JP4354172B2

JP4354172B2 - Method for producing activated water

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Publication number: JP4354172B2
Application number: JP2002317291A
Authority: JP
Inventors: 啓薄井
Original assignee: UNIFEED ENGINEERING CO., LTD.
Current assignee: UNIFEED ENGINEERING CO., LTD.
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004148226A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動物、植物の生理現象に重大な影響を与えることが知られている活性酸素、特にスーパーオキシドを消去する能力をもつ新規な活性水及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酸素は、生物の構成元素及びエネルギー源として必須のものであり、種々の生体反応において電子を得ながら変化し、最終的に４個の電子を取り入れ、水として生体外に排出される。そして、この酸素は、４個の電子を取り入れた状態では安全な水になるが、それに至る３個以下の電子をもつ中間体、例えばスーパーオキシド、過酸化水素、ヒドロキシラジカルなどは、いわゆる活性酸素といわれ、生体に悪影響をもたらすことが知られている。
【０００３】
ところで、食品の中には、この活性酸素の１種であるスーパーオキシド消去活性を有するものが多く存在することから、これらの食品の摂取により、活性酸素による悪影響を防止することが提案され、既に成果も得られている。
【０００４】
そして、この食品中のスーパーオキシド消去活性は、通常は５，５‐ジメチル‐１‐ピロリン‐Ｎ‐オキシド（以下ＤＭＰＯと略す）とジエチレントリアミノペンタ酢酸とヒポキサンチンとの混合物中にサンプルを加え、次いでキサンチンオキシダーゼを加えたのち、セルに収容し、電子スピン共鳴スペクトル（以下ＥＳＲという）装置に装着して掃引することにより測定されるが、このようにして測定された結果、スーパーオキシド消去活性の大きい食品として、例えば日本茶、コーヒー、小麦胚芽、ココア、乾のり、しそ、ごぼう、パパイア、ピーマン、あしたば、パセリなどが挙げられる（非特許文献１参照）。
【０００５】
また、活性酸素が還元物質と反応する際に微弱な発光現象を伴うことを利用して、ＸＹＺ系活性酸素消去発光テストし、そのＹ成分の発光強度を計測し、活性酸素量を求めることも提案されている（非特許文献２参照）。
【０００６】
他方、活性水素を含む水、すなわち活性水が、活性酸素を消去する能力を有し、活性酸素による動物や植物への生理的悪影響を抑制することも知られており、これまでに活性水を製造する多数の方法、例えばなんら加工されていない普通水に電解処理、超音波処理などの電気的又は物理的処理を施す方法、酸化剤や還元剤による化学的処理を施す方法が提案されているが、そのほとんどは食品衛生法で認められていないため、実用化に至っていない。
【０００７】
例えば、いわゆる電解水（水に食塩などを加えて電気分解したもの）のうち、隔膜方式による電気分解によって得られる陰極側の水（アルカリ水でかつ一説には活性水素を含むといわれる）の使用は食品衛生法上認められていないため、正式には食品に直接使用できない。
【０００８】
すなわち、活性水を製造し、それを食品に法的に問題なく使用するためには、天然添加物に指定されている水素を物理的な方法で活性水素として水に含有させるか、あるいは食品衛生法で認められている原材料を加工助剤的に使用する外はない。
【０００９】
そこで、本発明者は、先に水素を吸蔵させたパラジウム系合金に天然水を接触させて活性水を生成させ、これを動植物の育成に用いる方法（特許文献１参照）や、食料品の品質向上に用いる方法（特許文献２参照）を提案した。
しかしながら、これらの方法は、特殊な装置を必要としたり、あるいは高価な処理剤を用いなければならないため、操作に熟練を要したり、コスト高になるのを免れないため、実用上問題があった。
【００１０】
【特許文献１】
特許第３０５９３５９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】
特許第３１１３６５３号公報（特許請求の範囲等）
【非特許文献１】
「食品と開発」、第３１巻、第２号、ｐ４６〜４７
【非特許文献２】
「ルミネッセンス（Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）２００１」、第１６巻、（米国）、ジョン・ウイリー・アンド・サンズ（ＪｏｈｎＷｉｌｌｙ＆Ｓｏｎｓ）社、２００１年、ｐ１〜９
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、高いスーパーオキシド消去活性をもつ活性水及びこのものを複雑な装置や特別の処理剤を必要とせずに、低コストの材料を用い、簡単かつ高効率で製造する方法を提供することを目的としてなされたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、スーパーオキシド消去活性をもつ活性水の製造について種々研究を重ね、先に磁化処理した非水溶性第二酸化鉄水和物及び場合により貴金属触媒を担持させた活性炭（以下磁化活性炭という）に原料水を接触させることにより、スーパーオキシド消去活性をもつ活性水を得る方法を提案したが（特願２００２−１８１３５１号）、さらに研究を行った結果、この方法において得られた活性水をＥＳＲ法により測定する際、先ずラジカル捕捉剤で固定化し、凍結後、ヒポキサンチンを加え、さらにキサンチンオキシダーゼを加えて反応させていたのを、ヒポキサンチンとラジカル捕捉剤との添加順序を逆に変えた場合、著しくスーパーオキシド消去活性が向上すること、換言すれば磁化活性炭処理により、原料水中で生成した抗酸化成分がヒポキサンチンにより安定化され、ラジカル捕捉剤による活性阻害から保護されることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、磁化処理された非水溶性第二酸化鉄水和物を担持した活性炭に原料水を接触させて、その中のヒドロキシラジカルを減少させる処理を施したのち、この処理水をヒポキサンチンと反応させる活性水の製造方法を提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の活性水は、ＥＳＲスペクトルにおいて水素ラジカル、ヒドロキシラジカル及びカーボンラジカルのピークが存在することから少なくともこれら３種のラジカルを含んでいるものと認められる。
【００１５】
そして、原料水に比べ、水素ラジカル濃度はほとんど変わらないにもかかわらず、ヒドロキシラジカル濃度が著しく減少しており、そのＥＳＲスペクトルパターンの対応するピークの高さを比較すると平均して原料水の１９．５〜２３．０％に低下している。
【００１６】
図１は、水道水と磁化活性炭処理水（処理直後）のＥＳＲスペクトルを併記した図であるが、これから分るように水素ラジカル（Ｈ）のピークはほとんど同じ高さであるにもかかわらず、ヒドロキシラジカル（ＯＨ）のピークは著しく低くなっている。また、カーボンラジカルについてもかなりの低下が認められる。
