盐
背景
盐是氯化钠 (NaCl) 物质的通用名称,以透明立方晶体的形式出现。尽管盐是人们最熟悉的食品补充剂,但在美国生产的盐中,只有不到 5% 用于此目的。大约 70% 用于化学工业,主要用作氯的来源。盐还用于无数其他用途,例如清除道路上的冰雪、软化水、保存食物和稳定土壤以供建筑使用。
最早的人类从天然盐浓度(称为舔食)和肉类中获取盐。那些生活在海洋附近的人也可能通过咀嚼海藻或从小海水池的自然蒸发中获得它。随着狩猎的发展,肉类成为更重要的盐来源,当绵羊、山羊、马、骆驼、驯鹿和牛被驯化时,牛奶也成为了一种更重要的盐来源。即使在今天,某些民族——例如遥远北方的因纽特人、中东沙漠的贝都因人和东非的马赛人——不使用其他形式的盐。
随着农业的发展,导致人口增加和主要由植物组成的饮食,有必要设计出获取更多盐的方法。最早的制盐方法是利用太阳的热量蒸发海水。这种方法特别适用于靠近海洋或靠近咸水湖的炎热干旱地区,并且仍在这些地区使用。很快,太阳蒸发之后,大量暴露的岩盐开始采石,并迅速发展为地下盐矿的开采。 2000 年前,中国人开始使用井打入地下咸水池,其中一些池深超过 0.6 英里(1.0 公里)。
在气候不允许太阳蒸发的地区,将盐水倒在燃烧的木头或加热的岩石上使其沸腾。然后刮掉留下的盐。在罗马帝国时期,浅铅锅被用来在明火上煮盐水。在中世纪,这些被替换为 铁 用煤加热的平底锅。在 1860 年代,发明了一种称为密歇根工艺或粒化工艺的程序,其中盐水通过流经浸入水中的管道的蒸汽加热。这个过程仍然用于生产某些类型的盐。到 1880 年代后期,开放式锅被一系列封闭式锅所取代,这种装置被称为多效真空蒸发器,该设备已在制糖工业中使用了大约 50 年。
今天,美国是世界上最大的盐生产国,其次是中国、俄罗斯、德国、英国、印度和法国。
原材料
盐有两种来源:岩盐和盐水。岩盐只是结晶盐,也称为岩盐。它是数百万年前古代海洋蒸发的结果。在美国、加拿大、德国、东欧和中国发现了大量岩盐矿床。有时来自地球内部深处的压力会迫使大量岩盐形成盐丘。在美国,盐丘位于德克萨斯州和路易斯安那州的墨西哥湾沿岸。
盐水是含有高浓度盐分的水。盐水最明显的来源是海洋,但也可以从死海等咸水湖和地下咸水池中获得。在奥地利、法国、德国、印度、美国和英国发现了大量的盐水矿床。盐水也可以通过溶解开采的岩盐或通过将水泵入钻入岩盐的井中来人工生产。
天然盐水总是含有与盐一起溶解的其他物质。其中最常见的是氯化镁、硫酸镁、硫酸钙、氯化钾、溴化镁和碳酸钙。这些物质可能与盐本身一样具有商业价值。岩盐可能非常纯净,也可能含有各种数量的这些物质以及页岩和石英等岩石杂质。
然而,对于食盐,通常会混入添加剂。大多数食盐都经过加碘,以便为饮食提供微量元素碘。这有助于预防甲状腺肿,这是一种甲状腺疾病。为了供应碘,需要加入少量碘化钾。食盐还含有少量的各种化学物质,用于防止盐吸水和结块。这些化学品包括碳酸镁、硅酸钙、磷酸钙、硅酸镁和碳酸钙。
制造
过程
加工岩盐
- 1 地下盐矿通常由勘探水或石油的勘探者发现。当检测到盐分时,会使用带有金刚石的空心钻头在整个区域采集多个规则间隔的岩心样本。对这些样本进行分析以确定盐矿开采是否有利可图。 2选择矿地时,轴沉入盐矿床的中心。然后使用看起来像巨大链锯的机器在地面的盐层中切出一个约 6.0 英寸(15 厘米)高、约 66 英尺(20 米)宽、约 10 英尺(3 米)深的槽。这个过程被称为底切。使用包含碳化钨钻头的电钻在底切盐中钻出一系列孔。这些洞里装满了炸药,比如炸药 或硝酸铵。连接长电线的电动爆破帽,从安全距离引爆炸药。切割和爆破以一种模式重复进行,使盐柱直立以支撑矿区的屋顶。这被称为房柱法,也用于煤矿。
- 3 块爆破岩盐被运送到地下破碎区。在这里,它们通过称为灰熊的格栅,该格栅收集小于约 9 英寸(23 厘米)的碎片。较大的碎片在带有尖齿的金属颚之间的旋转圆筒中被压碎。然后将盐运输到矿外的二级破碎区,在那里较小的灰筛和较小的破碎机将粒度减小到约 3.2 英寸(8 厘米)。此时,盐中的异物被去除,这一过程称为采摘。 磁铁去除金属 和其他手工材料。岩石材料也可以在 Bradford 破碎机中去除,这是一个底部带有小孔的旋转金属鼓。盐被倒入滚筒中,当它碰到底部时破裂,然后穿过孔。岩石物质通常比盐硬,因此不会破裂也不会通过。采摘的盐然后进入三级破碎区,在那里一个更小的格子和破碎机生产约 1.0 英寸(2.5 厘米)大小的颗粒。如果需要更小的颗粒,则将盐通过由两个相互滚动的金属圆柱体组成的研磨机。如果需要更纯的盐,则将岩盐溶解在水中形成盐水以进行进一步加工。否则,压碎或磨碎的盐将通过筛网按大小分类,倒入袋子中,然后运送给消费者。
