JP2005021146A - 酸化還元電位が−４００ｍＶ以下の野菜ジュースおよびその製法 - Google Patents

Abstract

【目的】有機電気化学或いは生物電気化学の観点から、添加物を使用せずに、野菜ジュースの酸化還元電位を−４００ｍＶ以下に低下させ、それにより表面張力を減少させ、体内臓器への浸透性を高める。
【構成】可食部１００ｇ当たりのエネルギーが１７〜２１ｋｃａｌ，水分が９２〜９５．０ｇ、タンパク質が０〜０．１ｇ、炭水化物（糖質）が３．０〜５．５ｇ、炭水化物（繊維）が０．２〜０．４ｇ、灰分が０．５〜１．１ｇ、Ｃａが６〜１３ｍｇ、Ｐが１３〜１８ｍｇ、Ｆｅが０．３〜０．４ｍｇ、Ｎａが２３０〜３００ｍｇ、Ａ効力ＩＵが２３０〜２７０、Ｂ１が０．０３〜０．０４ｍｇ、Ｂ２が０．０３〜０．０４ｍｇ、ナイアシンが０．５〜０．７ｍｇ、Ｃが１１〜２０ｍｇであるトマトジュースに、水素をガス圧０．９５ＭＰａで、５分間吹き込んで、光、酸素、水素、水蒸気の完全バリヤー機能がある容器に充填する。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、酸化還元電位が低い野菜ジュースおよびその製法に関する。より詳細に述べれば、野菜ジュースの酸化還元電位を約−４００ｍＶに低下させ、それを所定時間維持させたことを特徴とする野菜ジュースおよびその製法に関する。

現在、各種の野菜ジュースが製造されている。野菜ジュースには、トマトを主原料としたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュースの他に、ニンジンジュース、アスパラガスジュース等がある。この中で、現在のところＪＡＳ（日本農林規格）が整備されているものは、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料の三種である。

ＪＡＳ（日本農林規格）では、トマトジュースを「１．トマトを破砕して搾汁し、または裏ごしし、皮、種子等を除去したもの、またはこれに食塩を加えたもの」または、「２．濃縮トマト（食塩以外のものを加えていないものに限る）を希釈して搾汁の状態にもどしたもの、またはこれに食塩を加えたもの」と定義している。

さらに、ＪＡＳ（日本農林規格）では、トマトミックスジュースを「１．トマトジュースを主原料とし、これにセロリ、ニンジンその他の野菜類を破砕して搾汁したもの、またはこれを濃縮したものを希釈して搾汁の状態にもどしたものを、使用するトマトジュースの容量の１０％以上加えたもの」または、「トマトジュースを主原料とするもので、１．に食塩、香辛料、糖類、酸味料、化学調味料等を加えたもの。」と定義している。

さらに、ＪＡＳ（日本農林規格）では、トマト果汁飲料を「次ぎに掲げるもののうち、トマト搾汁が５０％以上のものをいう。１）トマト搾汁を希釈したもの。２）濃縮トマト（食塩以外のものを加えていないものに限る）を希釈してトマトの搾汁を希釈した状態となるもの。３）１）または２）に食塩、香辛料、糖類等を加えたもの。」と定義している。

従って、本明細書でも、トマトジュース、トマトミックスジュース、及びトマト果汁飲料に関してこれらの定義に従うものとする。

ところで、トマト果実、トマトジュース、及びトマトミックスジュースの可食部１００ｇ当たりの成分は、平均して、エネルギー（ｋｃａｌ）が１８．６６、水分（ｇ）が９４、タンパク質（ｇ）が０．０６、炭水化物（糖質（ｇ））が４．０６、炭水化物（繊維（ｇ））が０．２６、灰分（ｇ）が０．９、Ｃａ（ｍｇ）が９．３、Ｐ（ｍｇ）が１６．３、Ｆｅ（ｍｇ）が０．３、Ｎａ（ｍｇ）が１７７、Ａ効力ＩＵが２４０、Ｂ１（ｍｇ）が０．０４、Ｂ２（ｍｇ）が０．０４、ナイアシン（ｍｇ）が０．５６、Ｃ（ｍｇ）が１６である（日本食品標準成分表（３訂版）を参考）。

トマト果実、トマトジュース、及びトマトミックスジュースの主たる成分は、炭水化物（（殆どブドウ糖と果糖）、セルロース、ヘミセルロース、澱粉）、ペクチンその他の多糖類、有機酸、蛋白質、アミノ酸、色素類（カロチノイド、クロロフィルなど）である。

