CN102026923A - 饮料、氢还原水以及其制造方法及保存方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氢还原水,所述氢还原水由于含有大量和体内活性氧的反应速率大的反应性物质,且热传导速率大,所以可以效率良好地去除活性氧;并且提供该氢还原水的制造方法及保存方法。本发明的特征在于:在预定的温度条件下,所述氢还原水的温度变化速率大于不含氢的水。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮料、氢还原水以及其制造方法及保存方法,特别涉及一种温度变化速率大的氢还原水。
背景技术
排出体内排泄物的机能是为了维持人体的健康而必需的机能。如果排泄物排出机能下降,则有可能会引起以下疾病:花粉症、特应症(atopy)、哮喘等的过敏性疾病;胃癌、结肠癌等的消化器官系疾病;以及高血压症、脑中风、脑梗塞、心肌梗塞、糖尿病等。
这些疾病的预防、防止对度过舒适的社会生活而言是不可欠缺的。已提出并实施的预防措施有饮食疗法、药物疗法等各种方法,但现在仍有很多人患上所述疾病。
通常已知,产生所述疾病的原因是体内的活性氧的影响;通过将该活性氧从体内去除,可以改善所述疾病。
为了去除体内的活性氧,必须将与活性氧反应的物质(反应性物质)摄入体内,进而必须提高活性氧与反应性物质的反应速率。
为了提高所述反应速率,所述反应性物质是例如上升(或者下降)至与体内水的温度相同程度的温度的速率(即温度变化速率)越大,则越优选。原因在于,如果所述温度变化速率大,则反应可在短时间内变得均匀,而反应速率变大。通常,如果反应温度提高10℃,则反应速率提高约3倍。
但是,为了去除所述活性氧,一般认为有效的是氧化还原电位为负值的氢还原水,这种还原水大多是利用电解法来生成。
专利文献1中公开了一种利用通过水的电解而在阴极侧聚集氢分子的性质,将阴极侧的氢浓度高的水作为还原水而取出的发明。
专利文献1:日本专利特开2002-254078号公报
这样,利用电解法而获得的还原水与具有还原性的天然水加以区别而被称为“电解还原水”,或者由于阴极侧的水进行碱化而被称为“碱还原水”等。
另外,本发明者在专利文献2中提出了如下技术:不将水电解,而是向压力容器内填充氢气,在将所述压力容器内中的氢气的压力保持在预定范围的状态下向所述压力容器内导入原水,使其与氢气接触,由此制造在该原水中溶解了所述压力容器内的氢气的氢还原水。
专利文献2:日本专利特开2006-116504号公报
而且,专利文献3中公开了一种向水溶液中导入经活化的氢气而去除水溶液中的溶解氧的方法。
专利文献3:日本专利特开平8-276104号公报
但是,专利文献1~3中记载的发明均存在如下问题:由于氢还原水的温度变化速率小,所以反应性物质对活性氧的反应速率不足,无法效率良好地去除活性氧。而且,专利文献3中记载的发明是使氢气在水溶液中起泡,难以使大量氢气溶解于水溶液中。
发明内容
发明欲解决的问题
本发明的目的在于提供一种氢还原水,所述氢还原水由于含有大量和体内活性氧的反应速率大的反应性物质(即溶解氢),且温度变化速率大,所以可效率良好地去除活性氧;并提供该氢还原水的制造方法及保存方法。
解决问题的手段
为了达成所述目的,本发明的主要构成如下。
(1)一种氢还原水,其特征在于:在预定的温度条件下,所述氢还原水的温度变化速率大于不含氢的水。
(2)根据所述(1)所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水在20℃下的溶解氢浓度为1.8ppm以上。
(3)根据所述(1)或(2)所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水在20℃下的溶解氧浓度为2.55ppm以下。
(4)根据所述(1)、(2)或(3)所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水在20℃下的氧化还原电位为-500mV以下。
(5)根据所述(1)~(4)中任一项所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水即使于通过冻结而在由氢可透过的材料所构成的容器中长期保存的情况,氧化还原电位的变动幅度也为4%以下。