【００１７】
本発明の活性水は、その磁場の強さ３３０〜３３７ｍＴの領域のＥＳＲスペクトルパターンに着目した場合、３３４．８ｍＴ付近及び３３６．２ｍＴ付近に生じるヒドロキシラジカル由来の２個のピークの高さの標準サンプルマンガンのピークに対して補正した数値の平均値（ＯＨ）と３３１．８ｍＴ付近及び３３４．０ｍＴ付近に生じる水素ラジカル由来の２個のピークの高さの標準サンプルマンガンのピークに対して補正した数値の平均値（Ｈ）との比（ＯＨ）／（Ｈ）が１１．０以下になるように調整されていることが必要である。
【００１８】
これまで、活性水については、水素ラジカルの増加が活性酸素消去能力の原因であるとされていたが、本発明の活性水のＥＳＲスペクトルパターンにおいては、水素ラジカル由来のピークの高さは原料水のそれに比べてほとんど差がないにもかかわらず、ヒドロキシラジカル由来のピークの高さが原料水のそれに比べ著しく低下しているため、相対的には水素ラジカルが増大しているごとくみえるのであり、短絡的に本発明の活性水において水素ラジカル生成率が増大したために、スーパーオキシド消去活性が向上したとみることはできない。なお、ここでいう水素ラジカル由来のピーク及びヒドロキシラジカル由来のピークの高さの数値はいずれも標準サンプルとして用いたマンガン由来のピークの高さとの対比により補正された数値である。
【００１９】
一般に、ＥＳＲスペクトルの各成分に対応する強度の絶対値は、検出装置の種類やマイクロ波出力、磁場掃引幅、掃引時間、磁場変調、磁場の強さなどの測定条件や、トラッピング剤の量などのファクターによって変化するが、３３１．８ｍＴ付近及び３３５．５ｍＴ付近という特定の磁場の強さにおける水素ラジカルに由来するピークの高さの標準サンプルのマンガンに由来するピークの高さに対する相対強度は、上記のファクターに左右されることはなく、常に一定の数値を示す。
【００２０】
本発明の活性水は、例えば磁化処理した非水溶性第二酸化鉄水和物を担持させた活性炭に原料水を接触させるか、あるいは磁化処理した非水溶性第二酸化鉄水和物及び貴金属触媒を担持させた活性炭に原料水を接触させたのち、さらにヒポキサンチンと反応させることによって製造することができる。
【００２１】
この際用いる活性炭は、従来吸着用活性炭として慣用されているものの中で不純分の少ないものが用いられるが、特に植物系の木粉、鋸屑、ヤシ殻、パルプ粉などを原料として用いた安全性の高いもの、すなわち水道法又は食品衛生法で定められる安全性の要件を満たすものを原則としている。
【００２２】
しかしながら、所望ならば石炭、石油残渣、石油コークス、石油ピッチのような鉱物系原料や、フェノール樹脂、フラン樹脂、尿素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネートのようなプラスチック原料を用いて得られるものも用いることができる。これらの活性炭は必要に応じ塩化亜鉛、リン酸などにより賦活させて用いることもできる。
【００２３】
この活性炭としては、２０〜１０００Åの孔径をもち、ＢＥＴ法により測定した比表面積が２００ｍ²／ｇ以上、好ましくは５００〜１５００ｍ²／ｇのものが好ましい。この活性炭は平均粒径０．２〜１．５ｍｍの粒状体として用いられる。
【００２４】
本発明方法においては、このような活性炭に非水溶性第二酸化鉄水和物を磁化処理しながら担持させることが必要である。この際の非水溶性第二酸化鉄水和物は、一般式Ｆｅ₂Ｏ₃・ｘＨ₂Ｏ又はＦｅＯ（ＯＨ）で表わされる組成をもつ化合物である。
【００２５】
この非水溶性第二酸化鉄水和物は、それ単体ではｐＨが中性領域において、鉄（ＩＩＩ）イオンの加水分解→重合→不溶性水和物の過程を経て生じるものである。この鉄（ＩＩＩ）イオンは食品衛生法で認められているもの、例えば塩化第二鉄などが好ましい。
【００２６】
このものは活性炭に鉄イオンを吸着させたのち、それを核として水和重合させて同様の各段階を経て固定化される。そして、その過程において外部磁場をかけると、Ｆｅ³⁺は常磁性イオンであるため、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）を起こし、Ｆｅを核とした水和重合物が状態変化し、結果として強い活性を有する活性炭触媒が得られる。
【００２７】
このことを利用し、活性炭表面の細孔部分にＦｅ³⁺イオンを作用させて、表面のフリーラジカルとＦｅ³⁺を結合させる。その後の過程において、外部磁場を与え、共鳴周波数の電磁場を照射して電子スピン共鳴を起こした状態を維持しながら、活性炭表面に固定されたＦｅ³⁺を核としながら水和重合させ、通常と異なる、よりフリーラジカルの強い状態を保ったまま、水に不溶のものとする。
【００２８】
換言すれば、通常であれば超微細もしくは微細構造を知るために利用するＥＳＲを反対に分子中の不対電子の位置もしくは状態を変化させ、そのラジカル構造をコントロールする目的に転用するのである。
【００２９】
すなわち、ＥＳＲ測定装置で用いるような、電磁石によって磁場の強さを変化する機能とマイクロ波を照射する機能の両方を有する装置によって、例えば３３０ｍＴ（ミリテスラ）付近の磁場を与え、最大３５ＧＨｚの中で適当な共鳴周波数のマイクロ波を照射しながら、あらかじめ調製しておいたＦｅ³⁺溶液と活性炭とを接触させ、活性炭表面とＦｅの結合及び、その後の水和重合を進行させる。
【００３０】
この場合の諸条件は、活性炭触媒としてのフリーラジカル量、すなわち反応性などの特性に応じて調整する必要があるが、活性炭表面にＦｅが結合し、その後の水和が完了しなくとも、アコ錯体からＨ⁺（プロトン）が解離するデプロトネーションは進行する。そして、ｐＨが中性まで上昇した段階で外部磁場を取り除いても、その影響は持続するので、外部磁場を加えるのは初期段階だけでよい。
【００３１】
したがって、ｐＨが中性領域まで上昇したのちは、外部磁場及びマイクロ波照射を停止し、さらに２４時間以上放置してエージングさせる。この際、脱水反応を促進させるため、常圧で４０℃以上１００℃未満に加熱し、乾燥させて、定着、処理を終了する。
【００３２】
この乾燥及び定着処理には、温度などの諸条件により変わるが、通常２４時間以上を要する。
また、乾燥終了時であっても、最初の活性炭質量に対し１０％以上に相当する水和重合体が生成するため、質量が増加する。
さらに、簡易な方法で磁場を測定した場合でも、直流磁場において、通常の活性炭は０．０１ｍＴ以下を保有するにすぎないが、水和重合体を付加した活性炭触媒は、０．０２〜０．０５ｍＴ又はそれ以上の磁場を保有する。
【００３３】
ところで、以上のようにして得た活性水中のラジカルをＥＳＲ法により測定する際、通常はこれに先ずラジカル捕捉剤を加えて水素ラジカルを固定したのち凍結し、ヒポキサンチンを加えてスピンアダクトを形成させ、次いでキサンチンオキシダーゼを反応させて各ラジカルを遊離させ、その濃度を掃引してスペクトルを得ることにより行われる。この際に添加されるヒポキサンチンの量は、活性水の質量に基づき、０．００１〜０．０５質量％、好ましくは０．００５〜０．０２質量％の範囲で選ばれる。
【００３４】
しかしながら、この際ラジカル捕捉剤とヒポキサンチンとの添加順序を逆にし、先ずヒポキサンチンを加えたのちラジカル捕捉剤を加えると、得られる活性剤のスーパーオキシド消去活性が著しく向上する。
【００３５】
