JP3666986B2

JP3666986B2 - 発芽用種子の保存方法

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Publication number: JP3666986B2
Application number: JP10980296A
Authority: JP
Inventors: 孝司田代; 由理子馬来; 宏明菅野; 光太郎浜
Original assignee: 松下エコシステムズ株式会社
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JPH09294535A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農業食品、特に貯穀類を長期間にわたって維持する貯穀類の保存方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
世界的な食料不足が懸念されている。『地球白書１９９５−９６』（Ｌ．Ｒ．ブラウン編，澤村宏監訳，ダイヤモンド社）によると、世界の穀物備蓄量は１９８７年以降減少している。１９８５年に備蓄量は史上最高の水準に達しているが、その後８年間で１億６３００万トン減少したという。また、１９９３年において、異常な冷夏のために日本で米不足が起こったが、日本政府が２００万トンの緊急輸入をすると発表するや否や、米の世界市場価格が劇的に上昇した。米の世界収穫量は３億５０００万トンに達するが、備蓄が低水準であるために、微妙なバランスを保っていた世界市場が混乱してしまったためであるという。
【０００３】
このような状況下、日本の農業構造，取り分け水稲栽培の構造転換が迫られている。平成６年度の『農業白書』（農林統計協会）においても、平成５（１９９３）年の冷害をふまえ、水稲生産安定化のために、耐病性の強い品種の開発，普及に加えて、耕作方法などにおける基本技術の励行を行うとしている。さらに、国際化が進展する中で各種の施策として、低コスト化，省力化を進め、大規模経営体向けの省力的な水稲管理自動制御システム及びサイロ冷却方式の活用による米の高品質・低コストな乾燥調製貯蔵システムの実用化を図るとしている。
【０００４】
以上の点から、米，穀類などのいわゆる貯穀類の備蓄のための高品質，低コストを実現するための保存システムが望まれていることは明らかである。
【０００５】
米を例に取ると、常温貯蔵で起こる品質劣化を極力防止するためには、低温貯蔵がよいことは明らかである。玄米の水分含量及び保蔵温度と、遊離脂肪酸生成初速度との関係では、玄米の水分含量が望ましい含量において温度が低いほど遊離脂肪酸生成初速度は小さい。また、温度が１５度を下回ると、カビ数やコクゾウの発生量が目に見えて減少する。温度１５℃以下での貯蔵は、低温貯蔵といわれるが、低温貯蔵には次のような利点がある。すなわち、（１）害虫や微生物の害を防ぐ，（２）薫蒸を要しないので、薫蒸による品質劣化が防げる、（３）呼吸による損耗を少なくし、新鮮度を保つ、（４）食味がよい、（５）玄米の搗精効果がよい、（６）米の水分と重量の変化を調節できる点である。しかし、この貯蔵法が実用されているのはごく一部分に過ぎないとされている（以上、『食品学（第２版）』より、古賀克也，冨田祐一郎，福永隆生共著三共出版）。
【０００６】
加えて、食糧を安定的に確保するためには、種子の保存も重要なテーマである。種子を保存するための条件は、低温，低湿状態がよいとされている。穀類が種子であることを考えると、穀類を食糧としての保存をするための条件で保存できれば、他種類の施設は必要がなくなる。
【０００７】
さて、この低温貯蔵を実現するためには、空調システムによって絶えず気温を制御する必要があるが、現行で実施されている常温保存に比べれば高コストとならざるを得ない。そこで、水中あるいは地下において天然の低温を利用して穀類を保存する低温貯蔵法も試みられているが、貯蔵物の貯蔵期間は気温により限定されてしまう。
【０００８】
生物体の生命活動は、空気とともに水を欠かすことはできない。また、生鮮食品，穀類などの保存などについても、水は重要な役割をなしている。水の重要性に関する認識は古くからあったが、生物にとって水がどのような役割を果たしているかに関しては、曖昧なままであった。最近の測定技術の進歩により、細胞内の水の状態についてより具体的な知識が得られるようになった。その結果、細胞内の水は稀釈溶液とは異なる状態にあることが分かった（上平恒，逢坂昭。生体系の水講談社サイエンティフィック１９８９年）。本文献には、水は単一の分子として存在するのではなく、水素結合によって形成された集団として挙動していることが述べられているが、そのような集団はクラスターと呼ばれる。
【０００９】
雪解け水に種子の発芽を高めたり、動植物の成長を促進したりするなどの作用があることが知られているが、この作用に関し、韓国科学院の全教授は、液体の水は５員体，６員環，５員環の３種のクラスターの混合物であり、常温近辺では５員環の水が主体であり、温度を下げてゆくと６員環の割合が多くなると考え、雪解け水は、６員環の割合が多く、この６員環の水は生体に馴染の良い、呼吸されやすい、いわゆる生理活性の高い水として、雪解け水の特異な物性を説明している（久保田昌治おもしろい水の話（株）日刊工業新聞社１９９４年ｐ２８７〜２８８参照）。しかしながらこのような雪解け水も、４〜５日経過すると効果がなくなってしまうといわれ、これがどのような理由に基づくかはまだ良く分かっているわけではない。
【００１０】
水が気体分子と反応して結晶化する現象が知られている。これは、気体分子が水和して、周辺の水分子の構造に影響を与え、水分子の集団に包接されたからである。麻酔薬の作用メカニズムの議論に、薬物分子が水の中に溶けて包接化合物を形成して作用するのか、あるいは細胞膜の中に溶けて膜の外の水の氷構造を発生させるのかの議論があるが、いずれにしても、麻酔は水素結合ネットワークを発生させ電荷の輸送をブロックすると考えられている（茅幸二，西信之クラスター産業図書１９９４年）。
【００１１】
さらにまた、年代物のブランデーやウイスキーのまろやかさや飲料水のおいしさなどについて、クラスターの大きさやその分布という観点からも論じられている。いずれも、おいしいものは、クラスターの大きさが異なるというものであり、¹⁷Ｏ−ＮＭＲにより観測されている。水のクラスターの大きさを変える方法として、天然の涌き水のようにカルシウムなどの無機イオンの共存などの他、セラミックのフィルターや中空糸膜あるいは電気分解の利用、超音波を照射する方法などが用いられている（食品と開発Ｖｏｌ．２４８２−８５（１９８９））。
【００１２】
ところで、空気中に存在する負に帯電した空気イオン（以下、単に負イオンという）が注目を集めている。負イオンには、自律神経系への作用をはじめとして、広く動植物の物質代謝に影響を与えていると言われている（森下敬一『水と生命』参照，美土里書房１９９２年）。特に、人，動物への効果に関しては、精神の鎮静作用，催眠作用，疲労防止，疲労回復作用，鎮痛作用，利尿作用，気管支喘息および慢性気管支炎，風邪の軽快化作用，壮快感効果，動物飼育向上作用があることが実証されており、負イオンのこのような作用を利用するために負イオン発生装置を空調設備に利用する試みが現在盛んに行われている。さらに、負イオンには、脱臭，除塵，除菌促進効果，帯電防止効果があるとされる。負イオンが大量に拡散された空気は本来の空気の組成とは異なるが、その結果本来の空気にはなかった作用が空気に付与されたことになり、このことを空気の活性化というならばこの様な空気は活性空気といえるだろう。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の例のように、新たなる生理活性が付与された物質、すなわち活性物質とするために、水であればそのクラスター構造を制御すること、空気であれば本来存在する空気イオンのうち負イオンを大量に供給することにより、それぞれの活性物質が提供され、使用されている。
