JP2005278509A - 機能性飲料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミネラル成分を含む水に機能性素材の有効成分を抽出させて成る機能性飲料を、短期間に、かつ安いコストで製造する。
【解決手段】 準備工程１では、製造に必要な原料類を用意し、さらに、装置群の点検、及び洗浄・殺菌・消毒等を行う。ミネラル成分の除去工程２では、ミネラル成分を含む水から、ミネラル成分を除去する。機能性素材成分の抽出工程３では、ミネラル成分を除去した水の中に機能性素材を投入し、有効成分を抽出する。抽出溶液とミネラル成分との混合・攪拌工程４では、低ミネラル成分の抽出液の中に、海洋深層水等のミネラル成分を含む水を投入して混合し、さらに攪拌する。出荷用の容器に充填する工程５では、上記で得られた機能性飲料を高温殺菌等の手段により殺菌し、冷却後、ペットボトルや、流通用の樽等に充填する。【選択図】 図１

Description

本発明は、機能性飲料の製造方法に係り、特に、ミネラル成分を含む水に、機能性素材の有効成分を抽出させて成る機能性飲料の製造方法に関する。

近年、人々の健康状態を維持または向上させたり、疲労回復を図るために数多くの機能性飲料が開発され、商品化されている。
これら機能性飲料には、大別して、スポーツドリンク、エネルギーを供給するためのドリンク、栄養補助のための飲料等が存在する。
その原料としては、従来から、主として天然素材から得られる様々な原料（機能性を有する素材）が使用されている。これらの原料としては、免疫力を高めたり、滋養強壮、疲労回復、内蔵の強化（活性化）、骨組織の強化、血糖値や血圧の正常化、及び抗菌等に役立つものが使用されている。また、血行を良くして皮膚を滑らかにするものや、美容効果を有するものも使用されている。

なお、このような機能性飲料の製造方法として、水に溶かすとアルカリ性を有するカルシウム化合物（例えば、水酸化カルシウム）、及び水に溶かすとアルカリ性を有するマグネシウム化合物（例えば、水酸化マグネシウム）を、石膏、焼石膏、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン等から成る接着剤で固めた固形物を、飲料に接触させることにより、長期間に渡って連続的にアルカリイオン化、ミネラル添加、及び液のクラスター低分子化を行うことができる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属の酸化物、若しくは／及び炭酸塩を水に溶解するに際し、風化造礁サンゴを所定の比率で添加する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
ところで、機能性飲料の原料としては、前述の機能性を有する素材に加えて、各種のミネラル成分も使用されている。また、各種ミネラル成分を含む水に、前述の機能性を有する素材の有効成分を抽出させた飲料も開発されている。

これらのミネラル成分としては、例えば、ミネラルウオーター、岩塩、食塩製造時の副産物であるニガリ、及び海水（海洋深層水）等が利用されている。
とりわけ、近年は、現代人に不足しがちなマグネシウム、亜鉛、銅、セレン、マンガン等々の微量元素を含む原料として、海洋深層水が注目されている。この海洋深層水は、ミネラルウオーター（鉱泉水）よりもマグネシウム（カルシウムの吸収を助ける成分）の含有濃度が高いといった特徴を有する。
周知のように、カルシウムは現代人に最も不足しているミネラル成分であり、歯や骨を強くするだけではなく、高血圧や動脈硬化の予防、精神の安定、ストレスや不眠の緩和に効果があるとされる。

しかしながら、海洋深層水には、採り過ぎると害のある塩分（ナトリウム）も、高い濃度で含まれているので、海洋深層水を一旦冷凍して、氷部分と水部分とに分離させ、その後、この氷部分のみを解凍して使用することにより、微量元素の濃度を薄めることなく、塩分濃度のみを薄めることができる深層水の製造方法が開示されている（例えば、特許資料３参照。）。

さらに、前述のような海洋深層水を一旦冷凍して氷部分と水部分とに分離する方式において、氷の成長期において塩分が氷に取り込まれることを阻止するために、従来のように、高い温度で緩やかに冷凍し続けるだけでは、過冷却が生じるので、冷却の初期には海水の共晶点に近い低温度で冷凍し、氷が成長する期間には温度を上昇させて緩やかに冷凍する深層水の製造方法が開示されている（例えば、特許資料４参照。）。