例えば、磁化活性炭処理した水道水に、ラジカル捕捉剤のＤＭＰＯを加えたのち、ヒポキサンチンを加えて反応させた場合のスーパーオキシド消去活性に対し、添加順序を変えて先ずヒポキサンチンを加えて反応させたのち、ＤＭＰＯを加えた場合のスーパーオキシド消去活性は２．６６倍になっている。
【００３６】
これに対し、脱イオン水について、ラジカル捕捉剤とヒポキサンチンとの添加順序を変えて添加した場合及び水道水についてラジカル補足剤とヒポキサンチンの添加順序を変えて添加した場合のスーパーオキシド消去活性は、それぞれ１．０２２及び１．０７３であってほとんど差がない。
【００３７】
これらの事実から推測すると、水道水を磁化活性炭で処理した場合に生じる抗酸化成分は、ラジカル捕捉剤が存在すると、これと反応して消費され、スーパーオキシド消去活性を失うが、脱イオン水や水道水では、このような抗酸化成分がもともと存在しないため、ラジカル捕捉剤とヒポキサンチンとの添加順序を変えてもスーパーオキシド消去活性に差異を生じないということになる。
【００３８】
したがって、本発明の活性水を得るには、磁化活性炭で処理して得た処理水にヒポキサンチンを反応させ、その中に存在する抗酸化成分とヒポキサンチンとの付加体を形成させることが必要である。この処理により、該処理水は安定化され、ラジカル捕捉剤と接触してもそのスーパーオキシド消去活性は阻害されなくなる。
【００３９】
本発明の活性水についてＥＳＲ法によりラジカルの濃度を計測する際に用いることができ、かつ前記の付加体形成により阻害が防止されるラジカル捕捉剤としては、ＤＭＰＯのほか、フェニル‐Ｎ‐ｔｅｒｔ‐ブチルニトロン、３，５‐ジ‐ｔｅｒｔ‐ブチル‐４‐ヒドロキシフェニル‐Ｎ‐ｔｅｒｔ‐ブチルニトロン、ニトロソジュレンなどがある。
【００４０】
なお、本発明の活性水の水素ラジカル濃度については特に制限はないが、通常水素ラジカルが、磁場の強さ３３１．８ｍＴ付近及び３３５．５ｍＴ付近に生じる水素ラジカル由来のピークの強度が標準サンプルとして用いたマンガン由来のピークの強度との相対比を求めたときに前者が０．０３以上、特に０．１以上、後者が０．０４以上、特に０．２以上の相対比を有するものが用いられる。
【００４１】
このようにして、ヒポキサンチンにより、スーパーオキシド消去活性が安定化された本発明の活性水は、その活性を例えば活性酸素が還元物質と反応する際、微弱な発光現象を伴うことを利用し、その発生量を計測することによって確かめることができる（非特許文献２参照）。この方法は、先ずＸＹＺ系活性酸素消去発光テストし、そのＹ成分の発光強度を測定することによって行うことができる。なお、この方法におけるＸは活性酸素、Ｙはスカベンジャー（ハイドロジェンドナー）、Ｚは触媒を意味する。
【００４２】
このように、本発明方法においては、磁化処理が施された非水溶性第二酸化鉄水和物を活性炭に担持させることにより、その電子供給能を向上させた結果、水の解離を促進させ、スーパーオキシド消去活性をもつ抗酸化成分を生成し、これが活性酸素と反応し、消去するものと考えられる。
【００４３】
一般に、活性炭は、本来炭化水素などの脱水素能をもつが、その能力は決して高いものではなく、通常は、酸素その他の水素受容体の共存下でのみ脱水素が進行する。しかしながら、種々の遷移金属を担持させると、脱水素活性が著しく向上する上、相乗効果によりその水素吸着能は吸着された金属のそれよりも数１０倍ないし数１００倍に増大する。そして、この吸着された水素分子は、金属表面で解離し、原子状態となり、活性炭上に保持される。そして、この活性炭上の水素は、金属を介して、例えば媒質の水中に急速に解離し、活性水を形成する。
【００４４】
他方、一般に活性炭上に貴金属触媒を担持させると、その触媒作用が著しく向上することが知られている。したがって、本発明方法で用いる処理用活性炭にも貴金属触媒を担持させるのが好ましい。この貴金属触媒としては、例えば白金、パラジウム又は銀が用いられる。これらの貴金属触媒の担持量は、活性炭の質量に基づき０．０７〜３ｐｐｍ、好ましくは０．１〜１ｐｐｍの範囲で用いられる。
【００４５】
本発明方法による活性水の製造は、磁化処理した非水溶性第二酸化鉄水和物又はこれと貴金属触媒とを担持させた活性炭触媒をカラムに充填し、原料水をＳＶ値１０以上、好ましくは２０〜３０の速度で通すことによって行うのが有利である。この際、該活性炭触媒をカラムに直接充填する代りに、取りはずし可能にカラムに嵌装しうるカートリッジを用い、その中に活性炭触媒を充填する方式をとれば、触媒としての能力が低下したときの交換を容易に行うことができるので有利である。
なお、本発明の活性水をＩＣＰ発光分光分析法で定性分析したところ、原料水道水と特に異なる金属成分は検出されていないことから、金属成分が抗酸化成分を構成すると仮定すると、ＩＣＰ法の検出限界、すなわちｐｐｔオーダーの超微量で活性をもつものと推測される。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によると、簡単な装置で高活性の活性水が提供され、得られた活性水は従来の活性水と同様に生鮮食料品の保存、殺菌、飲料水、動植物の育成用として広く使用し、より優れた効果を発揮する。また、これを用いれば、活性酸素に起因する環境破壊、各種生物の健康阻害を効果的に防止することができる。
【００４７】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００４８】
参考例（活性炭触媒の製造）
活性炭（平均粒径１．００ｍｍ、比表面積１３５０ｍ²／ｇ）１００ｇを、１モル濃度の塩化第二鉄水溶液５００ｍｌ中に浸せきし、これに１モル濃度の炭酸アンモニウム水溶液７００ｍｌを滴下したのち、３２３ｍＴの直流磁場に置き、共鳴周波数のマイクロ波を照射しながら、６０℃で３０分間加熱する。次いで活性炭をろ別し、１００℃において１０時間加熱することにより、磁化された非水溶性第二酸化鉄水和物を担持した活性炭触媒（以下磁化活性炭という）１２１ｇを得た。
【００４９】
実施例１
参考例で得た磁化活性炭３００ｇをガラス製カラム筒（内径６０ｍｍ、長さ２００ｍｍ）に充填し、これに水道水（昭島市）をＳＶ値２０で通水したのち、中空糸膜で濾過して処理水を調製した。このように活性化処理することにより、抗酸化成分を含む活性水を製造した。
次いで、この活性水１０ｍｌをサンプル管に採り、これに５．５ｍＭジエチレントリアミンペンタ酢酸水溶液７ｍｌ及び２ｍＭヒポキサンチン水溶液１０ｍｌを加え、１分間振りまぜて活性水中の抗酸化成分とヒポキサンチンとの付加体を形成させたのち、活性水に基づき２５質量％のＤＭＰＯを加え、ただちに液体窒素中に浸漬して凍結した。次いで室温で解凍して、キサンチンオキシダーゼ溶液（２０単位／リットルのキサンチンオキシダーゼ２０ｍｌに０．１Ｍリン酸緩衝液９８０ｍｌを加えて調製）５０ｍｌを加えて試料を調製した。
この試料をセルに充填し、ＥＳＲ測定装置（日本電子社製、製品名「タイプＪＥＳ−ＦＡ２００」）を用い、マイクロ波出力８ｍＷ、磁場掃引幅３３５ｍＴ±５ｍＴ、掃引時間２分、磁場変調１００ｋＨｚの条件下で、ＥＳＲスペクトルを測定した。
【００５０】
このようにして得たＥＳＲスペクトルパターンについて、水素ラジカル（磁場の強さ３３１．８ｍＴ、３３４．０ｍＴ）、ヒドロキシラジカル（磁場の強さ３３４．８ｍＴ、３３６．２ｍＴ）及びカーボンラジカル（磁場の強さ３３２．９ｍＴ、３３８．２ｍＴ）のピークの標準サンプルＭｎのピークに対する相対値を求め、その平均値を用いて水素ラジカルに対するヒドロキシラジカルの比（ＯＨ）／（Ｈ）を求めた。これらの数値を表１に示す。
【００５１】
【表１】