【００１４】
しかしながら、活性化された水はあくまでバルクとしての水の作用であり、この水に生理活性が付与されていたとしても、その作用を利用して植物の育成や生鮮食品を保存するときには、植物や食品を水中に浸漬、灌水、あるいは水の散布によらなければならない。殊に食品の鮮度を維持しようとするときに必ずしもその食品を水中に浸漬しあるいは灌水できるとは限らない。しかも、雪解け水に前述のような活性化作用があるとしても、その作用が長続きするわけではなく、また水の活性化処理の手法が必ずしも確立されているわけでもない。
【００１５】
さらに、活性化された空気、すなわち、負イオンが大量に拡散された空気は、コロナ放電によって得ることができるが、この方法を用いる場合は、不純物として人体に有害なオゾン，窒素酸化物が混在しているので、これらを完全に除去しなければならないが、これらの不純物を完全に除去することは困難であり、除去できるとしても高価となるであろう。
【００１６】
レナード効果を利用して負イオンを発生させる方法は、例えば特開平４−１４１１７９号公報（陰イオン製造方法及びその装置）に記載されている。この先行例に記載された方法は、要するに、微細水滴製造機にて水から微細水滴を発生させると同時に、この微細水滴に風速０．５〜５０ｍ／ｓｅｃで空気を吹き込み微細水滴混合空気とし、そのあと、この微細水滴混合空気を分離器に通して少なくとも粒径１μｍより大きな微細水滴を分離して超微細水滴混合空気となし、該超微細水滴混合空気１ｍ³中に陰イオン（負イオン）を１．２５×１０⁹以上発生させるというものである。このとき発生させた負イオンには上記のような不純物は含まれていない。
【００１７】
しかし、上記方法によって製造された負イオンを含む空気の生理活性に関しては、負イオンのみの作用によって得られているかどうか、生理活性として、農産食品の保存期間を延長することができるものであるかどうかについては未だ未解明のまま残されている。
【００１８】
本発明の目的は、農業食品、特に穀類に接触的に作用して食品保存物の品質を長期間にわたって維持させる食品の保存方法を提供することにある。
【００１９】
上記目的を達成するため、空気中で水を分裂させ微細水滴を発生させ発生した微細水滴を分離し負イオンを発生させ、発芽率が保持されるようにその発生した負イオンを含む空気中に発芽用種子を保存することにより発芽用種子の発芽率を高い率に保持するものである。
【００２０】
（１）定義
本発明において「生理活性」とは、貯穀類をはじめとする農業食品の保存において、農業食品の物の生命活動を促進しおよび／または抑制することにより通常予測されるのとは異なる現象が起こることをさす。その現象は、分子レベルのミクロのものであっても、個体レベルのマクロのものであっても良い。そのような現象を起こす機能のある物質を「生理活性物質」という。例えば、この発明における生理活性とは、貯穀類の長期保存における鮮度維持のことを示す。ところで、貯穀類なども、生鮮食品などと同様に収穫後も呼吸などの生命活動を保持している。
【００２１】
本発明において「活性化」とは、水など通常は特別の生理活性を有しない物質の構造および組成を変えることによって、対象に作用して種子の発芽，動植物の成長，ブランデー，ウイスキーのまろやかさなどのような本来は顕著に示されない生理活性を発現させる特性を付与することをいい、活性化された物質のことを「活性物質」と称する。ただし、本発明においては単に「構造」と記した場合には、構造式に代表される化学構造および成分組成両方を指す。
【００２２】
本発明において、温度１５℃以下において、相対湿度７０〜９０％となるような空間において、該高湿度空気に含まれる成分が保存物に対して接触的に作用してその品質の保存性を発現することを特徴とする高湿度活性空気を「真気」という。「真気」の語源は、例えば中国の古書『黄帝内経』などに見られ、現在の中医学では、人間が生きる上で根本となるものの意味で用いられる用語である。本発明にいう「真気」は、中医学で用いられる「真気」を直接意味するものではない。
【００２３】
本発明において、真気を製造する装置を「真気発生機」，真気を用いた食品保存庫のことを「真気保存庫」という。
【００２４】
本発明において「接触的」とは、貯穀類の表皮など外界の水分や空気と接触する部位において、真気が接することをいう。接触した真気の活性点への作用には２様式が考えられる。それを「直接作用」「間接作用」と呼ぶ。「直接作用」とは、真気が作用点に対して直接働きかけて引き起こす場合のメカニズムを指し、「間接作用」とは、真気が生物体内に存在する「受容体」に働き、活性点に対しては、真気が受容体に働きかけたことによって生成される物質やその他の信号がセカンドメッセンジャーとして働くメカニズムのことを指す。「受容体」は、実在しても非実在でも良い観念的なものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（１）真気の製造方法
本発明にいう真気は、理想的には、水と空気に外部エネルギーを加え水を分裂させる工程によって得られるが、その際に生じると考えられる微細水滴を完全に除去することにより得られる。しかし、発生した水滴を完全に除去しなければ真気の効果が発現しないというわけではない。
【００２６】
原料に用いる水は、水道水や蒸留水、さらに井戸水などの天然水などいずれも用いることができるが、表面張力，粘度，溶質，溶存酸素濃度，水素イオン濃度，酸化還元電位などの水質を変えることにより、製造される真気の構造を変えることができる。さらに、水に何らかの機能を付与したもの、いわゆる活性水を用いても良い。また、原料として用いる空気は、天然の空気や真気を用いることができるが、いずれの場合も、清浄度，酸素濃度，相対湿度等の組成に注意すべきであり、また、真気の成分と反応して新たに生理活性物質を生ずるような微量成分にも注意すべきである。逆に、以上述べた水，空気の各種組成を制御することにより真気の構造を制御することができる。
【００２７】
外部エネルギーの付与は、空気に運動エネルギーを与え、運動する空気中に水を噴射させることである。高速で流動する空気中に噴射された水は分裂し、レナード効果（滝効果）又はシンプソン理論（水滴分裂説）によって空気中に負イオンを発生し、また、水の分裂によって中性成分を生ずる。中性成分は、外部エネルギーを得て構造化が進んだ状態にあり、電荷を持たず、さらに水の分子が有限個会合したクラスターといわれるものが観測される。空気中に残存する水滴は可及的にこれを除去する。この際、膨張収縮、平衡を考慮することにより、真気の構造を変えることができる。すなわち、真気製造時における風速、噴射圧、接触温度、噴射水を衝突させる板の角度、板間隔などは重要である。また、その製造装置の材質によっても真気の構造を変えることができる。混合系を含む真気は外部エネルギーが付与されて流動し、食品の生物体に接触的に作用して、その生物体に生理活性を起こさせ、あるいは、空間において除塵、脱臭などの作用を起こさせる。
【００２８】
