(57)【要約】重炭酸塩を提供すること、重炭酸塩を加熱して重炭酸塩を炭酸塩に変換し、検出可能なＣＯ２生成が停止するまで、少なくとも約１４５゜Ｆの温度まで重炭酸塩を加熱すること、及び食肉の調理の前に食肉に炭酸塩を適用することを含む、食肉を処理するための炭酸塩を提供する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
食肉を処理するための炭酸塩を提供する方法であって、
ａ）重炭酸塩を提供することと、
ｂ）前記重炭酸塩を加熱して前記重炭酸塩を炭酸塩に変換し、検出可能なＣＯ２の生成が停止するまで、少なくとも約１４５゜Ｆの温度まで前記重炭酸塩を加熱することと、
ｃ）前記食肉の調理の前に、食肉に前記炭酸塩を適用すること
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記重炭酸塩は、前記加熱ステップの前に水と混合されて重炭酸塩塩水溶液を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＣＯ２の生成は、前記加熱ステップの間、前記重炭酸塩塩水溶液中の気泡形成の観測により検出される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記重炭酸塩を、約１４５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆ、または約１６５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆ、または約１８５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆ、または約１９５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆ、約２００゜Ｆ〜約２１２゜Ｆの温度まで加熱する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記重炭酸塩を前記温度まで、約２０〜約１３５分にわたり加熱する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記重炭酸塩を前記温度まで、約４０〜約６０分にわたり加熱する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記重炭酸塩を、撹拌しながら塩水溶液中で加熱する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記加熱ステップは、乾燥状態の前記重炭酸塩で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記重炭酸塩を、約１４５゜Ｆ〜約６００゜Ｆ、または約１６５゜Ｆ〜約５００゜Ｆ、または約１８５゜Ｆ〜約４５０゜Ｆ、または約１９５゜Ｆ〜約４００゜Ｆ、または約２００゜Ｆ〜約３５０゜Ｆの温度まで加熱する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記重炭酸塩を前記温度まで、約１０〜約７５分にわたり加熱する、請求項８または９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記重炭酸塩を前記温度まで、約３０〜約４５分にわたり加熱する、請求項８または９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記重炭酸塩を、乾燥形態で撹拌しながら加熱する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記食肉に適用する前に、前記炭酸塩を水と混合し、炭酸塩塩水溶液を形成する、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記炭酸塩を、約０．１モル〜１．