【００５２】
なお、この際の未処理水道水及び処理により得られた活性水の金属成分を、ＩＣＰ発光分析装置［パーキン・エルマー（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ）］社製、商品名「オブチマ（Ｏｐｔｉｍａ）４３００ＤＶ」及びＩＣＰ質量分析装置［アジラン（Ａｇｉｌｅｎｔ）社製、製品番号４５００］を用いて定性分析した結果、いずれかにおいて存在が認められたものについてのみ表２に示す。
【００５３】
【表２】

【００５４】
この表中の各記号は以下の意味をもつ。
− ：０．００１μｇ／ｍｌ未満
＋：０．００１μｇ／ｍｌ以上０．０１μｇ／ｍｌ未満
＋＋：０．０１μｇ／ｍｌ以上０．１μｇ／ｍｌ未満
＋＋＋：０．１μｇ／ｍｌ以上１．０μｇ／ｍｌ未満
＋＋＋＋：１．０μｇ／ｍｌ以上１０．０μｇ／ｍｌ未満
＋＋＋＋＋：１０．０μｇ／ｍｌ以上１００．０μｇ／ｍｌ未満
【００５５】
この表によると、未処理水道水には存在せずに活性水中に存在する金属成分としてＡｇが検出されているが、これは通常活性炭中に殺菌効果を付与するために含有させているＡｇに由来するものと思われる。また、普通の活性炭処理した水道水は、この例の場合のように小さいＯＨ／Ｈ比を示さないので、このＡｇが抗酸化成分の生成に関与しているとは考えにくい。また、原水中の成分で処理水では除去されているものとしては、例えば中空糸膜で除去されたコロイド状物が考えられる。
【００５６】
実施例２
参考例で得た磁化活性炭触媒３００ｇをカラム筒（内径６０ｍｍ、長さ２００ｍｍ）に充填し、これに水道水をＳＶ値２０で通水し、活性化処理したのち、中空糸膜で濾過し、活性水を製造した。
この際の換算通水量を４リットル、２０００リットル及び３００００リットルとしたときのスーパーオキシド消去活性を、磁場の強さ３３３．５ｍＴのピークにより測定した。
表中のピーク／ＭＫＲは、標準サンプルＭｎのピークに対する相対比である。その結果を表３及び図２に示す。なお、表には比較のために未処理水道水についてのデータも併記した。なお、図２において、Ａは未処理水道水、Ｂは脱イオン水、Ｃは活性水を示す。
【００５７】
【表３】

【００５８】
実施例３
実施例１で得た活性水、水道水及び脱イオン水について、ＥＳＲ測定の際のＤＭＰＯとヒポキサンチンとの添加順序を変えて測定し、磁場の強さ３３３．５ｍＴにおけるそれぞれのピーク／ＭＫＲを求めた。その結果を表４に示す。表中のＨＰＸはヒポキサンチンである。
【００５９】
【表４】

【００６０】
この表から分るように、脱イオン水、水道水の場合には添加順序を変えてもスーパーオキシド消去活性にほとんど差はないが、活性水の場合は順序をＨＰＸ−ＤＭＰＯとすることにより、スーパーオキシド消去活性が著しく向上する。
【００６１】
応用例１
実施例１で得た活性水の日本茶（市販ティーパック）についてのスーパーオキシド消去活性を示すＹ成分発光強度を測定した。
測定装置としては、「ＡＱＵＡＣＯＳＭＯＳ／ＶＩＭマイクロシステム」（浜松ホトニクス社製）を用い、Ｘ試薬としては２質量％過酸化水素水、Ｚ試薬としては１０質量％アセトアルデヒド水溶液中の炭酸水素カリウム飽和溶液を用いた。
試料としては、ビーカー中に、７０℃又は１５℃の温度の活性水（ｐＨ７．２）５０ｍｌをとり、ティーパックを浸して９０秒間静置後、５回上下させて抽出した液を用いた。その結果を表５に示す。
なお、比較のために、温度７０℃の水道水（ｐＨ７．２）についての測定結果を併記する。
【００６２】
【表５】

【００６３】
応用例２
コーヒードリップに市販コーヒー粉末５ｇを入れ、温度７０℃の実施例１で得た活性水を注ぎ、約１分間静置して得た試料を用い、応用例１と同様にしてＹ成分発光強度を測定した。その結果を表６に示す。なお、比較のために温度７０℃の水道水（ｐＨ７．２）についての測定結果を併記する。
【００６４】
【表６】