真気製造工程は、気体と液体を接触させる工程（第１工程）と、そこで製造されたものを精製する工程（第２工程）とに分けることができる。真気発生機において、これらの工程をそれぞれの独自の反応器あるいは精製装置によって行っても良いし２つの工程を１つの反応器によって同時に行っても良い。逆に、これらの工程を３つ以上の反応器によって行っても良い。また、第１工程のみを目的とした反応器と、第１工程と第２工程両方を行うことを目的とした反応器との組み合わせでも良い。
【００２９】
第１工程の気液の接触は、レナード効果、およびシンプソン理論に基づいて行う。第１工程反応器への原料水の導入の動力源として、原料水の反応器への自然落下、ポンプによる送液、圧力による圧入等を上げることができる。原料水の反応器への導入口の構造としては、反応器での反応を促進するために、配管を細くするのが良い。しかし、配管が細すぎると真気の発生量が減少するので、ノズルを用いるのが好適である。
【００３０】
図１に示した如く、各種用途別にスプレーパターンの異なるものが用いられる。図１はスプレーイングシステム社製のノズルパターンを示している。霧化を目的としたエアーアトマイジングには一流体微噴霧ノズル及び気体と液体とによる二流体微噴霧ノズルは対象外として、本霧化用ノズルによる「真気」発生用には用いない。
【００３１】
噴射圧の重要性を前述したが、負イオンの発生量はスプレーパターンにも関連しており、ホロコーン、フルコーン、フラット、ソリッドの順序でスプレー速度効率が増加しており、また、衝撃効率も順次高くなる。従って、スプレー速度効率の高いノズルほど負イオン発生量が多くなる。
【００３２】
図２に、スプレー粒子の代表粒子径（Ｍ．Ｖ．Ｄ）を示したが、これはレーザー光線を使用して測定したもので、Ｍ．Ｖ．Ｄ粒子径とはスプレーされた粒径の５０％がその粒子径以下であり、他の５０％はその粒子径以上であり、Ｍ．Ｖ．Ｄ粒子径と中性成分としての水の分子が有限個会合したクラスターと相関性があり、さらに生理活性とも相関性がある。即ち、Ｍ．Ｖ．Ｄ粒子径が小さい方がさわやかな環境を作り出す。ホロコーンは負イオンの発生量は少ないが、Ｍ．Ｖ．Ｄ粒子径が小さいため、最も最適に真気に満たされ空間を創造する。
【００３３】
噴射された水は、反応器の中の衝突板に分裂してレナード効果を起こす。衝突板は、固定式でも、可動式でも良い。負イオンの発生量はスプレーノズルと衝突板との距離、及び衝突板の形状、材質、スプレーパターンによる衝突角度等に関連する。最適な距離はスプレーパターンによって異なるが、５ｃｍ〜３０ｃｍ以内である。材質としては、比重が大きいものがよく、スプレーパターンによる衝突角度はいずれの場合も直角がよい。衝突板の装置角度は板上に水たまりができないようにすることが大切であって、水たまりの上にいくら噴射しても負イオンの発生量は極端に低下する。
【００３４】
図３は直角に曲げたＬ型衝突板にスプレーをしている状況で、衝突板上にスプレーをしている状況で、衝突板上に水たまりが見られない。さらに、衝突面上に溝を作り水切れもよくすると負イオン発生量はさらに増大する。
【００３５】
第１工程は、レナード効果，シンプソン理論を起こさせるための処理であり、反応器内に空気が導入され、その空気中で水を分裂させる。空気の導入の動力源は、ファンを使用したり、反応器を減圧にさせたり、逆に高圧空気を使用することにより導入することができる。反応器内に空気を導入する場合、地球の自転によるコリオリ力はＰは、
Ｐ＝２ｍｖω
ｍ；質量
ｖ；速度
ω；回転の角速度
が働くように導入するとともに遠心力Ｆは、
Ｆ＝ｍｒω²；
ｒ；半径
が十分に働くように空気を旋回流として導入する。その際、反応器への入り口流速が１０〜１２ｍ／ｓの場合は、出口流速を８〜１０ｍ／ｓと入り口流速に対して出口流速が少し小さい方が好ましい。
【００３６】
第２工程は、製造した“粗真気”をさらに精製するための処理である。第２工程においては、主として水滴の除去などの分離と、さらに除去される水滴を原料として第１工程で行った反応を推進する反応（後反応）に分けることができる。第２工程で処理中の空気に平衡，圧縮，膨張機能を加味すると、水滴の除去などの分離とともに、第１工程での反応が推進される。
【００３７】
第１工程から第２工程への移送は、静圧（ｍｍＨ₂Ｏ）が発生しないように結合すると良い。例えば、第２工程にサイクロンセパレータを使用する場合は、コリオリ力が働くように導入するとともに、サイクロンセパレータの入口形状は、渦巻式として連結すると水滴の分離工程が良くなると同時に静圧も抑えられる。
【００３８】
真気は、例えば図４に示す真気発生機を用いて発生させる。図４に示す真気発生機の仕様は以下のとおりである。
【００３９】
１．反応器寸法；２００φ×４００Ｈ（ｍｍ）
容積；１２リットル（ｌ）容
材質；ガラス
形状；セパラブルフラスコ
空気取入口及び吹出口
；接線型
；４０×１００（ｍｍ）
２．スリーワンモータ
形式；ＢＬ１２００Ｚ
回転数；最大１２００ｒｐｍ
３．撹拌羽根
形式；平板４板型
傾斜角度；４５℃，２０℃，１０℃，３種類
４．ノズル
形式；ホロコーン（スプレーイングシステム社製）
サイズ；０．５
個数；４個
５．水槽
寸法；２００φ×４００Ｈ（ｍｍ）
形式；オーバーフロー型
室；塩ビ製
６．ポンプ
形式；渦巻型ポンプ
１３リットル（ｌ）／ｍｉｎ×２３．５ｍ×０．４ｋｗ
７．送風機
形式；ターボファン
４ｍ⁹／ｍｉｎ×５５ｍｍＡｑ×０．２ｋｗ
８．サイクロンセパレータ
寸法
外径（Ｄ₁）；１８０φ（ｍｍ）
内径（Ｄ₂）；１３０φ（ｍｍ）
円筒部高さ（Ｈ₁）；２００Ｈ（ｍｍ）
コーン部高さ（Ｈ₂）；２００Ｈ（ｍｍ）
空気取入口；渦巻型
６０×１４０（ｍｍ）
材質；ガラス
図４において、１２リットル（ｌ）容のセパラブルフラスコ１を反応器に用い、これにスリーワンモータ２とホロコーンノズル４の４個を取り付けた。スリーワンモータ２の軸には撹拌羽根３として水平方向に１０度の角度を持つ平板の平板羽根を取付け、セパラブルフラスコ１の下部に空気取入口９及び上部に吹出口１０を空気の流れが接線型になるように取り付けた。
【００４０】
セパラブルフラスコ１の底部には、水溜りしないようコックの開閉を調整できるようにして水槽５に接続した。
【００４１】
ホロコーン型ノズル４の４個へポンプ６より、１．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で水槽５の水を送り、セパラブルフラスコ１内に水を噴射しながらスリーワンモータ２を５００ｒｐｍで回転させ、空気取入口９の気流流速を１０ｍ／ｓｅｃに設定して送風機７より空気を吹き込み、サイクロンセパレータ８の出口より真気を得た。得られた真気は、相対湿度８０％ＲＨ、負イオン濃度は２５，０００個／ｍｌであった。
【００４２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
【００４３】
（参考例１）
イオンの測定
図４に示す真気発生機と、比較のため電気式コロナ放電型イオン発生器を用いた。評価には、アクリル製の箱（縦１ｍ，横１ｍ，高さ１ｍ）を用いた。
【００４４】
真気発生機は、測定ボックスの壁面から５ｃｍのところに置いた。イオン測定器を真気発生機から１０ｃｍの所（場所Ａ）と、同じ高さで５０ｃｍ離れた所（場所Ｂ）において同時に測定した。真気発生機の運転開始後、ただちにイオンの発生が認められ、一定の値が保持された。稼動１０分後負イオンを測定したところ表１のような結果を得た。
【００４５】
【表１】

