塩

背景

塩は、透明な立方体の結晶の形で存在する塩化ナトリウム（NaCI）という物質の一般的な名称です。 食塩は食品として最も身近な存在ですが、米国で生産される食塩のうち、食塩として使用されているのは全体の5％以下です。 約70％は化学工業用で、主に塩素の原料として使われています。 その他にも、道路の除雪、水の軟化、食品の保存、建築物の土壌安定化など、塩の用途は多岐にわたります。

最古の人類は、塩を「なめくじ」と呼ばれる自然の塩分濃度や、肉から摂取していました。 海の近くに住んでいた人は、海藻を噛んだり、小さな海水のプールから自然に蒸発することで塩を得ていたかもしれません。 狩猟が発達するにつれ、肉はより重要な塩の供給源となり、羊、ヤギ、馬、ラクダ、トナカイ、牛などが家畜として飼われるようになるとミルクも供給されるようになりました。 現在でも、極北のイヌイット、中東の砂漠に住むベドウィン、東アフリカのマサイなど、ある種の人々は他の塩を使わないで生活しています。

農業が発達して人口が増え、植物を主食とするようになると、より多くの量の塩を得る方法が必要になりました。 最も古い塩の製造方法は、太陽の熱で海水を蒸発させる方法でした。 この方法は、海や塩分を含む湖の近くの高温で乾燥した地域に適しており、現在でもそのような地域で使用されています。 太陽熱による蒸発に続いて、岩塩の露出した塊の切り出しが行われ、さらに地下の塩の採掘へと発展していった。 2,000年前の中国では、井戸を使って地下の塩水プールに到達するようになり、その深さは0.6マイル（1.0km）以上のものもありました。

太陽熱で蒸発しない気候の地域では、塩水を燃やした木や熱した石の上に注いで沸騰させ、残った塩を削り取っていました。

太陽熱で蒸発しない地域では、燃える木や熱した岩に塩水をかけて沸騰させ、残った塩を削っていました。 ローマ帝国の時代には、塩水を焚き火で沸かすのに浅い鉛の鍋が使われていました。 中世になると、石炭で加熱する鉄鍋に変わった。 1860年代には、塩水に浸したパイプに蒸気を流して塩水を加熱する、ミシガンプロセスまたはグレイナープロセスと呼ばれる方法が発明されました。 この製法は、現在もある種の塩の製造に使われている。 1880年代後半には、砂糖産業で約50年前から使用されていた多重効用真空蒸発器と呼ばれる装置で、オープンパンが一連のクローズドパンに置き換えられました。

現在、世界最大の塩の生産国はアメリカで、中国、ロシア、ドイツ、イギリス、インド、フランスと続いています。

原料

塩は、岩塩と塩水の2つの原料から得られます。 岩塩は、塩が結晶化したもので、ハライトとも呼ばれています。 岩塩は、数百万年前の太古の海が蒸発してできたものです。 岩塩は、アメリカ、カナダ、ドイツ、東欧、中国などに多く埋蔵されています。 時には、地球の奥深くからの圧力によって岩塩の大きな塊が押し上げられ、ソルトドームが形成されます。 アメリカでは、テキサス州やルイジアナ州のメキシコ湾岸に塩のドームが見られます。

塩水とは、高濃度の塩を含む水のことです。 塩水の最も明白な供給源は海ですが、死海のような塩分を含んだ湖や、地下の塩水プールからも得られます。 塩水は、オーストリア、フランス、ドイツ、インド、アメリカ、イギリスなどに大量に埋蔵されています。 塩水は、採掘した岩塩を溶かしたり、岩塩に掘った井戸に水を流したりして人工的に作られることもあります。

天然の塩水には、塩と一緒に他の物質が溶け込んでいます。 その代表的なものは、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、炭酸カルシウムなどです。 これらの物質は、塩そのものと同様に商業的価値がある場合があります。 岩塩の場合、純粋なものもあれば、これらの物質に加えて頁岩や石英などの岩石性の不純物が含まれているものもあります。

一方、食卓塩の場合は、通常、添加物が混ぜられています。 ほとんどの食卓塩は、微量元素であるヨウ素を摂取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を予防するためです。 ヨウ素を補給するために、少量のヨウ化カリウムが添加されている。 食卓塩には、塩が水分を吸収して固まるのを防ぐために、少量の化学物質が含まれている。 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、炭酸カルシウムなどである。