５モルの炭酸塩濃度を有する塩水溶液から、食肉に適用する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記重炭酸塩は重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸カルシウム、及び重炭酸マグネシウム、またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記重炭酸塩は重炭酸ナトリウムもしくは重炭酸カリウム、またはこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法によって製造された、増強食肉製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年１２月１５日に出願された「Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｓａｌｔ  ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｍｅａｔ  ｗｉｔｈ  Ｓａｍｅ（炭酸塩の調製及びそれによる食肉の処理）」と題する米国仮特許出願第６２／２６７，６６７号の利益を主張し、全内容が本明細書に参照により組み込まれる。
【０００２】
本発明は、炭酸塩の調製に関する。より詳細には、本発明は、炭酸塩の調製及び炭酸塩での食肉の処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
食肉及び食肉製品のｐＨは、品質特性において顕著な影響を有する。ｐＨは、保水力（ＷＨＣ）に大きく影響し、製品収率及び感覚性能に密接に関連する。さらに、ｐＨは色、有効期限、微生物増殖、及びテクスチャ特性に影響する。ＷＨＣは、加工、保管、及び調理の間、食肉が水分を保持する能力である。低ＷＨＣにより、高いドリップ損失及び貧弱な食味（調理された状態で、より乾燥しかつより硬い）となることが多い。水分の損失は、収率の低下から販売可能な製品の減少の原因となる。歴史的に、製品収率及び性能を改善するため、ｐＨ操作を部分的に介して食肉製品にリン酸塩を加えてきた。食肉加工産業で使用されるほとんど全てのリン酸塩またはリン酸塩の混合物は、アルカリ性リン酸塩である。筋へのアルカリ性リン酸塩の添加により、等電点（ｐＩ）から離れて、製品ｐＨの上方移行が起こる可能性がある。より大きな静電反発力のため、ｐＩから離れたｐＨの移動によりＷＨＣが改善し、これによりアクチンとミオシンタンパク質との間により大きなギャップが生じ、より多い量の水が結合する。加工食肉製品で作用するリン酸塩の有効性及び重要性は疑いがないが、消費者はより表示しやすい成分を探し続けるため、リン酸塩に代わる好適な材料を特定することが所望されている。
【０００４】
食肉の処理に用いる、消費者が使用しやすい添加剤の１つは、重炭酸ナトリウムである。Ｋａｕｆｆｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．による米国特許第６，０２０，０１２号に記載の方法では、重炭酸ナトリウムを含む溶液を用い、これは肉のｐＨ低下を軽減する手段として、死後硬直前の屠体に注入する。これは、純重炭酸ナトリウムを他の一般的な塩水成分を含む溶液に混合することにより達成される。次いで、食肉に前記溶液を注入し、新鮮な食肉のＷＨＣ、色、及び官能特性を改良する。同様に、ＥｉｌｅｒｔのＵＳ７，３７８，１１９は、死後硬直後の食肉から製造した新鮮な加工食肉組成物について記載し、かつ重炭酸塩添加剤を含む。
【０００５】
Ｐａｔｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第７，０６０，３０９号は、食肉製品に重炭酸ナトリウムを注入する際、一部の制限を克服する方法について記載する。Ｐａｔｅｒｓｏｎは、重炭酸ナトリウムなどの気体放出性化学物質を食肉に注入すること、及び調理の前または後に減圧し、食肉を調理した後に、食肉に空孔が出現するのを減少することを記載する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、食肉の製品品質特性において、重炭酸塩から二酸化炭素の放出の良くない効果を制限するための効果的な方法を提供する。食肉は、あらかじめ加熱反応した重炭酸ナトリウムから得られた炭酸塩で好都合に処理できることがわかっている。
【０００７】
本発明の一態様においては、食肉の処理のための炭酸塩を提供する方法は、ａ）重炭酸塩を提供すること；ｂ）重炭酸塩を加熱して重炭酸塩を炭酸塩に変換し、検出可能なＣＯ２生成が停止するまで、少なくとも約１４５゜Ｆの温度まで重炭酸塩を加熱すること；及びｃ）食肉の調理の前に食肉に炭酸塩を適用することを含む。
【０００８】
