JP2006151920A - 恒常性維持効果のある飲料水の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】恒常性維持効果のある飲料水を製造する。
【解決手段】海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理して透過水を得る第１の工程と、この透過水に海洋深層水を加える第２の工程とを含む。第１の工程において、逆浸透膜の前後圧差を4.０〜7.９ＭＰａに設定する。透過水のＰＨは4.８〜6.８に調整する。飲料水の電気伝導率は８００〜１２００μＳ／cmに設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は恒常性維持効果のある飲料水の製造方法に関する。

本出願人は現在、海洋深層水を逆浸透法で脱塩処理した飲料水を製造販売している（特許文献１）。海洋深層水は、有害物質に汚染されず栄養源に富む特質があるが、まだまだ未知の部分が多く、農業用水や食品など、様々な分野でその有効利用が検討されている。治療目的への利用を検討した報告もあり、例えば海洋深層水中のケイ素化合物に血圧上昇の抑制効果があるとするもの（特許文献２）や、海洋深層水のミネラル成分含量を調整した水に、アトピー性皮膚炎の治癒や血流の改善などの効果があるとするものがある（特許文献３）。
特許第３５５７１２５号公報 特開２００４−１６１７３０号公報 特開２００２−１９２１６９号公報

しかし、特許文献２では、海洋深層水がそのまま用いられているため、摂取するには他の食品に添加するなどの風味調整が必要である。特許文献３では、海洋深層水を風味調整して飲用できるようにしてはいるが、多数の微量成分を所定濃度に調整しなければならない。いずれの場合も、量産して実用化するには難がある。

かかる状況の下、本出願人が海洋深層水の有効利用について研究していたところ、海洋深層水をある条件下で処理した飲料水には恒常性維持効果があることを知見し、本発明を完成するに至ったものである。すなわち、本発明の目的は、海洋深層水から恒常性維持効果のある飲料水を製造する方法を提供することにある。本発明の目的は、恒常性維持効果のある飲料水が量産できて、商業的にも実用可能な製造方法を提供することにある。

本発明にかかる恒常性維持効果のある飲料水の製造方法は、海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理して透過水を得る第１の工程と、この透過水に海洋深層水を加える第２の工程とを含む。透過水のＰＨは、4.８〜6.８に調整されている。

海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理して透過水を得る第１の工程と、この透過水に海洋深層水を加える第２の工程とを含み、電気伝導率を８００〜１２００μＳ／cmに設定して恒常性維持効果のある飲料水をつくることもできる。

第１の工程においては、逆浸透膜の前後圧差を4.０〜7.９ＭＰａに設定するのが好ましい。

本発明にかかる飲料水は、とくに血栓の抑制、動脈硬化などの血栓を直接誘発する要因の抑制も含め、血管内で生じる血液の固まりの発生を抑制するのに用いることができる。なお、本発明における酢酸セルロースには、二酢酸セルロースおよび三酢酸セルロースが含まれる。

海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理すると、体内環境の調整機能を活性化する恒常性維持効果のある飲料水を得ることができる。なかでも血栓抑制効果が認められた点が注目される。どうして血栓抑制効果のある飲料水が得られるのか、その具体的な仕組みは明らかではないが、本出願人は海洋深層水に含まれる分子量の小さい成分に血栓抑制効果があるものがあり、酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理することによって選択的に分離濃縮されると考えている。

その理由を説明すると、逆浸透膜の分離作用は、膜に形成された細孔との大きさの違いによって水中の成分を篩い分けて分離する篩い分け作用と、膜表面の電気的荷電や親水性、疎水性の違いによって、その性質に相対する成分を選択的に吸着保持して分離する吸着作用とに大別される。主に篩い分け作用で分子量の大きい成分が分離され、吸着作用で篩い分け作用で分離できない分子量の小さい成分が分離されるが、逆浸透膜は完全ではなく、篩い分け作用でも吸着作用でも分離されない一部の成分は逆浸透膜を透過する。

逆浸透膜を透過する成分の量および種類は、膜素材の違いによるところが大きいと考えられるが、酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜は、親水性が高く、荷電特性も偏りが小さいことから、吸着作用が比較的小さい特性をもつ。したがって、酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で海洋深層水を膜処理した場合、その中に含まれる分子量の小さい成分は吸着されずに透過し易くなっているうえ、酢酸セルロース膜の吸着特性で血栓抑制効果のある成分を選択的に透過する結果、その透過水に血栓抑制効果が認められたものと考える。ちなみに、ポリアミド系の素材からなる逆浸透膜で膜処理した飲料水では血栓抑制効果は認められないことを確認している。