【００６５】
以上の結果より、本発明の活性水は、水道水に比べ、比較的高いスーパーオキシド消去活性を有することが分る。
【００６６】
応用例３
活性水を用いてレタスの褐変防止試験を行った。このレタスの褐色反応は、その中に含まれる無色のカテコールなどのポリフェノール類が空気中の酸素などにより酸化されて褐色物質を生成すると考えられる。
活性水としては、参考例で得た活性炭触媒をガラス製カラム（直径１００ｍｍ、長さ３００ｍｍ）に充填し、井戸水（ｐＨ７．５）を、ＳＶ値２０で通水したのち、ヒポキサンチンを添加したものを用いた。
このようにして得た活性水（１８℃）を、カット野菜洗浄機（２００リットル洗浄槽４個直列型）に１０リットル／分の給水量で各槽ごとの洗浄時間が２分になるように供給して洗浄したのち、５００ｒｐｍの遠心分離で１分間脱水し、次いで酸素遮断性ナイロンシートで窒素封入し、又は封入せずに包装後、８℃で冷蔵保存した。
このようにして１〜６日間保存したものについて、目視で褐変の有無について観察した結果を表７に示す。なお、比較のために、未処理の井戸水を用いた場合の結果も併記する。
【００６７】
【表７】

【００６８】
なお、表中の評価記号は以下の意味をもつ。
○：異常なし
△：一部が褐変
×：全体が褐変
【００６９】
この表から分るように、井戸水で洗浄したものは３日目に既に褐変が認められるが、活性水で洗浄し、窒素の封入なしに保存したものは６日経過後においても全く褐変しなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】水道水とそれを磁化活性炭で処理して得た活性水のＥＳＲスペクトルパターン。
【図２】未処理水道水、脱イオン水及び活性水についての積算通水量に対するピーク／ＭＫＲを示すグラフ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel active water having an ability to eliminate active oxygen, particularly superoxide, which is known to have a significant influence on physiological phenomena of animals and plants, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Oxygen is indispensable as a constituent element and energy source of living organisms, changes while obtaining electrons in various biological reactions, and finally takes in four electrons and is discharged out of the living organism as water. This oxygen becomes safe water when four electrons are incorporated, but intermediates having three or less electrons, such as superoxide, hydrogen peroxide, and hydroxy radicals, are so-called active oxygen. It is said that it has an adverse effect on the living body.
[0003]
By the way, since there are many foods having superoxide scavenging activity which is one of these active oxygens, it has been proposed to prevent adverse effects due to active oxygen by ingesting these foods. Results have also been obtained.
[0004]
The superoxide scavenging activity in this food is usually added to a mixture of 5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide (hereinafter abbreviated as DMPO), diethylenetriaminopentaacetic acid and hypoxanthine, Then, after adding xanthine oxidase, it is measured by placing it in a cell, mounting it on an electron spin resonance spectrum (hereinafter referred to as ESR) device, and sweeping it. Examples of large foods include Japanese tea, coffee, wheat germ, cocoa, dried rice, perilla, burdock, papaya, pepper, tofu, and parsley (see Non-Patent Document 1).
[0005]
Also, taking advantage of the weak luminescence phenomenon when active oxygen reacts with the reducing substance, an XYZ-based active oxygen elimination luminescence test is performed, the luminescence intensity of the Y component is measured, and the amount of active oxygen can be obtained. It has been proposed (see Non-Patent Document 2).
[0006]
On the other hand, water containing active hydrogen, that is, active water has the ability to scavenge active oxygen, and it is also known that active oxygen suppresses physiological adverse effects on animals and plants. A number of methods have been proposed, such as a method of subjecting unprocessed ordinary water to electrical or physical treatment such as electrolytic treatment and ultrasonic treatment, and a method of chemical treatment with an oxidizing agent or a reducing agent. However, since most of them are not approved by the Food Sanitation Law, they have not been put into practical use.
[0007]
For example, among so-called electrolyzed water (electrolyzed with salt added to water), use of cathode-side water (alkaline water and, in one sense, containing active hydrogen) obtained by electrolysis using a diaphragm system Is not allowed under the Food Sanitation Act and cannot be officially used directly on food.
[0008]
In other words, in order to produce active water and use it in food without legal problems, hydrogen specified in natural additives is contained in water as active hydrogen by physical methods, or food hygiene. There is no other way to use raw materials approved by law as processing aids.
[0009]
Therefore, the present inventor has contacted natural water with a palladium-based alloy that has previously occluded hydrogen to generate active water, which is used for growing animals and plants (see Patent Document 1), and the quality of foodstuffs. A method used for improvement (see Patent Document 2) was proposed.
However, these methods have problems in practical use because they require special equipment or use expensive processing agents, and thus require skill in operation and high costs. It was.
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3059359 (claims, etc.)
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3113653 (claims, etc.)
[Non-Patent Document 1]
"Food and Development", Vol.31, No.2, p46-47
[Non-Patent Document 2]
“Luminescence 2001”, Volume 16, (USA), John Willy & Sons, 2001, p. 1-9
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention uses an active water having a high superoxide scavenging activity and a low-cost material without using a complicated apparatus or a special treatment agent. It was made for the purpose of providing a method of manufacturing efficiently.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has made various studies on the production of active water having superoxide scavenging activity, and activated carbon (hereinafter referred to as magnetized activated carbon) on which water-insoluble ferric dioxide hydrate previously magnetized and optionally a precious metal catalyst are supported. ) Has been proposed to obtain active water having superoxide scavenging activity by contacting it with raw material water (Japanese Patent Application No. 2002-181351). As a result of further research, active water obtained in this method When measuring by the ESR method, first fix with radical scavenger, freeze, add hypoxanthine, and then add xanthine oxidase to react, reverse the order of addition of hypoxanthine and radical scavenger The superoxide scavenging activity is significantly improved, in other words, the anti-acid produced in the raw water by the treatment with magnetized activated carbon. Component is stabilized by hypoxanthine, found that are protected from activity inhibition by radical scavengers, leading to completion of the present invention based on this finding.
[0013]
That is, the present invention , The raw material water is brought into contact with the activated carbon carrying the water-insoluble ferric dioxide hydrate that has been magnetized, of After treatment to reduce hydroxy radicals, this treated water is reacted with hypoxanthine Method for producing activated water Is to provide.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The active water of the present invention is recognized to contain at least these three types of radicals because of the peaks of hydrogen radicals, hydroxy radicals and carbon radicals in the ESR spectrum.
[0015]
And even though the hydrogen radical concentration is almost the same as that of the raw material water, the hydroxy radical concentration is remarkably reduced. When the height of the corresponding peak of the ESR spectrum pattern is compared, the average of the raw water 19 .5 to 23.0%.
[0016]
FIG. 1 is a diagram in which ESR spectra of tap water and magnetized activated carbon treated water (immediately after treatment) are shown together. As can be seen from this, although the peaks of hydrogen radicals (H) are almost the same height, The peak of hydroxy radical (OH) is significantly lower. In addition, the carbon radicals are considerably reduced.
[0017]
The active water of the present invention is a standard for the height of two peaks derived from hydroxy radicals generated near 334.8 mT and 336.2 mT when attention is paid to the ESR spectrum pattern in the region of magnetic field strength of 330 to 337 mT. The average value (OH) of the values corrected for the peak of the sample manganese and the peak of the standard sample manganese of the height of two peaks derived from hydrogen radicals generated near 331.8 mT and 334.0 mT were corrected. It is necessary that the ratio (OH) / (H) to the average value (H) of the numerical values be adjusted to 11.0 or less.
[0018]