一態様においては、炭酸塩は場合によりさらなる原料を有する塩水溶液に組み込まれる。この塩水を、食肉への塩水の吸収及び／または分配を促進する方法で食肉に添加し、増強食肉製品を提供する。一態様においては、食肉はひき肉である。好ましい態様においては、食肉はブロック肉カットである。
【０００９】
炭酸塩を含む製造された最終増強食肉製品は、他の食肉製品と比較して、以下の性質の１つ以上に関して優れた性能を示し得る：生産量、構造的完全性（例えば、スライスした際により良い凝集性能により実証された）、より容易なスライス、調理前及び／または後のより少ない塩水溶液除去、詰められた食肉のケーシングへのより少ない付着、優れた色、及び調理の際優れた外観を有すること（例えば、食肉を調理した後に食肉に出現する空孔の減少）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に記載される本発明の態様は、以下の詳細な説明に開示される正確な形態に網羅的であること、または本発明を限定することを意図するものではない。むしろ、選択され記載される態様の目的は、当業者による本発明の原理及び実践の認識及び理解を容易にすることができるようにすることである。
【００１１】
一態様においては、重炭酸塩は食品等級重炭酸塩である。一態様においては、重炭酸塩は重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸カルシウム、及び重炭酸マグネシウム、またはこれらの混合物からなる群から選択される。一態様においては、重炭酸塩は重炭酸ナトリウムもしくは重炭酸カリウム、またはこれらの混合物からなる群から選択される。一態様においては、重炭酸塩は重炭酸ナトリウムである。一態様においては、重炭酸塩は重炭酸カリウムである。一態様においては、重炭酸塩は重炭酸カルシウムである。
【００１２】
一態様においては、重炭酸塩は塩水溶液の形態で提供される。一態様においては、重炭酸塩は塩水溶液中で約０．１モル〜約１．５モル、または約０．８〜約１．３モルの濃度を有する。
【００１３】
一態様においては、塩水溶液中の重炭酸塩の濃度は、転換反応の間溶解性を維持するため、冷却された際の重炭酸塩の析出を避けるため、１０％を超えない。
【００１４】
一態様においては、塩水溶液中の重炭酸塩の初期濃度は、６．３５％〜約９．１％である。
【００１５】
一態様においては、重炭酸塩は乾燥粉末の形態で提供される。
【００１６】
上記の通り、検出可能なＣＯ２生成が停止するまで重炭酸塩を加熱し、重炭酸塩を炭酸塩に転換する。ＣＯ２生成の検出は、加熱の条件及び重炭酸塩の物理的状態に適する任意の方法によって行われ得る。塩水溶液の形態での場合に重炭酸塩を加熱する場合、ＣＯ２の生成は、１つの態様において重炭酸塩塩水溶液中の気泡形成の観測により検出される。
【００１７】
乾燥形態での場合に重炭酸塩を加熱する場合、ＣＯ２の生成は、一態様においては気体発生の観測により、または別の態様においては重炭酸塩出発物質の重量損失の測定により検出される。
【００１８】
一態様においては、検出可能なＣＯ２生成が停止するまで、重炭酸塩が炭酸塩に変換するために必要な時間の長さ、温度及び条件は、生産プロトコールとして定めることができるので、本発明の方法の一部として、ＣＯ２の生成を積極的に測定する必要はない。別の態様においては、検出可能なＣＯ２生成が停止する点の決定は、加熱ステップ中に積極的に測定をして行われる。
【００１９】
一態様においては、乾燥重炭酸塩または重炭酸ナトリウム塩水溶液を、調理中に最終食肉製品が達すると推定される適切な温度のように高いか、またはそれより高い温度まで加熱する。例えば、ＵＳＤＡガイドラインは牛肉、豚肉、子牛肉及び子ヒツジ肉を最低内部温度１４５゜Ｆ（６２．８℃）まで調理し、鶏肉を最低内部温度１６５゜Ｆ（７３．９℃）まで調理するべきであると指示している。
【００２０】
一態様においては、塩水溶液の形態で提供される重炭酸塩を、約１４５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約１６５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約１８５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約１９５゜Ｆ〜約２１２゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約２００゜Ｆ〜約２１２゜Ｆの温度まで加熱する。