加工卤水
- 4 蒸发盐水最简单的方法是太阳能蒸发,但它只能
岩盐只是结晶盐。它是数百万年前古代海洋蒸发的结果。在美国、加拿大、德国、东欧和中国发现了大量岩盐矿床。在炎热、干燥、阳光充足的地方使用。盐水被收集到浅水池中,并在阳光下蒸发。随着蒸发开始,不溶性杂质(如沙子和粘土)和微溶性杂质(如碳酸钙)沉淀到底部。盐水通过重力流被泵送或移动到另一个池塘,在那里随着蒸发的继续,硫酸钙沉淀下来。剩余的盐水被转移到另一个池塘,随着蒸发的进行,盐会沉淀下来。盐水在蒸发完成前再移动一次,以防止高度溶解的杂质,如氯化镁、硫酸镁、氯化钾和溴化镁与盐一起沉淀。这些物质可以单独收集用于商业用途。
- 5 盐是由铺设在盐层顶部的临时铁路轨道上运行的机器舀起来的。然后用高浓度盐水洗涤。这种水含有太多的盐分,无法再容纳更多的盐分,因此盐分被洗掉,没有任何微量杂质,不会溶解。将洗过的盐从盐水中取出,用少量清水冲洗干净,堆成大叠,沥干两三个月。此时盐的纯度约为 99.4%,可用于许多工业用途。如果需要更纯的盐,可以在盐水和淡水中重新清洗,沥干一两天,然后在大约 365°F (185°C) 的热风炉中干燥。这种盐的纯度约为 99.8%,可用于食品加工。
- 6 大多数盐水是由多效真空蒸发器处理的。该装置由三个或更多带有锥形底部的封闭金属圆柱体组成。首先对盐水进行化学处理以去除钙和镁化合物。然后填满底部
盐水是含有高浓度盐分的水。盐水最明显的来源是海洋,但也可以从咸水湖和地下咸水池中获得。的气缸。第一个圆筒中的盐水通过由蒸汽加热的管子。盐水沸腾,其蒸汽进入下一个汽缸,在那里加热那里的盐水。来自该盐水的蒸汽加热下一个气缸中的盐水,依此类推。在每个气缸中,蒸汽的冷凝导致内部压力下降,从而使盐水在较低的温度下沸腾。盐从钢瓶底部以浓稠的浆液形式除去。过滤以去除多余的盐水,干燥,并通过筛网以按大小对颗粒进行分类。以这种方式制成的盐被称为真空锅盐,由小立方晶体组成。
- 7 盐水也可以在磨粒机中加工。盐水经过化学净化,然后泵入一个长长的开口锅中,蒸汽通过浸入盐水中的管道加热。盐水被加热到略低于沸点的温度,并在蒸发时在其表面形成盐片。通常使用大约 194°F (90°C) 的温度。较低的温度产生较大的薄片,较高的温度产生较小的薄片。薄片生长直到它们沉到锅底,在那里它们被收集和干燥。 Grainer 盐由小片而不是立方体组成,是食品加工中某些用途的首选。有时使用 Alberger 工艺,其中盐水首先在真空蒸发器中部分蒸发,然后转移到磨粒机。这个过程产生薄片和立方体的混合物。
- 8 此时,用于大多数用途的盐已准备好包装在袋子或盒子中并运送给消费者。然而,为了制造碘化食盐,先加入碘化钾,然后加入碳酸镁、硅酸钙、磷酸钙、硅酸镁或碳酸钙,使其自由流动。然后将盐包装并运送到餐馆和杂货店。
质量控制
盐的规格因预期用途而异。供人类食用的盐必须比用于融化冰雪的盐纯净得多,但用于某些科学目的的盐可能需要更纯净。
在大多数情况下,岩盐可以呈现灰色、粉红色或棕色,而不是纯白色。导致这些颜色的杂质可能占测试样品的 4%。为了测试溶解度,将 0.7 盎司(20 克)的样品放入 6.8 液盎司(200 毫升)的水中。它应该在不超过 20 分钟内完全溶解。
用于食品加工的蒸发盐非常纯净,在混合添加剂之前含有高达 99.99% 的氯化钠。这不仅对安全和良好的口感很重要,而且因为某些杂质会导致某些食品出现问题。例如,少量的钙会使蔬菜变硬。微量的铜或铁往往会破坏维生素 C 并增加脂肪食物变质的速度。此外,钙和镁都倾向于使盐吸收更多的水,使其结块。
健康方面
盐的摄入量——或者更准确地说,钠的摄入量——是当今医疗保健领域的一个有争议的话题。健康成年人每天可以安全地摄入 0.2-0.4 盎司(6-11 克)盐,这相当于 0.08-0.14 盎司(2400-4400 毫克)钠。对于一些患有高血压的人来说,应该减少盐的摄入量。大约三分之一到二分之一的高血压患者对盐分敏感,并且会从低钠饮食中受益。由于无法分辨这些人是谁,大多数接受医疗护理的高血压患者都会采取这种饮食方式,看看是否有帮助。低钠饮食通常旨在将钠摄入量减少到每天 0.08 盎司(2400 毫克)以下。虽然有些人建议每个人都应该减少盐的摄入量,但其他人指出,没有证据表明限制盐分对健康的人有任何好处。
制造工艺