さらに、海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理して得られる透過水に海洋深層水を加えてつくった飲料水には、血栓抑制効果以外にも様々な恒常性維持効果が認められた。本出願人の研究によれば、酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理した透過水に海洋深層水を加えると、特殊な塩（特殊塩）が生成されることを確認しており、これが恒常性維持効果に関与していると考えている。

すなわち、海洋深層水の原水のＰＨは約7.８の弱アルカリ性を示しているが、この海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理することで、手を加えることなく逆浸透膜の吸着や分極作用によって酸性化した透過水を得ることができる。この透過水のＰＨを4.８〜6.８の弱酸性に調整して海洋深層水を加えることで特殊塩が生成するのである。この特殊塩を析出させて結晶化したものを図１に示す。メチレンブルーで染色すれば無色化することから、この結晶には、海洋深層水や透過水自体には認められない還元性があることが判っている。

かかる製造方法でつくられた飲料水を飲用することで、飲料水に含まれるカルシウムイオンの吸収が促進されて、ミネラルバランスの調整効果があることが確認された。そのほかにも便秘の解消や、頭痛や咽頭痛などの痛みの抑制、血中成分のバランス改善などの効果も認められた。

透過水に海洋深層水を加えて飲料水の電気伝導率を８００〜１２００μＳ／cmにすることで飲用者に効能を想起させる独特の風味付けができる。

本発明にかかる飲料水は、継続して飲用するのが好ましいため、製造コストが高くついて飲料水が高価なものになれば、消費者の購買意欲が低下して商業的に実用化することが困難になる。その点、本発明にかかる製造方法は、複雑な工程が不要なため、比較的低コストで量産できる。さらに請求項３記載の本発明によれば、透過水のＰＨを上記範囲に安定して保持しながら、海洋深層水を脱塩して透過水を効率よく分離できるので、恒常性維持効果のある飲料水を効率よく量産できる。

本発明を量産向けの製造ラインに適用した実施例を図２に示す。製造ラインは、逆浸透膜１のほか、飲料水を貯留するストックタンク２や導電率計３、ポンプユニット４などを備える。ここでの海洋深層水には高知県室戸沖より取水した海洋深層水の原水を用いた。膜処理時の海洋深層水の水温は２５±５℃に設定されている。なお、海洋深層水の原水のＰＨは、約7.８で安定している。

（第１の工程）
海洋深層水は、ストレーナーなどで異物除去した後、図示しない送水ポンプによって製造ラインの原水配管５へ送水されている。原水配管５は、ポンプユニット４を経由して逆浸透膜１の給水口に接続してある。逆浸透膜１には、三酢酸セルロース膜の中空糸からなる逆浸透膜モジュール（東洋紡績社製「商品名：ＨＯＬＬＯＳＥＰ（登録商標）」、銘柄「ＨＭ１０２５５」）を用いた。ここでは、約３８ｍ³ ／ｈの海洋深層水を製造ラインに送水した。

本工程では、海洋深層水を逆浸透膜１で膜処理することにより、ほとんどの塩分が除去された透過水が得られる。逆浸透膜１で分離された透過水は、透過水管６を介してストックタンク２に送水され、濃縮水は排水管７を介して排水される。

逆浸透膜１の前後圧差は、4.０〜7.９ＭＰａに設定する。かかる条件であれば、透過水のＰＨを弱酸性の4.８〜6.８の範囲内に保持しながら、海洋深層水を脱塩して透過水を効率よく分離することができる。前後圧差が4.０ＭＰａより小さいと、ＰＨが下がって4.８を下回るおそれがあるとともに、排水量が多くなって生産性が悪くなる。前後圧差が7.９ＭＰａより大きいと、透過水量は多くなるが、ＰＨが上がって6.８を上回るおそれがあるとともに、不要な成分の透過量が多くなるからである。具体的には、大気圧下に開放されている透過水管６および排水管７に対し、ポンプユニット４による海洋深層水の逆浸透膜１への送水圧を4.０〜7.９ＭＰａに設定した。かかる条件下では、処理した海洋深層水のうち、約６０％が濃縮水として廃棄され、残り約４０％の約１５ｍ³ ／ｈの透過水を得ることができた。このとき、透過水のＰＨは約5.６に安定していた。

（第２の工程）
得られた透過水には血栓抑制効果が認められるので、そのままでも血栓抑制効果のある飲用水として用いることができる。しかし、透過水に海洋深層水を加えることで、特殊塩を生成させることができ、よりいっそうの恒常性維持効果を付与することができる。