【００２１】
一態様においては、乾燥形態で提供される重炭酸塩を、約１４５゜Ｆ〜約６００゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約１６５゜Ｆ〜約５００゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約１８５゜Ｆ〜約４５０゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約１９５゜Ｆ〜約４００゜Ｆの温度まで加熱する。一態様においては、重炭酸塩を約２００゜Ｆ〜約３５０゜Ｆの温度まで加熱する。
【００２２】
一態様においては、塩水溶液中に提供される重炭酸塩を、前記温度まで、約２０〜約１３５分にわたり加熱する。一態様においては、塩水溶液中に提供される重炭酸塩を、前記温度まで、約４０〜約６０分にわたり加熱する。
【００２３】
一態様においては、重炭酸塩を撹拌しながら塩水溶液中で加熱する。この態様は、塩水溶液からＣＯ２ガスの発出を促進するのに特に好都合である。水を撹拌しない場合、気体は塩水溶液中に残り得ることがわかっている。撹拌により、液体表面が空気に曝され、かつまたは塩水溶液の表面張力が破壊され、気体の放出が促進される。撹拌は、現在当業者に理解されるような任意の適切な撹拌または混合要素によって行われ得る。
【００２４】
一態様においては、乾燥形態で提供される重炭酸塩を、前記温度まで、約１０〜約７５分にわたり加熱する。一態様においては、乾燥形態で提供される重炭酸塩を、前記温度まで、約３０〜約４５分にわたり加熱する。
【００２５】
一態様においては、重炭酸塩を撹拌しながら乾燥形態で加熱する。この態様は、乾燥重炭酸塩の完全な加熱を促進するのに特に好都合である。一部の態様においては、さらに撹拌は塩の遮断を防止する。好都合には、使用前に分解することを必要とする可能性のある得られた炭酸塩の大きな塊または固形部分は、形成されない。撹拌は、現在当業者に理解されるような任意の適切な撹拌または混合要素によって行われ得る。
【００２６】
一態様においては、食肉の調理中検出可能なＣＯ２が発生しないように、重炭酸塩を炭酸塩に変換する条件下で、重炭酸塩を加熱する。一態様においては、重炭酸塩が炭酸塩に完全に変換する条件下で、重炭酸塩を加熱する
【００２７】
好都合には、態様において、炭酸塩は、材料の利用可能性の便宜のため、及び炭酸塩が重炭酸塩に再変換されないように適切に貯蔵及び処理されることを保証するため、食肉処理の場所に物理的に密接に近接して調製される。本発明の目的のため、「物理的に密接に近接」とは、炭酸塩調製から食肉処理の場所までの輸送時間が４時間未満である。
【００２８】
一態様においては、食肉に適用する際、重炭酸塩は塩水溶液中で約０．０５モル〜約１．５モルの濃度を有する。一態様においては、食肉に適用する際、重炭酸塩は塩水溶液中で約０．５モル〜約１．５モルの濃度を有する。
【００２９】
一態様においては、炭酸塩を含む塩水溶液は、種々の任意の添加物も含み得る。（本発明の目的のため、炭酸塩または重炭酸塩を含む塩水溶液は、定義により塩水溶液と考えられ、場合により添加物の添加により改良されてもよい。）好適な添加物の例としては、塩、結合剤、合成抗酸化物質、ローズマリーなどの天然抗酸化物質、香辛料、風味剤、及び抗菌剤（例えば、乳酸ナトリウムまたは乳酸カリウム、ジアセテート、酢、栽培糖などの細菌及び他の病原体阻害剤）が挙げられる。一態様においては、塩水溶液は、酢、レモンジュース、海水塩、及びそれらの混合物（例えば、Ｗｏｒｌｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｊｅｆｆｅｒｓｏｎ，ＧＡからの、完全に天然の酢及びレモンジュースの混合物であるＭＯｓｔａｔｉｎ（商標）ＬＶ１Ｘｍ）などのＵＳＤＡにより定義される天然抗菌剤を含む。抗菌剤は、ＭＯｓｔａｔｉｎ（商標）Ｖ（緩衝化された酢）などのように緩衝化されているか、またはＭＯｓｔａｔｉｎ（商標）ＶＬＳ（低ナトリウム酢）などのように低ナトリウムに調製されていてもよく、これらは両方ともＷｏｒｌｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ  ｉｎ  Ｊｅｆｆｅｒｓｏｎ，ＧＡより入手できる。一態様においては、炭酸塩を含む塩水溶液は、動物または植物源のタンパク質などのタンパク質も含み得る。一態様においては、炭酸塩を含む塩水溶液は、ナッツ源のタンパク質などのタンパク質も含み得る。一態様においては、塩水溶液はエマルジョンの形態である。一態様においては、炭酸塩を含む塩水溶液は、塩を含む。一態様においては、炭酸塩を含む塩水溶液は、酸を含む。
