CN111655632B - 活性处理水、活性处理水的制造方法、活性处理介质的制造方法、活性处理水的制造装置、食品保存方法以及活性处理介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种活性处理水，其能够以极简便的方法制造，并且即使不直接接触也能对未经活性处理的水实施活性处理。一种活性处理水，其是通过对团簇状的水实施活性处理而使所述团簇状的水发生小分子集团化而得的活性处理水，满足活性处理水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID(单位：秒)与未经活性处理的水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID0(单位：秒)之比即FID/FID0为0.80以下。

Description

活性处理水、活性处理水的制造方法、活性处理介质的制造方 法、活性处理水的制造装置、食品保存方法以及活性处理介质
技术领域
本发明涉及适合用于食品保存等的活性处理水、活性处理水的制造方法、活性处理介质的制造方法、活性处理水的制造装置、食品保存方法以及活性处理介质。
背景技术
一般来说，水会由于氢键而形成5个分子以上的集团(团簇)。而且，已知水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化而成的水能够抑制微生物的增殖。
例如，专利文献1中公开了一种活性处理水的制造方法，包括使加压至特定气压的水接触并通过特定的无机物质的工序。根据专利文献1，确认了包括使水接触并通过特定的无机物质的工序从而制造的水对微生物的增殖的抑制作用。
另外，专利文献2中公开了一种接触反应方法，其中，将经过加压至特定气压的水接触并通过特定的无机物质的工序而制造的活性处理水加压至特定压、并且使其接触并通过被处理介质。根据专利文献2，通过将活性处理水加压至特定压并且使其接触并通过被处理介质，能够对被处理介质实施活性处理。
根据专利文献1和2，认为包括使加压至特定气压的水接触并通过特定的无机物质的工序的活性处理水中，从无机物质溶出的离子导致水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平4-74074号公报
专利文献2：日本特开平7-328418号公报
发明内容
发明要解决的课题
在此，专利文献1中记载的活性处理水是通过将使加压至特定气压的水接触并通过特定的无机物质的工序和对加压水进行曝气的工序交替反复进行而制造的，因此，在活性处理水的制造中耗费工夫。此外，为了制造专利文献1中记载的活性处理水，为了能够交替反复进行这些工序，如专利文献1中记载的装置那样，需要使用具有与无机物质衔接的透水装置和循环曝气装置的大型装置。
此外，关于包括使加压至特定气压的水接触并通过特定的无机物质的工序的活性处理水，由于要对被处理介质实施活性处理，必须使活性处理水接触并通过被处理介质。从简便化的观点，优选不与活性处理水直接接触而对被处理介质实施活性处理。
本发明的目的在于提供一种活性处理水，其能够以极简便的方法制造，即使不与被处理介质直接接触也能实施活性处理。
解决课题的方法
本发明人等为了解决上述课题而进行认真研究，结果发现，即使不与无机物质接触也能够通过对水施加压力来制造使水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化的活性处理水，以及，对水施加的压力的大小与活性处理水的水分子彼此的集团(团簇)存在因果关系。而且发现，只要调整了作为活性处理水中水分子彼此的集团(团簇)大小的指标的由核磁共振波谱算出的水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间(FID)，这样得到的活性处理水就可以解决上述课题，从而完成了本发明。
(1)一种活性处理水，是通过对团簇状的水实施活性处理而使上述团簇状的水发生小分子集团化而得到的活性处理水，满足：该活性处理水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID(单位：秒)与未经活性处理的水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID0(单位：秒)之比即FID/FID0为0.80以下。
(2)如(1)中记载的活性处理水，杂质的含量为2.0质量％以下。
(3)一种活性处理水的制造方法，包括对未经活性处理的水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上的加压工序。
(4)如(3)中记载的活性处理水的制造方法，不包括使上述加压工序中被加压的水与无机物质接触的工序。
(5)一种活性处理介质的制造方法，使用了(1)或(2)中记载的活性处理水，具有通过使上述活性处理水与被处理介质接触或非接触地配置在该被处理介质的附近、并对上述被处理介质实施活性处理而使其成为活性处理介质的活性处理化工序，进行调整以使得上述活性处理介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的自由感应衰减时间FIDm(单位：秒)与未经活性处理的介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FIDm0(单位：秒)之比即FIDm/FIDm0为0.90以下。