そこで、本工程には、自動的に透過水に海洋深層水を加えて電気伝導率を調整するミキシング機構を設けた。ミキシング機構は、透過水を送水する透過水管６の途中に設けられて、加える海洋深層水の量を調整する開閉バルブ９と、開閉バルブ９の下流側に設けられて、透過水と海洋深層水の混合水の電気伝導率を計測する導電率計３と、導電率計３の計測値に基づいて、開閉バルブ９の開度を制御する流量制御機構８とを有し、透過水管６で送水している間に透過水と海洋深層水とを混合するようにした。

詳しくは、原水配管５から分岐して海洋深層水を送水する混合原水配管１０を開閉バルブ９に接続した。導電率計３は、ストックタンクに設けた。流量制御機構８は、導電率計３によって検出されたストックタンク２内の水の電気伝導率と、予め設定された設定値とを対比して開閉バルブ９の開度を自動的に比例制御している。ここでは、設定値は９００μＳ／cmとした。開閉バルブ９を介して海洋深層水が加えられた透過水は、透過水管６で送水する間に透過水管６内で混合されて均質化する。その結果、導電率計３の計測値が安定するため、混合してできた飲料水の電気伝導率をほぼ９００μＳ／cm前後に維持でき、８００〜１２００μＳ／cmの範囲内で確実に調整できた。電気伝導率を８００〜１２００μＳ／cmとしたのは、それより小さいと風味に乏しく、それより大きいと継続して飲用するには塩味が強いからである。透過水に海洋深層水を加えてできた飲料水のＰＨは、およそ5.６〜6.８となった。なお、導電率計３は、開閉バルブ９より下流側の透過水管６に直接取り付けてあってもよい。

かかる電気伝導率に調整した飲料水には、飲用者に効能を想起させる独特の風味がある。得られた飲料水は、ペットボトルにホットパック充填するなどの公知の製造工程を経て、比較的低価格で市場に供することができる。したがって、本発明によって得られた飲料水は、一般消費者が容易に購入でき、極めて実用的である。そのうえ、継続して飲用するだけで、近年増加傾向にある脳梗塞や心筋梗塞などの引き金となる血栓の発生が抑制されるだけでなく、カルシウムイオンの吸収促進によるミネラルバランスの改善や便秘の解消などの生活習慣病をも予防することができるので、その効果は絶大であると思われる。

複数の酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜を直列に接続して膜処理することで飲料水をつくるようにしてもよい。例えば、第１の逆浸透膜と第２の逆浸透膜とを２段直列に設けることができる。この場合、第１の逆浸透膜で海洋深層水を脱塩処理して透過水をつくった後、その透過水を第２の逆浸透膜で膜処理して得られる濃縮水に海洋深層水を加えて飲料水をつくることができる。また、第２の逆浸透膜の膜処理で得られる透過水に海洋深層水を加えて飲料水をつくることもできる。複数の逆浸透膜を直列に接続してあると、経時的な膜の劣化によって、第１の逆浸透膜で処理した透過水の電気伝導率が上昇し、所定の設定値が維持できなくなった場合でも製造を止めないで済むため、量産する上で有効である。

特殊塩の結晶を示す写真 本発明の実施例の製造工程を示す概略図

符号の説明

１ 逆浸透膜
２ ストックタンク
３ 導電率計
４ ポンプユニット
８ 流量制御機構
９ 開閉バルブ

Claims (5)

1. 海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理して透過水を得る第１の工程と、
   この透過水に海洋深層水を加える第２の工程とを含み、
   透過水のＰＨが、4.８〜6.８に調整されていることを特徴とする恒常性維持効果のある飲料水の製造方法。
2. 海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理して透過水を得る第１の工程と、
   この透過水に海洋深層水を加える第２の工程とを含み、
   電気伝導率が、８００〜１２００μＳ／cmに設定されている恒常性維持効果のある飲料水の製造方法。
3. 第１の工程において、前記逆浸透膜の前後圧差が、4.０〜7.９ＭＰａに設定されている請求項１または２記載の恒常性維持効果のある飲料水の製造方法。
4. 恒常性維持効果が、血栓抑制効果である請求項１または２記載の恒常性維持効果のある飲料水の製造方法。
5. 海洋深層水を酢酸セルロース膜からなる逆浸透膜で膜処理して透過水を得る第１の工程と、
   この透過水に海洋深層水を加える第２の工程とを含み、
   第１の工程において、前記逆浸透膜の前後圧差が、4.０〜7.９ＭＰａに設定されており、
   透過水のＰＨが4.８〜6.８に調整されており、
   電気伝導率が、８００〜１２００μＳ／cmに設定されている恒常性維持効果のある飲料水の製造方法。