【００４６】
一方、電気式コロナ放電型イオン発生器を測定ボックスの中に入れ、該イオン発生器の近傍の１０ｃｍの所（場所Ａ）と、やや上方８０ｃｍの所（場所Ｂ）とに設置し、同時に測定した。測定開始後、場所Ａにおいてはただちに、場所Ｂにおいてはややおくれて、イオンの濃度が急激に上昇することが観測されたが、その後徐々に下がりはじめた。表４には稼動１０分後のイオンの測定結果をあわせて示す。
【００４７】
（参考例２）
真気発生機として、水を固定羽根（衝突板）に吹付けてこれを分裂させる形式のものを用い、また、気液の分離は、膨張，収縮，平衡を繰返させることにより空気中より水滴を除去することに行った。一定時間運転後、真気発生機のスイッチを切り、一定時間毎にイオン濃度を測定した。イオンの測定場所は、実施例２の場所である。イオン濃度はスイッチを切った後８分間記録した。その結果を、図５（場所Ａ，Ｂにおける負イオン濃度の減少）に示す。負イオンは、時間に対して対数−対数グラフ上において直線的に減少した。
【００４８】
（参考例３）
参考例１と同型の真気発生機を用い、３坪の部屋（内容積２１．４ｍ³、室内表面積４７．２ｍ³）の部屋を真気で満たして真気ルームとした。ただし、タンクの水温を１１．５℃とし、真気発生機と部屋とを結ぶライン上に設けられた加熱器の温度を２３．０℃とし、真気ルーム内の温度を２４℃，湿度６０％とした。真気ルーム内の温湿度が一定となったところで、真気発生機を完全に停止させ、１５分間イオン濃度を測定した。その結果を図６（アクリル板の容器、真気ルームおよび計算値）に示す。負イオンは、時間に対して対数−対数グラフ上において直線的に減少した。
【００４９】
（参考例４）
真気の構造
イオンの減少に関する実験を数値的にシミュレーションした。計算結果を図６（アクリル板の容器，真気ルームおよび計算値）に示す。計算値においても、時間に対して対数−対数グラフ上において直線的に減少した。
【００５０】
以下に、シミュレーションの趣旨ついて説明する。真気中に含まれている負イオンの構造は、Ａ-Ｗｎ（Ａ：Ｏ₂，ＯＨ，Ｎ₂等，Ｗｎ：（Ｈ₂Ｏ）ｎ，ｎ＝１，２，３）と表すことができる。真気の製造において、Ａやｎが選択して合成されるものではないので、様々な分子あるいはクラスターの混合物であり、各々の分子あるいはクラスターには、それぞれ固有の安定性があると考えられる。真気は半減期を横軸にしたときにも量的分布を示すことになるが、これを半減期分布と定義する。すなわち、真気は分子量分布、組成分布および半減期分布を持つ。負イオンの消滅は、負イオン１分子が電子受容体に電子を与えて中性分子となる機構を考えることができるので、ある構造の負イオンのみに着目した場合、その減少は一次反応式（３）
Ｃｉｔ＝Ｃｉｅｘｐ（−ｋｉｔ） ……（３）
Ｃｉｔ；時刻ｔにおける成分Ａｉの濃度
Ｃｉ；成分Ａｉの初濃度
ｋｉ；成分Ａｉの反応速度定数
ｔ；時刻
に従うと考えられる。実施例２，３において観測されたイオンの減少は、様々な構造を持つ負イオンが固有の半減期によって消滅しているものの総和である。したがって、観測されるイオンの減少、すなわち、イオン濃度の変化は、式（１）
【００５１】
【式１】