(6)一种饮料,其特征在于:由根据所述(1)~(5)中任一项所述的氢还原水所制造。
(7)一种氢还原水的制造方法,其制造根据所述(1)~(5)中任一项所述的氢还原水,特征在于包括如下步骤:向以预定的压力范围填充了加压氢气的容器内,雾状地喷雾以氮气起泡减少溶解氧的原水。
(8)一种氢还原水的保存方法,其特征在于:在制造根据所述(1)~(5)中任一项所述的氢还原水后,立即在使其冻结的状态下长期保存所述氢还原水。
发明的效果
通过本发明,能够提供一种通过增大氢还原水的温度变化速率以提高体内的活性氧与氢的接触频率,而可以效率良好地去除活性氧的氢还原水及饮料,并且提供该氢还原水的制造方法及保存方法。
附图说明
图1表示依据本发明的氢还原水A的制造过程。
图2表示依据本发明的氢还原水B的制造过程。
符号的说明
101、201:自来水
102、202:活性碳过滤器
104、204:原水
105、205:原水储存槽
106、206:氮气
107、207:反应槽
108、208:氢气
109、209:制品储存槽
110、210:超滤膜
111、211:除菌过滤器筒
112、212:微过滤器
113、213:氢还原水
114、214:自动填充装置
115、215:灭菌装置
116、216:制品
203:预滤器
具体实施方式
以下说明本发明的氢还原水的实施形态。本发明的氢还原水的特征在于:在预定的温度条件下,所述氢还原水的温度变化速率大于不含氢的水。在此,所谓“温度变化速率”,是以{加热或冷却后的温度-初始温度}/小时来表示,所谓“温度变化速率大”是指温度下降速率大、及温度上升速率大以及温度下降速率和温度上升速率两者都大。此外,所述温度变化速率是在温度为1℃~50℃的范围内的速率。
所述温度下降速率的测定是通过从将对象的水放入冷却槽中时起,测定约5~20分钟的温度变化来进行,所述温度上升速率的测定是通过从将对象的水放入加温浴中时起,测定约5~20分钟的温度变化来进行。
如果所述下降速率及上升速率大,则在摄入体内时,容易在短时间内成为与体内水的温度相同的温度。由此,因为和体内水进行一体化,所以可以增大与体内活性氧的接触频率。优选为,依据本发明的氢还原水的温度变化速率以相对于原水的温度变化速率的比计,大于1且为2以下。
20℃下的溶解氢浓度优选为1.8ppm以上。其原因在于,如果所述溶解氢浓度小于1.8ppm,则有氢还原水的导热性降低的倾向。通常,氢分子的导热率为41.81cal/sec·cm℃(0.181W/m·K),远远高于其他气体例如氧分子的导热率{5.70cal/sec·cm℃(0.025W/m·K)}、氮分子的导热率{氮5.81cal/sec·cm℃(0.025W/m·K)}及二氧化碳分子的导热率{二氧化碳3.39cal/sec·cm℃(0.014W/m·K)},因此认为,溶解了氢分子的氢还原水的导热性变高。所述溶解氢浓度是利用溶解氢计测定而得的值。
20℃下的溶解氧浓度优选为2.55ppm以下。其原因在于,如果所述溶解氧浓度大于2.55ppm,则有水的导热率降低的倾向。这是因为氧分子的导热率低于氢分子。另外,为了提高溶解于水中的氢的量,也优选所述溶解氧浓度小。所述溶解氧浓度是利用溶解氧计测定而得的值。
20℃下的氧化还原电位优选为-500mV以下。原因在于,如果所述氧化还原电位偏移至比-500mV更靠近正侧,则无法获得足以去除体内的活性氧的还原性。通过溶解氢,水的氧化还原电位大幅偏移至负侧。已知,这里所谓的“氧化还原电位”是判断水的氧化还原性的指标,氧化还原电位为负值的水(水溶液)称为还原水,具有还原性。
通常,自来水的氧化还原电位为+500mV~+700mV,井水或市售矿泉水的氧化还原电位为0mV~+500mV,这些水是具有氧化性的水。与此相对,氧化还原电位为负值的还原水具有抑制金属的氧化或食品类的腐败的效果。所述还原水在半导体工厂中用作硅晶片的清洗水,在金属工厂中用作金属的清洗水,通过溶解氢,对金属的清洗效果也变大。氢还原水制造装置是由水处理厂商等制造并销售。
所述氢还原水通过冻结,而即使于在由氢可透过的材料所构成的容器中长期保存,优选保存1年的情况下,也可以使氧化还原电位的变动幅度为4%以下。在此,所谓“氧化还原电位的变动幅度”,是指将从初始值(制造时的氢还原水的电位)中减去测定值(经过一定时期后的氢还原水的电位)而得的值除以初始值,将所得的值再乘以100而得的值。如果无法长期维持高还原性的氧化还原电位,则有作为商品的价值下降的可能性。