(6)一种活性处理介质的制造方法，使用了通过(3)或(4)中记载的活性处理水的制造方法制造的活性处理水，具有通过使上述活性处理水与被处理介质接触或非接触地配置在该被处理介质的附近、并对上述被处理介质实施活性处理而使其成为活性处理介质的活性处理化工序，进行调整以使得上述活性处理介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的自由感应衰减时间FIDm(单位：秒)与未经活性处理的介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FIDm0(单位：秒)之比即FIDm/FIDm0为0.90以下。
(7)一种活性处理水的制造装置，具有对水施加20MPa以上300MPa以下的压力的加压机构，活性处理水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID(单位：秒)与未经活性处理的水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID0(单位：秒)之比即FID/FID0为0.80以下。
(8)一种食品保存方法，其中，(5)或(6)中记载的被处理介质为食品用的容器，将经活性处理的上述容器作为上述活性处理介质而用于食品的保存。
(9)一种活性处理介质，是实施了活性处理的活性处理介质，上述活性处理介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的自由感应衰减时间FIDm(单位：秒)与未经活性处理的介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FIDm0(单位：秒)之比即FIDm/FIDm0为0.90以下。
发明效果
本发明的活性处理水是能够以极简便的方法制造的活性处理水，是即使不与被处理介质直接接触也能实施活性处理的活性处理水。
附图说明
图1是本发明的活性处理水的自由感应衰减曲线的示意图，是用于根据自由感应衰减曲线求出本发明的活性处理水的FID的值的图。
图2是示意地显示能够制造本发明的活性处理水的装置的一例的图。
图3是显示实施例1的活性处理水的傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)结果的透过光谱图。
图4是显示未经活性处理的水(自来水)的傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)结果的透过光谱图。
图5是显示比较例2的处理水的傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)结果的透过光谱图。
图6是表示静置10天后的实施例6和比较例6中的豆芽生长的图(照片)。
具体实施方式
以下，对本发明的具体的实施方式进行详细说明，但本发明不受以下实施方式的任何限定，在本发明的目的的范围内可以施加适当变更来实施。
<活性处理水>
本实施方式的活性处理水是指通过对团簇状的水实施活性处理而使团簇状的水发生小分子集团化后的活性处理水。团簇状的水是指未实施活性处理的水，例如自来水等以往公知的通常的水。
而且，本实施方式的活性处理水是如下的活性处理水：活性处理水的氢核磁共振波谱(H1-NMR)中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID(单位：秒)与未经活性处理的水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID0(单位：秒)之比即FID/FID0为0.80以下。
此外，未经活性处理的水是以往公知的通常的水，可以列举例如自来水等。
氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID可以用自由感应衰减曲线来求出。具体的，如图1中记载的自由感应衰减曲线那样，求出振幅相对于0秒至4秒的时间的关系图即自由感应衰减曲线，自由感应衰减时间FID是指该振幅相对于0秒附近的最大振幅衰减至12.5％时的时间(单位：秒)。衰减至12.5％的时间短的水意味着是受到与其他水分子的相互作用的影响少的水。即，自由感应衰减时间FID小则意味着水分子彼此的集团(团簇)正在发生小分子集团化。
而且，关于本实施方式的活性处理水的自由感应衰减时间FID，其值小则意味着水分子彼此的集团(团簇)正在发生小分子集团化。因此，FID/FID0是显示水中的水分子彼此的集团(团簇)的大小的指标，FID/FID0小则意味着与未经活性处理的水相比是水分子彼此的集团(团簇)小的水。
此外，FID/FID0优选为0.80以下，进一步优选为0.79以下。此外，下限没有特别限定，考虑到水分子彼此的集团(团簇)能够发生小分子集团化的极限，FID/FID0为0.60以上的程度。
如果FID/FID0超过0.80，则水中的水分子彼此的集团(团簇)不会变得充分小，难以对被处理介质实施活性处理，尤其是难以通过非接触来对被处理介质实施活性处理。因此，例如即使例如像后述那样使用活性处理水对食品用的容器实施活性处理时，对食品的滴液(Drip)现象的抑制变得不充分。此外，在使其冻结时，对体积膨胀率的降低也变得不充分。需说明的是，被处理介质的活性处理将在后文中详述。