製造工程

岩塩の加工

• 1 地下の塩鉱は、通常、水や石油を探す探鉱者によって発見される。 塩が発見されると、先端がダイヤモンドでできた中空のドリルを使って、一定の間隔で複数のコアサンプルを採取します。 このサンプルを分析して、塩の採掘が有益かどうかを判断します。
• 2 採掘する場所が決まると、塩田の中心部にシャフトを沈めます。 そして、巨大なチェーンソーのような機械を使って、高さ15cm、幅20m、深さ3mの溝を床面の塩の中に切り込んでいきます。 この作業をアンダーカットという。 タングステンカーバイドビットの入った電気ドリルで、アンダーカットされた塩に一連の穴を開けていく。 その穴にダイナマイトや硝酸アンモニウムなどの爆薬を詰めていく。 長いワイヤーでつながれた電気雷管を装着し、安全な場所で爆発させる。 鉱区の屋根を支える塩の柱が立つように、切断と発破を繰り返す。 これは「部屋と柱」と呼ばれる方法で、炭鉱でも行われています。
• 3 発破をかけられた岩塩の塊は、地下の砕石場に運ばれる。 ここでは、グリズリーと呼ばれる格子の上を通過させ、約9インチ（23cm）以下の破片を回収する。 大きな岩塩は、回転するシリンダーの中で、とがった歯を持つ金属製のジョーに挟まれて粉砕されます。 その後、塩は鉱山の外にある二次破砕エリアに運ばれ、より小さなグリズリーとより小さなクラッシャーによって粒径が約3.2インチ（8cm）にまで小さくなります。 ここで、ピッキングと呼ばれる作業を行い、塩から異物を取り除く。 金属は磁石で、その他のものは手で取り除く。 ブラッドフォード・ブレーカーと呼ばれる、底に小さな穴が開いた金属製の回転ドラムで岩石を取り除くこともある。 ブラッドフォード・ブレーカーとは、回転する金属製のドラムの底に小さな穴が開いていて、そこに塩を投入し、底に当たると割れて穴を通過させます。 岩石は一般的に塩よりも硬いので、割れずに通過しません。 選別された塩は、三次破砕エリアに送られ、さらに小さなグリズリーとクラッシャーで約1.0インチ（2.5cm）の大きさの粒子が作られます。 より小さな粒子が必要な場合は、2つの金属製シリンダーが互いに転がり合うグラインダーに塩を通します。 より純度の高い塩が必要な場合は、岩塩を水に溶かして塩水を作り、さらに加工する。 それ以外の場合は、砕いたり挽いたりした塩をスクリーンに通して大きさを選別し、袋に入れて消費者に出荷します。

塩水の加工

• 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、それだけでは
  

  岩塩は単に塩が結晶化したものです。 数百万年前の太古の海が蒸発してできたものです。 アメリカ、カナダ、ドイツ、東欧、中国などに岩塩の大規模な鉱床があります。

  暑くて乾燥した日当たりの良い場所で使用されます。 塩水を浅い池に集め、天日で蒸発させます。 蒸発が始まると、砂や粘土などの不溶性の不純物や、炭酸カルシウムなどの水溶性の不純物が底に沈みます。 塩水はポンプまたは重力で別の池に移され、蒸発が進むにつれて硫酸カルシウムが沈殿します。 残りのブラインはさらに別の池に移動され、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と一緒に沈殿するのを防ぐために、蒸発が完了する前に塩水をもう1回移動させます。 これらの物質は別途回収して商業利用することもある。

• 5 塩の層の上に敷かれた仮設の線路の上を走る機械で塩をすくい上げる。 その後、高濃度の塩水で洗浄します。 この水には塩がたくさん含まれていて、それ以上は溜められないので、塩は溶けずに不純物を取り除いて洗われる。 洗浄された塩は塩水から取り出され、少量の真水で洗われた後、巨大な煙突に積まれて2〜3ヶ月間排水される。 この時点で塩の純度は約99.4％となり、多くの工業用に使用することができる。 さらに純度の高い塩が必要な場合は、塩水と真水で再度洗い、1〜2日放置した後、熱風オーブンで185℃程度で乾燥させる。 この塩の純度は約99.8％で、食品加工に使用することができます。
• 6 ほとんどの塩水は多重効用真空蒸発装置で処理される。 この装置は、底が円錐形の3つ以上の閉じた金属製シリンダーで構成されています。 塩水はまず化学的に処理され、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、塩水は底部に充填されます
  