所述由氢可透过的材料所构成的容器例如可列举聚酯(PET)瓶等。通常,像聚酯瓶这样的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)制的容器中,所述氢还原水中的氢会穿过容器壁而释放至外部,因此不适合作为氢还原水的容器。但是,本发明中,即使于在所述容器中填充了氢还原水的情况,也可以通过使所填充的氢还原水冻结,来长期阻止氢的释放。
此外,本发明的氢还原水的保存方法在将氢透过材料用作容器时发挥显著的效果,当然,如果使用铝袋等氢难以透过的材料作为容器,则可以更长期稳定地保存氢还原水。
另外,由所述氢还原水制造的饮料由于是在维持溶解氢量的状态下保存,所以容易缩短使其冻结时的冻结时间,而且容易缩短从保存(冻结)状态解冻而制成饮料时的解冻时间,可以减少加热或冷却所需的能量经费。
接着说明本发明的氢还原水的制造方法。所述氢还原水是通过向以预定的压力范围填充了加压氢气的容器内,雾状地喷雾以氮气起泡减少溶解氧的原水。
所述原水不必特别限定,可以是自来水或含矿物质的水,特别是当所述原水为尽可能去除了矿物质成分等杂质成分的超纯水时,可以获得很大的温度变化速率,所以优选。
为了使原水中溶解大量的氢,必须去除原水中的溶解氧。以前,利用真空泵将填充了水的反应容器内进行减压而去除氧,但使用该方法不太能期待溶解氧的下降。另外,如专利文献3所示通过氢气起泡去除溶解氧的方法,也不能期待溶解氧浓度充分下降。本发明者发现,通过在溶解氧浓度为4.04ppm的原水(20℃)中氮气起泡可使溶解氧浓度下降至1.70ppm以下,另外还发现,通过在其他原水(溶解氧浓度在20℃下为9.90ppm)中氮气起泡可使溶解氧浓度下降至2.55ppm以下。这样一来,本发明者的研究结果发现,可以通过使氮气在原水中起泡来使溶解氧浓度明显锐减。
然后,为使大量的氢溶解,向以0.01~10气压、优选0.01~8气压的压力范围填充了加压氢气的容器内雾状地喷雾所述原水。所喷雾的原水的压力优选保持为比氢的填充压力高10%左右。更优选为,可以反复进行数次将供给到压力容器内的原水抽出而再次供给到压力容器内的循环周期。
雾状地喷雾原水的方法,例如可列举通过将具有多个微细孔的洒水塞(或者洒水口)安装在注入口而以喷淋状洒水的态样。此时的孔径优选为约100~300μm。通过雾状地喷雾原水,原水与氢气的接触面积增大,因此可以效率良好地使其溶解。
为了使品质保持固定,所述氢气优选使用高纯度(氢99.999%以上)的氢气。
原水对氢气的溶解度受到原水温度的很大影响。温度越低,可溶解于1cm3原水中的氢气量越多。但是,如果所述温度小于4℃,则会产生一部分的冰等,不稳定。因此,所喷雾的原水温度优选为4~10℃,较适合为4℃。
依据本发明的方法,可以在原水中溶解大量的氢气。相对于以前的电解还原水的氧化还原电位为-300~-200mV,可得显示出远远高于这些氧化还原电位的-600~-500mV氧化还原电位的高还原性氢还原水。
所述氢还原水的组成优选设为含有1.8ppm以上的氢,将氧抑制在2.55ppm以下,优选为1.70ppm以下,并且剩余部分为矿物质成分及水。
接着说明本发明的氢还原水的保存方法。所述氢还原水的特征在于,制造后立即在使其冻结的状态下保存。
通常,将氢还原水放入由氢可透过的材料所构成的容器(例如聚酯瓶等)中保存会导致氢穿过容器壁而释放至外部。因此,以前通过放入氢不可透过的材料(即铝袋等)中来抑制氢的释放,但即便如此,只要经过长时间,也会有氢还原水的还原性下降的可能性。
与此相对,上述保存方法不受保存容器的限制,通过在制造所述氢还原水后立即使其冻结,可以在维持高还原性的状态下长期保存。
实例
以下用实例说明本发明的氢还原水,但本发明并非仅限于以下的实例。
(原水)
本发明使用的原水并无特别限定,如果使用超纯水或纯水,则可以使溶解氢的效果更明确。所谓超纯水,是指将我们日常饮用的自来水、井水、河水等中所含的矿物质成分等成分在技术上尽可能去除至极限而得的水。
超纯水中几乎不含溶解氧等,无限接近于纯度为100%的理论上的H2O。通常,超纯水的导电率为6×10-2μS/cm以下,极其接近于25℃水的理论上的导电率(5.5×10-2μS/cm)。