在专利文献1、2中也公开了包括使加压至特定气压的水接触并通过特定的无机物质的工序的活性处理水的制造方法。但是，专利文献1、2中，认为是从无机物质中溶出的离子使水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化(专利文献2[0012])，但是，对于施加于水的压力的大小与活性处理水的水分子彼此的集团(团簇)的因果关系没有任何的研究。此外，如后所述，通过与专利文献1、2同样的方法制造的活性处理水的FID/FID0为0.87，显示出比本实施方式的活性处理水高。因此，本实施方式的活性处理水是与上述专利文献中记载的水不同的新型的活性处理水。
能够通过施加特定的压力来制造水分子彼此的集团(团簇)发生了小分子集团化的活性处理水的理由如下所述。
一般而言，水会由于氢键而形成5个分子以上的集团(团簇)。认为通过对水施加特定的压力，能够将形成水分子彼此的集团(团簇)的氢键切断，使水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化。
此外，在本实施方式中涉及的FID/FID0的计算中，要同时由核磁共振装置测定活性处理水的氢核磁共振波谱和未经活性处理的水(例如，自来水等)的氢核磁共振波谱。对水中的水分子彼此的集团(团簇)进行定量测定是困难的，因而将未经活性处理的水的FID0与活性处理水的FID之比(FID/FID0)作为本实施方式的指标。
此外，对本实施方式的活性处理水的作用进行说明。已经证实，本实施方式的活性处理水在被冻结时的体积膨胀率低。将对水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上而使FID/FID0成为0.80以下的活性处理水与未经活性处理的水(自来水)各300ml分别装入500ml烧杯中，在市售的冷冻库中进行冻结实验。
其结果是，由于未经活性处理的水(自来水)冻结而体积膨胀，装入了未经活性处理的水(自来水)的烧杯会开裂。另一方面，装入了活性处理水的烧杯即使活性处理水自身冻结也不会开裂。基于该试验结果证实了本实施方式的活性处理水即使在冻结的情形下，体积膨胀率也低。
未经活性处理的水(自来水)的水分子彼此的集团(团簇)大，水分子彼此的间隙大。因此，未经活性处理的水(自来水)的水分子之间会进入空气，若冷却至凝固点以下，则会以空气将水分子向外侧压的状态而冻结。认为其结果是未经活性处理的水(自来水)在冻结时体积大幅膨胀。
另一方面，本实施方式的活性处理水的水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化，水分子彼此的间隙变小。因此，即使冻结也不会发生空气将水分子向外侧压，认为本实施方式的活性处理水即使冻结体积膨胀率也低，体积不会大幅膨胀。
此外，专利文献1、2中记载了通过交替反复进行使施加20～30个大气压(约2～3MPa)程度的压力的水接触并通过特定的无机物质的工序和对加压水进行曝气的工序来制造的处理水，关于该处理水，如后所述，证实了在与专利文献1、2记载的水相同条件下制造的水(比较例1)的FID/FID0比本实施方式的活性处理水高。因此，推测本实施方式的活性处理水与通过在与专利文献1、2记载的水相同条件下制造的水相比，水分子彼此的集团(团簇)更加发生小分子集团化。因此，推测本实施方式的活性处理水是与通过在与专利文献1、2记载的水相同条件下制造的处理水相比，体积膨胀率更低的水。
此外，本实施方式的活性处理水优选尽可能不含有由有机物质和/或无机物质形成的杂质。这是因为，如后所述，在将本实施方式的活性处理水用于食品保存用途时，会有因杂质将食品污染、变得不卫生的危险。此外，是因为在将本实施方式的活性处理水用于建筑材料用途时，会有因杂质而建筑材料的组成变化，对建筑材料的耐久性产生影响的危险。
杂质的含量优选在活性处理水总量中为2.0质量％以下，更优选为1.0质量％以下，进一步优选为0.1质量％以下，进一步更优选为0.02质量％以下，最优选为0.01质量％以下。
此外，本实施方式的活性处理水可以用于植物的灌溉用水。本实施方式的活性处理水由于水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化，与通常的水相比，从植物的根吸水变得容易，此外，水易于通过植物内的导管等而遍及整个植物内，能促进植物的生长。
此外，可以由氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的缓和时间T2来测定水分子彼此的集团(团簇)的微细度。峰的缓和时间T2由源自水分子中氢原子的H1-NMR的半值宽度(吸收高度一半的位置处的吸收宽度)来导出，意味着作为活性处理水中的水分子的运动性。即，缓和时间T2越大则意味着水分子彼此的集团(团簇)正在发生小分子集团化。
具体而言，缓和时间T2可以由氢核磁共振波谱中源自水的氢原子的峰的半值宽度(Δv)通过T2(单位：秒)＝1/πΔv来算出。
进而，通过傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)求出太赫兹区域的电磁波(例如，0.6～12THz)的透过光谱，通过与未经活性处理的水比较，能够判定水分子彼此的集团(团簇)的微细度。