特許第３１８８７５３号公報 特開２００１−４６０３２号公報 特開２００１−１２９５４２号公報 特開２００２−２２８３１０号公報

しかし、このような従来の機能性飲料の製造方法においては、各種ミネラル成分を含む水（例えば、ミネラルウオーターや海洋深層水）に、前述の機能性を有する素材の有効成分を抽出させた飲料の場合、機能性を有する素材からミネラル成分を有する水を用いて有効成分を抽出する製造工程において、有効成分の抽出効率が低くなるといった問題点があった。
これは、ミネラル成分を有する水が、いわゆる硬水としての性質を持つことに起因するが、特に、機能性を有する素材が、水に溶け難い性質の素材である場合には、抽出効率が低くなっていた。
このため、従来は、機能性飲料の製造期間が長くなったり、ミネラル成分を有する水を高温度に維持するためのエネルギー消費量が多くなるといった問題点が生じていた。

このため、本発明は、ミネラル成分を含む水に機能性素材の有効成分を抽出させて成る機能性飲料を、短期間に、かつ安いコストで製造することができる機能性飲料の製造方法の提供を目的とするものである。

本発明は、上記した従来の機能性飲料の製造方法の課題に鑑みてなされたものであり、ミネラル成分を含む水に、機能性素材の有効成分を抽出させて成る機能性飲料の製造方法であって、ミネラル成分の含有率が少ない水を得る低ミネラル水入手工程と、前記ミネラル成分の含有率が少ない水に、機能性素材を投入して、前記機能性素材の抽出液を得る素材成分抽出工程と、前記機能性素材の抽出液に、ミネラル成分を含む水を混合して、機能性飲料を得るミネラル成分混合工程と、前記機能性飲料を、出荷用の容器に充填する充填工程とを備えたことを特徴とする機能性飲料の製造方法を提供するものである。

これにより、ミネラル成分を含む水に、機能性素材の有効成分を抽出させた機能性飲料の製造期間を短縮すると共に、機能性素材から有効成分を効率的に抽出した機能性飲料を製造できるようになり、また、抽出に要する消費エネルギー量が節約されることにより、製造コストの節約を図ることを可能にしたのである。
ここで、前記低ミネラル水入手工程は、ミネラル成分を含む水からミネラル成分を除去することにより、前記ミネラル成分の含有率が少ない水を得ることを特徴とする。
なお、前記低ミネラル水入手工程は、前記のミネラル成分を含む水からミネラル成分を除去する方法として、硬水を軟水にする方法を採用することを特徴とする。

ところで、前記低ミネラル水入手工程は、加熱した水道水を、前記ミネラル成分の含有率が少ない水として得ることも可能しである。
また、前記素材成分抽出工程は、前記ミネラル成分の含有率が少ない水に投入する前記機能性素材として、少なくとも、カバノアナタケ、アガリスク、メシマコブ、明日葉、青汁、β−グルカン、ＳＯＤ用素材、ウコン、さめ軟膏、コンドロイチン、プリテオグリカン、朝鮮人参、田七人参、冬虫夏草、ハナビラタケ、マイタケ、霊芝、タマネギ、黒酢、エンザミン、及びナットウキナーゼの何れか１つを、選択的に使用することを特徴とする。

また、前記素材成分抽出工程は、前記機能性素材の抽出液を得る方法として、前記機能性素材が投入された前記ミネラル成分の少ない水を、加熱することを特徴とする。
また、前記素材成分抽出工程は、前記機能性素材の抽出液を得る方法として、前記機能性素材が投入された前記ミネラル成分の少ない水を、加熱し、かつ攪拌することを特徴とする。
さらに、前記ミネラル成分混合工程は、前記ミネラル成分を含む水として、ミネラルウオーター及び／または海洋深層水を使用することを特徴とする。

本発明によれば、ミネラル成分を含む水に機能性素材の有効成分を抽出させて成る機能性飲料の製造期間を短縮できると共に、機能性素材から有効成分を効率的に抽出した機能性飲料の製造が可能となり、さらに、抽出に要する消費エネルギー量を節約することで、製造コストの節約を図ることを実現したのである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る機能性飲料の製造方法の主要な製造工程を示す。
図１に示すように、本実施形態に係る機能性飲料の製造方法は、準備工程１と、ミネラル成分の除去工程２と、機能性素材成分の抽出工程３と、抽出溶液とミネラル成分との混合・攪拌工程４と、出荷用の容器に充填する工程５と、から構成される。
準備工程１では、製造に必要な原料類を用意し、さらに、装置群の点検、及び洗浄・殺菌・消毒等を行う。この洗浄・殺菌・消毒には、熱湯を使用することが可能である。

