JP6489488B2 - ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法、およびガラス製容器 - Google Patents
ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法、およびガラス製容器 Download PDFInfo
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Description
本発明は、シリカを主成分とするガラス製容器に、遠赤外線放射に有効とされる酸化物として、透明酸化物や、可視光を吸収する有色の遷移金属酸化物、有色化のための希土類酸化物を含有させ、その容器に収容された飲料や、醤油等の調味料等の液体構成成分の蒸発を制御する、ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法、および、その為の効果的なガラス製容器に関するものである。
日本酒やワインの味は、器の素材、形状、厚みなどによって変わるといわれている。例えば、酒器には、陶磁器、ガラス、木、金属などの素材があり、それぞれの味わいがある。ワイングラスについては、ワインが酸素に触れると味や風味が変化するという性質があり、どのような形状のグラスに注ぐかによって、酸素への触れ方が変わり、味や風味も違いが出ると言われている。例えば、香りに関しては、口径の狭いものは香りを緩やかに感じられ、口径が広いものは豊かな香りを早く感じることができる等とされている。このように、ワイングラスを例にとれば、従来、グラスの大きさ、厚み、形状などで、ワインの香りや風味を変えられるとされてきた。日本酒においても、口径が小さいとすっきりした印象となり、逆に口径が広いと濃厚に感じるとされている。
一方で、ガラス組成物により飲食物等の品質を向上させる提案もある。例えば、70〜88重量％のソーダ―ガラスと、12〜30重量％の遠赤外線放射セラミックス（SiO2 :49.0重量 （以下略）％、Al2O3: 36.5％、MgO :13.5％、Fe2O3: 0.2％以下、TiO2: 0.2％以下、CaO: 0.5％以下、Na2O: 0.6％以下）とから成るガラス組成物は、コップ内に収容された水のＮＭＲ半値幅が、遠赤外線放射セラミックスの添加量の増加と共に減少し、分子運動が活発になるとされている（例えば、特許文献１参照）。
当時、水の構造に及ぼす遠赤外線効果の科学的解析には、ＮＭＲ（核磁気共鳴吸収）スペクトルが用いられ、遠赤外線セラミックスと接触させた水がまろやかになるのは、水の「分子集団（クラスター）」が細分化されて細かくなることに起因するとされていた（例えば、非特許文献１乃至３参照）。しかし、この17O-nmrの線幅の測定は、ＰＨ７付近のＰＨの変化を測定していることが明らかにされたため（例えば、非特許文献４または５参照）、水に対する遠赤外線の効果は未だに不明である。
松下和弘、「食品をＮＭＲでみる−分子レベルでとらえた「味」の違い」、現代化学、1989、pp.62-67
松下和弘、「水の状態評価と味覚・熟成度の解明」、食品と開発、1989、p.82-85
日本電子（株） 分析機器技術本部ＮＭＲグループ、「水の味と17Onmrの信号幅との関連性について」、日本電子ニュース、1990、vol.31、pp.14-16
上平恒、「水の分子工学」、講談社、1998、
天羽優子、「水商売ウオッチングLIVE !」、物性研究、2001、Vol.75、No.5、pp.644-683
ワインや日本酒を楽しむガラスの容器として、ガラスの厚さや形状について、様々な官能的試験はされたとしても、香りが時間的にどのように変化するか等の科学的解析は不十分である。また、特許文献１に記載の遠赤外線放射セラミックスの効果について、ＮＭＲの検証では不十分である。
そこで、本発明では、ガラス製容器の成分が、その容器に収容された飲料等の液体構成成分の蒸発に及ぼす影響について明らかにし、ガラス製容器成分の変化により、容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御することができる、ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法、およびガラス製容器を提供することを目的とする。
本発明者は、上記の目的を達成すべく種々検討の結果、遠赤外線効果があるとされている酸化物、例えば、主成分のシリカと同様に透明な酸化物（酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化アンチモン等）と、有色（可視光を吸収する）の遷移金属酸化物（酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化クロム等）に着目し、シリカを主成分とするガラスへの添加量を変化させることで、日本酒等の液体成分の蒸発を制御できることを見出し、本発明に想到した。更に、シリカを主成分とするガラスへの遠赤外線効果のある酸化物の添加量を増加することにより、日本酒の香り成分の蒸発が促進される効果があることも発見した。