水原本就具有吸收太赫兹区域(例如，0.6～12THz)的电磁波的性质(参照图4)。这是因为水分子彼此的集团(团簇)整体的振动运动导致吸收太赫兹区域的电磁波。因此，对于未经活性处理的通常的水，在求出太赫兹区域的电磁波的透过光谱时，基本不能观察到电磁波的透过性(参照图4)。
但是，本实施方式的活性处理水中的团簇状的水被小分子集团化。因此，水分子彼此的集团(团簇)的振动运动导致的电磁波吸收的一部分被抑制，一部分太赫兹区域的电磁波未被吸收而在光谱的一部分出现表示透过性的峰(参照图3)。
因此，通过FT-IR试验，求出太赫兹区域(例如，0.6～12THz)的电磁波的透过光谱，从而就可以判定水分子彼此的集团(团簇)的微细度。
例如，根据太赫兹区域(例如，0.6～12THz)的电磁波的透过光谱，通过与未经活性处理的水进行从特定强度突出的峰数的比较的方法、分别对太赫兹区域(例如，0.6～12THz)的电磁波的透过光谱的透过率(透过量)进行积分来比较的方法等，可以判定水分子彼此的集团(团簇)的微细度。
接着，对制造本实施方式的活性处理水的方法进行说明。
<活性处理水的制造方法>
作为制造上述实施方式的活性处理水的方法，可以列举包括对水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上的加压工序的活性处理水的制造方法。加压工序更优选进行7分钟以上，进一步优选进行10分钟以上。
此外，在对水施加压力的时间不足5分钟时，不能对水实施充分的活性处理，不能使水分子彼此的集团(团簇)充分地小分子集团化。此外，即使加压超过15分钟，也不再进行水分子彼此的集团(团簇)的小分子集团化，因此，从提高制造效率的观点，优选进行15分钟以下。
对水施加的压力如果为20MPa以上，则能够使水分子彼此的集团(团簇)发生小分子集团化，更优选为50MPa以上，进一步优选为100MPa以上。通过使对水施加的压力为50MPa以上，能够使水分子彼此的集团(团簇)充分发生小分子集团化。此外，对水施加的压力如果小于50MPa，则会有水分子彼此的集团(团簇)不能充分发生小分子集团化的情形，因而更优选为50MPa以上。压力的上限没有特别限制，但压力过大时需要提高对水施加压力的水槽(容器)等的耐压强度，会有成为后述的活性处理水的制造装置的成本提高的要因的危险。因此，对水施加的压力优选为300MPa以下，更优选为250MPa以下，进一步优选为200MPa以下。
此外，加压工序中被加压的水无需与无机物质接触。由此，本实施方式的活性处理水的制造中，不需要准备与无机物质衔接的透水装置，能够更简便地制造活性处理水。
根据本发明人等的见解，通过简单地对水施加压力，水分子彼此的集团(团簇)就会发生小分子集团化。专利文献1、2中也公开了包括将水加压至特定气压的工序的活性处理水的制造方法。但是，各个活性处理水的制造方法中最大也只是15～30个大气压(约1.5～3.0MPa)，与本实施方式的活性处理水的制造方法相比以较低的压力加压。进而，通过交替反复进行使加压至特定气压的水接触并通过特定的无机物质的工序和对加压水进行曝气的工序来制造，活性处理水的制造中耗费工夫，需要使用大型的装置。
与此相对，本实施方式的活性处理水可以通过对水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上这样的极简便的方法来制造。此外，如后所述，用于实现本实施方式的活性处理水的制造的装置只要是具有供给压缩空气的压缩空气供给源的水槽这样的极其单纯结构的装置即可，活性处理水的制造极其简单，且不需要使用专利文献1、2记载的那样的大型装置。
<活性处理介质>
通过使上述实施方式的活性处理水与被处理介质接触或非接触地配置在被处理介质的附近，就可以对被处理介质实施活性处理。活性处理介质是通过其自身与其他的水、介质接触或配置在附近而能够对其他的水、介质进行活性处理的介质。
通过实施活性处理而使介质成为上述那样的活性处理介质的理由尚不明确。但是，就满足FID/FID0为0.80以下的本实施方式的活性处理水而言，在水分子彼此的集团(团簇)小分子集团化的同时，水分子彼此的氢键被切断，产生太赫兹区域的电磁波。推测通过该太赫兹区域的电磁波来对介质实施活性处理。而且，通过太赫兹区域的电磁波实施了活性处理的介质自身也成为产生太赫兹区域的电磁波的介质。
通过上述实施方式的活性处理水与被处理介质接触，能够实施这样的活性处理。通过使本实施方式的活性处理水与被处理介质接触来进行。进一步，即使本实施方式的活性处理水与被处理介质非接触，也能实施活性处理。
活性处理介质自身产生太赫兹区域的电磁波的理由据认为是，围绕构成被处理介质的分子的轨道的电子受到太赫兹区域的电磁波照射会共振激发。实施了活性处理的活性处理介质所使用的材料可以使用具有电子的全部材料(例如也包括空气等)。例如，可以是食品用的容器(发泡苯乙烯等树脂)、食品、植物、瓦楞纸等纸(纤维素)、铝等金属、或水泥、沥青等建筑构件等。此外，也可以是未经活性处理的水。
活性处理介质例如通过包括活性处理化工序的制造方法来制造，该活性处理化工序中，通过使活性处理水与被处理介质接触或非接触地配置在被处理介质的附近、并对被处理介质实施活性处理，而使其成为活性处理介质。将活性处理水非接触地配置在被处理介质的附近是指，在所制造的活性处理水的附近(例如，0cm以上10cm以下，优选0cm以上5cm以下)放置作为被处理介质D的欲实施活性处理的介质(例如，食品用的容器)，载置例如24小时以上，从而能够对被处理介质实施活性处理。