【００５２】
Ｃ；観測開始後時刻ｔにおける空気イオン濃度
Ｃｉ；成分Ａｉの観測開始時の濃度
ｋｉ；成分Ａｉの反応速度定数
ｔ；時刻
に従う。
【００５３】
そして、この検討からイオンの減少を測定し、これを対数−対数グラフ上に図示したときの傾きは半減期分布の違いによるものであることが分かった。実施例３において、場所Ａ，Ｂにおけるイオンの減少の傾向が同一であるのは、両場所において、半減期分布が一致しているからである（図５参照）。さらに実施例３において、アクリル板内でも真気ルーム内でも同一の傾きであることが示されている。このことは、イオンの混合物が空間内に均一に分布していることも示すものである。表２にシミュレーションに用いた各種のパラメーターを示す。
【００５４】
【表２】

【００５５】
イオン成分Ａ1〜Ａ11の各々の濃度変化の様子を図７（ある構造のイオンの濃度変化）に示した。また、５，６０，１２０，３００，６００，９００秒後の各種イオンの半減期分布を図８（時間経過による分布の変化）に示す。
【００５６】
次に、半減期３０秒以下，１００秒以下，１４０秒以下，２４０秒以下の負イオンが観測される場合を図９（半減期分布の違いと観測されるイオンの減少）に示す。この場合は、半減期の長いものが加わるにつれて、観測されるイオンの変化が異なることがわかる。逆に、観測されるイオンの変化（Ｓ字型の減少，Ｌ字型の減少）などから、半減期分布を予想することができる。
【００５７】
（参考例５）
真気の水のクラスターの構造
真気の中性成分の分析は、質量分析法によって行った。質量分析計は四重極質量分析計を用い、コロナ放電によって得られる活性アルゴンガスにより大気圧下でイオン化をすることによって測定した（Ｍ．Ｔｓｕｈｉｙａ，ｅｌａｌ．，ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙａｎｄＩｏｎＰｒｏｃｅｓｓｅｓ，９０，５５−７０（１９８７）．）。サンプリングは、イオン源の周囲を湿度８０％以上の真気で満たして行った。サンプルのイオン化は、高電圧の針の近傍において、中性成分が活性アルゴンガスと反応し電子が針に捕捉されることにより正イオンが生じることにより行われる。通常この反応の場はガラス管によって囲われている。
【００５８】
真気はガラス管の外部から供給されるので、ガラス管の径や形状によって、同一のサンプルであっても観測されるスペクトルは異なる。真気を観測する場合、管径が細いほど針先でのサンプルの凝縮は起こりにくくなり、実際よりも小さなクラスターが観測される場合がある。本実施例においては、管の内径が３ｃｍ，長さが６ｃｍのものを用いた。同一のサンプルでも、管の内径が２．５ｃｍ，長さが５．５ｃｍとなっただけで観測される分布が異なる（通常、分布が高質量数側にシフトする）。
【００５９】
図１０（真気中の水クラスターの分布に対する針温度の影響）に、針温度を変化させたときの真気中の分布の変化や、水クラスターの構成分子数の変化を示した。このときの真気の湿度はイオン源のガラス管内において９９％であった。平均構成分子数Ｎは、式（２）
【００６０】
【式２】