次に、ミネラル成分の除去工程２では、ミネラルウオーターや海洋深層水等のミネラル成分を含む水から、ミネラル成分を除去する（請求項１記載の低ミネラル水入手工程）。
このミネラル成分を含む水からミネラル成分を除去する方法としては、硬水を軟水に変える方法を応用することが可能である。但し、一般に、硬水や軟水の定義は、カルシウム及びマグネシウムの含有比率で決定されるが、ここで除去するミネラル成分は、カルシウムやマグネシウムとは限らない。

ミネラル成分を含む水からミネラル成分を除去する方法に応用できる硬水の軟水化法としては、煮沸法、水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを使用したアルカリ法、エデト酸塩などの金属イオン封鎖剤を用いるイオン封鎖法、及びイオン交換樹脂を用いるイオン交換法等が可能である。
なお、このミネラル成分の除去工程２はオプショナルな工程であり、省略して、代わりに、軟水であることが保証されている水道水を使用することができる（請求項１記載の低ミネラル水入手工程）。

次に、機能性素材成分の抽出工程３では、前述のミネラル成分を除去した水の中に機能性素材を投入し、混合した後、この機能性素材を含む低ミネラル成分の水を、高温に熱することにより、機能性素材の有効成分を前記水の中に抽出する（請求項１記載の素材成分抽出工程）。なお、ミネラル成分を除去した水を、最初から高温に熱しておいてもよい。
この工程では、上記の機能性素材を含む低ミネラル成分の水を攪拌して、抽出速度を速めることも可能である。
また、機能性素材成分の分子が十分に小さい場合、即ち、機能性素材成分が微粒子状の場合は、単に、低ミネラル成分の水と混合するだけで有効成分を抽出することができる。

次に、抽出溶液とミネラル成分との混合・攪拌工程４では、前述の工程により、機能性素材の有効成分が抽出されている低ミネラル成分の抽出液の中に、海洋深層水やミネラルウオーター等のミネラル成分を含む水を投入して混合し、さらに攪拌する（請求項１記載のミネラル成分混合工程）。これにより、機能性素材の有効成分を高濃度に含み、かつミネラル成分を豊富に含む機能性飲料が出来上がる。なお、この機能性飲料に、追加的に、にがりを混入することも可能である。
最後に、出荷用の容器に充填する工程５では、上記で得られた機能性飲料を高温殺菌等の手段により殺菌し、冷却後、ペットボトルや、流通用の樽等に充填する（請求項１記載の充填工程）。但し、冷却後、ペットボトルや、流通用の樽等に充填する前に、ビタミンＣ等の市販可能な薬品を添加してもよい。

図２は、本実施形態の機能性飲料の製造方法で使用する原料の機能性素材を例記する。
同図に示すように、本実施形態の機能性飲料の製造方法では、原料の機能性素材として、例えば、カバノアナタケ、アガリスク、メシマコブ、明日葉、青汁、β−グルカン、ＳＯＤ用素材、ウコン、さめ軟膏、コンドロイチン、プリテオグリカン、朝鮮人参、田七人参、冬虫夏草、ハナビラタケ、マイタケ、霊芝、タマネギ、黒酢、エンザミン、及びナットウキナーゼを使用することが可能である。

この他に、例えば、蜂蜜、ローヤルゼリー、プロポリス、テンペエキス、仔牛胸腺エキス、豚マローペプチド、純γ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）、豚プランセンタエキス、蛸タウリン、ゴマイースト、清酒・酵母エキス、雪蓮花（中国ハーブ）、烏骨鶏粉末、ＪＡＭＵガリアン細粒、小麦セラミドアルロン、動物の骨製品、等々の使用も可能である。

