JP6754072B2 - Viscous bubble liquid - Google Patents
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- A61K49/223—Microbubbles, hollow microspheres, free gas bubbles, gas microspheres
Description
本発明は、気泡を長時間に亘って保持できる粘性気泡液に関する。 The present invention relates to a viscous bubble liquid capable of holding bubbles for a long period of time.
近年、超音波エコー検査技術等の種々の分野で、気泡の利用に関する研究が進められている。 In recent years, research on the use of air bubbles has been promoted in various fields such as ultrasonic echo inspection technology.
例えば、非特許文献1には、気泡が超音波の良い反射源であり、超音波造影剤として適していることが示されている。
For example, Non-Patent
非特許文献1には、その理由として、以下の点が挙げられている。(1)超音波は音響インピーダンスに差がある境界で反射する。(2)反射と透過の度合いは音響インピーダンスの差で決定される。(3)生体組織や生体内に多く存在する水分とは音響インピーダンスが異なる材料は気体である。(4)超音波反射量は、気泡の直径の6乗に比例する。
Non-Patent
なお、上記(4)の記載から、生体内の内腔を検査するには、大きな気泡を含有する材料が好適であることが判る。 From the above description (4), it can be seen that a material containing large bubbles is suitable for inspecting the lumen in the living body.
また、特許文献1には、消化器の超音波検査において、超音波エコー強度を高めるために、経口超音波造影剤に、超音波反射体として微小気泡を含有させることが開示されている。
Further,
上記経口超音波造影剤は、水やひまし油等の超音波透過性が高い液体と、消化器内の造影剤の粘性を調節するための、アルギン酸塩等からなる組成物とを含んでいる。 The oral ultrasonic contrast medium contains a liquid having high ultrasonic permeability such as water and castor oil, and a composition composed of alginate and the like for adjusting the viscosity of the contrast medium in the digestive organs.
アルギン酸塩は、酸性環境下または多原子価イオン酸性環境下の消化器内で上記液体の粘性を高めることができるという性質を有している。このため、上記液体に上記組成物を追加することで、経口注入時には粘性が低く飲み易い一方で、消化器内では、消化器内に滞留する程度の粘性に高めることができる経口超音波造影剤を得ることができる。 Alginate has the property of increasing the viscosity of the liquid in the digestive tract in an acidic environment or a polyatomic ion acidic environment. Therefore, by adding the above composition to the above liquid, the viscosity is low and easy to swallow at the time of oral injection, but in the digestive organs, the viscosity can be increased to the extent that it stays in the digestive organs. Can be obtained.
特許文献1によれば、上記経口超音波造影剤を、適当な容器に収容し、手または所定の器械等で撹拌・振とうするか、または、ホモジナイザ等の均質化ポンプを用いて微小気泡を形成させることにより、上記経口超音波造影剤に微小気泡を含有させる。
According to
また、特許文献1には、微小気泡を形成させる際に、上記液体中に界面活性剤を含有させることで、微小気泡の形成を促すとともに、微小気泡の周囲に被膜を形成して微小気泡を保護することができることが開示されている。
Further, in
なお、超音波エコー検査技術は、医療用超音波診断における人体内の異常検知以外にも、例えば非破壊検査における配管内の異常検知等、肉眼で見えない部分を非侵襲で可視化する技術として、医学分野や工業分野等で広く利用されている。 In addition to detecting abnormalities in the human body in medical ultrasonic diagnosis, ultrasonic echo inspection technology is a technology that non-invasively visualizes parts that cannot be seen with the naked eye, such as detection of abnormalities in pipes in nondestructive inspection. It is widely used in the medical and industrial fields.
しかしながら、造影剤等のように気泡を含む気泡液中に気泡が存在している時間は、特許文献1に示されているように、通常1分間以下と非常に短い。
However, as shown in
なお、特許文献1は、実際には、経口注入後の消化器内で、経口超音波造影剤の粘性を高めて、該経口超音波造影剤を消化器内に滞留させて超音波画像診断を実行するものである。
In addition,
しかしながら、特許文献1に記載されているように、実験的に酸性環境下または多原子価イオン酸性環境下として、気泡を含有する経口超音波造影剤の粘性を上げても、それほど気泡の寿命を延長することはできない。特許文献1には、経口超音波造影剤に、気泡を含有する0.5%アルギン酸ナトリウム水溶液を用いた場合、微小気泡の寿命を約5分間〜約10分間に延長することができたと記載されている。
However, as described in
しかしながら、この程度の気泡の寿命の延長では、超音波造影剤に気泡を含有させたとしても、超音波検査の準備を行っている段階で気泡が消失してしまう。 However, if the life of the bubbles is extended to this extent, even if the ultrasonic contrast medium contains the bubbles, the bubbles disappear at the stage of preparing for the ultrasonic examination.
また、製造した経口超音波造影剤を使用しない場合、保管する必要があるが、経口超音波造影剤中の気泡を安定的に長時間含有させる方法が無い。このため、超音波検査時に、その都度、経口超音波造影剤を製造する必要があるため、検査の作業が煩雑になる。 Further, when the manufactured oral ultrasonic contrast medium is not used, it is necessary to store it, but there is no method for stably containing bubbles in the oral ultrasonic contrast medium for a long time. For this reason, it is necessary to manufacture an oral ultrasonic contrast medium each time an ultrasonic examination is performed, which complicates the examination work.
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、気泡を長時間に亘って保持できる粘性気泡液およびその製造方法、その製造装置、その保管方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a viscous bubble liquid capable of holding bubbles for a long period of time, a method for producing the same, an apparatus for producing the same, and a method for storing the same.
本願発明者らは、気泡を長時間に亘って保持できる粘性気泡液を提供すべく、鋭意検討を行った。 The inventors of the present application have made diligent studies in order to provide a viscous bubble liquid capable of retaining bubbles for a long period of time.
この結果、本願発明者らは、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水に気泡を混入させることで形成された泡沫を、増粘剤を含む水溶液中に分散させることにより、気泡の寿命を長じさせることができることを見出した。 As a result, the inventors of the present application have extended the life of the bubbles by dispersing the bubbles formed by mixing the bubbles in warm water containing a surfactant and a gelling agent in an aqueous solution containing a thickener. I found that it can be lengthened.
また、本願発明者らは、界面活性剤とゲル化剤とを含む被膜に気体が内包されてなる泡沫が、増粘剤を含む水溶液中に分散されてなる粘性気泡液は、気泡の寿命が長く、気泡を長時間に亘って保持することができることを見出して本発明を完成させるに至った。 In addition, the inventors of the present application have described that a viscous foam liquid in which a gas is encapsulated in a coating film containing a surfactant and a gelling agent and is dispersed in an aqueous solution containing a thickener has a life of bubbles. The present invention has been completed by finding that the bubbles can be retained for a long period of time.
また、本願発明者らは、上記粘性気泡液を加圧下で保管することで、上記粘性気泡液を、該粘性気泡液中の気泡を長時間安定的に含有させて保管することができることを見出した。 Further, the inventors of the present application have found that by storing the viscous bubble liquid under pressure, the viscous cell liquid can be stably contained with bubbles in the viscous bubble liquid for a long period of time. It was.
すなわち、本発明の一態様にかかる粘性気泡液は、界面活性剤とゲル化剤とを含む被膜に気体が内包されてなる泡沫が、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液中に気泡として分散されている。 That is, in the viscous bubble liquid according to one aspect of the present invention, bubbles formed by encapsulating a gas in a coating film containing a surfactant and a gelling agent are dispersed as bubbles in a viscous liquid composed of an aqueous solution containing a thickener. Has been done.
また、本発明の一態様にかかる粘性気泡液の製造方法は、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水に気体を導入することで形成された泡沫を、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液中に気泡として分散させる。 Further, in the method for producing a viscous foam liquid according to one aspect of the present invention, the foam formed by introducing a gas into warm water containing a surfactant and a gelling agent is viscous composed of an aqueous solution containing a thickener. Disperse as bubbles in the liquid.
また、本発明の一態様にかかる粘性気泡液の製造装置は、上記粘性気泡液の製造方法に用いられる粘性気泡液の製造装置であって、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水を入れる第1の容器と、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液を入れる第2の容器と、上記第1の容器内の温水に気体を導入する気体導入器と、上記第1の容器と上記第2の容器とを連結し、上記第1の容器内の温水に気体を導入することで上記温水の液面上に形成される泡沫を上記第2の容器に移動させる泡沫移動部と、を備えている。 Further, the device for producing a viscous bubble liquid according to one aspect of the present invention is a device for producing a viscous bubble liquid used in the above method for producing a viscous bubble liquid, and contains warm water containing a surfactant and a gelling agent. A first container, a second container containing a viscous liquid consisting of an aqueous solution containing a thickener, a gas introducer for introducing a gas into hot water in the first container, the first container, and the first container. A foam moving portion for connecting the two containers and introducing a gas into the hot water in the first container to move the foam formed on the liquid surface of the hot water to the second container is provided. ing.
また、本発明の一態様にかかる粘性気泡液の保管方法は、上記粘性気泡液を加圧下で保管する。 Further, in the method for storing the viscous bubble liquid according to one aspect of the present invention, the viscous bubble liquid is stored under pressure.
本発明の一態様によれば、気泡を長時間に亘って保持できる粘性気泡液およびその製造方法、その製造装置、その保管方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a viscous bubble liquid capable of holding bubbles for a long period of time, a method for producing the same, an apparatus for producing the same, and a method for storing the viscous bubble liquid.
以下、本発明の実施の一形態(以下、単に「形態」と記す)について、詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as “morphology”) will be described in detail.
(粘性気泡液および粘性気泡液の製造方法)
本形態にかかる粘性気泡液は、界面活性剤とゲル化剤とを含む被膜に気体が内包されてなる泡沫が、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液中に気泡として分散された気泡液である。
(Manufacturing method of viscous bubble liquid and viscous bubble liquid)
The viscous bubble liquid according to this embodiment is a bubble liquid in which gas is encapsulated in a coating film containing a surfactant and a gelling agent and is dispersed as bubbles in a viscous liquid composed of an aqueous solution containing a thickener. is there.
また、本形態にかかる粘性気泡液の製造方法は、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水に気体を導入することで形成された泡沫を、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液中に気泡として分散させる方法である。 Further, in the method for producing a viscous foam liquid according to this embodiment, foams formed by introducing a gas into warm water containing a surfactant and a gelling agent are put into a viscous liquid composed of an aqueous solution containing a thickener. This is a method of dispersing as bubbles.
上記界面活性剤としては、特に限定されるものではなく、起泡作用を有する公知の各種界面活性剤を用いることができる。例えば、上記粘性気泡液を医療用造影剤(経口造影剤)に用いる場合、上記界面活性剤としては、例えば、レシチン(例えば、大豆、なたね等から抽出される植物レシチン、卵黄から抽出される卵黄レシチン)、グリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ステアロイル乳酸カルシウム、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル等のように、乳化剤として、主に食品用添加物に用いられる界面活性剤が用いられる。上記界面活性剤は、一種のみを使用してもよく、二種以上を適宜混合して使用してもよい。 The surfactant is not particularly limited, and various known surfactants having a foaming action can be used. For example, when the viscous bubble liquid is used as a medical contrast agent (oral contrast agent), the surfactant is extracted from, for example, lecithin (for example, plant lecithin extracted from soybeans, rapeseed, etc., egg yolk). Egg yolk lecithin), glycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, stearoyl lactate calcium, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, etc. As an emulsifier, a surfactant mainly used as a food additive is used. As the above-mentioned surfactant, only one kind may be used, or two or more kinds may be appropriately mixed and used.
上記ゲル化剤としては、水に溶解または分散して、常温において該ゲル化剤を含む水をゲル化させるものであれば、特に限定されない。上記ゲル化剤としては、公知のゲル化剤を使用することができる。上記ゲル化剤としては、例えば、ゼラチン、カラギナン、ローカストビーンガム等が挙げられる。 The gelling agent is not particularly limited as long as it dissolves or disperses in water and gels water containing the gelling agent at room temperature. As the gelling agent, a known gelling agent can be used. Examples of the gelling agent include gelatin, carrageenan, locust bean gum and the like.
これらゲル化剤も、一種のみを使用してもよく、二種以上を適宜混合して使用してもよい。これらゲル化剤を二種以上混合してなるゲル化剤の例としては、例えば、「ゲルアップWM」(商品名、三栄源エフエフアイ株式会社製、組成:カラギナン28重量%、ローカストビーンガム17.4%、乳酸カルシウム(安定化剤)6.6%、食品素材48%)等が挙げられる。 As for these gelling agents, only one kind may be used, or two or more kinds may be appropriately mixed and used. As an example of a gelling agent obtained by mixing two or more of these gelling agents, for example, "Gel Up WM" (trade name, manufactured by Saneigen FFI Co., Ltd., composition: carrageenan 28% by weight, locust bean gum 17) .4%, calcium lactate (stabilizer) 6.6%, food material 48%) and the like.