【００３０】
一態様においては、塩水溶液は、食肉部分に添加される前に約６．５〜約９．５のｐＨを有する。一態様においては、塩水溶液は、食肉部分に添加される前に約７〜約９のｐＨを有する。一態様においては、塩水溶液は、食肉部分に添加される前に約７．５〜約８．５のｐＨを有する。
【００３１】
一態様においては、塩水溶液は、食肉部分に添加される前に約１重量％〜約１０重量％の食卓塩含量を有する。一態様においては、塩水溶液は、食肉部分に添加される前に約２重量％〜約６重量％、または約３重量％〜約５重量％の食卓塩含量を有する。一態様においては、塩水溶液は、食肉部分に添加される前に約０．２Ｍ〜約４Ｍのイオン強度を有する。一態様においては、塩水溶液は、食肉部分に添加される前に約１Ｍ〜約３Ｍのイオン強度を有する。本発明の目的のため、食卓塩は塩化ナトリウム、塩化カリウム及び塩化マグネシウムならびにこれらの混合物から選択される。食卓塩は精製塩として提供され得るか、または海水塩または他の天然由来の塩などの技術的に純粋ではない形態で提供され得る。一態様においては、塩はヨード化塩である。食卓塩を含む塩水溶液は、感覚的利益を付加的にもたらす方法で水保持容量及び結合特性を高めるのに特に好都合であることがわかっている。
【００３２】
本発明に従い処理される食肉は、任意の種からの任意の種類の食肉であってよい。好適な食肉としては、ウシ、ブタ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、トリ動物、または一般的な食糧生産のために屠殺された任意の動物から得られるものが挙げられる。ウシ動物としては、水牛、ならびに去勢雄ウシ、若雌ウシ、雌ウシ、及び雄ウシを含む全ての畜牛が挙げられるが、これらに限定されない。ブタ動物としては、飼育ブタならびに雌ブタ、若雌ブタ、去勢ブタ、及び雄ブタを含む繁殖ブタが挙げられるが、これらに限定されない。ヒツジ動物としては、雌ヒツジ、雄ヒツジ、去勢雄ヒツジ、及び子ヒツジを含むヒツジが挙げられるが、これらに限定されない。家禽としては、ニワトリ、シチメンチョウ、及びダチョウが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい態様においては、処理される食肉は牛肉、豚肉、シチメンチョウまたはニワトリである。
【００３３】
食肉は、全枝肉（特に鶏肉）、プライマルカット（もも肉）、サブプライマルカット、ステーキ、及び不規則なカットを含む任意の好適なカットまたは部分のブロック肉カットとして提供され得る。特に好ましい態様においては、食肉はカットステーキ部分で提供される。一態様においては、食肉は少なくとも１ｏｚ（２８ｇ）の未処置の筋組織部分の形態、または少なくとも３ｏｚ（８５ｇ）の筋組織部分の形態、または約１ｏｚ（２８ｇ）〜約３ｌｂ（１．４ｋｇ）の筋組織部分の形態、または約３ｏｚ（８５ｇ）〜約２ｌｂ（０．９ｋｇ）の筋組織部分の形態である。
【００３４】
一態様においては、食肉はひき肉の形態である。
【００３５】
一態様においては、任意の好適な注入装置（Ｗｏｌｆ−Ｔｅｃｈ，Ｋｉｎｇｓｔｏｎ，Ｎ．Ｙによって製造された装置が挙げられるが、これに限定されない）を用いて、塩水溶液を食肉部分に注入する。一般的にこの装置はタンクから塩水溶液を引き、圧力を用いて針を通って食肉部分に運ぶ。市販で入手可能な塩水注入器／ポンプの例は、Ｗｏｌｆ−Ｔｅｃｈ，Ｋｉｎｇｓｔｏｎ，Ｎ．Ｙから入手できるＳｃｈｒｏｄｅｒ  ＩＭＡＸ６３０である。注入システムの別の例は、Ｓｔｏｒｋ／Ｔｏｗｎｓｅｎｄ  １４００インジェクタである。注入装置は、塩水溶液が装置を物理的に詰まらせることなく注入針を通過できるように選択される。
【００３６】
一態様においては、食肉部分は、塩水溶液を食肉部分に吸収させる方法で物理的に処置される。一態様においては、この合わせる作業は、塩水溶液の存在下で混転、混練、揉捏、または他の処置をさせることによって行われ、塩水溶液を食肉部分に吸収させる。
【００３７】