図３は、本実施形態の機能性飲料の製造方法の処理手順を示す。
まず、水（ミネラル成分を多く含む水）から、ミネラル成分を除去し、低硬度の水を製造する（ステップＳ１）。
次に、ミネラル成分を除去した水を加熱する（ステップＳ２）。
次に、ミネラル成分を除去し、加熱した熱水の中に、機能性素材を入れる（ステップＳ３）。
次に、必要に応じて攪拌等を行い、ミネラル成分を除去した熱水の中に、機能性素材の有効成分を抽出する（ステップＳ４）。但し、機能性素材が微粒子の場合は、単に機能性素材を混入するだけでよい。

次に、抽出された抽出液を濾過する（ステップＳ５）。但し、抽出液の上澄みだけを採取する方法を採用してもよい。
次に、抽出液に海洋深層水を混入する（ステップＳ６）。
次に、抽出液と海洋深層水とを攪拌等の手段により混合し、その後、加熱等の手段により、殺菌して機能性飲料を得る（ステップＳ７）。但し、海洋深層水の代わりに、ミネラルウオーターを使用することも可能である。
次に、得られた機能性飲料（抽出液＋海洋深層水）を濾過し、その後、この機能性飲料を冷却する（ステップＳ８）。但し、機能性飲料の上澄みだけを採取する方法を採用してもよい。
最後に、冷却した機能性飲料を、出荷用の容器に充填する（ステップＳ９）。
これにより、機能性飲料の出荷が可能となる。

図４は、本実施形態の機能性飲料の製造方法の１実施例としての処理手順を示すものであり、図４（ａ）は、その抽出工程の処理手順を示し、図４（ｂ）は、その濾過工程の処理手順を示す。
最初に、図４（ａ）に示す抽出工程の処理手順を説明する。
まず、抽出前準備工程として、機能性素材の有効成分を抽出するための前準備を行った（ステップＡ１）。用意した原料は、この実施例では、水道水、知床らうす深層水、カバノアナタケ粉砕品、及びビタミンＣである。
次に、抽出前洗浄工程として、機能性素材の有効成分を抽出するための装置類（８００リットル加熱攪拌タンク等）の洗浄を、所定のマニュアル（図示は省略）に従って行った（ステップＡ２）。

次に、抽出用水道水移動工程として、前日より５００リットル加熱タンクで加熱済の水道水を、８００リットル加熱攪拌タンクに、液送ポンプを使用して移動させた。この時、水道水の移動量をタンク付属の流量計で測定した（ステップＡ３）。
次に、原料投入工程として、８００リットル加熱攪拌タンク内の水道水に対して、カバノアナタケ粉砕品として用意された原料を、前記タンクの上部から直接投入した。投入量についてはマニュアルの規定に従った（ステップＡ４）。
次に、抽出工程として、８００リットル加熱攪拌タンク内の原料を、９０分間だけ加熱・攪拌して、カバノアナタケの有効成分を抽出した（ステップＡ５）。

次に、濾過準備工程として、１次濾過、２次濾過の準備をマニュアルに従って行った。これにより、１次濾過装置、２次濾過装置が用意された（ステップＡ６）。
これにて、抽出工程を完了させ、引き続き、以下に示す濾過工程を実施した。
以下、図４（ｂ）に示す濾過工程の処理手順を説明する。
まず、１次濾過工程では、１次濾過装置を使用して、８００リットル加熱攪拌タンク内の抽出液の濾過を、マニュアルに従って行った（ステップＢ１）。
次に、抽出液の移動工程では、８００リットル加熱攪拌タンク内の濾過済の抽出液を、液送ポンプを使用して、５００リットルの加熱タンクに移動させ、仮貯蔵した（ステップＢ２）。

次に、抽出後洗浄工程として、抽出液濾過後の８００リットル加熱攪拌タンク内の洗浄を行った（ステップＢ３）。この洗浄に際しては、カバノアナタケ原料がタンク内に残らないように、水道水で入念に洗浄し、カス等の異物が残らないようにした。
次に、５００リットル加熱タンク内の濾過済抽出液を、液送ポンプを使用して、洗浄済の８００リットル加熱攪拌タンク内へ戻した（ステップＢ４）。
次に、ミネラル混合工程として、８００リットル加熱攪拌タンク内へ、知床らうす深層水を投入した（ステップＢ５）。