また、上記ゲル化剤としては、アルギン酸塩およびカルシウムを用いることができる。アルギン酸塩とカルシウムイオンとがイオン架橋するとゲル化する。そこで、アルギン酸塩と、塩化カルシルムや炭酸カルシウム等のカルシウム化合物とを併用することで、ゲル化剤として用いることができる。また、上記ゲル化剤に用いられるカルシウムとしては、カルシウムを含んだ食材であってもよい。 Further, as the gelling agent, alginate and calcium can be used. When alginate and calcium ions are cross-linked, they gel. Therefore, by using alginate in combination with a calcium compound such as calcium chloride or calcium carbonate, it can be used as a gelling agent. Further, the calcium used in the gelling agent may be a food material containing calcium.
上記アルギン酸塩としては、例えばアルギン酸ナトリウム等を用いることができる。また、上記アルギン酸塩としては、例えば、株式会社キミカ製の「キミカアルギン」(商品名)を用いることができる。 As the alginate, for example, sodium alginate or the like can be used. Further, as the alginate, for example, "Kimika algin" (trade name) manufactured by Kimika Co., Ltd. can be used.
上記増粘剤としては、水に溶解して、常温で粘稠性を生じさせるものであれば、特に限定されない。 The thickener is not particularly limited as long as it dissolves in water and causes viscosity at room temperature.
但し、上記粘性気泡液を医療用の造影剤等、人体に使用する場合、飲用しても人体に安全な増粘剤を使用する必要がある。一方、上記粘性気泡液を配管の非破壊検査における造影剤等、工業用途に用いる場合には、配管等の使用対象物にダメージを与えないものであればよい。 However, when the viscous bubble liquid is used on the human body such as a contrast medium for medical use, it is necessary to use a thickener that is safe for the human body even if it is drunk. On the other hand, when the viscous bubble liquid is used for industrial purposes such as a contrast medium in non-destructive inspection of piping, it may be any one that does not damage the object to be used such as piping.
上記増粘剤としては、公知の増粘剤を使用することができる。上記増粘剤としては、例えば、CMC(カルボキシメチルセルロース)、「とろみアップパーフェクト」(商品名、日清オイリオ製)等の増粘多糖類等が挙げられる。 As the thickener, a known thickener can be used. Examples of the thickener include thickening polysaccharides such as CMC (carboxymethyl cellulose) and "Thickening Up Perfect" (trade name, manufactured by Nisshin Oillio).
上記気体は、特に限定されるものではなく、用途等に応じて適宜選択することができる。例えば、上記粘性気泡液を医療用造影剤として用いる場合には、上記気体としては、人体に無害な気体を使用する。このような気体としては、例えば、大気、酸素、窒素、水素、二酸化炭素等が挙げられる。 The gas is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the intended use and the like. For example, when the viscous bubble liquid is used as a medical contrast medium, a gas harmless to the human body is used as the gas. Examples of such a gas include atmosphere, oxygen, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide and the like.
本形態によれば、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水に気体を導入して、上記温水に気泡を混入させることで、界面活性剤とゲル化剤とを含む被膜に気体が内包されてなる泡沫が形成される。 According to this embodiment, by introducing a gas into warm water containing a surfactant and a gelling agent and mixing air bubbles in the warm water, the gas is contained in a coating film containing the surfactant and the gelling agent. Foam is formed.
本願発明者らが鋭意検討した結果、本形態で目的とする気泡寿命が長い粘性気泡液の製造には、上記泡沫の形成に、界面活性剤とゲル化剤との両方を必要とする。 As a result of diligent studies by the inventors of the present application, both a surfactant and a gelling agent are required for the formation of the foam in order to produce the viscous foam liquid having a long bubble life, which is the object of the present embodiment.
このことから、上記粘性気泡液中の気泡を構成する上記泡沫は、通常のシャボン玉のように、気体を内包し、内側(気体側)に疎水基、外側に親水基を向けて配列したミセルを形成して界面活性剤が二重に配列した構造を有し、ゲル化剤が、この二重に配列した界面活性剤の繋ぎの役割を果たしていると考えられる。 From this, the foams constituting the bubbles in the viscous bubble liquid contain a gas like a normal soap bubble, and are arranged with hydrophobic groups on the inside (gas side) and hydrophilic groups on the outside. It is considered that the gelling agent plays a role of connecting the double-arranged surfactants, because it has a structure in which the surfactants are doubly arranged.
本形態において、上記温水中の界面活性剤の濃度は、使用する界面活性剤の種類に応じて所望の泡沫が得られるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、一例として、例えば、0.1〜数重量%の範囲内である。 In the present embodiment, the concentration of the surfactant in the warm water may be appropriately set so as to obtain a desired foam according to the type of the surfactant used, and is not particularly limited, but as an example. For example, it is in the range of 0.1 to several% by weight.
また、上記温水中のゲル化剤の濃度は、使用するゲル化剤の種類に応じて所望の泡沫が得られるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、一例として、例えば、0.2〜2重量%の範囲内である。 Further, the concentration of the gelling agent in the warm water may be appropriately set so as to obtain a desired foam according to the type of the gelling agent used, and is not particularly limited, but as an example, for example. , 0.2 to 2% by weight.
上記界面活性剤およびゲル化剤としては、何れも、例えば、食品補助剤として市販されている界面活性剤(乳化剤)およびゲル化剤を使用することができ、例えば、その説明書の記載に沿った分量の範囲内で使用することができる。 As the above-mentioned surfactant and gelling agent, for example, a surfactant (emulsifier) and a gelling agent commercially available as food supplements can be used, and for example, as described in the instruction manual. It can be used within the range of the amount.
また、上記界面活性剤とゲル化剤との配合割合は、使用する界面活性剤およびゲル化剤の種類に応じて所望の泡沫が得られるように適宜設定すればよく、例えば、上述した例示の範囲内で適宜変更することが可能である。 Further, the blending ratio of the surfactant and the gelling agent may be appropriately set so as to obtain a desired foam according to the type of the surfactant and the gelling agent used. For example, the above-mentioned example may be used. It can be changed as appropriate within the range.
したがって、上記界面活性剤とゲル化剤との配合割合は、特に限定されるものではないが、例えば上記界面活性剤とゲル化剤とを1:1で使用することで、後述する実施例に示すように、長寿命の気泡を得ることができる泡沫を形成することができる。 Therefore, the blending ratio of the surfactant and the gelling agent is not particularly limited, but for example, by using the surfactant and the gelling agent in a ratio of 1: 1 in the examples described later. As shown, it is possible to form foams that can obtain long-lived bubbles.
また、上記温水は、上記界面活性剤およびゲル化剤を均一に分散または溶解させることができればよい。 Further, the hot water may be capable of uniformly dispersing or dissolving the surfactant and the gelling agent.
上記温水には、水道水、飲用水等を使用することができ、必ずしも純水やイオン交換水を使用する必要はない。言い換えれば、上記温水は、その主成分が水であればよい。 Tap water, drinking water, or the like can be used as the hot water, and pure water or ion-exchanged water does not necessarily have to be used. In other words, the main component of the hot water may be water.
また、上記温水の温度は、上記界面活性剤およびゲル化剤を均一に分散または溶解させることができれば、特に限定されるものではない。 Further, the temperature of the hot water is not particularly limited as long as the surfactant and the gelling agent can be uniformly dispersed or dissolved.
さらに、上記温水に界面活性剤およびゲル化剤を投入してから気体を導入するまでの時間も特に限定されるものではなく、上記温水に上記界面活性剤およびゲル化剤を均一に分散または溶解させることができればよい。 Further, the time from the addition of the surfactant and the gelling agent to the warm water to the introduction of the gas is not particularly limited, and the surfactant and the gelling agent are uniformly dispersed or dissolved in the warm water. I just need to be able to do it.
但し、殺菌の意味合いと、界面活性剤およびゲル化剤が水に溶解または分散し難い性質を有していることから、上記温水の温度は、例えば、85℃程度(特に殺菌の観点から85℃)に設定することが望ましく、上記温水に界面活性剤およびゲル化剤の投入後、例えば85℃程度で数分間程度撹拌することが望ましい。 However, the temperature of the hot water is, for example, about 85 ° C. (particularly 85 ° C. from the viewpoint of sterilization) because of the meaning of sterilization and the property that the surfactant and the gelling agent are difficult to dissolve or disperse in water. ), And after adding the surfactant and gelling agent to the warm water, it is desirable to stir at about 85 ° C. for about several minutes.
上記気体は、温水に界面活性剤およびゲル化剤を均一に溶解または分散させた状態で、該界面活性剤およびゲル化剤を含む温水に導入される。 The gas is introduced into warm water containing the surfactant and the gelling agent in a state where the surfactant and the gelling agent are uniformly dissolved or dispersed in the warm water.
上記温水への気体の導入には、気体導入器として、多孔質気泡発生器や旋回流式気泡発生器等の気泡発生器を用いることができる。 For introducing the gas into the hot water, a bubble generator such as a porous bubble generator or a swirling flow bubble generator can be used as the gas introducer.
具体的には、温水に界面活性剤およびゲル化剤を均一に溶解または分散させてなる液体中で気泡発生器により気泡を発生させることで、上記泡沫が形成される。 Specifically, the foam is formed by generating bubbles by a bubble generator in a liquid obtained by uniformly dissolving or dispersing a surfactant and a gelling agent in warm water.
このように界面活性剤とゲル化剤とが均一に分散した液体中に気体を導入して気泡を発生させると、界面活性剤とゲル化剤とで形成される被膜の内側に気体を含んだ状態の泡沫が形成される。そして、形成された泡沫は、上記液体の液面上に集積する。 When a gas was introduced into the liquid in which the surfactant and the gelling agent were uniformly dispersed in this way to generate bubbles, the gas was contained inside the film formed by the surfactant and the gelling agent. State foam is formed. Then, the formed foam accumulates on the liquid surface of the liquid.
本形態にかかる粘性気泡液は、この泡沫を、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液中に、気泡として分散させることによって得ることができる。 The viscous bubble liquid according to the present embodiment can be obtained by dispersing the foam as bubbles in a viscous liquid consisting of an aqueous solution containing a thickener.
本形態によれば、上記泡沫を上記粘性液中に分散させることで、上記泡沫からなる気泡を、例えば観察したい空間に一定時間滞留させることが可能となる。 According to this embodiment, by dispersing the bubbles in the viscous liquid, it is possible to allow the bubbles composed of the bubbles to stay in a space to be observed for a certain period of time, for example.
水溶液中のサブミリ級の気泡の寿命は、一般的に水溶液の粘度に依存する。高い粘度の水溶液中では気泡寿命が長くなるが、粘度を高くし過ぎると、粘性気泡液を導入すべき導入対象物内への導入が困難になる。 The lifetime of submillimeter-class bubbles in an aqueous solution generally depends on the viscosity of the aqueous solution. The cell life is long in a high-viscosity aqueous solution, but if the viscosity is too high, it becomes difficult to introduce the viscous bubble solution into the object to be introduced.
例えば上記粘性気泡液を造影剤として人体で嚥下機能を確認するために用いる場合、該粘性気泡液が、滞留および飲み下しできる粘度であるか否かが重要になる。粘性気泡液の粘度を高くし過ぎると、人体での該粘性気泡液の滞留時間は長くできるが、窒息しそうになるおそれがある。このため、上記粘性気泡液を医療用造影剤として用いる場合、医療用造影剤に適した粘度に調整する必要がある。 For example, when the viscous bubble liquid is used as a contrast medium for confirming the swallowing function in the human body, it is important whether or not the viscous bubble liquid has a viscosity that allows it to stay and swallow. If the viscosity of the viscous bubble liquid is made too high, the residence time of the viscous bubble liquid in the human body can be lengthened, but there is a risk of suffocation. Therefore, when the viscous bubble liquid is used as a medical contrast medium, it is necessary to adjust the viscosity to be suitable for the medical contrast medium.
例えば、粘性気泡液を、医療用造影剤として口腔内の検査に使用する場合、通常、数十〜数百mPa・s程度の粘度に留めなければならない。 For example, when a viscous bubble liquid is used as a medical contrast medium for an oral examination, the viscosity must usually be kept at about several tens to several hundreds of mPa · s.
また、上記粘性気泡液を、例えば配管の非破壊検査用の造影剤として用いる場合、配管の内径や配管の構成状態(例えば配管が、ポンプ等に繋がっているか否か、閉塞状態にあるか否か、曲げの数や角度等)によって、適度な速度で流すための条件が異なる。 When the viscous bubble liquid is used as a contrast medium for non-destructive inspection of pipes, for example, the inner diameter of the pipe and the configuration state of the pipe (for example, whether the pipe is connected to a pump or the like, whether the pipe is in a closed state or not). Or, the conditions for flowing at an appropriate speed differ depending on the number of bends, angle, etc.).
したがって、上記粘性気泡液を例えば造影剤として用いる場合を取り上げたとしても、
観察する系によってそれぞれ最適化が必要になる。
Therefore, even if the case where the viscous bubble liquid is used as a contrast medium is taken up, for example,
Optimization is required depending on the system to be observed.
このため、上記水溶液の粘度は、特に限定されるものではないが、例えば常温で1×102〜1×106mPa・sの範囲内(例えば、ソース類、ヨーグルト、マヨネーズ等と同等の粘度)となるように設定される。 Therefore, the viscosity of the aqueous solution is not particularly limited, but is, for example, in the range of 1 × 10 2 to 1 × 10 6 mPa · s at room temperature (for example, a viscosity equivalent to that of sauces, yogurt, mayonnaise, etc.). ) Is set.