实施了活性处理的活性处理介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FIDm(单位：秒)与未经活性处理的介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FIDm0(单位：秒)之比FIDm/FIDm0为0.90以下。需说明的是，FIDm/FIDm0优选为0.88以下，进一步优选为0.86以下。此外，下限没有特别限制，如果考虑水分子彼此的集团(团簇)能够发生小分子集团化的极限，则FIDm/FIDm0为0.70以上的程度。
如下测定活性处理介质中的FIDm。其可以为，将活性处理介质浸渍在相对于活性处理介质1g为7～10g的未经活性处理的水(例如自来水)中3～5小时，通过对该浸渍后的水进行氢核磁共振波谱的测定来求出。需说明的是，从氢核磁共振波谱计算自由感应衰减时间的方法可以通过与上述记载的方法同样的方法来计算。
需说明的是，活性处理介质与未经活性处理的水的关系可以调整为相对于构成活性处理介质的1个原子为30万个以上，更优选为90万个以上。
专利文献2中记载了使加压至特定气压的活性处理水加压至特定压、并且使其接触并通过被处理介质的接触反应方法。但是，本实施方式的活性处理水即使不与被处理介质接触也能对被处理介质进行活性化。
通过使用本实施方式的活性处理水，即使不与被处理介质接触也能将被处理介质活性化的理由可以认为如下所述。由活性处理水自身产生的太赫兹区域的电磁波也对空气自身实施活性处理，而使该空气自身活性化。并且，利用该被活性化的空气自身产生的太赫兹区域的电磁波也能对被处理介质实施活性处理。
对实施了活性处理的活性处理介质的使用例进行说明。例如，对由发泡苯乙烯等树脂形成的食品用的容器例如采用上述记载的方法来实施活性处理。实施了活性处理的食品用的容器能够对该食品用的容器中载置的食品进行活性化。需说明的是，该实施了活性处理的食品用的容器如上述所说明的那样，即使不与容器接触也能将被处理介质活性化，因而不仅对食品与容器接触的部分实施活性处理，而是能够对食品整体实施活性处理。
这里，一般而言，食品由含有水分的细胞构成，在将食品冻结、将食品的细胞中所含的水分冻结时，因该水分的体积膨胀而使细胞破坏，在解冻时细胞内的水分流出，会产生所谓的滴液现象。
然而，实施了活性处理的食品的细胞中所含的水分如上述中所说明的那样，在冻结时的体积膨胀率低。因此，即使将食品冻结、食品的细胞中所含水分冻结时，也不会因水分的体积膨胀而使细胞破坏，极力地抑制了滴液现象的发生。通过抑制滴液现象的发生，能够维持食品的新鲜度，口味不会变差。进而，由于不需要在食品用的容器中设置用于吸收因滴液现象产生的血等水分的滴液皿，从生产率的观点也是优选的。此外，食品可以是肉、鱼之类的动物性食品，也可以是蔬菜、水果之类的植物性食品。
此外，不限于直接载置食品的食品用的容器，对于覆盖食品的包装膜、输送食品的瓦楞纸、纸等也可以优选使用。
作为实施了活性处理的活性处理介质的其他使用例，可以用于混凝土、隔热材料等建筑构件。通过对建筑构件实施活性处理，能够提高建筑构件的耐久性，防止裂纹。
此外，除了抑制上述的滴液现象之外，还可以提高蔬菜、水果之类的植物性食品的新鲜度。植物性食品在该食品收获后，也要进行利用大气中的氧来进行分解食品中蓄积的糖质的呼吸(好氧呼吸)。而且，在糖质分解的同时，食品的新鲜度会下降。
在此，例如，对于覆盖植物性的食品的包装袋，利用上述方法来实施活性处理。实施了活性处理的包装袋能够将其内的植物性食品活性化。这样的话，能够降低活性化后的食品的糖质分解速度，提高植物性食品的新鲜度。
降低活性化后的食品的糖质分解速度的理由尚未明确，但认为是因为，通过将植物性食品活性化，构成该食品的分子(纤维素、水等)所具有的电子发生共振激发，表现出还原性，由此，能抑制糖质的分解。
进而，通过对例如植物的种子利用上述方法实施活性处理，能够促进植物的生长。此外，如上所述，通过将活性处理水用作植物的灌溉用水，能够促进植物的生长，但相比于对植物种子自身实施活性处理，如果对植物种子所吸收的水(灌溉用水)自身也实施活性处理，则使得水易于遍及全部植物内，也能促进植物的生长。
<装置>
能够制造上述实施方式的活性处理水的是具有能够对水施加20MPa以上300MPa以下的压力的加压机构的装置。
图2是示意性显示制造活性处理水的活性处理水的制造装置和制造活性处理介质的活性处理介质的制造装置的一例的图。如图2所示，装置100具有活性处理水的制造装置10和活性处理介质的制造装置20。
活性处理水的制造装置10具有作为加压机构的压缩空气供给源11、空气供给管12、水槽13等。压缩空气供给源11是为了供给至水槽13而输送压缩空气的压缩泵。空气供给管12是将从压缩空气供给源11输送的压缩空气供给至水槽13的管。水槽13是能够以密闭状态容纳水的容器。
活性处理水的制造装置10中，水在水槽13内以密闭状态充满。从压缩空气供给源11将压缩空气a经过空气供给管12送入水槽13内的水。然后，通过压缩空气a的压力对活性处理水的水槽13内的水施加压力。由于水槽13是密闭状态，基于帕斯卡原理会对水槽13内全部水施加该压力。
关于压缩空气供给源11的压缩空气a，调整为能够对水施加20MPa以上300MPa以下的压力。通过对水槽13内的水施加上述压力5分钟以上，在水槽13内制造活性处理水1。此外，在水槽13内，活性处理水1被例如加热器等热源(未图示)加热而蒸气化。