【００６１】
Ｉｉ；ｉ番目の質量数の強度
ｎｉ；ｉ番目の水クラスターの構成分子数
で計算した。針温度を上げることによって、分子量の分布が高質量数から低質量数に移ってきていることが明らかである。さらに、針近傍での凝縮はあまり起こっていないことが示されている。この検討から、真気の典型的なチャートを図１１に示した。針温度の変化による分布の変化は、ガラス管への導入方向によっても変わるが、本実施例の結果は、ガラス管の下方より真気を導入して計算したものである。
【００６２】
次に、真気のクラスターと天然に存在する空気中に含まれる水のクラスターを比較した。真気は、高湿度であるため、低湿度の場合は室内の空気を使用すれば測定可能であるが、高湿度となると人工的に製造する必要がある。天然の空気中の水分は、水を加熱すれば得ることができるので、次のように測定を行った。
【００６３】
高湿度空気の水源は、３００ｍｌの三つ口フラスコに水を入れ、それを加熱することによって得た。加熱は水浴を用いて行い、アルゴンガスを流通させ、液面近傍のクラスターをガラス管とプラスチックチューブを用いてサンプリングしてイオン源の中に導入した。湿度は、イオン源の中の湿度を測定したが、アルゴン流量を変化させることによってイオン源内の湿度は変化させることができた。
【００６４】
この時に針先での凝縮が懸念されたので、針温度の影響を調べた結果を表３に示す。
【００６５】
【表３】

【００６６】
表３に明らかなとおり、水源の温度が４６℃のとき、やや凝縮が起こっていることが分かる。なお、５３℃の時は、４６℃のときよりも大きなクラスターが得られているが、凝縮の影響はなかった。また、水源の温度が高いほど大きなクラスターが得られた。この結果は、水を加熱して得た水のクラスターは、天然の高湿度空気中の水のクラスターと同様の傾向を示すものと思われるが、実験装置の構造（ガラス管の大きさ，形状や、装置全体の大きさ，形状）に大きく依存していることを示している。水を加熱した場合の、比較的高湿度の場合の水のマススペクトルを図１２に示した。
【００６７】
また、相対湿度と水のクラスターの平均構成分子数との関係を表４に示した。
【００６８】
【表４】