次に、２次濾過工程では、２次濾過装置を使用して、８００リットル加熱攪拌タンク内のミネラル混合抽出液の濾過を、マニュアルに従って行った（ステップＢ６）。
次に、加熱・殺菌工程では、２次濾過された８００リットル加熱攪拌タンク内のミネラル混合抽出液を、同タンク内で加熱・殺菌した。この作業は、８００リットル加熱攪拌タンク内で自動で行われるようにタイマーを設定して行った（ステップＢ７）。

次に、仕上げ工程では、８００リットル加熱攪拌タンク内のミネラル混合抽出液を冷却し、冷却後に、ビタミンＣを投入した（ステップＢ８）。このビタミンＣの投入量は、ステップＡ３で測定した水道水の移動量に見合った所定量とした。
最後に、８００リットル加熱攪拌タンク内の、ビタミンＣ添加済のミネラル混合抽出液を、内部及び外部を消毒した出荷用のペットボトルに充填した（ステップＢ９）。
この後、前記ペットボトルを、出荷工程に移動した。

本発明は、機能性飲料の製造方法に係り、特に、ミネラル成分を含む水に機能性素材の有効成分を抽出させて成る機能性飲料の製造方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。

本発明の実施の形態に係る機能性飲料の製造方法の主要な製造工程を示す。 本実施形態の機能性飲料の製造方法で使用する原料の機能性素材を例記する。 本実施形態の機能性飲料の製造方法の処理手順を示す。 本実施形態の機能性飲料の製造方法の１実施例としての処理手順を示すものであり、図４（ａ）は、その抽出工程の処理手順を示し、図４（ｂ）は、その濾過工程の処理手順を示す。

符号の説明

１：準備工程
２：ミネラル成分の除去工程
３：機能性素材成分の抽出工程
４：抽出液とミネラル成分との混合・攪拌工程
５：出荷用の容器に充填する工程

Claims (8)

1. ミネラル成分を含む水に機能性素材の有効成分を抽出させて成る機能性飲料の製造方法であって、
   ミネラル成分の含有率が少ない水を得る低ミネラル水入手工程と、
   前記ミネラル成分の含有率が少ない水に機能性素材を投入することにより前記機能性素材の抽出液を得る素材成分抽出工程と、
   前記機能性素材の抽出液に、ミネラル成分を含む水を混合して、機能性飲料を得るミネラル成分混合工程と、
   前記機能性飲料を、出荷用の容器に充填する充填工程と、
   を備えたことを特徴とする機能性飲料の製造方法。
2. 前記低ミネラル水入手工程は、ミネラル成分を含む水からミネラル成分を除去することにより、前記ミネラル成分の含有率が少ない水を得ることを特徴とする請求項１記載の機能性飲料の製造方法。
3. 前記低ミネラル水入手工程は、前記のミネラル成分を含む水からミネラル成分を除去する方法として、硬水を軟水にする方法を採用することを特徴とする請求項２記載の機能性飲料の製造方法。
4. 前記低ミネラル水入手工程は、加熱した水道水を、前記ミネラル成分の含有率が少ない水として得ることを特徴とする請求項１記載の機能性飲料の製造方法。
5. 前記素材成分抽出工程は、前記ミネラル成分の含有率が少ない水に投入する前記機能性素材として、少なくとも、カバノアナタケ、アガリスク、メシマコブ、明日葉、青汁、β−グルカン、ＳＯＤ用素材、ウコン、さめ軟膏、コンドロイチン、プリテオグリカン、朝鮮人参、田七人参、冬虫夏草、ハナビラタケ、マイタケ、霊芝、タマネギ、黒酢、エンザミン、及びナットウキナーゼの何れか１つを、選択的に使用することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の機能性飲料の製造方法。
6. 前記素材成分抽出工程は、前記機能性素材の抽出液を得る方法として、前記機能性素材が投入された前記ミネラル成分の少ない水を、加熱することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の機能性飲料の製造方法。
7. 前記素材成分抽出工程は、前記機能性素材の抽出液を得る方法として、前記機能性素材が投入された前記ミネラル成分の少ない水を、加熱し、かつ攪拌することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の機能性飲料の製造方法。
8. 前記ミネラル成分混合工程は、前記ミネラル成分を含む水として、ミネラルウオーター及び／または海洋深層水を使用することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の機能性飲料の製造方法。

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