なお、上記水溶液における増粘剤の濃度は、上記水溶液の粘度が所望の粘度となるように適宜設定され、特に限定されない。 The concentration of the thickener in the aqueous solution is appropriately set so that the viscosity of the aqueous solution becomes a desired viscosity, and is not particularly limited.
また、上記水溶液に上記泡沫を混合させるための時間や温度等の混合条件も特に限定されるものではなく、上記泡沫が上記水溶液に均一に分散することができるように、適宜設定すればよい。 Further, the mixing conditions such as the time and temperature for mixing the foam with the aqueous solution are not particularly limited, and may be appropriately set so that the foam can be uniformly dispersed in the aqueous solution.
なお、上記泡沫は、上記水溶液に常温常圧で混合してもよく、上記泡沫を上記水溶液に均一に分散させるために、必要であれば、上記水溶液を加温して撹拌・混合し易い粘度に調整して混合しても構わない。 The foam may be mixed with the aqueous solution at normal temperature and pressure, and if necessary, the aqueous solution is heated and easily stirred and mixed in order to uniformly disperse the foam in the aqueous solution. You may adjust to and mix.
また、上記水溶液は、必要に応じて、例えば、食品補助剤等として用いられる公知の添加剤等を含んでいても構わない。 Further, the aqueous solution may contain, for example, a known additive or the like used as a food supplement or the like, if necessary.
(粘性気泡液の製造装置)
〔実施形態1〕
次に、本実施形態にかかる粘性気泡液の製造装置の一例として、多孔質式微細気泡発生器を用いた粘性気泡液の製造装置について、図1を参照して以下に説明する。
(Production equipment for viscous bubble liquid)
[Embodiment 1]
Next, as an example of the viscous bubble liquid manufacturing apparatus according to the present embodiment, the viscous bubble liquid manufacturing apparatus using the porous fine bubble generator will be described below with reference to FIG.
図1は、本実施形態にかかる粘性気泡液製造装置1の一例を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the viscous bubble
図1に示す粘性気泡液製造装置1は、泡沫形成部10と、泡沫移動部20と、泡沫混合部30とを備えている。
The viscous foam
図1に示す粘性気泡液製造装置1における泡沫形成部10は、加熱・撹拌装置11(第1の容器)と、コンプレッサー12と、多孔質式微細気泡発生器13(気体導入器)と、撹拌子14と、圧力計15と、リリーフバルブ16とを備えている。
The
加熱・撹拌装置11は、加熱機能および電磁スターラー等の撹拌機能を備えた密閉可能容器で構成されている。加熱・撹拌装置11は、電磁スターラー等により加熱・撹拌装置11内に配される撹拌子14を回転させることによって、加熱・撹拌装置11内に供給される材料の撹拌を行う。
The heating /
加熱・撹拌装置11は、加熱・撹拌装置本体である容器部11aと、容器部11aを密閉可能に設けられた蓋部11bとを備えている。
The heating /
加熱・撹拌装置11の内部には、微細気泡発生器として、加熱・撹拌装置11の外部に配されたコンプレッサー12に接続された多孔質式微細気泡発生器13が配されている。多孔質式微細気泡発生器13は、内部に、図示しない多孔質材を備え、該多孔質材を通して容器部11a内の液体内に気体を導入することで、容器部11a内の液体内に、微細気泡を発生させて混入させる。
Inside the heating /
このため、多孔質式微細気泡発生器13は、容器部11a内に供給される液体の液面よりも下方に位置するように設けられている。
Therefore, the porous
なお、多孔質材の材質や孔径は、所望の大きさの気泡を発生させることができるように適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。 The material and pore diameter of the porous material may be appropriately selected so as to generate bubbles having a desired size, and are not particularly limited.
さらに、加熱・撹拌装置11の蓋部11bには、加熱・撹拌装置11内の圧力を測定する圧力計15と、加熱・撹拌装置11内の圧力が設定圧力(閾値)以上の圧力になったときに余剰の気体を排出するリリーフバルブ16とが取り付けられている。
Further, on the
加熱・撹拌装置11内部の圧力は、コンプレッサー12、圧力計15、およびリリーフバルブ16からなる圧力制御機構によって制御されている。
The pressure inside the heating /
また、泡沫混合部30は、加熱装置31(第2の容器)と、撹拌機32とを備えている。
Further, the
加熱装置31は、加熱機能を備えた密閉可能容器で構成されている。加熱装置31は、加熱装置本体である容器部31aと、容器部31aを密閉可能に設けられた蓋部31bとを備えている。
The
なお、図1に示す例では、加熱装置31は、蓋部31bに取り付けられた撹拌機32によって、加熱装置31内の液体43を攪拌する場合を例に挙げて示している。
In the example shown in FIG. 1, the
但し、本実施形態にかかる粘性気泡液製造装置1は、これに限定されるものではなく、泡沫形成部10と同様に、加熱装置31に代えて、加熱機能および撹拌機能を備えた加熱・撹拌装置を使用してもよい。この場合、泡沫形成部10と同様に、撹拌子を用いることで、加熱・撹拌装置内の液体43を攪拌することができる。
However, the viscous bubble
泡沫移動部20は、泡沫形成部10と泡沫混合部30とを連結する連結管21と、連結管21を覆う保温材22とを備えている。
The
泡沫形成部10で形成された、導入気体を内側に含んだ泡沫41は、加熱・撹拌装置11内の液体42の液面上に集積する。泡沫移動部20は、この液体42の液面上の泡沫41を、保温材22等で冷却を防いだ連結管21を通じて泡沫形成部10から泡沫混合部30に移動させる。
The
このため、泡沫形成部10における連結管21の開口部21aは、加熱・撹拌装置11内の液体42の液面よりも高い位置に設けられている。
Therefore, the
また、連結管21は、泡沫41を泡沫形成部10から泡沫混合部30にスムーズに移動させるために、泡沫形成部10から泡沫混合部30に向かって下降するように傾斜して設けられている。
Further, the connecting
このため、泡沫混合部30における連結管21の開口部21bは、加熱装置31内の液体43の液面よりも高く、かつ、泡沫形成部10における連結管21の開口部21aよりも低い位置に形成されている。
Therefore, the
(粘性気泡液製造装置を用いた粘性気泡液の製造方法)
次に、図1に示す粘性気泡液製造装置1を用いて粘性気泡液(粘性気泡水)を製造する方法の一例について説明する。
(Manufacturing method of viscous bubble liquid using a viscous bubble liquid manufacturing device)
Next, an example of a method for producing a viscous bubble liquid (viscous bubble water) using the viscous bubble
まず、泡沫形成部10における加熱・撹拌装置11に水を仕込み、85℃に昇温した後、得られた温水に、界面活性剤とゲル化剤とを投入する。次いで、撹拌子14により、界面活性剤とゲル化剤とが上記温水に均一に分散もしくは溶解するまで撹拌する。
First, water is charged into the heating /
一方、泡沫混合部30における加熱装置31に水を仕込み、増粘多糖類を添加して、撹拌して溶解させる。このとき、必要であれば、増粘多糖類を水に溶解させるために、加熱装置31内の水を加熱してもよい。上記粘性気泡液を例えば経口造影剤に使用する場合、加熱装置31中の液体43(粘性水溶液)の粘度は、最終的に、常温で、数十〜数百mPa・sとなるように調整することが望ましい。
On the other hand, water is charged into the
次いで、気体をコンプレッサー12から多孔質式微細気泡発生器13に通す。これにより、上述したように界面活性剤とゲル化剤とを温水に分散または溶解させて得られた加熱・撹拌装置11内の液体42中に、多孔質式微細気泡発生器13から気体を導入して微細気泡を発生させる。
Next, the gas is passed from the
なお、多孔質式微細気泡発生器13における多孔質材の材質等によってこのときの最適な圧力は変化するが、樹脂の多孔質材を用いる場合、0.2MPa程度の圧力が必要となる。
The optimum pressure at this time varies depending on the material of the porous material in the porous
なお、一例として、多孔質式微細気泡発生器13に、「Foamest(フォーメスト)」(登録商標、株式会社ナック製のマイクロナノバブル発生装置)を用いた場合、多孔質材には、モノラトンフィルムと称される高分子フィルムが使用される。上記モノラトンフィルムは、厚さ50〜200μmのフィルムに、幅4〜10μmの多孔質部が、20〜30μmの間隔で加工されており、上記多孔質部に、直径5〜20nmの孔(ボイド)が設けられている。上記モノラトンフィルムに0.03〜0.3MPaの圧縮気体を加えると、気体が、多孔質部のボイドを通過してマイクロナノバブルが発生する。
As an example, when "Foamest" (registered trademark, micro-nano bubble generator manufactured by Nack Co., Ltd.) is used for the porous
但し、上記多孔質式微細気泡発生器13としては、これに限定されるものではない。例えば、上記多孔質材に、シラス多孔質ガラスを利用した多孔質式微細気泡発生器13を用いることもできる。シラス多孔質ガラスを用いた多孔質材としては、例えば、SPGテクノ株式会社製のシラス多孔質ガラス膜(SPG膜、孔径バリエーション0.05〜50μm)等が挙げられる。
However, the porous type
このように界面活性剤とゲル化剤とが液体42中に均一に分散または溶解した状態で気泡を発生させると、界面活性剤とゲル化剤とで形成される被膜の内側に気体を含んだ状態の泡沫41が形成され、図1に示すように液体42の液面上に集積する。
When bubbles are generated in a state where the surfactant and the gelling agent are uniformly dispersed or dissolved in the liquid 42 in this way, a gas is contained inside the film formed by the surfactant and the gelling agent. The
この泡沫41を、保温材等で冷却を防いだ泡沫移動部20を経由して、泡沫混合部30における加熱装置31に移す。
The
これにより、予め増粘多糖類にて粘度を調整した、加熱装置31内の液体43中に、上記泡沫41を分散させる。これにより、気泡濃度が高く、気泡消滅速度の遅い粘性気泡液を生成することができる。
As a result, the
〔実施形態2〕
次に、本実施形態にかかる粘性気泡液の製造装置の一例として、旋回流式微細気泡発生器(剪断流式微細気泡発生器)を用いた粘性気泡液の製造装置について、図2を参照して以下に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図1における構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, as an example of the viscous bubble liquid manufacturing apparatus according to the present embodiment, refer to FIG. 2 for a viscous bubble liquid manufacturing apparatus using a swirling flow type fine bubble generator (shear flow type fine bubble generator). Will be described below. In the following, for convenience of explanation, components having the same functions as the components in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図2は、本実施形態にかかる粘性気泡液製造装置1の他の一例を模式的に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another example of the viscous bubble
図2に示す粘性気泡液製造装置1は、図1に示す粘性気泡液製造装置1同様、泡沫形成部10と、泡沫移動部20と、泡沫混合部30とを備えている。
Like the viscous bubble
但し、図2に示す粘性気泡液製造装置1における泡沫形成部10は、加熱装置51(第1の容器)と、水流ポンプ52と、旋回流式微細気泡発生器53(気体導入器)と、圧力計15と、リリーフバルブ16とを備えている。
However, the
加熱装置51は、加熱機能を備えた密閉可能容器で構成されている。加熱装置51は、加熱装置本体である容器部51aと、容器部51aを密閉可能に設けられた蓋部51bとを備えている。
The
加熱装置51には、水流ポンプ52と旋回流式微細気泡発生器53とが取り付けられている。
A
加熱装置51は、加熱装置51内の液体42を、水流ポンプ52で循環させて撹拌する。
The
旋回流式微細気泡発生器53は、吸気口53aおよび吸液口53bを備え、吸気口53aから旋回流式微細気泡発生器53内に自吸的に取り込んだ気体と、水流ポンプ52で循環させることにより吸液口53bから取り込んだ液体42とを混合して、気液混合液を生成する。旋回流式微細気泡発生器53は、円筒形の筒内に気液混合物がらせん状に導入されることで気液に働く遠心力によって、気体を微細化している。微細化された気液混合液は、排出口53cから、加熱装置51内の液体42中に排出される。
The swirling flow type
加熱装置51の蓋部51bには、加熱装置51内の圧力を測定する圧力計15と、加熱装置51内の圧力が設定圧力(閾値)以上の圧力になったときに余剰の気体を排出するリリーフバルブ16とが取り付けられている。
The
加熱装置51内部の圧力は、水流ポンプ52、圧力計15、およびリリーフバルブ16からなる圧力制御機構によって制御されている。
The pressure inside the
なお、図2に示す粘性気泡液製造装置1における泡沫混合部30の構成は、図1に示す粘性気泡液製造装置1における泡沫移動部20の構成と同じである。また、図2に示す粘性気泡液製造装置1における泡沫移動部20の構成は、図1に示す粘性気泡液製造装置1における泡沫移動部20の構成と同じである。
The configuration of the
したがって、泡沫混合部30および泡沫移動部20については、図1の説明において、加熱・撹拌装置11を加熱装置51と読み替えるものとし、ここではその説明を省略する。
Therefore, regarding the
(粘性気泡液製造装置を用いた粘性気泡液の製造方法)
次に、図2に示す粘性気泡液製造装置1を用いて粘性気泡液を製造する方法の一例について説明する。
(Manufacturing method of viscous bubble liquid using a viscous bubble liquid manufacturing device)
Next, an example of a method for producing a viscous bubble liquid using the viscous bubble
まず、泡沫形成部10における加熱装置51に水を仕込み、85℃に昇温した後、得られた温水に、界面活性剤とゲル化剤とを投入する。次いで、加熱装置51内の液体42を水流ポンプ52により循環させて撹拌することにより、界面活性剤とゲル化剤とを上記温水に均一に分散もしくは溶解させる。
First, water is charged into the
次いで、旋回流式微細気泡発生器53に自吸的に導入された気体と、循環させている液体42とにより気液混合液を生成し、これを旋回流式微細気泡発生器53内にらせん状に導入することで気体を微細化して排出口53cから加熱装置51内の液体42中に排出する。
Next, a gas-liquid mixture is generated by the gas self-priming introduced into the swirling flow type
このように界面活性剤とゲル化剤とが液体42中に均一に分散した状態で気泡を発生させると、界面活性剤とゲル化剤とで形成される被膜の内側に気体を含んだ状態の泡沫41が形成され、図2に示すように液体42の液面上に集積する。
When bubbles are generated in a state where the surfactant and the gelling agent are uniformly dispersed in the liquid 42 in this way, a gas is contained inside the film formed by the surfactant and the gelling agent.