超纯水被用作超大规模集成电路(超LSI)制造时使用的清洗水、光纤或液晶显示器的制造用水、原子能发电站的用水、医疗的注射用水,而且,也可以用在中微子观测装置神冈探测器、超级神冈探测器等。另外,在生物技术的领域也经常使用。
超纯水是如下般制造。首先,对通常的净水厂中经处理的水(自来水),用离子交换装置或反渗透膜纯水制造装置去除无机离子等。接着,通过脱气装置去除溶解氧等溶解气体,并进行灭菌、脱盐,用超滤装置等去除固形粒子等以纯化。另外,在半导体或液晶工厂等大量使用超纯水的工厂等中,直接从河中采集原水,循环进行大型设备中的纯化及排水等而使用。
发明者认为,为制造本发明的氢还原水用的超纯水,优选使用所述反渗透膜。所述反渗透膜被称为RO膜,即使包含水以外的离子或盐类,也可以将它们去除。除了制造超纯水以外,还可以用于海水淡水、附加价值高的净水处理用、工业用的纯水以及超纯水的制造、污水的再利用等。
另一方面,纯水是利用与所述超纯水同样的方法来制造,但使用离子交换装置代替所述RO膜。
(氢还原水A)
将使用纯水作为原水来制造的氢还原水作为氢还原水A。用于制造纯水的水是使用从深井中渗出的井水或者由富山市自来水管理局供给的公共自来水。本实例中,使用20℃下的氧化还原电位为+394mV、溶解氢浓度为0ppm、溶解氧浓度为8.48ppm的自来水,但并不限于此。
如图1所示,自来水101通过活性碳过滤器102,像这样制造的原水(纯水)104储存在原水储存槽105中,并冷却至4℃。然后,对原水储存槽105中的原水104作氮气106起泡,由此使溶于原水104中的溶解氧减少至2.55ppm以下。
接着,向反应槽107中填充氢气108,以比氢气108的填充压力(0.06~0.17MPa)更高的压力,使溶解氧减少的原水喷雾于氢中以溶解氢。溶解时的水温保持在4℃。氢的溶解填充是进行至溶解了氢的水的溶解氢浓度及氧化还原电位达到预定值为止。当所述溶解氢浓度达到预定值以上,且所述氧化还原电位达到预定值以下后,转移至制品储存槽109(氢气填充压为0.06MPa)而储存。测定所述溶解氢浓度及氧化还原电位时,使用氢浓度计(东亚DKK-TOA股份有限公司制造)及氧化还原电位计(东亚DKK-TOA股份有限公司制造的HM-21P型,比较电极:银-氯化银)。
接着,为了进一步提高氢还原水的安全性,使所述氢还原水通过超滤膜(UF膜)110后,再通过除菌过滤器筒(Advantec公司制造,深度筒式过滤器,聚丙烯制)111及微过滤器112。所谓超滤膜(UF膜),是以液体为对象的过滤膜的一种,孔的大小约2~200奈米,比反渗透膜大且比微过滤膜小。超滤膜被用于各种领域。所述超滤膜在净水(自来水的制造)领域中用于细菌或病毒的去除,在工业领域中用于蛋白质或酶等不耐热的物质的分离或浓缩,在医疗领域中用于人工透析、药品或医疗用水制造时的病毒或内毒素(pyrogen)的去除。病毒中目前被认为最小的小核糖核酸病毒(picornavirus)或细小病毒(parvovirus)的大小约20nm,因此如果使孔的大小约10nm以下,则超滤膜可从液体中去除所有病原性细菌或病毒。
氢还原水113是利用自动填充装置114填充到铝袋容器(内容积为350ml或500ml)中。将填充后的氢还原水盖好盖子测重。氢还原水的品质是由填充重量、氧化还原电位、溶解氢浓度及溶解氧浓度来管理。此时的20℃下的氧化还原电位为-632mV,溶解氢浓度为2.90ppm,溶解氧浓度为0.96ppm。测定该溶解氧浓度时,使用氧浓度计(便携式溶解氧计DO-24P)。
然后,填充于保存容器中的氢还原水利用灭菌装置115实施灭菌处理。
像这样制造的氢还原水A是在包装后作为制品116而出货。
(氢还原水B)
将使用超纯水作为原水来制造的氢还原水作为氢还原水B。如图2所示,将具有20℃下的氧化还原电位+394mV、溶解氢浓度0ppm、溶解氧浓度8.48ppm的自来水201通过活性碳过滤器202后,再通过预滤器(prefilter)203。该预滤器203为RO膜(别名,反渗透膜,Daicen Membrane Systems(股)制造,螺旋型反渗透膜组件),通过使所述自来水201通过该RO膜,则即使包含水以外的离子或盐类(钙、镁、钠、铁等的阳离子,硅酸、氯化物、碳酸等的阴离子),也可以将它们去除。
这样制造的原水(超纯水)204储存于原水储存槽205中,冷却至4℃。然后对冷却的原水204作氮气206起泡,以减少溶于原水204中的溶解氧。