【００６９】
天然の空気中においては、湿度が高くなるにつれて水のクラスターの大きさは大きくなるが、真気の場合は、高湿度の場合においても凝縮の影響が少なく、表３に明らかなとおり、比較的小さなクラスターが観測された。
【００７０】
（実施例１）
真気発生機を、冷蔵庫，倉庫などの保存庫に接続し、適当な循環回数で真気を送り込むことにより保存空間を作成した。
保存空間の相対湿度は、所定量の乾燥空気によって希釈してもよく、また、製造された真気を熱することにより相対湿度を下げる方法でも良い。乾燥空気として用いられる空気は、十分に湿度の低い外気を用いても良い。
【００７１】
保存空間の清浄度を保つ場合等、必要に応じて保存空間に清浄な外気を導入しても良い。また、原料水に水道水や比較的塩分の高い水を用いる場合は、少量の水を常時導入して水タンクの中を清浄に保つのがよい。
【００７２】
真気保存庫Ａを作製した。保存庫１１には内容積が、５００ｌのステンレス製の箱を用い、真気発生機１２は図１３のように接続して、真気保存庫Ａとした。これを、循環回数６０回／時間で真気発生機を運転し、箱に真気を送り込んだ。ただし、予定外の外気の侵入を防止するために庫内に計算量の外気を導入した。外気の導入には、濾過用のＨＥＰＡフィルター１３を通してエアレーションユニットＭＡＵ−１Ｃ（東京理化器械）を用い、導入量は１分間当たり内容積の０．１％とした。また、真気発生機１２の水タンク５は、抗菌活性炭フィルターアビオＡシリーズ（クリタック）を通過させた水道水を１分間当たり２０ｍｌの水をオーバーフローさせた。
【００７３】
比較のため恒温恒湿庫ＰＲ−３ＳＴ（タバイエスペック）を庫内温度１０から１５℃，相対湿度７０〜８０％で長期連続運転が可能な仕様として入手した。なお、真気保存庫と同様な方法により庫内に計算量の外気を導入した。
【００７４】
また、比較のため、貯穀類をポリエチレン袋に入れ、それをポリプロピレン製の入れ物に入れて室内に放置した。
【００７５】
以上の真気保存庫と、恒温恒湿庫，室内放置（ポリエチレン内）にて貯穀類保存実験を行った。
【００７６】
実験は、大豆，小麦，玄米，精白米を、それぞれ真気保存庫および恒温恒湿庫内において庫内温度１３℃，湿度７５％ＲＨで長期保存を実施した。また、ポリエチレン袋内に入れたまま室内に放置したものと比較して保存性を評価した。
【００７７】
保存性は、次の点により知ることができる。水分や黴数のほか、チアミン，総トコフェロール，直接還元糖，抽出油の酸価，脂肪酸度，過酸化物価などの化学的測定が試みられ、さらに、大豆については物性試験を、大豆と玄米について発芽試験を、精白米に関しては食味試験を実施し、保存性の評価を行った。各種データは次の方法により求められた。
【００７８】
水分：検体をコーヒーミルにより粉砕後、所定量を秤量し、強制循環式温風乾燥機により乾燥（小麦，玄米，精白米は１３５℃ ３時間，大豆は１３０度２時間）し、シリカゲルデシケーターにて放冷した。乾燥により減少した量を水分量として初期重量で除し、水分（％）を求めた。
【００７９】
黴数：検体１０ｇを無菌的に秤量し、９０ｍｌの滅菌したリン酸緩衝生理食塩液を加え十分に混合した。調製した試料液及びその段階希釈液を各１ｍｌずつをそれぞれ２枚のシャーレに分注した。クロラムフェニコール加ポテトデキストロース（グルコース１０％）寒天培地約１５ｍｌを加えて混釈し、凝固させ、２５℃で７日間培養した。培養後、生育した黴集落数を計測し、集落数に希釈倍数を乗
じたものを検体１ｇ当たりの黴数とした。
【００８０】
チアミン：氏家らの方法により（ビタミンＶｏｌ．６４，３７９（１９９０），）行った。試料を酸性条件下タカジアスターゼにより酸素分解し、脱着後、高速液体クロマトグラフィーにより定量した。
【００８１】
総トコフェノール：０．５ｇの試料を６０ｍｌの遠心管に秤量し、０．５ｍｌの１（ｗ／ｖ）％塩化ナトリウム用役，１０ｍｌの３（ｗ／ｖ）％ピロガロール／エタノール試液、および１ｍｌの６０（ｗ／ｖ）％水酸化カリウム試液を加え、水浴中、７０℃で３０分間，けん化を行った。反応終了後、２２．５ｍｌの１（ｗ／ｖ）％塩化ナトリウム試液を加え、１５ｍｌのヘキサン／酢酸エチル（９／１）で３回抽出した。溶媒残去後、残渣をヘキサンに溶解し、高速液体クロマトグラフィにより定量した。
【００８２】
直接還元糖：ソモギ法の変法により行った。試料を中性条件下超音波により抽出し、酢酸鉛で除蛋白した後、１０００ｍｌに定溶した。濾過後、炭酸ナトリウムにより脱鉛し、濾過をして試験溶液とした。Ａ液は、９０ｇの酒石酸カリウムナトリウム（ロッシュル塩）と２２５ｇのリン酸三ナトリウムを７００ｍｌの水に溶解し、これを３０ｇの硫酸銅を水に溶解した液及び３．５ｇのヨウ素酸カリウムを少量の水に溶解した液を順次加え、水を加えて全量１０００ｍｌとした。Ｂ液は、９０ｇのシュウ酸カリウムおよび４０ｇのヨウ化カリウムを水に溶解して１０００ｍｌとしたものを用いた。１００ｍｌの共栓三角フラスコに１０ｍｌのＡ液と試験溶液（５〜２５ｍｇの還元糖を含む量に相当する量）を入れ、水を入れて全量３０ｍｌとした。沸騰石を数個入れて加熱し、３分間沸騰した。その後、氷冷し１０ｍｌのＢ液と、１０ｍｌの２Ｎ硫酸を加え、室温で２分間放置した。指示薬を、１％可溶性デンプン試液とし、終点が青色になるまで、０．０５Ｎのチオ硫酸ナトリウム試液により滴定した。空試験を実施した。
【００８３】
抽出油の酸価，過酸化物価：試料をビーカーに採取し、クロロホルム／メタノール（２／１）を適量加え、１分間ホモジナイズした。上澄みを分液ロートに移し下層を分離し、下層を硫酸マグネシウムで脱水し、溶媒留去をした。残渣を窒素ガスを利用して溶媒を完全に除去し、抽出油とした。酸価および過酸化物価は、常法を用いて分析した。
【００８４】
脂肪酸度：２０．０ｇの試料を精密に量り取り、三角フラスコに入れ、ベンゼン５０ｍｌを加え、共栓をして１分間振とうした。室温で１時間振とうし、５０ｍｌのメスシリンダーを受器として濾過し、フェノールフタレインアルコール試液を指示薬として０．０５Ｎ水酸化ナトリウム試液で滴定した。空試験を実施した。
【００８５】
バーオキシダーゼ力価：試料を粉砕し、５ｇを正確に量り取り、５０ｍｌの水を加え冷却しながら６０分間穏やかに撹拌して抽出した。これを、３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、濾紙で濾過して試験液とした。分光光度計のセルに１．４ｍｌのアミノアンチピリン／フェノール試液と１．５ｍｌの過酸化水素試液を入れ、さらに、試験液０．１ｍｌを加えた。２５℃，５１０ｎｍにおける吸光度の増加を記録した。
【００８６】
大豆の物性試験方法：試料大豆５０ｇを精製水２５０ｇに１５℃，２４時間浸漬した。浸漬液と濾別し、大豆は重量を測定し、浸漬による重量増加率％（１００×浸漬後の重量増加分（ｇ）／無水物重量（ｇ））を求めた。その後、蒸し器中で３０分間蒸煮し、蒸煮後重量測定し、蒸煮大豆の重量増加率％（１００×浸漬，蒸煮による重量増加分（ｇ）／無水物重量（ｇ））を求めた。この大豆はラップをして２０時間保存したのち、クリープメーターによる破断試験に用いた。一方、浸漬液は、２５０ｍｌに定溶した後アルミ製秤量瓶に浸漬液２５ｍｌを採取し、常圧乾燥（１０５℃，２時間）後、残留物の重量を測定し、溶出固形分（％）（１００×残留物の重量（ｇ）／無水物重量（ｇ））を求めた。
【００８７】
クリープメーターによる物性試験は以下のように行った。クリープメーターは、ＲＥＯＮＥＲＲＥ−３０５（山電）を用いて行い、データを解析したソフトは破断強度解析（Ｖｅｒ．２．０，山電）を用いた。クリープメーターの設定条件は、設定速度０．５ｍｍ／ｓ，設定歪率９０％，プランジャーは円形（直径５ｍｍ）を用いた。
【００８８】
発芽試験方法：発芽用種子１００粒を精製水中で１５℃，２３．５時間吸水させた。その後、次亜塩素酸ナトリウム例えば（キッチンハイター（商品名））ならば１ｍｌ）を用い、さらに３０分間処理した。大豆は直径１５０ｍｍのシャーレ，玄米は直径９０ｍｍのシャーレを用いた。シャーレは培地として脱脂綿をなるべく嵩が低くなるようにして敷き詰め、上に濾紙を敷き、濾紙がつかる程度に水を入れ、種子を１つのシャーレあたり５０粒で重ならないように並べた。２０℃の培養器において、玄米は１４日間，大豆は７日間観察し、各種子から、芽および根が１ｍｍ以上出ている状態を発芽している状態として、発芽数を求めた。食味試験は以下の試験例中において詳述する。
【００８９】
（試験例１）
大豆８００ｇを、真気保存庫，恒温恒湿庫およびポリエチレン袋内で６カ月間保存した。６カ月後、保存した大豆を取り出し、生化学的試験，物性試験，発芽試験を行い、結果をそれぞれ表５，６，７に示す。
【００９０】
【表５】