トマト中の還元糖は、ブドウ糖と果糖がほぼ同量含まれており、全可溶性固形分中の６５％を占めている。トマト中の酸は大部分クエン酸であり、味に大きく影響するとともに殺菌効果にも関与する。その他、リンゴ酸、酢酸、ピロリドンカルボン酸、乳酸、フマール酸、α−ケトグルタール酸などを含有している。主要アミノ酸はグルタル酸、アスパラギン酸であり、両方で全体のアミノ酸の５０％以上を占めている。

このようにトマト果実、トマトジュース、及びトマトミックスジュースのカロリー源としての値は必ずしも高くないが、他の野菜類に比べて、各種のビタミン類とミネラル類を適当なバランスを保って含有している。従って、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料を飲用した場合、速やかに体内に吸収され各種のビタミン類とミネラル類を摂取できることが望ましい。

ところで、近年水に関する科学的な研究も盛んになってきた。従来、水は、分子式Ｈ_２Ｏで表される無色、無味、無臭、中性で、安定した物質であると考えられ、且つ、取り扱われてきた。然しながら、近年研究が深まるにつれて、水は単なるＨ_２Ｏで表される単純な物質ではなく、水分子が幾つか集まった（Ｈ_２Ｏ）ｎのような塊（クラスター）を形成しているのではないかと考えられるようになってきた。

そして、多種多様な手段で水を活性化してクラスターを小さくすることが考えられてきた。また、水の活性化の１つとして、水の酸化還元電位と、生体内反応も研究されるようになってきた。

生体内には種々の酸化還元系が存在し、またその中の多くは相互に共役して生体内酸化還元反応に関与している。生体内酸化還元系の酸化還元電位は、反応の自由エネルギー変化および平衡定数と直接に関係しており、これらの反応の方向を予言するのに役立つものである。

人体の臓器、或いは生体内反応の酸化還元反応は電位が低く、通常−１００ｍＶ〜−４００ｍＶの範囲であり、そのｐＨは、３〜７の範囲である。体液の酸化還元電位が高くなると活性酸素が滞留し易く、器官に障害が出てくると云われている。とくに、腸内微生物が活発に活動して栄養成分を消化吸収する腸内は、嫌気性の還元雰囲気に維持されている必要がある。

たとえば、生体内における、（酢酸＋ＣＯ２＋２Ｈ^＋／α−ケトグルタル酸反応）の酸化還元電位は−６７３ｍＶ、（酢酸＋ＣＯ２／ピルビンル酸反応）の酸化還元電位は−６９９ｍＶ、（酢酸＋２Ｈ^＋／アセトアルデヒド酸反応〉の酸化還元電位は−５８１ｍＶ、フェレドキシンの酸化還元電位は−４１３ｍＶ、（キサンチン＋Ｈ^＋／ヒポキサンチン＋Ｈ_２Ｏ）の酸化還元電位は−３７１ｍＶ、（尿酸＋Ｈ^＋／キサンチン＋Ｈ_２Ｏ）の酸化還元電位は−３６０ｍＶ、（アセト酢酸＋２Ｈ^＋／β−ヒドロキシ酪酸反応）の酸化還元電位は−３４６ｍＶ（シスチン＋２Ｈ^＋／２システイン反応）の酸化還元電位は−３４０ｍＶである。

このように生体内における酵素、補酵素、代謝関連物質の反応は、酸化還元電位が低い環境下にある。また、酸化還元電位が低い水、または食品は、身体を酸化させる活性酸素や、１個又はそれ以上の不対電子を有する分子或いは原子、即ち、フリーラジカルを分離、消去する作用があって、ＳＯＤ（スーパーオキシドジムスターゼ）という活性酸素消去酵素の反応を促進させると云われている。
ところで、近年、物理化学的な方法で水を処理して、いわゆる水を活性化する研究が盛んになってきている。水を活性化する手段には、現在のところ、電磁気エネルギー法、電磁波エネルギー法、機械的エネルギー法、放射線エネルギー法、音波エネルギー法等各種の手段が開発されている。いずれも活性化された水は表面張力が減少し、浸透性が高くなることが報告されている。

そこで、本発明者は、添加物を使用せずに、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料の酸化還元電位を低下させ、それにより表面張力を減少させ、体内臓器への浸透性を高めることを検討した。

発明が解決しようとする課題

従って、発明が解決しようとする課題は、有機電気化学或いは生物電気化学の観点から、添加物を使用せずに、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの酸化還元電位を低下させ、それにより表面張力を減少させ、体内臓器への浸透性を高めることである。
発明が解決しようとする別の課題、及び利点は以下逐次明らかにされるであろう。