なお、本例でも、その一方で、泡沫混合部30における加熱装置31に水を仕込み、増粘多糖類を添加して、撹拌して溶解させる。このとき、必要であれば、増粘多糖類を水に溶解させるために、加熱装置31内の水を加熱してもよい。上記粘性気泡液を例えば経口造影剤に使用する場合、加熱装置31中の液体43(粘性水溶液)の粘度は、最終的に、常温で、数十〜数百mPa・sとなるように調整することが望ましい。
In this example as well, on the other hand, water is charged into the
次いで、液体42の液面上に集積した泡沫41を、保温材等で冷却を防いだ泡沫移動部20を経由して、泡沫混合部30における加熱装置31に移す。
Next, the
これにより、本例でも、予め増粘多糖類にて粘度を調整した、加熱装置31内の液体43中に、上記泡沫41を分散させる。これにより、気泡濃度が高く、気泡消滅速度の遅い粘性気泡液を生成することができる。
As a result, also in this example, the
(変形例)
次に、アルギン酸塩を用いて粘性気泡液を製造する方法の一例について説明する。
(Modification)
Next, an example of a method for producing a viscous bubble liquid using alginate will be described.
ゲル化剤として、アルギン酸塩と、アルギン酸塩をゲル化させるためのカルシウムとして例えば塩化カルシウムあるいは炭酸カルシウムを用いる場合、液体42は、以下のようにして調製する。 When alginate is used as the gelling agent and, for example, calcium chloride or calcium carbonate is used as the calcium for gelating the alginate, the liquid 42 is prepared as follows.
まず、泡沫形成部10における加熱・撹拌装置11または加熱装置51に水を仕込み、85℃に昇温した後、得られた温水に、界面活性剤とアルギン酸塩とを投入して十分に撹拌する。
First, water is charged into the heating /
その後、上記加熱・撹拌装置11または加熱装置51に、塩化カルシウムあるいは炭酸カルシウムを添加し、再度十分撹拌した上で、多孔質式微細気泡発生器13あるいは旋回流式微細気泡発生器53により微細気泡を発生させる。これにより、本例でも、界面活性剤とゲル化剤とで形成される被膜の内側に気体を含んだ状態の泡沫41が形成され、加熱・撹拌装置11または加熱装置51内の液体42の液面上に集積する。
After that, calcium chloride or calcium carbonate is added to the heating /
その後、本例でも、上記泡沫41を、予め増粘多糖類にて粘度を調整した、加熱装置31内の液体43中に分散させる。これにより、気泡濃度が高く、気泡消滅速度の遅い粘性気泡液を生成することができる。
Then, also in this example, the
〔実施例〕
以下、実施例および比較例により、実施形態1、2にかかる粘性気泡液およびその製造方法についてさらに詳細に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
〔Example〕
Hereinafter, the viscous bubble liquid according to the first and second embodiments and the method for producing the same will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
以下では、簡易的に小規模で粘性気泡液を製造(生成)し、得られた粘性気泡液の性能について評価を行った結果を示す。 The following shows the results of simply producing (generating) a viscous bubble liquid on a small scale and evaluating the performance of the obtained viscous bubble liquid.
図3の(a)〜(c)は、粘性気泡液の製造方法を工程順に示す断面図である。 3 (a) to 3 (c) are cross-sectional views showing a method for producing a viscous bubble liquid in order of steps.
まず、図3の(a)に示すように、電磁加熱器61上に、水として、500ccの水道水を入れた電磁調理用鍋62を配置し、温度計63で温度を測定しながら、電磁調理用鍋62内の水を85℃まで昇温した。
First, as shown in FIG. 3A, an
次いで、上記電磁調理用鍋62内の水(温水)を撹拌器64で撹拌しながら、上記電磁調理用鍋62内に、界面活性剤として、上記水に対し、0.5重量%のレシチンを、少しずつ投入した。
Next, while stirring the water (warm water) in the
次いで、上記電磁調理用鍋62内の混合液を撹拌器64で撹拌しながら、上記電磁調理用鍋62内に、ゲル化剤として、上記水に対し、0.5重量%の「ゲルアップWM」を少しずつ投入することにより、上記界面活性剤およびゲル化剤を含む液体(液体42)として、水溶液81を得た。
Next, while stirring the mixed liquid in the
次いで、図3の(b)に示すように、得られた水溶液81を、適当な大きさのビーカー65(例えば1Lビーカー)に移し、該ビーカー65内に撹拌子66を入れ、スターラー67で撹拌しながら自然冷却した。
Next, as shown in FIG. 3B, the obtained
その後、ビーカー65内の水溶液81の温度が65℃を下回ったとき、コンプレッサー68に接続した気泡発生装置69で気泡を発生させた。なお、気泡発生装置69には、株式会社ナック社製の多孔質方式のマイクロナノバブル発生装置である、コラム型の「Foamest(フォーメスト)」(登録商標)を用いた。
After that, when the temperature of the
この結果、ビーカー65内の水溶液81の液面上に、複数の泡沫41が集積してなる泡沫部が形成された。
As a result, a foam portion formed by accumulating a plurality of
次いで、ビーカー65内の水溶液81の液面上に集積した泡沫41を、全て、図3の(c)に示すように別のビーカー71に回収した。
Next, all the
一方、さらに別のビーカー72に、液体43(粘性液)として、増粘多糖類である「とろみアップパーフェクト」を、水(水道水)に1重量%の濃度で溶解させた「とろみアップパーフェクト」水溶液からなる、とろみ液82を調製した。なお、とろみ液82の粘度は0.8Pa・sであった。
On the other hand, in yet another
次いで、図3の(c)に示すように、上記とろみ液82に、ビーカー71に回収した泡沫41を全量加えて混合した。これにより、とろみ液82に、泡沫41が気泡として分散された、本実施例にかかる粘性気泡液を得た。
Next, as shown in FIG. 3 (c), the entire amount of the
このようにして得られた、泡沫41からなる、粘性気泡液中の気泡径・体積・気泡径分布・ボイド率・消失率を測定した。
The bubble diameter, volume, bubble diameter distribution, void ratio, and disappearance rate in the viscous bubble liquid composed of the
図4は、得られた粘性気泡液中の気泡の物性の測定に用いた装置を示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing an apparatus used for measuring the physical properties of bubbles in the obtained viscous bubble liquid.
粘性気泡液中の気泡の物性を測定するには、まず、回転台91に、サンプル93として粘性気泡液を入れたシャーレ92を載せ、サンプル93にレーザー光を照射する。そして、サンプル93中の気泡の投影像を、光学顕微鏡に取り付けられたカメラ95で撮像して画像解析を行うことで、粘性気泡液中の気泡の物性を測定する。
To measure the physical properties of bubbles in the viscous bubble liquid, first, a
なお、サンプル93の厚さが厚くなると光透過度が低くなるため、本実施例では、サンプル93の厚さを減らすために、レーザー94とカメラ95とを垂直方向に配置して測定を行った。
Since the light transmittance decreases as the thickness of the
以下に、上記各物性の測定方法について説明する。 The method for measuring each of the above physical properties will be described below.
(気泡径)
カメラ95で撮像した画像を、ペイントアプリケーションで表示させ、例えば図5の(b)に示すように各気泡の縁に円を重ね合わせた。そして、この重ね合わせた円の直径を、気泡径として測定した。
(Bubble diameter)
The image captured by the
(気泡の体積)
カメラ95で撮像した1枚の画像で、該画像の二次元のサイズ(縦横サイズ)と焦点距離とから撮像部分の体積を計算することで、上記画像中の全ての気泡の体積をそれぞれ算出した。
(Volume of bubbles)
The volume of all the bubbles in the image was calculated by calculating the volume of the imaged portion from the two-dimensional size (vertical and horizontal size) and the focal length of the single image captured by the
(気泡径分布)
カメラ95で撮像した1枚の画像で、該画像の二次元のサイズ(縦横サイズ)と焦点距離とから撮像部分の体積を計算するとともに、画像1枚中の気泡の数を、気泡径毎に全て数え、それぞれ1ml当たりに換算した。これにより、粘性気泡液1ml当たりにおける気泡径毎の気泡の数を求めた。
(Bubble diameter distribution)
With one image captured by the
(気泡のボイド率)
上記の方法で算出した、撮像部分における粘性気泡液全体の体積と、全ての気泡の体積の和とから、上記粘性気泡液の単位体積において上記気泡の体積が占める割合(気泡の体積含有率)を、気泡のボイド率として算出した。
(Void rate of bubbles)
From the total volume of the viscous bubble liquid in the imaging portion and the sum of the volumes of all the bubbles calculated by the above method, the ratio of the volume of the bubbles to the unit volume of the viscous bubble liquid (volume content of the bubbles). Was calculated as the void ratio of the bubbles.
(気泡の消失率)
製造したサンプルを密閉して冷暗所で保管し、製造直後、製造から3日間、製造から7日間、製造から35日間の経過時間をおいて、ボイド率を測定した。この経過日数とボイド率とをグラフに表し、以下の計算式で近似線を引き、1日当たりの消失率を求めた。
(Bubble disappearance rate)
The produced sample was sealed and stored in a cool and dark place, and the void ratio was measured immediately after the production, 3 days after the production, 7 days after the production, and 35 days after the production. The elapsed days and the void rate were represented in a graph, and an approximate line was drawn by the following formula to obtain the disappearance rate per day.
すなわち、粘性気泡液のボイド率をB、消失率をλとすると、次式(1)の関係が成立する。 That is, assuming that the void ratio of the viscous bubble liquid is B and the disappearance rate is λ, the relationship of the following equation (1) is established.
−dB/dt=λB ・・・(1)
そこで、式(1)を解くと、次式(2)のようになる。なお、式(2)中、B0は、製造直後の初期値を表す。
−dB / dt = λB ・ ・ ・ (1)
Therefore, when the equation (1) is solved, the following equation (2) is obtained. In equation (2), B 0 represents an initial value immediately after production.
B=B0 ×exp(−λt) ・・・(2)
ここで、実測値のプロットから近似直線で(2)式を求めると、B0=0.3756、λ=0.049となる。なお、このとき、tは、日単位とした。
B = B 0 × exp (−λt) ・ ・ ・ (2)
Here, when Eq. (2) is obtained from the plot of the measured values using an approximate straight line, B 0 = 0.3756 and λ = 0.049. At this time, t was set to a daily unit.
(測定結果)
図5の(a)は、製造直後の上記粘性気泡液の光学顕微鏡写真を示す図であり、図5の(b)は、製造後、5℃で冷蔵保存したときの製造から3日間経過後の上記粘性気泡液の光学顕微鏡写真において、気泡の縁に気泡直径を測定するための円を重ね合わせて示す図である。
(Measurement result)
FIG. 5 (a) is a diagram showing an optical micrograph of the viscous bubble liquid immediately after production, and FIG. 5 (b) is a diagram after 3 days have passed from the production when the viscous bubble liquid was stored refrigerated at 5 ° C. after production. In the optical micrograph of the above-mentioned viscous bubble liquid, it is a figure which superimposes a circle for measuring a bubble diameter on the edge of a bubble.
また、製造直後、製造から3日間経過後、製造から7日間経過後、製造から35日間経過後における上記粘性気泡液の気泡の体積分布を、順に、図6〜図9に示す。また、このときのボイド率の推移を図10に示すとともに、経過日数とボイド率の推移とを表1に示す。なお、何れも、製造後の上記粘性気泡液の保管は、5℃の冷蔵保存とした。 The volume distribution of the viscous bubble liquid immediately after the production, 3 days after the production, 7 days after the production, and 35 days after the production are shown in FIGS. 6 to 9 in order. Further, the transition of the void rate at this time is shown in FIG. 10, and the elapsed days and the transition of the void rate are shown in Table 1. In each case, the viscous bubble liquid after production was stored in a refrigerator at 5 ° C.