接下来，对活性处理介质的制造装置进行说明。
活性处理介质的制造装置20具有将活性处理水(蒸气)1a从活性处理水的制造装置10经活性处理水供给管24送入的工作槽21。
工作槽21具有能够载置被处理介质D的工作台23，是充满活性处理水(蒸气)1b的容器。此外，工作槽21内也容纳活性处理水(蒸气)1a液化而成的活性处理水(液体)1b。
水循环管22是用于将工作槽21内的活性处理水(液体)1b再次供给至活性处理水的制造装置10的管。
这样，在该装置中，活性处理水1在活性处理水的制造装置10和活性处理介质的制造装置20之间循环。
使活性处理水的水槽13内制造的活性处理水气化，并将活性处理水(蒸气)1a经过活性处理水供给管24供给至活性处理介质的制造装置20的工作槽21内。在工作台23上载置作为活性处理对象的食品或介质等被处理介质D。通过在工作槽21内充满活性处理水(蒸气)1a，能够使活性处理水1与被处理介质D接触来实施活性处理。
此外，图2中记载的装置是通过使活性处理水(蒸气)1a与被处理介质D接触来对被处理介质D实施活性处理，但也不是必须接触，只要将被处理介质D配置在活性处理水1附近，就可以使被处理介质D活性化。例如，可以将活性处理水蓄积至工作槽21内的工作台23下，来对在分开了特定距离的工作台23上载置的被处理介质D进行活性化处理。这种情况下，可以从活性处理水的制造装置10中省略将所制造的活性处理水蒸气化的设备，能够更简易地制造活性处理水。
此外，工作槽21内的活性处理水(蒸气)1a在工作槽21内液化而成为活性处理水(液体)1b。活性处理水(液体)1b经过水循环管22再次供给至活性处理水的水槽13内。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明不受这些记载的任何限制。
<活性处理水的H1-NMR测定>
对于自来水、通过对水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上而制造的活性处理水(实施例1、2)以及对水施加小于20MPa的压力而得的处理水(比较例1、2)，通过氢核磁共振波谱同时测定各自的源自氢原子的峰的缓和时间T2和自由感应衰减时间FID。需说明的是，氢核磁共振波谱中的源自水的氢原子的峰的自由感应衰减时间FID通过相对于0秒附近的最大振幅衰减至的12.5％时的时间(单位：秒)来算出(表1中，对于各活性处理水和处理水的自由感应衰减时间FID，记为“FID”，对于各活性处理水和处理水的自由感应衰减时间FID相对于未经活性处理的水的自由感应衰减时间FID0之比，记为“FID/FID0”)。T2通过氢核磁共振波谱中的源自水的氢原子的峰的半值宽度(Δv)并通过式T2＝1/πΔv来算出(表1中，缓和时间记为“T2”)。其测定结果示于表1。
表1的实施例1、2的活性处理水是使用图2中记载的装置仅以表1中记载的时间来施加表1中记载的压力而处理后的活性处理水。
表1的比较例1的处理水是对一般的自来水以压力0.6MPa压入反渗透膜来除去杂质的处理水。
表1的比较例2的处理水是使用专利文献1的图2中所示的装置、将以10个大气压(约1MPa)使其接触并通过作为无机物质的钙、镁并进行曝气的操作反复进行来制造的处理水。
表1的未经活性处理的水是一般的自来水。
[表1]
Figure BDA0002474180330000141
此外，表1中的“压力”表示在制造活性处理水和处理水时施加的压力。表1中的“时间”是指在制造活性处理水和处理水时施加压力的时间。
由表1可知，通过对水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上而制造的实施例1、2的活性处理水的FID/FID0为0.80以下。由此可知，实施例1、2的活性处理水与自来水、施加小于20MPa的压力那样的处理水(比较例1、2)相比，水分子彼此的集团(团簇)进一步更加小分子集团化。
此外，即使对缓和时间T2进行比较，实施例的活性处理水的值也比自来水、施加小于20MPa的压力的处理水(比较例1、2)的值大。根据本试验结果可知，实施例的活性处理水与自来水、各比较例的处理水相比，水分子彼此的集团(团簇)进一步更加小分子集团化。
<活性处理介质的H1-NMR测定>
对于处理介质和未经活性处理的被处理介质，由氢核磁共振波谱测定源自氢原子的峰的自由感应衰减时间FIDm。测定结果示于表2。
对于各介质的自由感应衰减时间FIDm的测定为，浸渍于相对于被处理介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)1g为7～10g的自来水中3～5小时，对于该浸渍后的水，测定氢核磁共振波谱来分别计算。
关于表2的实施例3的活性处理介质，使用图2中记载的装置，将装置中的作为被处理介质的300g被处理介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)载置在工作台上3小时，来实施活性处理。此外，活性处理中所用的活性处理水是仅以表2中记载的时间施加表2中记载的压力而得的活性处理水(实施例1的活性处理水)。另一方面，表2的比较例3的处理介质为通过在上述中制作的比较例2的处理水(处理压力10个大气压(约1MPa)、处理压力时间5小时)1升中将300g被处理介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)浸透5小时来实施活性处理而得到的处理介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)。