課題を解決するための手段

トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの９４〜９５％は水分である。従って、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの酸化還元電位を低下させることは、とりもなおさず、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの媒体である水分の酸化還元電位を低下させることである。

現在、酸化体と還元体の混合状態にある水、たとえば水道水、各種湧水、日本薬局方に収載されている常水等の酸化還元電位をマイナスにする方法として、たとえば電気分解法、高周波電流印加法等幾つか提案されている。然しながら、いずれも酸化還元電位の値とｐＨのバランスが、生体内酸化還元反応の観点から、理想的な方法ではなかった。

そこで、本発明者は、水の酸化還元電位を低下させるに当たって、その理論的根拠であるネルンスト（Ｎｅｒｎｓｔ）の式を再検討した。トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの媒体である水の酸化体、即ち酸素の活量を［Ｏｘ］、還元体、即ち、水素の活量を［Ｒｅｄ］と表すと、両者の混合状態は、式（１）で表される。
［Ｏｘ］＋ｎｅ→［Ｒｅｄ］ （１）
（ｅは電子、ｎは移動する電子数）
（１）で表した電極反応式の酸化還元電位（ＥｍＶ）は、ネルンスト（Ｎｅｒｎｓｔ）の式（２）で表される。
Ｅ＝Ｅ_０＋（ＲＴ／ｎＦ）ｌｎ［Ｏｘ］／［Ｒｅｄ］ （２）

式（２）において、Ｒは、気体定数（８．３１Ｊｍｏｌ^−１Ｋ^−１），Ｔは絶対温度（Ｋ）、Ｆはファラデー定数（９６４０６ＪＶ^−１）である。Ｅ０は、［Ｏｘ］＝［Ｒｅｄ］の時の標準酸化還元電位である。

式（２）において、ｌｎ［Ｏｘ］／［Ｒｅｄ］は、自然対数である。従って、分母、即ち［Ｒｅｄ］を、分子、即ち［Ｏｘ］より極端に大きくすればするほど、酸化還元電位Ｅのマイナス（−）値を大きくすることができることになる。即ち、理論的には、還元体［Ｒｅｄ］、即ち水素の溶存量を、酸化体［Ｏｘ］、即ち，酸素の溶存量より大きくすればするほど、酸化還元電位をマイナス（−）値にすることができる。

そこで、本発明者は、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースに水素を吹き込んで、その酸化還元電位を−４００ｍＶ以下にすることを検討した。

そこで、本発明者は、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの酸化還元電位を、生体の臓器のそれ、すなわち、−４００ｍＶ以下にする方法として、原料水を、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒と接触させながら、水素を吹き込む方法を開発した。

この方法の場合、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースと、シリカ系石英斑岩に金属を担持させた還元触媒と接触させながら、水素を吹き込んでもよいが、必ずしも必須条件ではない。

シリカ系石英斑岩、たとえば、電気石等ある種の特定の鉱石と水を接触させて、ミネラル成分を溶出させて水を活性化させようとする試みは従来から提案されてきた。然しながら、単に水を、電気石等ある種の特定の鉱石と接触させただけでは、ミネラル成分の水への溶出速度が極めて遅く、効率が悪い。

そこで、本発明者は、シリカ系石英斑岩を担体として、その表面に還元性金属を担持させた還元触媒と原料水を接触させ、且つ、水素を吹き込んで、水の活性化効率、即ち、酸化還元電位降下効率を向上させることとしたものである。

本発明において、シリカ系石英斑岩に担持させる金属は還元性金属で、たとえば、アルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、亜鉛などの電気的陽性の大きい金属、或いは鉄（ＩＩ）、スズ（ＩＩ）、チタン（ＩＩＩ）、クロム（ＩＩ）などの低原子価状態にある金属の塩類が例示される。

本発明の基本的な方法は、トマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースに水素ガスを吹き込むことである。

本発明を実施する場合の温度は特段に限定されず、たとえば、１〜３０℃、好ましくは１０〜１５℃である。然しながら、温度は極端な高温、或いは低温でない限り採用できる。

本発明を実施する場合の水素ガスの注入圧は、たとえば、０．１〜０．９５ＭＰａの範囲である。水素ガスの注入圧がこの範囲ならば、酸化還元電位は、−４５０ｍＶ以下に低下させることができる。

本発明を実施する場合の水素ガスの注入時間は、たとえば、１０秒〜１０分、好ましくは２〜５分の範囲である。水素ガスの注入時間がこの範囲ならば、酸化還元電位は、−４５０ｍＶが確保できる。水素ガスの注入時間が短過ぎると、電位が不安定であり、長すぎても、電位低下効果に特段の影響はなく、逆にコストを引き上げる。