すなわち、本発明に係るガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法は、シリカを主成分とし、その構成成分として、遠赤外線放射に有効とされる酸化物の添加量を段階的に変化させた複数のガラス製容器を準備することにより、各ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発量を段階的に制御することを特徴とする。
本発明に係るガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法は、前記遠赤外線放射に有効とされる酸化物として、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化スズおよび酸化アンチモンのうちの少なくとも１種以上を、５〜４０質量％含有させてもよく、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化ニッケル、酸化マンガンおよび酸化クロムのうちの少なくとも１種以上を、５〜４０質量％含有させてもよい。さらに、有色化のための、ネオジム酸化物、セリウム酸化物およびサマリウム酸化物のうちの少なくとも１種以上を、５〜４０質量％含有させてもよい。また、前記遠赤外線放射に有効とされる酸化物として、透明酸化物、可視光を吸収する有色の遷移金属酸化物、および、有色化のための希土類酸化物のうちの少なくとも１種以上を、５〜４０質量％含有させてもよい。
本発明に係るガラス製容器は、本発明に係るガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法で使用される前記複数のガラス製容器であって、飲食物を収容するよう構成されていることを特徴とする。
本発明により、シリカを主成分とするガラスに、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の遠赤外線放射に効果のあるとされている透明な酸化物等を添加して、ガラス製容器成分を変化させることにより、容器に収容された日本酒等の液体構成成分の蒸発を制御することができる、ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法、およびガラス製容器を提供することができる。
以下、実施例等に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態のガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法は、シリカを主成分とするガラス製容器に、その構成成分として、遠赤外線放射に有効とされる酸化物を含有させることにより、ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する。
本発明の実施の形態のガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法は、シリカを主成分とするガラス製容器に、その構成成分として、遠赤外線放射に有効とされる酸化物を含有させることにより、ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する。
一般に広く市販されているソーダガラス容器について、ワイングラスや酒器のように容器の形を変えて、飲料の風味を変える試みはあるが、ソーダガラスに遠赤外線効果のある酸化物を５質量％以上含有させることで、液体成分の蒸発を制御可能なガラス製容器とする試みはない。このガラス製容器は、遠赤外性効果のある酸化物の含有量がわずかな場合は、非晶質構造を有するが、含有量が多くなった場合には、結晶相を含む２相以上の混相組織を形成する。
遠赤外線に効果のある酸化物として、ガラスの特性である透明であることを保持するために、透明な酸化物（微粉では白色を呈する）として、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化アンチモン等が望ましい。
遠赤外線に効果のある酸化物として、ガラスを有色にする目的で、遷移金属酸化物（酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化クロム等）が望ましい。
遠赤外線に効果のある酸化物として、ガラスの特性である透明であることを保持するために、透明な酸化物として、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化アンチモン等を主とすることが望ましいが、ガラスの有色化のためには、遷移金属酸化物（酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化クロム等）や希土類酸化物（ネオジム酸化物、セリウム酸化物、サマリウム酸化物等）を含有させることが望ましい。