Until now, for active water, the increase of hydrogen radicals was considered to be the cause of the ability to scavenge active oxygen, but in the ESR spectrum pattern of active water of the present invention, the height of the peak derived from hydrogen radicals is the raw material water. Despite the fact that there is little difference compared with that of, the height of the peak derived from the hydroxy radical is significantly lower than that of the raw water, so it seems that the hydrogen radical is relatively increased, Since the generation rate of hydrogen radicals increased in the active water of the present invention in a short circuit, it cannot be considered that the superoxide scavenging activity was improved. In addition, the numerical value of the peak derived from a hydrogen radical here and the peak derived from a hydroxy radical here is a numerical value corrected by contrast with the height of the peak derived from manganese used as a standard sample.
[0019]
In general, the absolute value of the intensity corresponding to each component of the ESR spectrum is the measurement conditions such as the type of detection device, microwave output, magnetic field sweep width, sweep time, magnetic field modulation, magnetic field strength, the amount of trapping agent, etc. The relative intensity of the peak height derived from hydrogen radicals at specific magnetic field strengths of around 331.8 mT and around 335.5 mT with respect to the height of the peak derived from manganese in the standard sample is Regardless of the above factors, it always shows a constant value.
[0020]
The active water of the present invention may be prepared by, for example, bringing the raw material water into contact with activated carbon carrying magnetized water-insoluble ferrous dioxide hydrate, or by subjecting magnetized water-insoluble ferric oxide hydrate and noble metal catalyst to the activated water. After the raw material water is brought into contact with the supported activated carbon, it can be produced by further reacting with hypoxanthine.
[0021]
The activated carbon used in this case is one that has been used as an activated carbon for adsorption in the past, and the one with less impure content is used. In particular, the safety of using plant wood flour, sawdust, coconut shell, pulp powder, etc. as raw materials In principle, those that meet the safety requirements stipulated by the Water Supply Law or Food Sanitation Law.
[0022]
However, if desired, it can be obtained using mineral raw materials such as coal, petroleum residues, petroleum coke and petroleum pitch, and plastic raw materials such as phenolic resin, furan resin, urea resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and polycarbonate. Can also be used. These activated carbons can be used after being activated with zinc chloride, phosphoric acid or the like, if necessary.
[0023]
This activated carbon has a pore size of 20 to 1000 mm and a specific surface area measured by the BET method of 200 m. ² / G or more, preferably 500-1500 m ² / G is preferred. This activated carbon is used as a granular material having an average particle size of 0.2 to 1.5 mm.
[0024]
In the method of the present invention, it is necessary to support the water-insoluble ferric dioxide hydrate on such activated carbon while performing a magnetization treatment. In this case, the water-insoluble ferric dioxide hydrate has the general formula Fe ₂ O _Three XH ₂ It is a compound having a composition represented by O or FeO (OH).
[0025]
This water-insoluble ferric oxide hydrate itself is produced through the process of hydrolysis of iron (III) ions → polymerization → insoluble hydrate in a neutral pH range. The iron (III) ions are preferably those recognized by the Food Sanitation Law, such as ferric chloride.
[0026]
In this product, iron ions are adsorbed on activated carbon, and then hydrated and polymerized using them as nuclei, and immobilized through the same steps. When an external magnetic field is applied in the process, Fe ³⁺ Since is a paramagnetic ion, it causes electron spin resonance (ESR) to change the state of a hydrated polymer having Fe as a nucleus, resulting in an activated carbon catalyst having strong activity.
[0027]
Using this fact, Fe on the pores on the activated carbon surface ³⁺ Ions act on the surface free radicals and Fe ³⁺ Are combined. In the subsequent process, while applying an external magnetic field and irradiating an electromagnetic field having a resonance frequency to maintain the state of causing electron spin resonance, Fe fixed on the activated carbon surface is maintained. ³⁺ The hydrated polymer is made to be a core and is insoluble in water while maintaining a different free radical strong state.
[0028]
In other words, the ESR that is usually used to know the ultrafine structure or fine structure is diverted to the purpose of changing the position or state of the unpaired electrons in the molecule and controlling the radical structure.
[0029]
That is, a device having both a function of changing the strength of a magnetic field by an electromagnet and a function of irradiating microwaves as used in an ESR measurement device, for example, gives a magnetic field of around 330 mT (millitesla) and within a maximum of 35 GHz. Fe prepared in advance while irradiating microwaves with appropriate resonance frequency ³⁺ The solution and activated carbon are brought into contact with each other, and the binding between the activated carbon surface and Fe and the subsequent hydration polymerization are allowed to proceed.
[0030]
The conditions in this case need to be adjusted according to the amount of free radicals as the activated carbon catalyst, that is, the characteristics such as reactivity, but even if Fe binds to the activated carbon surface and the subsequent hydration is not completed, From complex to H ⁺ The deprotonation where (proton) dissociates proceeds. Even if the external magnetic field is removed at the stage where the pH has been increased to neutrality, the effect continues, so that the external magnetic field need only be applied at the initial stage.
[0031]
Therefore, after the pH rises to the neutral range, the external magnetic field and microwave irradiation are stopped, and further left for 24 hours or longer for aging. At this time, in order to promote the dehydration reaction, the film is heated to 40 ° C. or higher and lower than 100 ° C. at normal pressure and dried to finish fixing and processing.
[0032]
This drying and fixing process varies depending on various conditions such as temperature, but usually requires 24 hours or more.
Further, even at the end of drying, a hydrated polymer corresponding to 10% or more of the initial activated carbon mass is generated, and thus the mass increases.
Furthermore, even when a magnetic field is measured by a simple method, a normal activated carbon only has 0.01 mT or less in a DC magnetic field, but an activated carbon catalyst to which a hydrated polymer has been added has a concentration of 0.02 to 0.02. Holds a magnetic field of 05 mT or higher.
[0033]
By the way, when measuring radicals in the active water obtained as described above by the ESR method, usually a radical scavenger is first added to fix hydrogen radicals, and then frozen, and hypoxanthine is added to form a spin adduct. Next, xanthine oxidase is reacted to liberate each radical, and the concentration is swept to obtain a spectrum. The amount of hypoxanthine added at this time is selected in the range of 0.001 to 0.05 mass%, preferably 0.005 to 0.02 mass%, based on the mass of active water.
[0034]
However, at this time, if the order of adding the radical scavenger and hypoxanthine is reversed and first the hypoxanthine is added and then the radical scavenger is added, the superoxide scavenging activity of the resulting active agent is remarkably improved.
[0035]
For example, after adding the radical scavenger DMPO to magnetized activated carbon-treated tap water and then reacting by adding hypoxanthine, the reaction is performed by first adding hypoxanthine by changing the addition order. After that, when DMPO is added, the superoxide scavenging activity is 2.66 times.
[0036]
In contrast, when deionized water is added by changing the order of addition of the radical scavenger and hypoxanthine and when tap water is added by changing the order of addition of the radical scavenger and hypoxanthine, the superoxide scavenging activity is , 1.022 and 1.073, respectively, and there is almost no difference.
[0037]