また、図11に、製造から3日間経過後の上記粘性気泡液の気泡径分布を示す。 In addition, FIG. 11 shows the bubble diameter distribution of the viscous bubble liquid after 3 days from the production.
本実施例によれば、図6〜図9および図11に示すように、直径2mm以下、例えば最大直径1.6mmの気泡を、安定して得ることができた。 According to this example, as shown in FIGS. 6 to 9 and 11, bubbles having a diameter of 2 mm or less, for example, a maximum diameter of 1.6 mm could be stably obtained.
また、本実施例によれば、図10から判るように、10%以上のボイド率が必要と仮定した場合、25日〜30日程度の寿命があるため、取り扱い容易な粘性気泡液を得ることができることが判る。 Further, according to this embodiment, as can be seen from FIG. 10, assuming that a void ratio of 10% or more is required, a viscous bubble liquid that is easy to handle can be obtained because it has a life of about 25 to 30 days. It turns out that it can be done.
ここで、比較のために、通常の方法で得られた、直径1mmの通常の気泡(つまり、水等の液体中に空気を吹き込むことで発生させた直径1mmの気泡)の上記液体中での上昇速度と移動時間とを、図12および表2に示す。 Here, for comparison, ordinary bubbles having a diameter of 1 mm (that is, bubbles having a diameter of 1 mm generated by blowing air into a liquid such as water) obtained by a usual method in the above liquid. The ascending speed and the traveling time are shown in FIG. 12 and Table 2.
なお、気泡の上昇速度および移動時間は、次式(3)から計算して求めた。 The rising speed and moving time of the bubbles were calculated from the following equation (3).
(気泡の上昇速度)
気泡上昇速度は、該気泡上昇速度をV∞、気泡半径をr、重力加速度をg、液体粘度をμ、液体密度をρf、気泡内気体密度をρbとすると、浮力、重力、ストークス抵抗のバランスより、次式
V∞=(ρf−ρb)/6πμr×(4/3πr3)×g ・・・(3)
で与えられる(非特許文献2参照)。
(Rising speed of bubbles)
The bubble rise rate is a balance of buoyancy, gravity, and Stokes resistance, where V∞ is the bubble rise rate, r is the bubble radius, g is the gravitational acceleration, μ is the liquid viscosity, ρf is the liquid density, and ρb is the gas density in the bubble. Therefore, the following equation V∞ = (ρf−ρb) / 6πμr × (4 / 3πr 3 ) × g ・ ・ ・ (3)
(See Non-Patent Document 2).
(気泡の移動時間)
上記上昇速度から、気泡が粘性液中を10cm移動する時間を計算で求めた。
(Bubble movement time)
From the above rising speed, the time for the bubbles to move 10 cm in the viscous liquid was calculated.
図12および表2に示すように、直径1mmの通常の気泡は、本実施例で用いたとろみ液82のように0.8Pa・s程度の粘度の液体であれば、1分もかからずに該液体を抜けてしまう。なお、図12および表2に示すように、たとえ液体の粘度を10Pa・sまで大きくしたとしても、10cm気泡が移動するのに要する時間は約30分であり、せいぜい数十分ほどで気泡が抜けてしまうことが判る。
As shown in FIGS. 12 and 2, a normal bubble having a diameter of 1 mm takes less than 1 minute if it is a liquid having a viscosity of about 0.8 Pa · s like the thickening
このように、特許文献1並びに図12および表2に示す結果からすれば、従来の造影剤は、瞬時と言っても過言ではない速さで気泡が消失する。
As described above, based on the results shown in
これに対し、本実施例で得られた粘性気泡液は、図10および表1に示すように、製造直後のボイド率が10%以上であるのみならず、1日当たりの気泡の消失率が10%以下(図10に示す例では4.9%/日)と、非常にゆっくりとした消失速度を有している。なお、図10に示す例では、10%以上のボイド率を25日〜30日間維持できていると考えられるとともに、実際、製造から35日経過後に残存している気泡のボイド率は7.1%であり、5%以上ものボイド率を維持し続けていることが判る。 On the other hand, as shown in FIGS. 10 and 1, the viscous bubble liquid obtained in this example not only has a void ratio of 10% or more immediately after production, but also has a bubble disappearance rate of 10 per day. It has a very slow disappearance rate of less than% (4.9% / day in the example shown in FIG. 10). In the example shown in FIG. 10, it is considered that the void ratio of 10% or more can be maintained for 25 to 30 days, and in fact, the void ratio of the bubbles remaining after 35 days from the production is 7.1. It is%, and it can be seen that the void rate of 5% or more is maintained.
このため、上記粘性気泡液は、超音波検査に非常に好適であり、該粘性気泡液を造影剤として用いることで、従来よりも取り扱い性に格段に優れた造影剤を提供することができる。また、上記粘性気泡液を造影剤として用いることで、従来では不可能であった、気泡を含有する造影剤を予め大量に準備することが可能になるため、例えば集団健康診断等において、検査効率を大幅に改善することができる。また、上記粘性気泡液を造影剤として用いることで、1回の超音波検査にかける時間を従来よりも長くとることもできる。さらには、従来の造影剤では造影時まで気泡を維持することができなかった長さを有する検査対象物の検査が可能になる等、検査対象物の拡大を図ることもできる。 Therefore, the viscous bubble liquid is very suitable for ultrasonic examination, and by using the viscous bubble liquid as a contrast medium, it is possible to provide a contrast medium which is remarkably easier to handle than the conventional one. Further, by using the viscous bubble liquid as a contrast medium, it is possible to prepare a large amount of a contrast medium containing bubbles in advance, which was not possible in the past. Therefore, for example, in a group health diagnosis, inspection efficiency Can be greatly improved. Further, by using the viscous bubble liquid as a contrast medium, it is possible to take a longer time for one ultrasonic examination than before. Furthermore, it is possible to expand the inspection target, such as enabling inspection of an inspection target having a length that cannot be maintained until the time of contrast with the conventional contrast medium.
なお、上記粘性気泡液のボイド率(つまり、上記粘性気泡液において上記気泡が占める体積の割合)は、用途に応じて、使用時に必要なボイド率を確保することができるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。 The void ratio of the viscous bubble liquid (that is, the ratio of the volume occupied by the bubbles in the viscous bubble liquid) may be appropriately set so as to secure the void ratio required at the time of use according to the application. Well, it is not particularly limited.
図13に、本実施例で得られた粘性気泡液を造影剤として用いた造影画像(超音波エコー画像)を示す。 FIG. 13 shows a contrast image (ultrasonic echo image) using the viscous bubble liquid obtained in this example as a contrast agent.
なお、図13は、水の中にチューブを通し、該チューブ内に粘性気泡水を通して、外部から超音波検査を行ったときの造影画像である。 In addition, FIG. 13 is a contrast image when a tube is passed through water, viscous bubble water is passed through the tube, and an ultrasonic examination is performed from the outside.
図13では、1mm以下の気泡を分散させた粘性気泡水を用いており、該気泡が区別して観察されることから、超音波解像力は、少なくとも1mm程度であることが判る。 In FIG. 13, viscous bubble water in which bubbles of 1 mm or less are dispersed is used, and the bubbles are observed separately, so that it can be seen that the ultrasonic resolution is at least about 1 mm.
以上のように、上記形態および実施例によれば、気泡を長時間に亘って保持できる粘性気泡液およびその製造方法並びに粘性気泡液の製造装置を提供することができる。 As described above, according to the above embodiments and examples, it is possible to provide a viscous bubble liquid capable of holding bubbles for a long period of time, a method for producing the same, and an apparatus for producing the viscous bubble liquid.
上述したように、上記形態および実施例にかかる粘性気泡液は、超音波検査における造影剤として好適に用いることができる。 As described above, the viscous bubble liquid according to the above embodiments and examples can be suitably used as a contrast agent in ultrasonic examination.
例えば、医療分野では、嚥下機能を検査するための造影剤、口腔内の異常を検査するための造影剤、消化器系の内腔部の異常を検査するための造影剤等として利用可能である。 For example, in the medical field, it can be used as a contrast agent for examining swallowing function, a contrast agent for examining abnormalities in the oral cavity, a contrast agent for examining abnormalities in the lumen of the digestive system, and the like. ..
また、工業分野では、各種配管内等の、外部から目視できない部分の非破壊検査等における造影剤として好適に利用することができる。 Further, in the industrial field, it can be suitably used as a contrast agent in non-destructive inspection and the like of parts that cannot be seen from the outside, such as inside various pipes.
また、上記形態および実施例にかかる粘性気泡液は、気泡を多く含有することができることから、含有する気泡内気体の種類および気泡を分散させる粘性液の種類を適宜選択・変更することで、種々の機能性粘性液として用いることが可能である。このような機能性粘性液としては、例えば、水素粘性水、二酸化炭素粘性水等の、気泡を含有する機能性粘性水が挙げられる。 Further, since the viscous bubble liquid according to the above embodiment and Examples can contain a large amount of bubbles, various types can be obtained by appropriately selecting and changing the type of gas in the bubbles and the type of viscous liquid in which the bubbles are dispersed. It can be used as a functional viscous liquid of. Examples of such a functional viscous liquid include functional viscous water containing bubbles, such as hydrogen viscous water and carbon dioxide viscous water.
また、上記形態および実施例にかかる粘性気泡液の製造方法および製造装置は、気泡を含有させることで食品の食感を変化させることができることから、食材の食感を変化させるための方法並びに装置として用いることも可能である。 Further, since the method and apparatus for producing the viscous bubble liquid according to the above embodiments and examples can change the texture of food by containing bubbles, the method and apparatus for changing the texture of foodstuffs. It can also be used as.
〔実施形態3〕
本実施形態では、上記粘性気泡液の保管(保存)方法について、図3の(a)〜(c)、図14、図15を参照して以下に説明する。なお、以下では、説明の便宜上、実施形態1、2における構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
In the present embodiment, the method of storing (preserving) the viscous bubble liquid will be described below with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c), FIGS. 14 and 15. In the following, for convenience of explanation, the components having the same functions as the components in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
前記実施形態1、2に記載の方法で製造した粘性気泡液は、従来とは異なり、液中に気泡を長時間、安定的に保存できる。しかしながら、上記粘性気泡液を常圧(大気圧)で保存した場合、10%/日以下の速度でボイド率が低下する。 The viscous bubble liquid produced by the methods according to the first and second embodiments can stably store bubbles in the liquid for a long time, unlike the conventional ones. However, when the viscous bubble liquid is stored at normal pressure (atmospheric pressure), the void ratio decreases at a rate of 10% / day or less.
そこで、本実施形態では、上記ボイド率の低下を改善するため、上記粘性気泡液を加圧下で保管(すなわち加圧保管)する。このために、本実施形態では、上記粘性気泡液を保管する保管容器を内部加圧する。 Therefore, in the present embodiment, in order to improve the decrease in the void ratio, the viscous bubble liquid is stored under pressure (that is, pressure storage). Therefore, in the present embodiment, the storage container for storing the viscous bubble liquid is internally pressurized.
本実施形態によれば、このように上記保存容器内を加圧してその内圧を高めることで、保管中の粘性気泡液のボイド率の低下を抑制し、気泡を長時間安定して含有させることができる。このため、本実施形態によれば、上記粘性気泡液の製造頻度を削減し、検査作業の煩雑さを無くすことができる。 According to the present embodiment, by pressurizing the inside of the storage container in this way to increase the internal pressure, a decrease in the void ratio of the viscous bubble liquid during storage is suppressed, and the bubbles are stably contained for a long time. Can be done. Therefore, according to the present embodiment, the frequency of producing the viscous bubble liquid can be reduced, and the complexity of the inspection work can be eliminated.
なお、上記保管容器の材質および形状は、特に特定されず、容器内部の加圧に耐えられる保管容器(以下、「加圧保管容器」と称する)であればよい。上記加圧保管容器には、市販の容器を使用することができる。 The material and shape of the storage container are not particularly specified, and any storage container that can withstand the pressure inside the container (hereinafter referred to as "pressurized storage container") may be used. A commercially available container can be used as the pressurized storage container.
上記加圧保管容器の内圧は、大気圧よりも高ければ、特に限定されない。本実施形態では、例えば、加圧保管容器を加圧しないときの、常圧(大気圧)での加圧装置のゲージ圧を0MPaとすると、加圧保管容器の内圧が、ゲージ圧で例えば0.1MPa以上(つまり、大気圧+0.1MPa以上)となるように加圧して粘性気泡液を保管した。 The internal pressure of the pressurized storage container is not particularly limited as long as it is higher than the atmospheric pressure. In the present embodiment, for example, when the gauge pressure of the pressurizing device at normal pressure (atmospheric pressure) is 0 MPa when the pressurized storage container is not pressurized, the internal pressure of the pressurized storage container is, for example, 0 in gauge pressure. The viscous bubble liquid was stored under pressure so as to be 1 MPa or more (that is, atmospheric pressure + 0.1 MPa or more).
なお、粘性気泡液は、加圧保管容器の内圧が高いほどボイド率の減少率が低い。このため、加圧保管容器の内圧の上限値は、特に限定されるものではない。 In the viscous bubble liquid, the higher the internal pressure of the pressurized storage container, the lower the reduction rate of the void ratio. Therefore, the upper limit of the internal pressure of the pressurized storage container is not particularly limited.