【００９１】
【表６】

【００９２】
【表７】

【００９３】
その結果、真気中で保存したものは発芽率が良く、浸漬による溶出固形分が少ないことが分かった。他の点は、対照保存庫と、室温と同等であった。
【００９４】
（試験例２）
玄米８００ｇを、真気保存庫，恒温恒湿庫およびポリエチレン袋内で６カ月間保存した。６カ月後、保存した玄米を取り出し、生化学的試験，発芽試験を行った。それぞれ結果を表８，９に示した。
【００９５】
【表８】

【００９６】
【表９】

【００９７】
（参考試験例１）
精白米（平成６年度産コシヒカリ）を、真気保存庫，恒温恒湿庫およびポリエチレン袋内で６カ月間保存した、生化学的試験を行った。その結果を表１０に示す。
【００９８】
【表１０】

【００９９】
また、７カ月間保存したものについて官能検査を実施した。官能検査は、（財）日本穀物検定協会中央研究所で開発された食糧庁方式や農林省食品総合研究所等の方法を参考に実施した（パネル３０人，女性）。３保存方法間における比較をアンケートによって行った。
【０１００】
アンケートによって得られた項目別評点平均の検体（１検定）を行い、その結果を表１１に示す。
【０１０１】
上記試験の実施直後に、新米（平成７年度酸コシヒカリ）を追加し、直感的な方法で４試料を好きな順に順位付けるアンケートを実施した。その結果を表１２に示す。
【０１０２】
さらに、この結果を順位法の検定表を用いる方法により統計処理を行ったところ、おいしい精白米の順位としては、新米，恒温恒湿庫，室内保存，真気保存庫の順であり、隣接順位間および恒温恒湿庫と真気保存庫との間には有為さが認められなかった。なお、パネラーの好みは、ケンドールの一致性の係数Ｗを用いる方法により、危険率５％で好みが一致している、ということが確認されている。新米（平成７年度産コシヒカリ）を追加直感的な方法で４試料を好きな順に順位付けをした。
【０１０３】
【表１１】

【０１０４】
【表１２】

【０１０５】
この結果は、いずれの保存米も、新米以上においしいものは見出されなかったが、真気保存した精白米の評価には注目すべき点がある。すなわち、好きな順に並べる評価において、最も好きな順位として挙げた人と最も嫌いな順位として挙げた人が両極端に分かれたことである。以上の実施例で述べたように、どの保存方法で保存したものも生化学的検査において特別な挙動をしていることとは考えられない。真気で保存した精白米が両方の嗜好に分かれて評価されている理由は、常識的な生化学的な検査では説明しきれないメカニズムが作用している可能性も示唆される。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明における結果から、真気が温度１３℃において相対湿度７５％の真気空間において、大豆，玄米の発芽率が高い率に保持されていた。発芽はまず吸水が起こり、それにより各種スイッチが入れられ、発芽が開始すると言われている。真気中で保存したものの発芽率が高い理由は、
（１）吸水システムに対して保存期間を通じて働きかけ、吸水が効率的に行われた。
（２）保存期間中を通して真気が大豆、あるいは玄米に対して働きかけ、生存のための必要最小限の生化学反応のバラスンをはかり、発芽に際しても効率的に反応することができた。
ということが考えられる。
【０１０７】
さらに、大豆，玄米，小麦，精白米において、生化学的分析値が、対照保存庫のものと比較してほぼ同等であり、また、室内放置のものと比較して全般に良好と考えられる値を示している。ところで、対照保存庫は温湿度管理に関して現在考えられる最高水準の保存庫である。そこで、これらの貯穀類の保存は温湿度管理がポイントである点を考えれば、真気を利用した保存方法が対照保存庫と遜色ない結果であり、したがって、現在考えられる最高水準の保存を行ったことになる。さらに、大豆，玄米において、発芽率が良好であったが、発芽率に影響を与える項目（良好な呼吸のバランスによるＡＴＰの節約，各種酸素の良好な保全）について生化学的分析を実施していれば、さらに良好な結果が得られていたと思われる。
【０１０８】
空気中で水を分裂させ微細水滴を発生させ発生した微細水滴を分離し負イオンを発生させ、その発生した負イオンを含む空気中に発芽用種子を保存することで、発芽用種子の発芽率を高い率に保持されることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】真気発生機の水スプレーに用いるスプレーパターンとその応用例を示す図
【図２】スプレーパターンと噴射圧とスプレー粒子径を示す図
【図３】衝突板上に水スプレーをしたときの水の分散状況を示す図
【図４】本発明の生理活性空気を発生させる真気発生機の一例を示す図
【図５】参考例３の場所Ａ，Ｂにおける負イオン濃度変化を示す図
【図６】参考例４のイオン濃度の変化及び実施例４〜６の実験およびシミュレーションの結果を示す図
【図７】参考例５におけるイオン成分Ａ1〜Ａ11の各々の濃度変化のシミュレーション結果を示す図
【図８】参考例５における５，６０，１２０，３００，６００，９００秒後の半減期分布の変化のシミュレーション結果を示す図
【図９】参考例５における半減期イオン群のうち、一部のイオンが存在するときに観測されるイオン濃度の変化を示す図
【図１０】針温度を変化させたときの真気中の水クラスター分布の変化を示す図
【図１１】相対湿度１００％，針温度７２℃における真気のマススペクトラムを示す図
【図１２】水を加熱して得られる高湿度空気のマススペクトルを示す図
【図１３】本発明の実施例１の真気保存庫の概略図
【符号の説明】
１反応器（セパラブルフラスコ）
２スリーワンモータ
３撹拌羽根
４ノズル
５水槽
６ポンプ
７送風機
８サイクロンセパレータ
９空気取入口
１０吹出口

Claims

空気中で水を分裂させ微細水滴を発生させ発生した微細水滴を分離し負イオンを発生させ、発芽率が保持されるようにその発生した負イオンを含む空気中に発芽用種子を保存することを特長とした発芽用種子の保存方法。