接着,向反应槽207中填充氢气208,以比氢气208的填充压力(0.06~0.17MPa)更高的压力将去除溶解氧的水喷雾至氢中以溶解氢。溶解时的水温保持在4℃。氢的溶解填充是进行至溶解了氢的水的溶解氢浓度及氧化还原电位达到预定值为止。当所述溶解氢浓度达到预定值以上,且所述氧化还原电位达到预定值以下后,转移至制品储存槽209(氢气填充压为0.06MPa)而储存。测定所述溶解氢浓度及氧化还原电位时,使用氢浓度计(东亚DKK-TOA股份有限公司制造)及氧化还原电位计(东亚DKK-TOA股份有限公司制造的HM-21P型,比较电极:银-氯化银)。
接着,为了进一步提高氢还原水的安全性,使所述氢还原水通过超滤膜(UF膜)210后,再通过除菌过滤器筒(Advantec公司制造,深度筒式过滤器,聚丙烯制)211及微过滤器212。使用超纯水制造的氢水不含离子或盐类,但有含有细菌或病毒的可能性。如果有含有细菌或病毒的可能性,则可以通过添加能够去除所述细菌或病毒的步骤,来向消费者提供更安全且放心的氢水。为此,使所制造的氢水通过超滤膜。通过添加该处理,细菌类可以被完全去除,成为作为饮用而更安全且优选的水。
氢还原水213利用自动填充装置214填充到铝袋容器(内容积为350ml或500ml)中。将填充后的氢还原水盖好盖子测重。氢还原水的品质是由填充重量、氧化还原电位、溶解氢浓度及溶解氧浓度来管理。此时的20℃下的氧化还原电位为-577mV,溶解氢浓度为2.60ppm,溶解氧浓度为1.40ppm。测定该溶解氧浓度时,使用氧浓度计(便携式溶解氧计DO-24P)。
然后,填充于保存容器中的氢还原水利用灭菌装置215实施预定的灭菌处理。
像这样制造的氢还原水B是在包装后作为制品216而出货。
所述氢还原水A的成分相对于每300ml氢还原水A为,脂质、碳水化物0mg,钠1.62mg,钙6mg,镁0.72mg,钾0.42mg;所述氢还原水B的成分相对于每180ml氢还原水B为,脂质、碳水化物0mg,钠0mg,钙0mg,镁0mg,钾0mg,蛋白质0.0g,灰分0.0g。
实验例1
准备填充了利用与所述氢还原水A相同的方法制造的氢还原水A1的容器X及填充了未溶解氢的水(原水)的容器Y。所述氢还原水A1是使用溶解氢浓度1.8ppm,溶解氧浓度1.8ppm且氧化还原电位-600mV的氢还原水。对其他的成分进行分析,结果为相对每180ml氢还原水A1,能量为0kcal,蛋白质0.0g,脂质0.0g,碳水化物0.0g,钠0mg,食盐当量0.0g,水分179.8g,灰分0.0g,钙0mg,钾0mg,镁0mg,比重为0.998。所述未溶解氢的水的溶解氢浓度为0ppm,溶解氧浓度为9.9ppm。原水是从富山市的深井中渗出的井水或者由富山市自来水管理局供给的公共自来水,在2006年11月21日采集的自来水的分析结果为,硝酸体氮及亚硝酸体氮小于1mg/L,钠3.0mg/L,氯化物离子4.3mg/L,硬度(Ca、Mg等)30.6mg/L,蒸发残留物67mg/L,氧化还原电位为+400mV。
各容器均各准备3个,放入填充冰的水浴中冷却。冷却开始时各容器内水温为4.9℃。每隔5分钟将热敏电阻温度计插入容器内来测定容器内的温度。经过预定时间后的容器内的水温(3个容器内的水的平均温度)示于表1。本发明的氢还原水A1在任一种情况下,均比原水的温度低。
表1
原水(℃) | 氢还原水A1(℃) | |
冷却开始时 | 4.9 | 4.9 |
5分钟后 | 4.4 | 3.9 |
10分钟后 | 3.3 | 2.7 |
15分钟后 | 2.7 | 2.3 |
20分钟后 | 2.3 | 2.0 |
25分钟后 | 2.0 | 1.8 |
30分钟后 | 1.9 | 1.7 |
35分钟后 | 1.8 | 1.6 |
如将温度与时间的关系制成图表,则温度直线下降的都是开始冷却后的最初15分钟,因此根据其间的温度变化求出温度下降速率。原水开始时为4.9℃,15分钟后下降至2.7℃。另一方面,氢还原水A1开始时为4.9℃,15分钟后成为2.3℃。其间的温度下降速率在原水中为0.14℃/分钟,在氢还原水A1中为0.17℃/分钟。如上所述,氢还原水A1的温度下降速率大。
实验例2
准备填充了依所述氢还原水A制造方法制造的氢还原水A2的容器X及填充了未溶解氢的水的容器Y。氢还原水A2是使用溶解氢浓度1.8ppm,溶解氧浓度1.8ppm且氧化还原电位-500mV的氢还原水。所述未溶解氢的水的溶解氢浓度为0ppm,溶解氧浓度为9.9ppm,氧化还原电位为+400mV。