Presuming from these facts, the antioxidant component produced when tap water is treated with magnetized activated carbon reacts with the presence of a radical scavenger and is consumed and loses superoxide scavenging activity. In tap water, since such an antioxidant component does not exist originally, even if the addition order of the radical scavenger and hypoxanthine is changed, there is no difference in the superoxide scavenging activity.
[0038]
Therefore, in order to obtain the active water of the present invention, it is necessary to react hypoxanthine with treated water obtained by treatment with magnetized activated carbon to form an adduct of an antioxidant component and hypoxanthine present therein. It is. By this treatment, the treated water is stabilized, and its superoxide scavenging activity is not inhibited even when it comes into contact with the radical scavenger.
[0039]
As the radical scavenger which can be used for measuring the concentration of radicals by the ESR method for the active water of the present invention and which prevents inhibition by the adduct formation, DMPO, phenyl-N-tert- Examples include butyl nitrone, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl-N-tert-butyl nitrone, and nitrosodurene.
[0040]
In addition, although there is no restriction | limiting in particular about the hydrogen radical density | concentration of the active water of this invention, The intensity | strength of the peak derived from the hydrogen radical which a hydrogen radical usually produces | generates near the magnetic field strength 331.8mT and 335.5mT as a standard sample When the relative ratio with the intensity of the peak derived from manganese used is determined, the former has a relative ratio of 0.03 or more, particularly 0.1 or more, and the latter has a relative ratio of 0.04 or more, particularly 0.2 or more It is done.
[0041]
Thus, the active water of the present invention in which the superoxide scavenging activity is stabilized by hypoxanthine makes use of the fact that, for example, when active oxygen reacts with a reducing substance, it is accompanied by a weak luminescence phenomenon. This can be confirmed by measuring the amount of generation (see Non-Patent Document 2). This method can be performed by first performing an XYZ-based active oxygen elimination light emission test and measuring the light emission intensity of the Y component. In this method, X represents active oxygen, Y represents a scavenger (hydrogen donor), and Z represents a catalyst.
[0042]
Thus, in the method of the present invention, by supporting the water-insoluble ferric oxide hydrate subjected to the magnetization treatment on the activated carbon, as a result of improving its electron supply ability, the dissociation of water is promoted, It is considered that an antioxidant component having superoxide scavenging activity is generated, which reacts with active oxygen to be eliminated.
[0043]
In general, activated carbon originally has a dehydrogenating ability such as hydrocarbons, but its ability is never high, and dehydrogenation usually proceeds only in the presence of oxygen and other hydrogen acceptors. However, when various transition metals are supported, the dehydrogenation activity is remarkably improved, and the hydrogen adsorption capacity is increased several tens to several hundreds times that of the adsorbed metal due to a synergistic effect. Then, the adsorbed hydrogen molecules are dissociated on the metal surface to be in an atomic state and held on the activated carbon. And the hydrogen on this activated carbon dissociates rapidly, for example in the water of a medium through a metal, and forms active water.
[0044]
On the other hand, it is generally known that when a noble metal catalyst is supported on activated carbon, the catalytic action is remarkably improved. Therefore, it is preferable to support a precious metal catalyst on the activated carbon for treatment used in the method of the present invention. As this noble metal catalyst, for example, platinum, palladium or silver is used. The amount of these noble metal catalysts supported is 0.07 to 3 ppm, preferably 0.1 to 1 ppm, based on the mass of the activated carbon.
[0045]
In the production of the active water by the method of the present invention, the column is filled with magnetized water-insoluble ferric oxide hydrate or an activated carbon catalyst supporting this and a noble metal catalyst, and the raw water is SV value of 10 or more, preferably It is advantageous to do so by passing at a speed of 20-30. At this time, instead of directly packing the activated carbon catalyst into the column, using a cartridge that can be detachably fitted into the column and filling the activated carbon catalyst therein, the capacity as a catalyst is reduced. This is advantageous because it can be easily exchanged.
In addition, when the active water of the present invention was qualitatively analyzed by ICP emission spectroscopic analysis, no metal component particularly different from raw tap water was detected. Therefore, assuming that the metal component constitutes an antioxidant component, the ICP method It is presumed that the compound has activity at the detection limit, that is, in an extremely small amount of the order of ppt.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, highly active active water is provided with a simple device, and the obtained active water is widely used for the preservation of fresh food products, sterilization, drinking water, and animal and plant cultivation as in the case of conventional active water. , Exert a better effect. Moreover, if this is used, the environmental destruction resulting from active oxygen and the health disturbance of various living organisms can be effectively prevented.
[0047]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
[0048]
Reference example (production of activated carbon catalyst)
Activated carbon (average particle size 1.00mm, specific surface area 1350m ² / G) 100 g is immersed in 500 ml of a 1 molar ferric chloride aqueous solution, 700 ml of a 1 molar ammonium carbonate aqueous solution is added dropwise thereto, and then placed in a 323 mT DC magnetic field to irradiate a microwave having a resonance frequency. Then, heat at 60 ° C. for 30 minutes. Next, the activated carbon was filtered off and heated at 100 ° C. for 10 hours to obtain 121 g of an activated carbon catalyst (hereinafter referred to as magnetized activated carbon) carrying magnetized water-insoluble ferric oxide hydrate.
[0049]
Example 1
300 g of magnetized activated carbon obtained in the reference example was filled in a glass column tube (inner diameter 60 mm, length 200 mm), and tap water (Akishima City) was passed therethrough with an SV value of 20, and then filtered through a hollow fiber membrane. Treated water was prepared. By performing the activation treatment in this way, active water containing an antioxidant component was produced.
Next, 10 ml of this active water is taken into a sample tube, 7 ml of 5.5 mM diethylenetriaminepentaacetic acid aqueous solution and 10 ml of 2 mM hypoxanthine aqueous solution are added to this, and the mixture is shaken for 1 minute to give an adduct of the antioxidant component and hypoxanthine in the active water. After formation, 25% by mass DMPO based on active water was added and immediately immersed in liquid nitrogen and frozen. Next, the sample was prepared by thawing at room temperature and adding 50 ml of xanthine oxidase solution (prepared by adding 980 ml of 0.1M phosphate buffer to 20 ml of 20 units / liter xanthine oxidase).
This sample is filled in a cell, and using an ESR measuring device (manufactured by JEOL Ltd., product name “Type JES-FA200”), microwave output 8 mW, magnetic field sweep width 335 mT ± 5 mT, sweep time 2 minutes, magnetic field modulation 100 kHz Under the conditions, the ESR spectrum was measured.
[0050]
For the ESR spectrum pattern thus obtained, hydrogen radical (magnetic field strength 331.8 mT, 334.0 mT), hydroxy radical (magnetic field strength 334.8 mT, 336.2 mT) and carbon radical (magnetic field strength). The relative value of the peak of 332.9 mT, 338.2 mT) with respect to the peak of the standard sample Mn was determined, and the ratio (OH) / (H) of the hydroxy radical to the hydrogen radical was determined using the average value. These numerical values are shown in Table 1.
[0051]
[Table 1]