一態様においては、塩水溶液の存在下で、約１００Ｔｏｒｒ〜約２０Ｔｏｒｒの減圧で、約５〜６０分、または約１０〜約４０分、約１０〜約３０分の時間にわたりバキューム転摩される。好都合には、バキューム転摩は、塩水溶液の食肉部分への迅速な吸収を促進し、好ましくは塩水溶液の食肉部分における全体的な分配を促進する。バキューム転摩機は、Ｋａｎｓａｓ  Ｃｉｔｙ，ＭＯのＫｏｃｈ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、またはＳｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ，ＮＹのＨｏｒｉｚｏｎ  Ｂｒａｄｃｏなどから市販で入手可能である。
【００３８】
一態様においては、任意の好適な注入装置を用いて、塩水溶液を食肉部分に注入し、続いて塩水溶液の食肉部分への吸収及び／または分配を促進する方法で、食肉部分における物理的処置を行う。一態様における物理的処置は、場合により上記のように減圧下で、食肉部分に混転、混練、揉捏、または他の処置をさせることによって行われる。
【００３９】
一態様においては、最終増強筋肉部分は、ソーセージなどの詰められた食肉の形態である。一態様においては、最終増強筋肉部分は、スライス素材として提供される複数の全筋肉部分の組合せである詰められた食肉の形態である。一態様においては、スライス素材は複数の全筋肉部分及びひき肉の組合せである。一態様においては、スライス素材はひき肉の組合せである。一態様においては、スライス素材はスライスの前に調理される。
【００４０】
本発明の一態様においては、本明細書に記載の方法により製造された増強食肉部分は、未調理または部分調理製品（すなわち、安全な摂取のため、消費者によりさらなる加熱を必要とする）として提供される。本発明の一態様においては、本明細書に記載の方法により製造された増強食肉部分は、調理済製品（すなわち、安全な摂取のため消費者によりさらなる加熱を必要としないが、場合により他の官能的考慮に従い消費者により加熱されてもよい）として提供される。
【００４１】
本発明の一態様においては、本明細書に記載の方法により製造された増強食肉部分は、卸売りまたは小売り製品として提供される。一態様においては、１つ以上の増強食肉部分を卸売り市場における大量販売のため、または企業販売のために包装する。
【実施例】
【００４２】
本発明の原理及び実施を説明する以下の実施例を参照して、これから本発明の代表的な態様を記載する。
【００４３】
実施例１  重炭酸ナトリウムの炭酸ナトリウムへの転換−４重量％溶液
４０グラムの重炭酸ナトリウム粉末を９６０グラムの室温の水に添加し、その後、水の沸点に到達するまで加熱した。蒸発皿の底に溜まっている重炭酸塩が見えなくなるまで塩水溶液を撹拌した。混合物が激しくガスを放出し始めるまで加熱を中／高にし、その後１０分間加熱を中に下げた。
観測；
加熱
・重炭酸塩リングが元の水ラインに未反応で残った
・水の上に重炭酸塩スケールはつかなかった
・重炭酸塩残留物が全ての蒸発皿接触表面に残った
・２分後、移し、覆った
冷却
・極小の固体が保持容器の底に残った
・容器に接触表面スケーリングは存在しない
・３６時間を超えても安定のままであった
ＰＨ‐８．５６
最終重量‐９２４ｇ
コメント：一週間後、炭酸ナトリウムは依然として溶液内にあった。重炭酸ナトリウムの初期濃度はこの実施例の４％濃度より高くてよい。
【００４４】
実施例２  重炭酸ナトリウムの炭酸ナトリウムへの転換−８重量％溶液
８０グラムの重炭酸ナトリウム粉末を９２０グラムの室温の水に添加し、その後、水の沸点に到達するまで加熱を適用した。蒸発皿の底に沈降している重炭酸ナトリウムが見えなくなるまで塩水溶液を撹拌した。混合物が激しくガスを放出し始めるまで加熱を中／高にし、その後１０分間加熱を中に下げた。
観測；
加熱
・重炭酸塩リングが元の水ラインに未反応で残った
・極小の重炭酸塩スケールが水の上についた
・重炭酸塩残留物が全ての蒸発皿接触表面に残った
・２分後、移し、覆った
冷却
・極小の固体が保持容器の底に残った
・容器に接触表面スケーリングは存在しない
・３６時間を超えても安定のままであった
ＰＨ‐８．５９
最終重量‐９１２ｇ
コメント：一週間後、炭酸ナトリウムは依然として溶液内にあった。重炭酸ナトリウムの初期濃度はこの実施例の８％濃度より高くてよい。
【００４５】
実施例３  重炭酸ナトリウムの炭酸ナトリウムへの転換−１６重量％溶液
１６０グラムの重炭酸ナトリウム粉末を８４０グラムの室温の水に添加し、その後、沸点まで続ける前に、３分間様々な熱範囲で溶液を加熱し、安定化した。加熱の間溶液を時々撹拌し、重炭酸ナトリウムの沈降を最小化した。