しかしながら、加圧保管容器の内圧を高くするためには、その内圧に耐えられる容器が必要なる。このため、本実施形態では、加圧保管容器の加圧耐性および入手の容易さ、並びに、設備投資の低減の観点から、加圧保管容器の内圧を、例えば、ゲージ圧で0.5MPa以下とした。加圧保管容器の内圧が0.5MPaである場合、粘性気泡液を大気圧で保管する場合と比較して、ボイド率の減少率を極めて小さく抑えることができる。 However, in order to increase the internal pressure of the pressurized storage container, a container that can withstand the internal pressure is required. Therefore, in the present embodiment, from the viewpoint of pressurization resistance and availability of the pressurized storage container and reduction of capital investment, the internal pressure of the pressurized storage container is set to, for example, 0.5 MPa or less in gauge pressure. did. When the internal pressure of the pressurized storage container is 0.5 MPa, the reduction rate of the void ratio can be suppressed to be extremely small as compared with the case where the viscous bubble liquid is stored at atmospheric pressure.
しかしながら、勿論、加圧耐性が高い加圧保管容器を使用した場合、加圧保管容器の内圧をさらに高く設定することができることは、言うまでもない。 However, it goes without saying that when a pressurized storage container having high pressure resistance is used, the internal pressure of the pressurized storage container can be set even higher.
(粘性気泡液の加圧保管方法)
以下に、上記粘性気泡液の加圧保管方法について、より具体的に説明する。
(Pressurized storage method of viscous bubble liquid)
The method for pressurizing and storing the viscous bubble liquid will be described in more detail below.
まず、保管する粘性気泡液を製造した。粘性気泡液は、前記〔実施例〕に記載の図3の(a)〜(c)に示す製造方法に準じて製造した。 First, a viscous bubble liquid to be stored was produced. The viscous bubble liquid was produced according to the production method shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c) described in the above [Example].
具体的には、まず、図3の(a)に示す工程で、電磁調理用鍋62内の水を、電磁加熱器61で、約85℃に昇温した。その後、上記電磁調理用鍋62内の水(温水)を撹拌器64で撹拌しながら、界面活性剤としてのレシチン、および、ゲル化剤としての「ゲルアップWM」を、それぞれ水に対し0.3重量%の割合で添加し、10分間攪拌した。これにより、上記レシチンおよび「ゲルアップWM」を溶解させた水溶液81を調製した。
Specifically, first, in the step shown in FIG. 3A, the water in the
次に、図3の(b)に示すように、上記水溶液81をビーカー65に移し、温度を65℃で一定に保ちながら、加圧装置に接続した気泡発生装置69で気泡を発生させることにより、泡沫41を形成した。気泡発生装置69には、「Foamest(フォーメスト)」(登録商標)を使用した。加圧装置にはコンプレッサー68を使用し、圧力は、0.2MPaとした。ビーカー65内の水溶液81の液面上に集積した泡沫41は、全て、図3の(c)に示す別のビーカー71に回収した。
Next, as shown in FIG. 3B, the
次に、別のビーカー72に入れた水を、電磁加熱器61で約85℃に保ち、増粘剤として「とろみアップパーフェクト」を、水に対し1重量%の割合で添加して10分間攪拌することにより溶解させ、図3の(c)に示すとろみ液82を製造した。
Next, the water placed in another
次に、図3の(c)に示すように、上記とろみ液82に上記泡沫41を混合し、攪拌して上記泡沫41を上記とろみ液82に分散させることで、粘性気泡液を製造した。
Next, as shown in FIG. 3C, the
上記とろみ液82と上記泡沫41との混合比率は、300ccのとろみ液82に対し、泡沫41を500ccとした。上記混合比率の粘性気泡液を複数回製造した後、製造した各粘性気泡液を混合攪拌して均一化し、200ccずつの保管試料に分けて300ccの加圧保管容器に入れて保管した。
The mixing ratio of the thickening
保管試料には、加圧保管容器を、大気によりその内圧が0.3MPaになるように加圧した加圧保管試料3個と、加圧していない常圧保管試料1個とを製造した。 As storage samples, three pressurized storage samples in which the internal pressure of the pressure storage container was pressurized to 0.3 MPa by the atmosphere and one non-pressurized normal pressure storage sample were produced.
また、併せて、加圧保管容器を、その内圧が、ゲージ圧で0.1MPa、0.3MPa、0.5MPaになるように加圧した加圧保管試料を各1個ずつと、加圧していない常圧保管試料1個とを製造した。 At the same time, the pressure storage container is pressurized with one pressure storage sample each so that the internal pressure thereof becomes 0.1 MPa, 0.3 MPa, and 0.5 MPa in gauge pressure. No normal pressure storage sample was produced.
加圧保管試料の各物性は、製造直後、並びに、製造から7日間経過後および14日間経過後に、1試料ずつ加圧保管試料を開封して測定した。一方、常圧保管試料の各物性は、同じ試料を、製造直後、並びに、製造から7日間経過後後および14日間経過後後に測定した。 Each physical property of the pressure-stored sample was measured by opening the pressure-stored sample one by one immediately after the production, and after 7 days and 14 days from the production. On the other hand, each physical property of the atmospheric storage sample was measured immediately after the production, and after 7 days and 14 days from the production.
また、加圧保管容器の内圧を変えた試料の各物性は、表4に示すように、製造直後、並びに、製造から7日間経過後および14日経過後に測定した。なお、試料の各物性の測定項目および測定方法は、前記〔実施例〕と同じであり、前記〔実施例〕と同様にして、気泡径、気泡の体積、気泡径分布、気泡のボイド率、1日当たりの気泡の消失率を測定した。 In addition, as shown in Table 4, each physical property of the sample in which the internal pressure of the pressurized storage container was changed was measured immediately after the production, and after 7 days and 14 days from the production. The measurement items and measurement methods for each physical property of the sample are the same as in the above [Example], and in the same manner as in the above [Example], the bubble diameter, the volume of the bubbles, the bubble diameter distribution, the void ratio of the bubbles, and so on. The rate of disappearance of air bubbles per day was measured.
(測定結果)
図14は、上記加圧保管容器に内圧を加えた場合と加えない場合とにおける、粘性気泡液のボイド率の推移を示すグラフである。
(Measurement result)
FIG. 14 is a graph showing the transition of the void ratio of the viscous bubble liquid when the internal pressure is applied to the pressurized storage container and when the internal pressure is not applied.
また、表3に、上記加圧保管容器に内圧を加えた場合と加えない場合とにおける、製造直後、並びに、製造から7日間経過後および14日経過後の粘性気泡液のボイド率を、14日間の保管期間における、1日当たりの気泡の消失率と併せて示す。 In addition, Table 3 shows the void porosity of the viscous bubble liquid immediately after production and after 7 days and 14 days have passed since the internal pressure was applied to the pressurized storage container and when the internal pressure was not applied for 14 days. It is shown together with the rate of disappearance of air bubbles per day during the storage period of.
表3および図14に示すように、粘性気泡液の製造直後のボイド率は57.8%であった。また、製造から7日間経過後のボイド率は、加圧保管試料で55.5%、常圧保管試料で29.3%であった。また、製造から14日経過後のボイド率は、加圧保管試料で36%、常圧保管試料で23%であった。
As shown in Table 3 and FIG. 14, the void ratio immediately after the production of the viscous bubble liquid was 57.8%. The void ratio after 7 days from the production was 55.5% for the pressurized storage sample and 29.3% for the normal pressure storage sample. The
また、前記〔実施例〕と同様にして、1日当たりの気泡の消失率を測定した。すなわち、粘性気泡液のボイド率をB、消失率をλとすると、前記式(1)および式(2)の関係が成立する。そこで、y軸をボイド率B(すなわち、y=B)とし、x軸を経過日数t(すなわち、x=t)として、図14に示す実測値のプロットから、近似直線で(2)式を求めると、加圧保管試料の場合、B0=0.6171、λ=0.034となる。また、常圧保管試料の場合、B0=0.5374、λ=0.066となる。 Further, in the same manner as in the above [Example], the rate of disappearance of air bubbles per day was measured. That is, assuming that the void ratio of the viscous bubble liquid is B and the disappearance rate is λ, the relationships of the above equations (1) and (2) are established. Therefore, with the y-axis as the void ratio B (that is, y = B) and the x-axis as the number of elapsed days t (that is, x = t), from the plot of the measured values shown in FIG. In the case of the pressurized storage sample, B 0 = 0.6171 and λ = 0.034. In the case of a sample stored at normal pressure, B 0 = 0.5374 and λ = 0.066.
したがって、表3に示すように、14日間の保管期間における、常圧保管試料の1日当たりの気泡の消失率は、加圧保管試料で3.4%/日となり、常圧保管試料で6.6%/日となる。 Therefore, as shown in Table 3, the rate of disappearance of air bubbles per day of the atmospheric storage sample during the storage period of 14 days was 3.4% / day for the pressurized storage sample, and 6. for the atmospheric storage sample. It will be 6% / day.
上記の結果から、粘性気泡液を常圧で保管した場合と比較して、加圧下で保管した方が、粘性気泡液中の気泡を安定的に保存できることが判る。 From the above results, it can be seen that the bubbles in the viscous bubble liquid can be stably stored when stored under pressure as compared with the case where the viscous bubble liquid is stored at normal pressure.
また、加圧保管容器の内圧を変えた試料についても、前記〔実施例〕と同様にして、別途、気泡径、気泡の体積、気泡径分布、気泡のボイド率を測定するとともに、気泡の消失率として、加圧保管容器の内圧を変えた場合のボイド率の減少率を測定した。 Further, for the sample in which the internal pressure of the pressurized storage container is changed, the bubble diameter, the volume of the bubbles, the bubble diameter distribution, and the void ratio of the bubbles are separately measured in the same manner as in the above [Example], and the bubbles disappear. As the rate, the rate of decrease in the void rate when the internal pressure of the pressurized storage container was changed was measured.
図15は、上記加圧保管容器の内圧を変化させた場合における、製造から7日間経過後の粘性気泡液のボイド率の減少率を示すグラフである。 FIG. 15 is a graph showing the reduction rate of the void ratio of the viscous bubble liquid after 7 days from the production when the internal pressure of the pressurized storage container is changed.
また、表4に、上記加圧保管容器の内圧を変化させた場合における、製造直後および製造から7日間経過後の粘性気泡液のボイド率の推移を、製造から7日間経過後の粘性気泡液のボイド率の減少率と併せて示す。 In addition, Table 4 shows the changes in the void ratio of the viscous porosity immediately after production and after 7 days from production when the internal pressure of the pressurized storage container was changed. It is shown together with the reduction rate of the void rate of.
表4および図15に示すように加圧保管容器の内圧を変えた場合、製造から7日間経過後の加圧保管容器内の加圧保管試料のボイド率の減少率は、内圧0.1MPaで15.8%(=57.8%−42%)、0.3MPaで2.8%(=57.8%−55%)、0.5MPaで1.3%(=57.8%−56.5%)であった。また、製造から7日間経過後の常圧保管試料のボイド率の減少率は、28.5%(=57.8%−29.3%)であった。 When the internal pressure of the pressurized storage container is changed as shown in Table 4 and FIG. 15, the reduction rate of the void ratio of the pressurized storage sample in the pressurized storage container after 7 days from the production is 0.1 MPa. 15.8% (= 57.8% -42%), 2.8% (= 57.8% -55%) at 0.3 MPa, 1.3% (= 57.8% -56) at 0.5 MPa It was 5.5%). In addition, the reduction rate of the void ratio of the sample stored under atmospheric pressure after 7 days from the production was 28.5% (= 57.8% -29.3%).
上記の結果から、粘性気泡液は、加圧保管容器の内圧が高いほどボイド率の減少率が低く、加圧保管容器の内圧を、例えば0.5MPa以下、より好適には0.3MPa以下に加圧して保管することで、常圧で保管する場合よりもボイド率の減少を低減することができることが判る。 From the above results, the higher the internal pressure of the pressurized storage container, the lower the reduction rate of the void ratio, and the internal pressure of the pressurized storage container is, for example, 0.5 MPa or less, more preferably 0.3 MPa or less. It can be seen that the decrease in void ratio can be reduced by storing under pressure as compared with the case of storing at normal pressure.
〔実施形態4〕
本発明の他の実施形態について、図3の(a)〜(c)および図16に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下では、説明の便宜上、実施形態1〜3における構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
Other embodiments of the present invention will be described below based on FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIG. In the following, for convenience of explanation, the components having the same functions as the components in the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態では、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水の温度と粘性気泡液のボイド率との関係について、実験例を用いて具体的に説明する。 In the present embodiment, the relationship between the temperature of hot water containing a surfactant and a gelling agent and the void ratio of the viscous bubble liquid will be specifically described with reference to an experimental example.