特許文献１に記載のように、ソーダガラスに特定組成の遠赤外線放射セラミックスを添加して、コップ内に収容された水のＮＭＲ半値幅が遠赤外線放射セラミックスの添加量の増加と共に減少し、分子運動が活発になるという現象は知られているものの、ソーダガラスに遠赤外線に有効な酸化物を含有させ、含有量の変化と共に、ガラス容器に収容された液体成分の蒸発を段階的に制御する方法の具体例を開示するものはない。
ソーダガラスに遠赤外線に有効な酸化物を含有させ、ガラス容器に収容された液体成分の蒸発を制御する方法として、遠赤外線放射体の含有量が多くなりすぎると、例えば、ワインや日本酒等の飲料の風味が失われる可能性もあり、５〜４０質量％程度の適切な含有量が望ましい。
ガラス容器に収容された液体成分の蒸発を促進させるために、遠赤外線放射体の含有量を多くすればよいが、例えば透明な酸化物として、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化アンチモン等の含有量を増加させると、ガラスの融点の上昇やガラスの粘度の増加が起こり、ガラス構造である非晶質構造を形成しにくくなるために、透明なガラスの作製法としてはスピン法などの急冷法が望ましい。
一方で、宙吹きなどの徐冷による作製により、ガラスが失透しても、収容した液体成分の蒸発制御に大きな影響がなく、ガラスに亀裂などが入り脆くならない限り、失透すると現れる美しさやデザイン性の向上のための作製方法としては、急冷でなく徐冷することが望ましい。
ガラス組成として、市販の百円コップ（ソーダガラス）を基準とした。その組成は表１の通りである。遠赤外線効果があるとされている透明酸化物のＴｉＯ２とＺｎＯ（約１対１組成）を、１０％〜３０％複合添加した。試料名をそれぞれ、１０％グラス、２０％グラス、３０％グラスとする。
測定には、日本金属化学（株）社製「高感度ガス分析装置」ブレスマス（呼気ガス分析装置）を用いた。測定方法を図１に示す。図１に示すように、日本酒（菩提元純米酒）を７ｇ〜１３ｇを器に注入し、ラップにより覆いをし、５分間置いた後に、器に入れた試料からのガス採取法として、ラップに注射針を刺し、液面近傍より、ガスを注射器に吸引し、ガス分析を行った。大気中の空気に含有するアルゴン（９，３００ｐｐｍ）を基準として規格化するために、測定雰囲気の空気（その場空気）の測定を行った。
図２〜３にガラス器に日本酒を注入し、ラップして５分間置いた後に、注射針により採取し、測定した、各分子量（Measured Mass）に対してのガス総重量（イオン電流／アルゴン電流）を示す（測定温度２３ｏＣ）。図４〜６には、図２〜３のガス総重量から空気量を差し引いたガラス器の香り量を各分子量に対して示す。
図２には、水（分子量（以下略）１８）、窒素（２８）、酸素（３２）、アセトアルデヒド（又は二酸化炭素）（４４）、エチルアルコール（４６）、図３には、イソアミルアルコール（５５）、カプリル酸エチル（５７）、酢酸（６０）、酢酸イソアミル（７０）、コハク酸（７４）、フルフラール（９６）等が観察された。
日本酒の成分分析に関する報告は数多くなされており（例えば、小川治雄、中島友和、吉原伸敏、大橋ゆか子、「日本酒の成分分析」、東京学芸大学紀要、自然科学系、2010、p.23-31；独立行政法人酒類総合研究所、「清酒のにおいとその由来について」、2011；磯谷敦子、「清酒の熟成に関与する香気成分」、生物工学、2011、p.720-723）、香り成分として、アセトアルデヒド（木香様臭）、エチルアルコール（アルコール臭）、イソアミルアルコール（ウイスキー臭）、カプリル酸エチル［洋ナシ臭（苦味）］、酢酸、酢酸イソアミル［バナナ臭（甘味）（吟醸香）］、コハク酸（旨味）、フルフラール［（吟醸香）（大吟醸酒に多く含まれる）］、カプロン酸エチル［リンゴ臭（酸味）（吟醸香）］が知られている。
これらから、空気量を差し引いた香りガスにおいて、図４では、水、アセトアルデヒド、エチルアルコール等がプラスの値で、窒素（２０％グラスを除く）、酸素がマイナス値で観測された。この窒素、酸素のマイナス値は、日本酒を注入したグラスのそれらの値より、基準として差し引いた空気中の窒素、酸素のほうが大きいことを示している。分子量４４について二酸化炭素の可能性もあったが、空気量を差し引いてプラス値となったことから、分子量４４は日本酒からのアセトアルデヒドと解釈される。
グラス成分による、グラスから蒸発した香りガス成分の違いは、アセトアルデヒドは、市販のガラスより添加物の多いグラスの方が、多く蒸発していることがわかる。