観測；
加熱
７８゜Ｆ‐重炭酸ナトリウムの初期反応が始まり、迅速に消散した。
１３０゜Ｆ‐反応がより激しくなるが、２分後に消散する。
１５０゜Ｆ‐重炭酸ナトリウムが再び激しく反応し始め、１０分間にわたり続いた；小さな気泡から大きな気泡を形成し、工程が減速の兆候を示すと、さらに熱を加えた。
１７０゜Ｆ‐重炭酸ナトリウムが再び激しく反応し始め、１０分間にわたり続いた；小さな気泡から大きな気泡を形成し、工程が減速の兆候を示すと、さらに熱を加えた。
２１０゜Ｆ‐重炭酸ナトリウム塩水溶液を、１０分間２１０゜Ｆで維持し、その時点で物質反応が最小であった。
・重炭酸塩リングが元の水ラインに未反応で残った
・極小の重炭酸塩スケールが水の上についた
・重炭酸塩残留物が全ての蒸発皿接触表面に残った
・２分後、移し、覆った
冷却
・極小の固体が保持容器の底に残った
・容器に接触表面スケーリングは存在しない
・２４時間後に安定のままであった
・塩水溶液は、初めの２４時間は濁っていた
・３６時間の時点で、接触表面のスケーリングが存在し、固体が容器の底部で形成し始める
ＰＨ‐９．２１
最終重量‐５４９ｇ
コメント：この実施例において、重炭酸ナトリウム塩水溶液は自身の飽和点に達した。冷却において、溶液から炭酸塩が析出し、容器の底部に沈降した。最初に水を所望の温度まで加熱し、次いで重炭酸ナトリウムを水へ添加し、完全な溶解を確実にした場合、このことを避けられると考えられる。
【００４６】
実施例４  重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）から炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）への変換−乾燥‐コンロ法
ａ）Ｎａ２ＣＯ３粉末の調製
・純ベーキングソーダ（重炭酸ナトリウム）１箱（１．８１ｋｇ）を市販の業者から購入した。
・あらかじめ計量したプラスチック容器に２００ｇのＮａＨＣＯ３を計り入れた。
・通常の台所コンロでステンレス鋼蒸発皿を加熱（およそ６５℃）した後、その中にＮａＨＣＯ３を添加し、連続的に撹拌した。
・水の蒸発及び二酸化炭素放出が観察できなくなるまで、加熱及び持続的な撹拌を続けた。
・粉末の最終重量を計量した。
・試験を二度繰り返した。
【００４７】
重炭酸ナトリウムは非常に良好な白い粉末であった。約６０〜７０℃で、水蒸気及び二酸化炭素ガスがＮａＨＣＯ３粉末から発出し始めた。継続的に撹拌しながらＮａＨＣＯ３粉末を最大１３０℃まで加熱した場合、水蒸気及び二酸化炭素ガスは勢いよく粉末から発出した。ＮａＨＣＯ３粉末から、全ての二酸化炭素の発出及び水の蒸発に必要な時間は、両試験において８分であった。容器にできたＮａ２ＣＯ３の最終重量は、両試験において、それぞれ１２５ｇであった。その（ＮａＨＣＯ３）初期重量の６２．５％であった（以下の計算値を参照）。製造されたＮａ２ＣＯ３粉末の質感は、ＮａＨＣＯ３粉末よりも粒状であった。
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ｂ）Ｎａ２ＣＯ３水性塩水溶液の製造
・水（約２５℃）にＮａ２ＣＯ３粉末（上記のステップで調製された）を溶解させることにより、重量％のＮａ２ＣＯ３水性塩水溶液（１０、１５、２０、２５、３０、３５、及び４０％）を調製した。各濃度の塩水溶液の総重量は１００ｇであった。
・各塩水溶液のブリックス％及びｐＨを、それぞれ屈折計及びデジタルｐＨメーターを用いて測定した。
全ての水性Ｎａ２ＣＯ３塩水溶液を、約２５℃の水で調製した。表１は、異なる重量％のＮａ２ＣＯ３塩水溶液の特性を示す。
表１：Ｎａ２ＣＯ３水性塩水溶液の特性
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１屈折計のスケールは０〜３２％のみであった。
２調製されたＮａ２ＣＯ３塩水溶液は高アルカリ性であった；しかし、発明者らが所持する較正緩衝液は、ｐＨ４及び７のみであった。
コメント：直接的な過熱（６０〜１３０℃）及び継続的な撹拌により、ＮａＨＣＯ３粉末は容易にＮａ２ＣＯ３に変換する。乾熱は最終粉末の色には影響しない。これらの条件下での変換に必要な総時間は、８分である。調製されたＮａ２ＣＯ３を直接塩水に添加し、塩水を希釈することなくｐＨを上昇させることができる（工程に水の混入の必要はない）。
【００４８】