  塩水とは、高濃度の塩を含む水のことです。 塩水の最も分かりやすい供給源は海ですが、塩分を含んだ湖や地下の塩水プールからも得られます。 円筒の

  。 第1シリンダーの塩水は、蒸気で加熱されたチューブを通過します。 塩水は沸騰し、その蒸気は次のシリンダーに入り、そこで塩水を加熱します。 この食塩水の蒸気が次のシリンダーの食塩水を温める、という具合だ。 各シリンダーでは蒸気の凝縮によって内部の圧力が下がり、食塩水はより低い温度で沸騰することになる。 塩はシリンダーの底から濃いスラリーとして取り出される。 これをろ過して余分な塩水を取り除き、乾燥させた後、スクリーンに通して粒子の大きさを選別します。 このようにして作られた塩は真空パン塩と呼ばれ、小さな立方体の結晶である。

• 7 食塩水はグレインジャーで処理することもできます。 塩水は化学的に精製され、塩水に浸されたパイプを通る蒸気によって加熱された長いオープンパンにポンプで送られます。 塩水は沸点よりわずかに低い温度に加熱され、蒸発する際に塩のフレークが表面に形成されます。 通常は約90℃の温度を使用する。 温度が低いと大きなフレークができ、高いと小さなフレークができる。 蒸発した塩は、鍋の底に沈むまで成長し、集めて乾燥させます。 グレインジャーソルトは、キューブ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。 アルベルガー製法では、塩水を真空蒸発器で部分的に蒸発させた後、グレインジャーに移すこともあります。 このプロセスでは、フレークとキューブの混合物が得られます。
• 8 この時点で、ほとんどの用途に使われる塩は、袋や箱に詰められて消費者に出荷されます。 しかし、ヨウ素添加食塩を作るには、ヨウ化カリウムを加えた後、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、炭酸カルシウムなどを加えて流動性のある状態にします。 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

塩の規格は、用途によって大きく異なります。 人間が食べるための塩は、雪や氷を溶かすための塩よりもはるかに純度が高くなければなりませんが、ある種の科学的な目的のための塩は、さらに純度が高くなければならない場合もあります。

ほとんどの用途では、岩塩は真っ白ではなく、灰色やピンク、茶色がかっていてもよいとされています。 これらの色の原因となる不純物は、試験サンプルの4％程度を占めることもあります。 溶解性を調べるには、0.7オンス（20g）のサンプルを6.8フルードオンス（200ml）の水に入れます。 20分以内に完全に溶解しなければなりません。

食品加工用の蒸発させた塩は、添加物を混ぜる前の塩化ナトリウムが99.99%と非常に純度が高い。 これは、安全性やおいしさのためだけでなく、食品によっては不純物が問題となる場合があるからです。 例えば、少量のカルシウムは野菜を硬くする傾向があります。 銅や鉄は、ビタミンCを破壊したり、脂肪分の多い食品の腐敗を促進したりします。 また、カルシウムとマグネシウムは、塩に水分を吸収させて、塩を固まらせる作用があります。

健康面

食塩の摂取量、正確にはナトリウムの摂取量は、今日の健康管理において議論の的となっています。 健康な成人は、1日に0.2〜0.4オンス（6〜11g）の塩を安全に摂取することができ、これは0.08〜0.14オンス（2400〜4400mg）のナトリウムに相当します。 高血圧の人の中には、塩分の摂取量を減らすべき人もいます。 高血圧患者の約3分の1から2分の1は塩分に敏感で、減塩食が有効である。 このような人たちを見分ける方法はないので、医療機関で治療を受けている高血圧患者のほとんどは、このような食事療法を受けて効果があるかどうかを確認することになる。 減塩食は、通常、ナトリウムの摂取量を1日あたり0.08オンス（2400mg）以下にすることを目的としている。 誰もが塩分摂取量を減らすべきだという意見がある一方で、塩分制限がそれ以外の健康な人に有益であるという証拠はないという指摘もあります。