図５においても、日本酒の特有の香りである、イソアミルアルコール、酢酸イソアミル、コハク酸等が１．０×１０−６〜６．８×１０−６程度の濃度で観察され、いずれも、市販のガラスより添加物の多いグラスの方が、多く蒸発していることがわかる。従って、ガラス器への遠赤外線放射体としての酸化物などの添加物が、日本酒の香り成分の蒸発を促進している効果があることが判明した。
添加量の違いについては、分子量により、蒸発した香り量が異なるために、一様には結論づけられないが、添加物の多い方が、日本酒の香り成分の蒸発を促進する傾向があることがわかる。図６において、ガスの分子量が大きくなると、ガス濃度がこれまでの低分子量のガスに比較して減少する傾向があり、添加量の違いによる香り成分への影響の判断は難しくなる傾向にある。しかし、日本酒に特徴的なカプリル酸エチル（分子量５７，１２７は除く）、カプロン酸エチルの香り成分について注目すると、添加物の多いガラスのほうが、日本酒の香り成分の蒸発を促進する傾向があると判断される。
このように、これまでガラスの器の形状などにより、飲み物の香りや味わいが異なるとされてきたが、本発明により、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ等の遠赤外線放射体としての酸化物を添加したガラスは、市販のソーダガラスに比較して、日本酒の香り成分の蒸発を促進する画期的な効果があることが判明し、その他のワイン、焼酎、コーヒー、ソフトドリンク、酢、醤油などの風味や味を変化させる可能性があると期待される。
本発明は、ガラス製容器に収容された液体成分の蒸発を段階的に制御できることを示唆したものであり、産業上の応用は多大である。ガラス製容器に収容される液体として、本実施例で取り上げた日本酒を初め、ワイン、焼酎、コーヒー、ソフトドリンク等の飲み物から、酢、醤油について、風味や味を段階的に変化させることが可能である。例えば、本発明に係るガラス容器について、ソムリエにお願いし、渋みや酸味の強いワインを試飲した処、香りが鮮やかになり、渋さや酸味をわずかに感じるようになり、結果的にワインがまろやかに感じるようになったとコメントされた。醤油皿を作製し、醤油がまろやかになることを確認しており、調味料用の容器としても有効である。また、香りが豊かになるコーヒーカップとして、酸っぱさをあまり感じない飲む酢などの容器として適切な使途となるであろう。
このガラス製容器の特長である香りが豊かになること、また、段階的にその成分の蒸発を制御できることから、香水の瓶や、アロマディフューザーとしても適切な用途となろう。特に、香水の様々な香りのブレンドに際して、本発明に係るガラス容器は、香水の成分の蒸発を制御できることから、どのようなガラス成分により、香水のどの成分を効果的に蒸発させられるかなども可能となり、今後の応用展開が待望される。
Claims (6)
- シリカを主成分とし、その構成成分として、遠赤外線放射に有効とされる酸化物の添加量を段階的に変化させた複数のガラス製容器を準備することにより、各ガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発量を段階的に制御することを特徴とするガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法。
- 請求項１記載のガラス製容器に収容された液体構成成分の蒸発を制御する方法で使用される前記複数のガラス製容器であって、飲食物を収容するよう構成されていることを特徴とするガラス製容器。
- 前記遠赤外線放射に有効とされる酸化物として、透明酸化物、可視光を吸収する有色の遷移金属酸化物、および、有色化のための希土類酸化物のうちの少なくとも１種以上を、５〜４０質量％含有していることを特徴とする請求項２記載のガラス製容器。
- 飲食物を収容するよう構成され、シリカを主成分とし、その構成成分として、遠赤外線放射に有効とされる酸化物である酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅、酸化ニッケル、酸化マンガンおよび酸化クロムのうちの少なくとも１種以上を、５〜４０質量％含有しており、収容された液体構成成分の蒸発を促進するよう設けられていることを特徴とするガラス製容器。
- 飲食物を収容するよう構成され、シリカを主成分とするガラス製容器に、その構成成分として、遠赤外線放射に有効とされる酸化物として、ＴｉＯ ２ とＺｎＯとを１対１の割合で、合わせて１０質量％含有しており、収容された液体構成成分の蒸発を促進するよう設けられていることを特徴とするガラス製容器。
- 飲食物を収容するよう構成され、シリカを主成分とするガラス製容器に、その構成成分として、遠赤外線放射に有効とされる酸化物として、ＴｉＯ ２ とＺｎＯとを１対１の割合で、合わせて２０〜３０質量％含有しており、収容された液体構成成分の蒸発を促進するよう設けられていることを特徴とするガラス製容器。
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