実施例４  重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）から炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）への変換−乾燥‐オーブン法
オーブン（Ｒａｔｉｏｎａｌ（商標）Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎオーブン）を、５５０゜Ｆの温度で低空気循環（ファン）で、乾燥した空気に設定した。７ｌｂの重炭酸ナトリウム（およそ１．５インチ厚層）を含むステンレス鋼トレイをオーブン内に設置した。６０分後、トレイを計量した（重量は４．４２ｌｂであった）。トレイを再びオーブン内に設置した。３０分後、トレイを再び計量した（トレイの重量は４．４１ｌｂであった）。
結果及び考察：
加熱の間、二酸化炭素ガス及び水蒸気が重炭酸ナトリウムから発出し、トレイに炭酸ナトリウムを残した。５５０゜Ｆでの反応が完了するのに必要な総時間は６０分であった。
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トレイに残った粉末（炭酸ナトリウム）を冷却Ｒ／Ｏ水に溶解することにより、６．２５％溶液（重量／重量）を調製した。６．２５％溶液のｐＨは、市販で入手可能な炭酸ナトリウム粉末をＲ／Ｏ水に溶解することにより調製した６．２５％溶液のｐＨと類似する１１．３４であった。
【００４９】
本明細書で用いられる用語、「約」または「およそ」は、当業者によって決定されるものとして特定される特定のパラメーターの許容範囲内を意味し、例えば、試料調製及び測定システムの限界など、その値がどのように測定または決定されるかに部分的に依存する。かかる制限の例としては、乾燥した環境と比較して湿潤な環境で試料を調製すること、異なる機器、試料の高さの変化、及び信号対雑音比の異なる要件が挙げられる。例えば、「約」は、示された値の１／１０で示される値または値の範囲より大きいまたは小さいことを意味し得るが、任意の値または値の範囲をこのより広い定義のみに限定することを意図するものではない。例えば、約３０％の濃度値は２７％〜３３％の濃度を意味する。また、「約」という用語が先行するそれぞれの値または値の範囲は、記載された絶対値または値の範囲の側面を包含するように意図されている。あるいは、特に生物学的システムまたはプロセスに関して、この用語は、値の１桁以内、好ましくは５倍以内、より好ましくは２倍以内を意味し得る。
【００５０】
本明細書及び特許請求の範囲を通して、文脈が他を必要としない限り、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む）」という単語ならびに「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」などの変形は、記載された整数もしくはステップまたは整数もしくはステップのグループを含めるが、他の整数もしくはステップまたは整数もしくはステップのグループを除外するものではないことを意味する。本明細書で使用される場合、「からなる」は特許請求の範囲で特定されない任意の要素、ステップ、原料を除外する。本明細書で使用される場合、「から本質的になる」は、特許請求の範囲の基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を与えない材料またはステップを除外しない。本開示の様々な態様においては、態様の記述で使用される用語「含む」、「から本質的になる」、「からなる」のいずれかは、他の２つの用語のどちらかに置き換えることができる。
【００５１】
全ての特許、特許出願（仮出願を含む）、及び本明細書に記載した出版物は、全目的のため個別に組み入れられるかのように参照として組み入れられる。特に断りのない限り、全ての部分及びパーセンテージは重量によるものであり、かつ全ての分子量は重量平均分子量である。前述の発明を実施するための形態は、理解の明確さのみのために与えられている。そこから不必要な制限が理解されるべきではない。本発明は、示され記載された厳密な詳細に限定されず、当業者に自明の変形が特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に含まれるであろう。
【国際調査報告】
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