중량부를 포함하며,

   상기 칼슘:마그네슘 함량의 비는 중량비로 3:1 내지 3.3:1인 미네랄 조성물.
2. 삭제
3. 제 1항의 미네랄 조성물을 0.5 내지 1.5 중량％ 포함하는 미네랄수.
4. 삭제

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