(水溶液81の水温を変化させた場合の粘性気泡液のボイド率)
なお、以下では、簡易的な実験として、前記〔実施例〕において、界面活性剤とゲル化剤とを含む水溶液81の温度を変化させて気泡を発生させることにより粘性気泡液を製造する場合を例に挙げて説明する。しかしながら、上記温水として水溶液81に代えて液体42を用いた場合でも同様の傾向の結果が得られることは、言うまでもない。
(Void ratio of viscous bubble liquid when the water temperature of the
In the following, as a simple experiment, in the above [Example], a case where a viscous bubble liquid is produced by changing the temperature of an
以下に、本実施形態にかかる粘性気泡液の製造方法について説明する。なお、上述したように、本実施形態でも、粘性気泡液は、前記〔実施例〕に記載の図3の(a)〜(c)に示す製造方法に準じて製造した。 The method for producing the viscous bubble liquid according to the present embodiment will be described below. As described above, also in this embodiment, the viscous bubble liquid was produced according to the production method shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c) described in the above [Example].
具体的には、まず、図3の(a)に示す工程で、電磁調理用鍋62内の水を、電磁加熱器61で、約85℃に昇温した。その後、上記電磁調理用鍋62内の水(温水)を撹拌器64で撹拌しながら、界面活性剤としてのレシチン、および、ゲル化剤としての「ゲルアップWM」を、それぞれ水に対し0.3重量%の割合で添加し、10分間攪拌した。これにより、上記レシチンおよび「ゲルアップWM」を溶解させた水溶液81を調製した。
Specifically, first, in the step shown in FIG. 3A, the water in the
次に、図3の(b)に示すように、上記水溶液81をビーカー65に移し、温度を一定に保ちながら、加圧装置に接続した気泡発生装置69で気泡を発生させることにより、泡沫41を形成した。本実施形態では、ビーカー65内の水溶液81の温度を、それぞれ、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃に保持した以外は、同様の操作を行い、各温度で気泡を発生させた。そして、得られた各ビーカー65内の水溶液81の液面上に集積した泡沫41を、それぞれ、別のビーカー71に回収した。
Next, as shown in FIG. 3 (b), the
なお、本実施形態でも、気泡発生装置69には「Foamest(フォーメスト)」(登録商標)を使用した。また、加圧装置にはコンプレッサー68を使用し、圧力は、0.2MPaとした。
Also in this embodiment, "Fomest" (registered trademark) is used for the
次に、別のビーカー72に入れた水を、電磁加熱器61で約85℃に保ち、増粘剤として「とろみアップパーフェクト」を、水に対し1重量%の割合で添加して10分間攪拌することにより溶解させ、図3の(c)に示すとろみ液82を製造した。
Next, the water placed in another
その後、図3の(c)に示すように、別々のビーカー72に入れた各とろみ液82と、各ビーカー71内に回収した、各温度で発生させた泡沫41とをそれぞれ混合し、攪拌して、各泡沫41を、各ビーカー72内のとろみ液82にそれぞれ分散させることで、各粘性気泡液を製造した。なお、各とろみ液82と各泡沫41との混合比率は、300ccのとろみ液82に対し、泡沫41を500ccとした。
Then, as shown in FIG. 3C, each thickening
そして、このようにして製造した、製造直後の各粘性気泡液の物性をそれぞれ測定した。なお、試料の各物性の測定項目および測定方法は、前記〔実施例〕と同じであり、前記〔実施例〕と同様にして、気泡径、気泡の体積、気泡径分布、気泡のボイド率を測定した。 Then, the physical properties of each viscous bubble liquid produced in this manner immediately after production were measured. The measurement items and measurement methods for each physical property of the sample are the same as those in the above [Example], and the bubble diameter, the volume of the bubbles, the bubble diameter distribution, and the void ratio of the bubbles are determined in the same manner as in the above [Example]. It was measured.
(測定結果)
図16および表5に、上記界面活性剤とゲル化剤とを含む水溶液81の温度を変化させることにより得られた各粘性気泡液のボイド率を示す。
(Measurement result)
16 and 5 show the void ratio of each viscous bubble liquid obtained by changing the temperature of the
表5および図16に示すように、上記界面活性剤とゲル化剤とを含む水溶液81の温度を45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃と変化させた場合、得られた粘性気泡液のボイド率に変化が見られた。
As shown in Table 5 and FIG. 16, the temperature of the
すなわち、表5および図16に示すように、ボイド率は、水溶液81の保温温度を60℃として泡沫41を製造したときがピークで、その前後の50℃、55℃、65℃、70℃で泡沫41を製造した場合、ボイド率が若干低下する。また、水溶液81の保温温度が45℃および75℃の場合には、水溶液81の保温温度を60℃とした場合と比較して、ボイド率が極端に低下する傾向があった。
That is, as shown in Table 5 and FIG. 16, the void ratio peaks when the
以上の結果から、泡沫41を製造するときに、上記界面活性剤とゲル化剤とを含む水溶液81の温度を50℃〜70℃の範囲内に維持して泡沫41を製造すれば、上記温度を45℃あるいは75℃に維持して製造した泡沫41を用いて粘性気泡液を製造する場合と比べてボイド率を各段に向上させることができることが判る。
From the above results, when the
〔実施形態5〕
本発明のさらに他の実施形態について、図3の(a)〜(c)および図17に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下では、説明の便宜上、実施形態1〜4における構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
Yet another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIG. 17 as follows. In the following, for convenience of explanation, the components having the same functions as the components in the first to fourth embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態では、上記粘性気泡液が機能性食品である場合について説明する。 In this embodiment, the case where the viscous bubble liquid is a functional food will be described.
(機能性食品)
上記粘性気泡液を食品として使用する場合、前述したように、上記界面活性剤とゲル化剤とを含む水溶液81に導入される気体としては、人体に無害な気体が使用される。このとき、上記気体として、例えば抗酸化作用等の機能を有する気体を使用することで、上記粘性気泡液を、機能性食品として使用できる。上記機能性食品としては、例えば、気泡として水素ガスを含有する水素ガス含有食品が挙げられる。
(Functional food)
When the viscous bubble liquid is used as food, as described above, a gas harmless to the human body is used as the gas introduced into the
以下、本実施形態では、上記気体として、水素ガスを用いた場合を例に挙げて説明する。なお、本実施形態でも、粘性気泡液は、前記〔実施例〕に記載の図3の(a)〜(c)に示す製造方法に準じて製造した。 Hereinafter, in the present embodiment, a case where hydrogen gas is used as the gas will be described as an example. Also in this embodiment, the viscous bubble liquid was produced according to the production method shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c) described in the above [Example].
具体的には、まず、図3の(a)に示す工程で、電磁調理用鍋62内の水を、電磁加熱器61で、約85℃に昇温した。その後、上記電磁調理用鍋62内の水(温水)を撹拌器64で撹拌しながら、界面活性剤としてのレシチン、および、ゲル化剤としての「ゲルアップWM」を、それぞれ水に対し0.3重量%の割合で添加し、10分間攪拌した。これにより、上記レシチンおよび「ゲルアップWM」を溶解させた水溶液81を調製した。
Specifically, first, in the step shown in FIG. 3A, the water in the
次に、図3の(b)に示すように、上記水溶液81をビーカー65に移し、温度を65℃で一定に保ちながら、加圧装置に接続した気泡発生装置69で水素ガス含有気泡を発生させることにより、水素ガスを含有する泡沫41を形成した。
Next, as shown in FIG. 3B, the
本実施形態では、水素ガスを使用するため、ビーカー65の上部に蓋をし、排気ラインを設置して、水素検出器にて水素ガスの漏れ状態を監視しながら実験を行った。
In this embodiment, since hydrogen gas is used, an experiment was conducted while covering the upper part of the
なお、気泡発生装置69には、「Foamest(フォーメスト)」(登録商標)を使用した。また、加圧装置にはコンプレッサー68を使用し、圧力は、0.2MPaとした。ビーカー65内の水溶液81の液面上に集積した泡沫41は、全て、図3の(c)に示す別のビーカー71に回収した。
For the
次に、別のビーカー72に入れた水を、電磁加熱器61で約85℃に保ち、増粘剤として「とろみアップパーフェクト」を、水に対し1重量%の割合で添加して10分間攪拌することにより溶解させ、図3の(c)に示すとろみ液82を製造した。
Next, the water placed in another
次に、図3の(c)に示すように、上記とろみ液82に上記泡沫41を混合し、攪拌して上記泡沫41を上記とろみ液82に分散させることで、気泡として水素ガスを含有する粘性気泡液を製造した。
Next, as shown in FIG. 3C, the
上記とろみ液82と上記泡沫41との混合比率は、300ccのとろみ液82に対し、泡沫41を500ccとした。
The mixing ratio of the thickening
そして、このようにして製造した、製造直後、並びに、製造から7日間経過後の粘性気泡液の物性を測定した。なお、試料の各物性の測定項目および測定方法は、前記〔実施例〕と同じであり、前記〔実施例〕と同様にして、気泡径、気泡の体積、気泡径分布、気泡のボイド率、1日当たりの気泡の消失率を測定した。 Then, the physical properties of the viscous bubble liquid produced in this manner immediately after production and after 7 days from production were measured. The measurement items and measurement methods for each physical property of the sample are the same as in the above [Example], and in the same manner as in the above [Example], the bubble diameter, the volume of the bubbles, the bubble diameter distribution, the void ratio of the bubbles, and so on. The rate of disappearance of air bubbles per day was measured.
(測定結果)
図17および表6に、気泡として水素ガスを含有する粘性気泡液における、粘性気泡液のボイド率の推移を示す。
(Measurement result)
FIG. 17 and Table 6 show changes in the void porosity of the viscous cell solution in the viscous bubble solution containing hydrogen gas as bubbles.
表6および図17に示すように、上記粘性気泡液のボイド率は、製造直後で42.5%、製造7日後で23.4%であった。 As shown in Table 6 and FIG. 17, the void ratio of the viscous bubble liquid was 42.5% immediately after production and 23.4% 7 days after production.
また、前記したように、粘性気泡液のボイド率をB、消失率をλとすると、前記式(1)および式(2)の関係が成立することから、y軸をボイド率B(すなわち、y=B)とし、x軸を経過日数t(すなわち、x=t)として、図17に示す実測値のプロットから、近似直線で(2)式を求めると、B0=0.425、λ=0.085となる。 Further, as described above, assuming that the void ratio of the viscous bubble liquid is B and the disappearance rate is λ, the relationship between the above equations (1) and (2) is established. Therefore, the y-axis is the void ratio B (that is, that is). When equation (2) is obtained from the plot of the measured values shown in FIG. 17 with y = B) and the x-axis as the number of elapsed days t (that is, x = t), B 0 = 0.425, λ = 0.085.
したがって、上記粘性気泡液の1日当たりの気泡の消失率は、8.5%/日であり、粘性気泡液は、水素ガス気泡を、高濃度で安定的に保存していた。 Therefore, the rate of disappearance of bubbles per day of the viscous bubble solution was 8.5% / day, and the viscous bubble solution stably stored hydrogen gas bubbles at a high concentration.
以上のように、界面活性剤とゲル化剤とを含む被膜に気体として水素ガスが内包されている泡沫41が、増粘剤を含む水溶液である、とろみ液82中に分散されている粘性気泡液は、界面活性剤とゲル化剤とを含む水溶液81に導入される気体を水素ガスにすることで、気泡中に水素ガスを、長時間、高濃度の状態で維持できることが判った。
As described above, the
したがって、上記粘性気泡液は、機能性食品として使用可能であり、例えば、上記粘性気泡液を飲用することで、高濃度水素ガスを含有した状態で上記粘性気泡液を体内に摂取できる。高濃度水素ガスの状態で体内に摂取された水素分子(H2)は、肝臓ホルモン「FGF21」を誘発して、エネルギー代謝を促進することによって、肥満と糖尿病とを改善する。また、水素を体内に水素分子として取り入れることで、抗酸化作用が期待される。水素は、抗酸化作用により、老化防止・動脈硬化・糖尿病・シミ・シワ・白内障等に効能がある。 Therefore, the viscous bubble liquid can be used as a functional food, and for example, by drinking the viscous bubble liquid, the viscous bubble liquid can be ingested into the body in a state of containing high-concentration hydrogen gas. Hydrogen molecules (H 2 ) ingested into the body in the state of high-concentration hydrogen gas induce the liver hormone "FGF21" to promote energy metabolism, thereby improving obesity and diabetes. In addition, by incorporating hydrogen as a hydrogen molecule in the body, an antioxidant effect is expected. Hydrogen is effective in preventing aging, arteriosclerosis, diabetes, spots, wrinkles, cataracts, etc. due to its antioxidant effect.
〔まとめ〕
本発明の態様1にかかる粘性気泡液は、界面活性剤とゲル化剤とを含む被膜に気体が内包されてなる泡沫41が、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液中(液体43、とろみ液82)に気泡として分散されている。
[Summary]
In the viscous foam liquid according to the first aspect of the present invention, the
上述したように、気泡は、例えば超音波の良い反射源であり、気泡寿命が長い気泡液の開発が望まれている。しかしながら、気泡液中に気泡が存在する時間は、通常1分間以下と極めて短く、瞬時といっても過言ではない。特許文献1でさえも、気泡の寿命を約5分間〜約10分間しか延長できていない。
As described above, bubbles are, for example, a good reflection source for ultrasonic waves, and it is desired to develop a bubble solution having a long bubble life. However, the time during which bubbles are present in the bubble solution is usually as short as 1 minute or less, and it is no exaggeration to say that it is instantaneous. Even in
しかしながら、上記態様1の粘性気泡液は、気泡の消失速度が非常にゆっくりであり、従来と比較して、格段に気泡の寿命を延長することができる。
However, in the viscous bubble liquid of the
特に、本発明の態様2にかかる粘性気泡液は、上記態様1において、上記気泡の消失速度が、10%/日以下である構成を有している。 In particular, the viscous bubble liquid according to the second aspect of the present invention has a configuration in which the disappearance rate of the bubbles is 10% / day or less in the first aspect.