[表2]
Figure BDA0002474180330000151
表2中的“压力”是指在对制造各介质时使用的活性处理水或处理水进行制造时的压力。表2中的“时间”是指在对制造各介质时使用的实施例3的活性处理水和比较例3的处理水进行制造时施加压力的时间。
由表2可知，利用通过对水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上而制造的活性处理水，能够制造FIDm/FIDm0为0.90以下的活性处理介质。
此外，即使对缓和时间T2进行比较，实施例3的活性处理介质的值也比比较例3的处理介质的值大。根据本试验结果可知，实施例3的活性处理介质也被活性处理。
此外，比较例3的处理介质的FIDm/FIDm0大体为1(1.025)，比较例3的处理介质的T2也比实施例3的活性处理介质的T2小。根据本试验结果可知，比较例3的处理介质完全没有被活性处理，或几乎没有被活性处理。因此可知，比较例2的处理水(处理压力10个大气压(约1MPa)、处理压力时间5小时)与实施例1的活性处理水相比，没有对介质实施活性处理的能力或该能力低。
<FT-IR试验>
对于实施例1的活性处理水、比较例2的处理水和未经活性处理的水进行傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)。具体而言，照射0.6～12THz的电磁波，测定其透过率。试验结果示于图3～图5。图3～5的横轴表示电磁波的频率，图3～5的纵轴表示透过量。图3～5的光谱的纵轴中所记载的数值是将图3的光谱透过量的最大值设为3000时的透过量。
图3是显示实施例1的活性处理水的傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)结果的光谱图(透过光谱)。
图4是显示未经活性处理的水(自来水)的傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)结果的光谱图(透过光谱)。
图5是显示比较例2的处理水的傅里叶变换红外分光光试验(FT-IR试验)结果的光谱图(透过光谱)。
如图3～图5所示，实施例1的活性处理水与比较例2的处理水和未经活性处理的水相比，突出的光谱线(峰)变多。推测在水分子彼此的集团(团簇)发生小分子化时，光的粒子易于透过，突出的光谱线增多。根据本试验结果也可知，实施例1的活性处理水与比较例2的处理水和未经活性处理的水相比，水分子彼此的集团(团簇)更加小分子集团化。
<赋予活性处理水的物性的试验>
对于通过对水施加20MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上而制造的活性处理水进行赋予物性的试验。具体而言，将实施例1的活性处理水装入试验管来设置，从装入该活性处理水的试验管的位置开始分别离开4cm、8cm，而分别设置装入作为被处理介质的自来水的试验管的2个样品，合计4个样品。
对于设置24小时后的各样品的水和未被设置的自来水测定氢核磁共振波谱，分别求出源自水分子中氢原子的峰的缓和时间T2。缓和时间(T2)由氢核磁共振波谱中的源自水的氢原子的峰的半值宽度(Δv)并通过式T2＝1/πΔv来算出(表1中，将缓和时间记为“缓和时间(T2)”)。测定结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0002474180330000171
由表3可知，与未被设置的自来水相比，配置在距实施例1的活性处理水的位置特定距离的自来水的各样品的缓和时间T2增大，即使非接触，水分子彼此的集团(团簇)也发生小分子集团化。此外，距离实施例1的活性处理水更近(4cm)地设置的样品1、2与距离实施例1的活性处理水较远(8cm)地设置的样品3、4相比，缓和时间T2增大。
根据本结果可知，可以不与活性处理水接触而仅设置在活性处理水的附近来对水实施活性处理。此外可知，距离活性处理水配置得越近，缓和时间T2越增大，水分子彼此的集团(团簇)更加小分子集团化。
根据本结果，确认了即使本发明的活性处理水与被处理介质(自来水)非接触，也能实施活性处理。这推测是，由活性处理水自身发出的太赫兹区域的电磁波对空气自身也实施活性处理，由经活性处理的空气自身发出的太赫兹区域的电磁波对作为被处理介质的水也实施了活性处理。
此外，虽然没有使用FID/FID0超过0.80的比较例1、2的处理水进行同样的试验，但对于比较例2的处理水，由上述试验确认了即使与介质接触也不能实施活性处理，因此推测，即使与被处理介质(自来水)非接触，也不能同样地对被处理介质(自来水)进行活性处理。
<食品保存试验1>
使用上述实施例3的活性处理介质进行食品保存试验。具体而言，在通过上述经活性化的实施例3的活性处理介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)和上述未活性化的介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)中载置食品(鱼)，冷冻保存4天。