各容器均各准备3个,放入填充冰的水浴中冷却。冷却开始时各容器内的水温为14.8℃。每隔5分钟将热敏电阻温度计插入容器内来测定容器内的温度。经过预定时间后的容器内的水温(3个容器内的水的平均温度)示于表2。本发明的氢还原水A2在任一种情况下,均比原水的温度低。
表2
原水(℃) | 氢还原水A2(℃) | |
冷却开始时 | 14.8 | 14.8 |
5分钟后 | 11.6 | 9.5 |
10分钟后 | 7.6 | 5.3 |
20分钟后 | 5.8 | 3.6 |
35分钟后 | 2.6 | 1.9 |
42分钟后 | 2.4 | 1.6 |
50分钟后 | 1.7 | 1.4 |
55分钟后 | 1.6 | 1.3 |
60分钟后 | 1.3 | 1.2 |
65分钟后 | 1.3 | 1.1 |
如将温度与时间的关系制成图表,则温度直线下降的都是开始冷却后的10分钟,因此根据其间的温度变化求出温度下降速率。原水开始时为14.8℃,10分钟后下降至7.6℃。另一方面,氢还原水A2开始时同为14.8℃,10分钟后成为5.3℃。其间的冷却速率在原水中为0.72℃/分钟,在氢还原水A2中为0.95℃/分钟。如上所述,氢还原水A2的温度下降速率大。
实验例3
将实验例1中经冷却的试料容器沉入加入了22℃水的容器内,经过预定时间后,测定各容器内的水温。将经过预定时间后的水温示于表3。
表3
原水(℃) | 氢还原水A1(℃) | |
加温开始时 | 2.5 | 2.5 |
5分钟后 | 3.1 | 3.4 |
10分钟后 | 3.7 | 5.3 |
20分钟后 | 5.2 | 8.0 |
35分钟后 | 6.6 | 8.4 |
43分钟后 | 7.2 | 8.4 |
50分钟后 | 7.8 | 9.0 |
55分钟后 | 8.0 | 9.7 |
60分钟后 | 8.8 | 9.9 |
70分钟后 | 10.8 | 11.0 |
80分钟后 | 10.2 | 11.2 |
90分钟后 | 10.6 | 11.3 |
将实验开始后的经过时间与温度的关系制成图表,结果是20分钟维持直线关系,因此求出开始加温后20分钟的温度上升速率。原水为2.5℃→5.2℃,所以温度上升速率为0.14℃/分钟,氢还原水为2.5℃→8.0℃,所以温度上升速率为0.28℃/分钟。如上所述,与原水的温度相比,氢还原水A1的温度高,且温度上升速率大。
实验例4
将实验例2中经冷却至约2℃左右的试料容器沉入加入15℃水的容器内。5分钟后测定各容器内的水温,结果,相对于原水的10.7℃,本发明的氢还原水A2为12.8℃。温度上升速率在原水中为1.74℃/分钟,在氢还原水A2中2.16℃/分钟,因此氢还原水A2的温度提高得快。
实验例5
接着,将所述各试料容器沉入加入37℃水的容器内。经过预定时间后测定各容器的水温。实验开始时的温度在原水为28℃,在氢还原水A2为28℃。10分钟后,相对于原水的29.8℃,氢还原水A2为30.3℃。其间的温度上升速率在原水中为0.18℃/分钟,在氢还原水A2中为0.23℃/分钟,氢还原水A2的温度提高得快。
实验例6
接着,将氢还原水A2及原水连同容器一起放入冷藏库(6.9℃)内冷却。从冷藏库取出的容器内的水温均为7.1℃。然后将其沉入40.8℃的水槽中,经过预定时间后测定各容器的水温。实验开始时的温度均为7.1℃。将经过时间与水温的关系示于表4。
表4
原水(℃) | 氢还原水A2(℃) | |
加温开始时 | 7.1 | 7.1 |
2分钟后 | 21.7 | 22.7 |
4分钟后 | 23.9 | 25.4 |
6分钟后 | 25.9 | 26.8 |
8分钟后 | 27.9 | 28.4 |
10分钟后 | 28.3 | 29.1 |
在任一经过时间均为氢还原水A2的水温比原水高。求出直线性上升了4分钟后为止的温度上升速率,结果在氢还原水A2中为4.6℃/分钟,在原水中为4.2℃/分钟,因此氢还原水A2的温度上升速率大。
如实验例1~6所示,可知本发明的氢还原水与不含氢的水相比温度变化速率大。
实验例7