本発明で使用するトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースは、一旦製造された市販のもの、或いは市販用に製造する工程中のもの、若しくはＪＡＳ（日本農林規格）に規定された仕様で製造したもの、或いは製造する工程中のものでよい。

本発明により製造したトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの酸化還元電位は、製造時に、−４５０ｍＶに低下し約９６時間で本来の酸化還元電位に戻る。

本発明により製造したトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースの酸化還元電位は、製造時に、−４５０ｍＶに低下するが、開放状態の場合約９６時間で本来の酸化還元電位に戻る。従って、少なくとも通常の商取引に要求される在庫期間を維持するためには、酸素バリアー性の高い容器に保存することが重要である。

従って、本発明により製造した酸化還元電位が、−４５０ｍＶのトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料等野菜ジュースは、光、酸素、水素、水蒸気の完全バリヤー機能がある容器に充填するのが好ましい。そのような容器は、たとえば、缶、瓶、或いはアルミ箔を含むラミネートで製造された容器である。

この場合アルミ箔を含むラミネートは、最外層の２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、中間層のアルミ箔、最内層の特殊ポリエチレン、特殊ポリプロプレン、ナイロン−１２，ナイロン−１１，或いは特殊ポリエステルフィルムの３層構造のものか、或いは最外層のポリエステルフィルム、アルミ箔、衝撃吸収フィルム、最内層のポリオレフィンフィルムから成る４層構造のもの、或いは最外層のポリエステルフィルム、アルミ箔、衝撃吸収フィルム、最内層の特殊ポリプロピレンフィルムから成る４層構造のもの、若しくは最外層のポリエステルフィルム、アルミ箔、衝撃吸収フィルム、最内層の特殊ポリエステルフィルムから成る４層構造のもの、または２軸延伸ポリエチレンテレフタレート／低密度ポリエチレン／１軸延伸ポリエチレン／アルミ箔／エチレン−酢酸ビニル共重合体から成る自立性容器等が好ましい。

トマトは、加工工程で僅かではあるが、糖類、有機酸、アミノ酸が変化し、ビタミンＣも１５〜２０％程度減少するが、上述した光、酸素、水素、水蒸気の完全バリヤー機能がある容器に密封し、適切な貯蔵条件下に維持すれば、酸化還元電位の上昇防止と共に、製品の風味、ビタミンＣ、その他の有効成分のロスを防止して比較的長期間安定して貯蔵できる。

以下、発明の好ましい実施の形態を実施例により具体的に説明する。
［実施例］

表１に示した成分を有するトマトジュース及びトマトミックスジュースを使用した。

［実施例１］

容積約１００ｍｌのオートクレーブを反応容器として使用して、表示したトマトジュース５０ｇに、水素ガスを０．９５ＭＰａで５分間吹き込んだ。通常のＰＥＴボトルを１／２に裁断したものを保管容器とし、開放状態で酸化還元電位（ＯＲＰ）、ｐＨ、溶存酸素（ＤＯ）の２４時間毎の経時変化を測定した。

尚、酸化還元電位（ＯＲＰ）の測定には、東亞ディーケーケー（株）製の「ＯＲＰ計ＲＭ−２０Ｐ」を使用した。ｐＨの測定には、東亞ディーケーケー（株）製の「ＨＭ−２０Ｐ」を使用した。溶存酸素（ＤＯ）の測定には、Ｌｕｔｒｏｎ製の「ＤＯ−５５０９」を使用した。得た結果を表２に示す。

［実施例２］

実施例１において、同じ成分で別の市販のトマトジュース５０ｇを使用したこと以外には実施例１と同じ手順を繰り返して、得た結果を表３に示す。

［実施例３］

表１に記載したトマトミックスジュース５０ｇを使用したこと以外には実施例１と同じ手順を繰り返して、得た結果を表４に示す。

［実施例１〜３の平均値］

実施例１〜３の平均値を表５に示す。

実施例１で製造したトマトジュースを、アルミ製缶に密封し、１ケ月経過、２ケ月経過、および３ケ月経過後の酸化還元電位を測定した。その結果、いずれも−４００ｍＶを維持していた。

実施例３で製造したトマトミックスジュースを、ガラス瓶に密封し、１ケ月経過、２ケ月経過、および３ケ月経過後の酸化還元電位を測定した。その結果、いずれも−４００ｍＶを維持していた。

実施例２で製造したトマトジュースを、最外層に２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み１２μｍ）、中間層にアルミ箔（厚み９μｍ）、最内層に特殊ポリエステルフィルム（厚み４０μｍ）の３層構造の容積２００ｍｌのパウチに充填して、封栓した３袋を用意した。１ケ月経過、２ケ月経過、および３ケ月経過後の酸化還元電位を測定した。その結果、いずれも−４００ｍＶを維持していた。