[0052]
In this case, the untreated tap water and the metal components of the active water obtained by the treatment were manufactured by ICP emission analyzer [Perkin Elmer], trade name “Optima 4300DV” and ICP mass. As a result of qualitative analysis using an analysis apparatus [manufactured by Agilent, product number 4500], only those whose existence was recognized are shown in Table 2.
[0053]
[Table 2]

[0054]
Each symbol in this table has the following meaning.
−: Less than 0.001 μg / ml
+: 0.001 μg / ml or more and less than 0.01 μg / ml
++: 0.01 μg / ml or more and less than 0.1 μg / ml
+++: 0.1 μg / ml or more and less than 1.0 μg / ml
+++++: 1.0 μg / ml or more and less than 10.0 μg / ml
+++++: 10.0 μg / ml or more and less than 100.0 μg / ml
[0055]
According to this table, Ag is detected as a metal component which is not present in the untreated tap water but is present in the active water, which is usually added to the Ag contained in the activated carbon to impart a bactericidal effect. It seems to come from. Also, ordinary activated carbon-treated tap water does not show a small OH / H ratio as in this example, so it is unlikely that this Ag is involved in the production of antioxidant components. In addition, as a component of raw water that has been removed by treated water, for example, a colloidal material removed by a hollow fiber membrane can be considered.
[0056]
Example 2
300 g of the magnetized activated carbon catalyst obtained in the reference example was packed in a column cylinder (inner diameter 60 mm, length 200 mm), and tap water was passed therethrough with an SV value of 20, and after activation treatment, filtered through a hollow fiber membrane, Activated water was produced.
The superoxide scavenging activity when the converted water flow at this time was 4 liters, 2000 liters and 30000 liters was measured from the peak of the magnetic field strength of 333.5 mT.
The peak / MKR in the table is a relative ratio of the standard sample Mn to the peak. The results are shown in Table 3 and FIG. The table also includes data on untreated tap water for comparison. In FIG. 2, A represents untreated tap water, B represents deionized water, and C represents activated water.
[0057]
[Table 3]

[0058]
Example 3
The active water, tap water and deionized water obtained in Example 1 were measured by changing the addition order of DMPO and hypoxanthine at the time of ESR measurement, and each peak / MKR at a magnetic field strength of 333.5 mT was measured. Asked. The results are shown in Table 4. HPX in the table is hypoxanthine.
[0059]
[Table 4]

[0060]
As can be seen from this table, in the case of deionized water and tap water, there is almost no difference in superoxide scavenging activity even if the order of addition is changed, but in the case of active water, the order is HPX-DMPO. Superoxide scavenging activity is significantly improved.
[0061]
Application example 1
The Y component luminescence intensity showing superoxide scavenging activity for the active water Japanese tea (commercially available tea pack) obtained in Example 1 was measured.
As a measuring device, an “AQUACOSMOS / VIM micro system” (manufactured by Hamamatsu Photonics) is used. As a reagent X, a 2% by mass hydrogen peroxide solution, and as a Z reagent, a saturated potassium hydrogen carbonate solution in a 10% by mass acetaldehyde aqueous solution. Using.
As a sample, 50 ml of active water (pH 7.2) having a temperature of 70 ° C. or 15 ° C. was placed in a beaker, a tea pack was immersed, left for 90 seconds, and extracted by moving up and down 5 times. The results are shown in Table 5.
In addition, the measurement result about the tap water (pH 7.2) of temperature 70 degreeC is written together for a comparison.
[0062]
[Table 5]

[0063]
Application example 2
Put 5 g of commercially available coffee powder in a coffee drip, pour the active water obtained in Example 1 at a temperature of 70 ° C., and use the sample obtained after standing for about 1 minute. It was measured. The results are shown in Table 6. In addition, the measurement result about the tap water (pH 7.2) of temperature 70 degreeC is written together for a comparison.
[0064]
[Table 6]

[0065]
From the above results, it can be seen that the active water of the present invention has a relatively high superoxide scavenging activity compared to tap water.
[0066]
Application example 3
A test for preventing browning of lettuce was performed using activated water. This brown reaction of lettuce is considered to be caused by oxidation of polyphenols such as colorless catechol contained therein by oxygen in the air to produce a brown substance.
As the active water, the activated carbon catalyst obtained in the Reference Example was filled into a glass column (diameter 100 mm, length 300 mm), and well water (pH 7.5) was passed through with an SV value of 20, and then hypoxanthine was added. A thing was used.
The activated water (18 ° C.) thus obtained is supplied to a cut vegetable washing machine (4 200-liter washing tank in series) so that the washing time for each tank is 2 minutes with a water supply amount of 10 liters / minute. After supplying and washing, it was dehydrated for 1 minute by centrifugation at 500 rpm, and then nitrogen-filled with an oxygen-blocking nylon sheet or packaged without being sealed and stored refrigerated at 8 ° C.
Table 7 shows the results of visual observation on the presence or absence of browning of the samples stored for 1 to 6 days. For comparison, the results of using untreated well water are also shown.
[0067]
[Table 7]

[0068]
The evaluation symbols in the table have the following meanings.
Y: No abnormality
Δ: Partially browned
×: Whole brown
[0069]
As can be seen from this table, those washed with well water already had browning on the third day, but those washed with active water and stored without inclusion of nitrogen did not brown at all even after 6 days. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an ESR spectrum pattern of tap water and activated water obtained by treating it with magnetized activated carbon.
FIG. 2 is a graph showing a peak / MKR with respect to an integrated water flow rate for untreated tap water, deionized water, and active water.

Claims

After the raw material water is brought into contact with the activated carbon carrying the magnetized water-insoluble ferric oxide hydrate and the hydroxyl radicals in the activated carbon are reduced, the treated water is reacted with hypoxanthine. method of manufacturing an active water-characterized.

Activated carbon carrying water-insoluble ferric oxide hydrate magnetized processing method for active water according to claim 1 comprising a noble metal catalyst.

The method for producing active water according to claim 1 or 2, wherein the activated carbon has a specific surface area of 200 m ² / g or more.

The method for producing active water according to claim 3 , wherein the noble metal catalyst is platinum, palladium or silver.