测定氢还原水的氧化还原电位及溶解氧浓度、溶解氢浓度的随时间变化,以研究它们的关系。将刚制造的氢还原水A开封,将其内容物放入烧杯中。然后向其中加入氧化还原电位测定用电极、溶解氧浓度测定用电极、溶解氢浓度测定用电极,从刚开封后至经过预定时间后为止测定各项目,将其结果示于表5。开封后随着时间的经过,氧化还原电位几乎未变化,但溶解氧浓度变高,溶解氢浓度变低。
表5
经过时间(小时) | 氧化还原电位(mV) | 溶解氧浓度(ppm) | 溶解氢浓度(ppm) |
0 | -632 | 0.96 | 2.90 |
1 | -631 | 1.72 | 2.10 |
2 | -633 | 1.76 | 1.92 |
3 | -633 | 1.81 | 1.80 |
4 | -631 | 2.42 | 1.71 |
5 | -629 | 2.52 | 1.56 |
6 | -628 | 2.87 | 1.40 |
7 | -624 | 2.99 | 1.20 |
8 | -623 | 4.13 | 1.74 |
测定氢还原水的氧化还原电位及溶解氧浓度、溶解氢浓度的随时间变化,以研究它们的关系。将刚制造的氢还原水B开封,将其内容物放入烧杯中。然后向其中放入氧化还原电位测定用电极、溶解氧浓度测定用电极、溶解氢浓度测定用电极,从刚开封后至预定时间后为止测定各项目,将其结果示于表6。开封后随着时间的经过,氧化还原电位几乎未变化,但溶解氧浓度变高,溶解氢浓度变低。
表6
经过时间(小时) | 氧化还原电位(mV) | 溶解氧浓度(ppm) | 溶解氢浓度(ppm) |
0 | -577 | 1.40 | 2.60 |
1 | -576 | 1.42 | 2.05 |
2 | -574 | 2.10 | 1.67 |
3 | -575 | 2.11 | 1.65 |
4 | -574 | 2.27 | 1.59 |
5 | -575 | 2.42 | 1.54 |
6 | -570 | 2.64 | 1.43 |
7 | -573 | 2.91 | 1.20 |
8 | -567 | 3.47 | 0.92 |
另外,将刚制造的氢还原水A开封,测定氧化还原电位,然后立即塞好塞子保存。经24小时后再次开封测定氧化还原电位,结果可知,相对于刚制造的氧化还原电位为-644mV,经24小时后的氧化还原电位为-643mV,几乎没有差别,即使将铝袋制容器暂时开封,也可以通过再次塞好塞子来防止氧化还原电位向正侧偏移。
实验例8
将利用所述方法制造的氢还原水A填充于12个铝袋中,在冷冻库内使其冻结而保存预定时间。测定时取出氢水,使其在室温下融化后,测定氧化还原电位。冻结的氢还原水A融化需要12小时。融化后打开塞子,测定刚打开塞子后的氧化还原电位。为进行比较,将在室温下保存的氢还原水A也在相同时刻以同样的方法开封,将测定氧化还原电位的结果示于表7。
表7
室温保存(mV) | 冷冻保存(mV) | |
保存容器 | 铝袋 | 铝袋 |
填充时 | -570 | -570 |
1周后 | -567 | -566 |
2周后 | -566 | -565 |
3周后 | -567 | -564 |
5周后 | -560 | -563 |
7周后 | -556 | -566 |
9周后 | -544 | -564 |
11周后 | -542 | -564 |
13周后 | -515 | -564 |
15周后 | -378 | -567 |
17周后 | -250 | -569 |
19周后 | -126 | -561 |
保存1周后的氧化还原电位在室温保存时为-567mV,在冷冻保存时为-566mV,大致相同。开封1天后也是大致相同的值。另外,2周后、3周后、4周后也是相同的值,两者几乎没有差别。
保存15周后,氧化还原电位仅在室温保存时明显向正侧偏移,两者间产生很大的差异。室温保存时,保存19周后的氧化还原电位大幅下降为-126mV,与制造时的值相比,向正侧偏移了约444mV。与此相对,经冷冻保存的氢还原水中几乎没有确认到氧化还原电位的变化。
另外,开封状态下经1天后氧化还原电位表现出更大变化,室温保存时为+47mV,电位向正侧变化,但冷冻保存品为-541mV,几乎没看到增加。
实验例9