実施例３で製造したトマトミックスジュースを、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート／１軸延伸ポリエチレン／アルミ箔／ポリプロピレン製の２００ｍｌのスタンディングパウチに充填して、封栓した３袋を用意した。１ケ月経過、２ケ月経過、および３ケ月経過後の酸化還元電位を測定した。その結果、いずれも−４００ｍＶを維持していた。

発明の効果

請求項１の発明により、野菜ジュースの酸化還元電位を−４００ｍＶ以下にすることができるので、表面張力を減少させ、体内臓器への浸透性を高めることができる。

請求項２の発明により、野菜ジュース、特にトマトを主原料としたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュース、ニンジンジュース、アスパラガスジュースの酸化還元電位を−４００ｍＶ以下にすることができるので、表面張力を減少させ、体内臓器への浸透性を高めことができる。

請求項３の発明により、ＪＡＳ（日本農林規格）で規定されたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュースの酸化還元電位を−４００ｍＶ以下にすることができるので、表面張力を減少させ、体内臓器への浸透性を高めることができる。

請求項４の発明により、酸化還元電位が−４００ｍＶ以下で、表面張力が小さく、体内臓器への浸透性が高められた野菜ジュースを提供することができる。

請求項５の発明により、酸化還元電位が−４００ｍＶ以下で、表面張力が小さく、体内臓器への浸透性が高められたトマトを主原料としたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュース、ニンジンジュース、アスパラガスジュースを提供することができる。

請求項６の発明により、酸化還元電位が−４００ｍＶ以下で、表面張力が小さく、体内臓器への浸透性が高められたＪＡＳ（日本農林規格）で規定されたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュースを提供することができる。

Claims (6)

1. 野菜ジュースに、水素をガス圧０．１〜０．９５ＭＰａで、１０秒〜１０分間吹き込んで野菜ジュースの酸化還元電位を−４００ｍＶ以下にし、次いで、この野菜ジュースを光、酸素、水素、水蒸気の完全バリヤー機能がある容器に充填することから成る酸化還元電位が低い野菜ジュースを製造する方法。
2. 野菜ジュースが、トマトを主原料としたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュース、ニンジンジュース、アスパラガスジュースである請求項１に記載した方法。
3. トマトを主原料としたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュースの可食部１００ｇ当たりのエネルギーが１７〜２１ｋｃａｌ，水分が９２〜９５．０ｇ、タンパク質が０〜０．１ｇ、炭水化物（糖質）が３．０〜５．５ｇ、炭水化物（繊維）が０．２〜０．４ｇ、灰分が０．５〜１．１ｇ、Ｃａが６〜１３ｍｇ、Ｐが１３〜１８ｍｇ、Ｆｅが０．３〜０．４ｍｇ、Ｎａが２３０〜３００ｍｇ、Ａ効力ＩＵが２３０〜２７０、Ｂ１が０．０３〜０．０４ｍｇ、Ｂ２が０．０３〜０．０４ｍｇ、ナイアシンが０．５〜０．７ｍｇ、Ｃが１１〜２０ｍｇである請求項２に記載した方法。
4. 野菜ジュースに、水素をガス圧０．１〜０．９５ＭＰａで、１０秒〜１０分間吹き込んで野菜ジュースの酸化還元電位を約−４００ｍＶ以下にした野菜ジュース。
5. 野菜ジュースが、トマトを主原料としたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュース、ニンジンジュース、アスパラガスジュースである請求項４に記載した野菜ジュース。
6. トマトを主原料としたトマトジュース、トマトミックスジュース、トマト果汁飲料、トマトカクテルジュースの可食部１００ｇ当たりのエネルギーが１７〜２１ｋｃａｌ，水分が９２〜９５．０ｇ、タンパク質が０〜０．１ｇ、炭水化物（糖質）が３．０〜５．５ｇ、炭水化物（繊維）が０．２〜０．４ｇ、灰分が０．５〜１．１ｇ、Ｃａが６〜１３ｍｇ、Ｐが１３〜１８ｍｇ、Ｆｅが０．３〜０．４ｍｇ、Ｎａが２３０〜３００ｍｇ、Ａ効力ＩＵが２３０〜２７０、Ｂ１が０．０３〜０．０４ｍｇ、Ｂ２が０．０３〜０．０４ｍｇ、ナイアシンが０．５〜０．７ｍｇ、Ｃが１１〜２０ｍｇである請求項５に記載した野菜ジュース。