其结果是，未活性化的介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)中载置的食品(鱼)血液流出，产生滴液现象，与之相对，经活性化的活性处理介质(发泡苯乙烯制食品用的容器)中载置的食品(鱼)未发生滴液现象。
根据本试验结果可知，通过使用实施了活性处理的活性处理介质，能够抑制食品(鱼)的滴液现象。
此外，没有使用上述比较例3的处理介质来进行食品保存试验。但是，比较例3中的处理介质的FID/FID0比实施例3的活性处理介质的FID/FID0高，大体为1(1.025)。因此，推测比较例3的处理介质没有对食品进行活性处理的能力或能力极低。因此推测，实施例3的活性处理介质与比较例3的处理介质相比更能抑制滴液现象。
<食品保存试验2>
在与上述实施例3的活性处理介质同样的条件下对被处理介质(包装袋)实施活性处理，制造2个包装袋状的活性处理介质。
而且，在一个包装袋状的活性处理介质中装入切成丝状的圆白菜150g并密闭(实施例4)，在另一个包装袋状的活性处理介质中装入切成丝状的生菜75g并密闭(实施例5)。
需说明的是，作为比较例，在未实施活性处理的包装袋中装入切成丝状的圆白菜150g并密闭(比较例4)，在未实施活性处理的包装袋中装入切成丝状的生菜75g并密闭(比较例5)。
而且，每隔特定时间测定包装袋状的活性处理介质内的氧浓度，测定结果示于表4。
[表4]
Figure BDA0002474180330000191
由表4可知，实施例4和实施例5的活性处理介质内的氧浓度与比较例4和比较例5的包装袋内的氧浓度相比，耗氧速度慢。即，认为是因为实施例4和实施例5的活性处理介质由于被活性处理，所装入的植物性食品(圆白菜、生菜)被活性化，糖质分解速度降低。因此，推测如果是实施例4和实施例5的活性处理介质则能够提高所装入食品(植物性的食品)的新鲜度。
<植物生长试验>
使用活性处理水来确认植物种子(豆芽)的育成。具体而言，在装入了30g豆芽用的豆的玻璃瓶中注入浸渍全部豆的量的实施例1的活性处理水，静置12小时。然后，除去活性处理水，制造实施例6的活性处理介质(经活性处理的豆)。
另一方面，在装入了30g的豆芽用的豆的玻璃瓶中注入浸渍了全部豆的量的通常的水(自来水)，静置12小时。然后，除去水，制造比较例6的介质(豆)。
而且，将装入了实施例6的活性处理介质(经活性处理的豆)和比较例6的介质(豆)的各玻璃瓶在15℃左右环境下在暗处(瓦楞纸箱内)静置10天。图6显示静置10天后的实施例6和比较例6中的豆芽的生长。
由图6可知，实施了活性处理的实施例6的活性处理介质(经活性处理的豆)与未实施活性处理的比较例6的介质(豆)相比，虽然生长前的豆的质量是相同的量(30g)，但生长后的豆芽的体积大。由此确认了实施例6的活性处理介质(经活性处理的豆)更加促进了生长。
符号说明
1：活性处理水，
1a：活性处理水(蒸气)，
1b：活性处理水(液体)，
10：活性处理水的制造装置，
11：压缩空气供给源，
12：空气供给管，
13：水槽，
a：压缩空气，
20：活性处理介质的制造装置，
21：工作槽，
22：水循环管，
23：工作台，
24：活性处理水供给管，
25：阀，
D：被处理介质，
100：装置。

Claims (4)

1.一种活性处理水的制造方法，包括在水槽内充满未经活性处理的水，在密闭的状态下供给压缩空气，施加100MPa以上300MPa以下的压力5分钟以上的加压工序，
所述加压工序中得到的活性处理水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID与未经活性处理的水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID0之比FID/FID0为0.80以下，FID和FID0的单位为秒。
2.如权利要求1所述的活性处理水的制造方法，其中，不包括使所述加压工序中被加压的水与无机物质接触的工序。
3.一种活性处理介质的制造方法，使用了通过权利要求1或2所述的活性处理水的制造方法制造的活性处理水，
具有通过使所述活性处理水与被处理介质接触或者非接触地配置在该被处理介质的附近、并对所述被处理介质实施活性处理而使其成为活性处理介质的活性处理化工序，
进行调整，使得所述活性处理介质浸渍于水、该浸渍后的水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的自由感应衰减时间FIDm与未经活性处理的介质的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FIDm0之比FIDm/FIDm0为0.90以下，FIDm和FIDm0的单位为秒。
4.一种活性处理水的制造装置，具备：
供给压缩空气的压缩空气供给源、
储藏水的水槽、
在所述水槽内充满未经活性处理的水，在密闭的状态下由所述压缩空气供给源供给压缩空气，对水施加100MPa以上300MPa以下的压力的加压机构，
活性处理水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID与未经活性处理的水的氢核磁共振波谱中源自水分子中氢原子的峰的自由感应衰减时间FID0之比FID/FID0为0.80以下，FID和FID0的单位为秒。
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