また、本発明の態様3にかかる粘性気泡液は、上記態様1または2において、上記粘性気泡液中の気泡のボイド率が5%以上(一例として、図10に示す実験結果によれば、例えば、5%以上、最大42.8%)である構成を有している。
Further, in the viscous bubble liquid according to the third aspect of the present invention, in the
本発明の態様4にかかる粘性気泡液は、上記態様1〜3の何れかにおいて、上記気泡の直径が2mm以下である構成を有している。 The viscous bubble liquid according to the fourth aspect of the present invention has a configuration in which the diameter of the bubbles is 2 mm or less in any of the first to third aspects.
したがって、本発明の態様1〜4にかかる粘性気泡液は、例えば超音波造影剤として好適に使用することができる。上記粘性気泡液を造影剤として用いることで、従来よりも取り扱い性に格段に優れた造影剤を提供することができる。
Therefore, the viscous bubble liquid according to
本発明の態様5にかかる粘性気泡液は、上記態様1〜4の何れかにおいて、当該粘性気泡液が機能性食品である構成を有している。
The viscous bubble liquid according to the fifth aspect of the present invention has a configuration in which the viscous bubble liquid is a functional food in any one of the
上記機能性食品としては、例えば、気泡として水素ガスを含有する水素ガス含有食品が挙げられる。 Examples of the functional food include hydrogen gas-containing foods containing hydrogen gas as bubbles.
すなわち、本発明の態様6にかかる粘性気泡液は、上記態様1〜5の何れかにおいて、上記気体が水素ガスである構成を有している。
That is, the viscous bubble liquid according to the sixth aspect of the present invention has a configuration in which the gas is hydrogen gas in any one of the
上記界面活性剤とゲル化剤とを含む被膜に気体として水素ガスが内包されている泡沫41が、増粘剤を含む水溶液(液体43、とろみ液82)中に分散されている粘性気泡液は、上記気体を水素ガスにすることで、上記気泡中に水素ガスを長時間、高濃度の状態で維持できる。
The viscous foam liquid in which hydrogen gas is contained as a gas in the film containing the surfactant and the gelling agent is dispersed in the aqueous solution (
したがって、上記粘性気泡液は、水素ガスを確実かつ安定して含有する機能性食品として使用が可能である。水素は、抗酸化作用を有し、老化防止・動脈硬化・糖尿病・シミ・シワ・白内障等に効能がある。 Therefore, the viscous bubble liquid can be used as a functional food containing hydrogen gas reliably and stably. Hydrogen has an antioxidant effect and is effective for antiaging, arteriosclerosis, diabetes, spots, wrinkles, cataracts, etc.
また、本発明の態様7にかかる粘性気泡液の製造方法は、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水(液体42、水溶液81)に気体を導入することで形成された泡沫41を、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液(液体43、とろみ液82)中に気泡として分散させる方法である。
Further, in the method for producing a viscous foam liquid according to the seventh aspect of the present invention, the
また、本発明の態様8にかかる粘性気泡液の製造方法は、上記態様7において、上記界面活性剤とゲル化剤との配合割合が1:1である方法である。
Further, the method for producing a viscous bubble liquid according to the eighth aspect of the present invention is the method in which the blending ratio of the surfactant and the gelling agent is 1: 1 in the
また、本発明の態様9にかかる粘性気泡液の製造方法は、上記態様7または8において、上記泡沫の形成が、上記温水の温度を50℃〜70℃の範囲内に維持した状態で上記温水に上記気体を導入することにより行われる方法である。 Further, in the method for producing a viscous bubble liquid according to the ninth aspect of the present invention, in the seventh or eighth aspect, the hot water is formed in a state where the temperature of the hot water is maintained within the range of 50 ° C. to 70 ° C. This is a method performed by introducing the above gas into the water.
さらに、本発明の態様10にかかる粘性気泡液の製造装置(粘性気泡液製造装置1)は、上記態様7または8の粘性気泡液の製造方法に用いられる粘性気泡液の製造装置であって、界面活性剤とゲル化剤とを含む温水(液体43、とろみ液82)を入れる第1の容器(例えば加熱・撹拌装置11あるいは加熱装置51)と、増粘剤を含む水溶液からなる粘性液を入れる第2の容器(例えば加熱装置31)と、上記第1の容器内の温水に気体を導入する気体導入器(例えば多孔質式微細気泡発生器13あるいは旋回流式微細気泡発生器53)と、上記第1の容器と上記第2の容器とを連結し、上記第1の容器内の温水に気体を導入することで上記温水の液面上に形成される泡沫41を上記第2の容器に移動させる泡沫移動部(泡沫移動部20)と、を備えている。
Further, the viscous bubble liquid manufacturing apparatus (viscous bubble liquid manufacturing apparatus 1) according to the tenth aspect of the present invention is the viscous bubble liquid manufacturing apparatus used in the method for producing the viscous bubble liquid of the
また、本発明の態様11にかかる粘性気泡液の製造装置は、上記態様10において、上記第1の容器および第2の容器は密閉可能に設けられているとともに、上記第1の容器内の圧力を制御する圧力制御機構(例えばコンプレッサー12または水流ポンプ52と、圧力計15と、リリーフバルブ16とからなる圧力制御機構)を備えている。
Further, in the viscous bubble liquid manufacturing apparatus according to the eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect, the first container and the second container are provided so as to be hermetically sealed, and the pressure in the first container is provided. A pressure control mechanism (for example, a pressure control mechanism including a
また、本発明の態様12にかかる粘性気泡液の製造装置は、上記態様10または11において、上記気体導入器が多孔質式微細気泡発生器(多孔質式微細気泡発生器13)である構成である。
Further, the apparatus for producing a viscous bubble liquid according to
また、本発明の態様13にかかる粘性気泡液の製造装置は、上記態様10または11において、上記気体導入器が旋回流式微細気泡発生器(旋回流式微細気泡発生器53)である構成である。
Further, the device for producing a viscous bubble liquid according to the thirteenth aspect of the present invention has a configuration in which the gas introducer is a swirling flow type fine bubble generator (swirl flow type fine bubble generator 53) in the
また、本発明の態様14にかかる粘性気泡液の製造装置は、上記態様10〜13の何れかにおいて、上記泡沫移動部が保温材(保温材22)で保温されている構成である。
Further, the apparatus for producing a viscous bubble liquid according to the 14th aspect of the present invention has a configuration in which the foam moving portion is kept warm by a heat insulating material (heat insulating material 22) in any of the
上記態様7〜9にかかる粘性気泡液の製造方法並びに上記態様10〜14の何れかにかかる粘性気泡液の製造装置によれば、上述した、気泡を長時間に亘って保持できる粘性気泡液を製造することができる。特に、上記態様9に示すように、上記温水の温度を50℃〜70℃の範囲内に維持して上記気体を導入することにより上記泡沫を形成する場合、上記温水の温度を45℃または75℃に維持して上記気体を導入することにより上記泡沫を形成する場合と比較して、ボイド率を向上させることができる。
According to the method for producing the viscous bubble liquid according to the
また、本発明の態様15にかかる粘性気泡液の保管方法は、上記態様1〜6の何れかにかかる粘性気泡液を加圧下で保管する方法である。
Further, the method for storing the viscous bubble liquid according to the fifteenth aspect of the present invention is a method for storing the viscous bubble liquid according to any one of the
また、本発明の態様16にかかる粘性気泡液の保管方法は、上記態様15において、上記粘性気泡液を保管する保管容器を、その内圧が、該保管容器を加圧しないときの加圧装置のゲージ圧を0MPaとすると、該加圧装置のゲージ圧で0.5MPa以下となるように加圧して上記粘性気泡液を保管する方法である。
Further, the method for storing the viscous bubble liquid according to the 16th aspect of the present invention is the method of storing the viscous bubble liquid in the
また、本発明の態様17にかかる粘性気泡液の保管方法は、上記態様16において、上記粘性気泡液を保管する保管容器を、その内圧が、上記加圧装置のゲージ圧で0.3MPa以下となるように加圧して上記粘性気泡液を保管する方法である。 Further, in the method for storing the viscous bubble liquid according to the 17th aspect of the present invention, in the 16th aspect, the internal pressure of the storage container for storing the viscous bubble liquid is 0.3 MPa or less at the gauge pressure of the pressurizing device. It is a method of storing the viscous bubble liquid by pressurizing so as to become.
上記態様15〜17の何れかにかかる粘性気泡液の保管方法によれば、上記粘性気泡液中の気泡を長時間に亘って保持できる。したがって、上記態様によれば、気泡を長時間安定的に含有させて保管(保存)することができる粘性気泡液の保管方法の保管方法を提供することができる。
According to the method for storing the viscous bubble liquid according to any one of the
本発明の粘性気泡液は、気泡の寿命が従来と比較して格段に長く、超音波検査における造影剤や、機能性粘性水として、好適に利用することができる。また、本発明の粘性気泡液の製造方法並びに製造装置は、上記造影剤や機能性粘性水の製造方法並びに製造装置として好適に用いることができるとともに、例えば食材の食感を変化させるための方法並びに装置として用いることもできる。 The viscous bubble liquid of the present invention has a significantly longer cell life than the conventional one, and can be suitably used as a contrast medium in ultrasonic examination and functional viscous water. Further, the method and apparatus for producing a viscous bubble liquid of the present invention can be suitably used as the method and apparatus for producing the contrast medium and functional viscous water, and for example, a method for changing the texture of a food material. It can also be used as a device.
1 粘性気泡液製造装置
10 泡沫形成部
11 加熱・撹拌装置(第1の容器)
11a 容器部
11b 蓋部
12 コンプレッサー(圧力制御機構)
13 多孔質式微細気泡発生器(気体導入器)
14 撹拌子
15 圧力計(圧力制御機構)
16 リリーフバルブ(圧力制御機構)
20 泡沫移動部
21 連結管
21a 開口部
21b 開口部
22 保温材
30 泡沫混合部
31 加熱装置(第2の容器)
31a 容器部
31b 蓋部
32 撹拌機
41 泡沫
42 液体
43 液体
51 加熱装置(第1の容器)
51a 容器部
51b 蓋部
52 水流ポンプ(圧力制御機構)
53 旋回流式微細気泡発生器(気体導入器)
53a 吸気口
53b 吸液口
53c 排出口
61 電磁加熱器
62 電磁調理用鍋
63 温度計
64 撹拌器
65 ビーカー
66 撹拌子
67 スターラー
68 コンプレッサー
69 気泡発生装置
71 ビーカー
72 ビーカー
81 水溶液
91 回転台
92 シャーレ
93 サンプル
94 レーザー
95 カメラ
1 Viscous bubble
13 Porous fine bubble generator (gas introducer)
14
16 Relief valve (pressure control mechanism)
20
53 Swirling flow type fine bubble generator (gas introducer)
Claims (3)
前記気泡の直径が1mm未満であり、ボイド率が5〜42.8%であり、前記増粘剤を含む水溶液の粘度が、1×10 2 〜1×10 6 mPa・sの範囲であり、
前記ボイド率が、カメラによる撮像部分における粘性気泡液の全体の体積と、全ての気泡の体積の和とから、粘性気泡液の単位体積において気泡の体積が占める割合(気泡の体積含有率)として求められる、粘性気泡液。 A thickener used for functional foods or contrast media, which contains a surfactant and a gelling agent, bubbles in which hydrogen gas is contained in the film, and a thickener in which the bubbles are dispersed. An aqueous solution containing , and a viscous bubble liquid containing
The diameter of the bubbles is less than 1 mm, the void ratio is 5 to 42.8%, and the viscosity of the aqueous solution containing the thickener is in the range of 1 × 10 2 to 1 × 10 6 mPa · s.
The void ratio is the ratio of the volume of the bubbles to the unit volume of the viscous bubble liquid (volume content of the bubbles) from the sum of the total volume of the viscous bubble liquid and the volumes of all the bubbles in the imaged portion by the camera. The required viscous bubble liquid.
前記ゲル化剤が、ゼラチン、カラギナン、ローカストビーンガム、および、アルギン酸塩とカルシウムあるいはカルシウム化合物から選択される1種または2種以上であり、
前記増粘剤が、カルボキシメチルセルロースまたは増粘多糖類であり、
前記界面活性剤と前記ゲル化剤の配合比が1:1であることを特徴とする請求項1に記載の粘性気泡液。 The surfactant is one or more selected from lecithin, glycerin fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, stearoyl lactate calcium, sorbitan fatty acid ester, and propylene glycol fatty acid ester.
The gelling agent is one or more selected from gelatin, carrageenan, locust bean gum, and alginate and calcium or a calcium compound.
The thickener is carboxymethyl cellulose or a thickening polysaccharide.
The viscous bubble liquid according to claim 1, wherein the blending ratio of the surfactant and the gelling agent is 1: 1 .
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