氢还原水C除了填充于聚酯瓶以外,是利用与所述填充于铝袋的氢还原水A相同的方法而制造。将氢还原水C填充于2瓶聚酯瓶(350ml),在冷冻库内使其冻结而保存预定时间。测定时取出氢水,使其在室温下融化后测定氧化还原电位。冻结的氢还原水C融化需12小时。融化后打开塞子,测定刚打开塞子后的氧化还原电位。为进行比较,将室温下保存的氢还原水C也在相同时刻以相同方法开封,将测定氧化还原电位的结果示于表8。
表8
室温保存(mV) | 冷冻保存(mV) | |
保存容器 | 聚酯瓶 | 聚酯瓶 |
填充时 | -683 | -683 |
6天后 | -619 | -678 |
10天后 | -608 | -673 |
17天后 | -252 | -664 |
24天后 | +113 | -656 |
如表8所示,保存6天后的氧化还原电位在室温保存时为-619mV,冷冻保存时为-678mV,与此相对,保存24天后氧化还原电位产生很大差异。室温保存时,开封后的氧化还原电位大幅变化成为+113mV,与填充时的值相比,向正侧偏移了约796mV。与此相对,经冷冻保存的氢还原水中几乎没有确认到氧化还原电位的增加。
接着,比较实验例8与实验例9可知,实验例8在室温保存5周后,从填充时起氧化还原电位向正侧偏移了10mV,与此相对,实验例9在室温保存24天后,向正侧偏移了796mV。
另一方面确认到,实验例9在冷冻保存24天后氧化还原电位仍然几乎未偏移,变动幅度约0.6~4%左右。另外,保存1年仍几乎没有确认到变化。
比较例1
利用与所述氢还原水A相同的方法来制造氢还原水D,除了不作氮气起泡以外。填充后的氢还原水在20℃下氧化还原电位为-632mV,溶解氢浓度为2.90ppm,溶解氧浓度为2.30ppm。准备所述氢还原水D及实验例1使用的氢还原水A1各3个,与实验例1同样地进行实验。
如将温度与时间的关系制成图表,则温度直线下降的都是开始冷却后的15分钟。根据其间的温度变化求出温度下降速率。氢还原水A1开始时为4.9℃,15分钟后下降至2.3℃。另一方面,氢还原水D开始时同为4.9℃,10分钟后成为3.0℃。其间的冷却速率在氢还原水D为0.13℃/分钟,在氢还原水A1为0.17℃/分钟。如上所述,氢还原水A1的温度下降速率大。
比较例2
将比较例1中冷却的试料容器沉入加入36℃水的容器内,经预定时间后测定各容器内的水温。将实验开始后的经过时间与温度的关系制成图表,结果10分钟维持直线关系,所以求出从开始加温起10分钟的温度上升速率。氢还原水D为27℃→28.8℃,所以温度上升速率为0.18℃/分钟,氢还原水A1为27℃→29.3℃,所以温度上升速率为0.23℃/分钟。如上述,与氢还原水D的温度相比,氢还原水A1的温度高,且温度上升速率大。
产业上的可利用性
本发明可以提供一种由于含有大量与体内活性氧的反应速率大的反应性物质,且温度变化速率大,所以可以效率良好地去除活性氧的氢还原水及饮料,并且提供该氢还原水的制造方法及保存方法。
Claims (8)
1.一种氢还原水,其特征在于:在预定的温度条件下,所述氢还原水的温度变化速率大于不含氢的水。
2.根据权利要求1所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水在20℃下的溶解氢浓度为1.8ppm以上。
3.根据权利要求1或2所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水在20℃下的溶解氧浓度为2.55ppm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水在20℃下的氧化还原电位为-500mV以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的氢还原水,其特征在于:所述氢还原水即使于通过冻结而在由氢可透过的材料所构成的容器中长期保存的情况下,氧化还原电位的变动幅度也为4%以下。
6.一种饮料,其特征在于:由根据权利要求1至5中任一项所述的氢还原水来制造。
7.一种氢还原水的制造方法,其制造根据权利要求1至5中任一项所述的氢还原水,所述制造方法的特征在于包括如下步骤:向以预定的压力范围填充了加压氢气的容器内,雾状地喷雾以氮气起泡减少溶解氧的原水。
8.一种氢还原水的保存方法,其特征在于:在制造根据权利要求1至5中任一项所述的氢还原水后,立即在使其冻结的状态下长期保存所述氢还原水。
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