TWI794319B - 活性處理水、活性處理水的製造方法、活性處理媒介的製造方法、活性處理水的製造裝置、食品保存方法及活性處理媒介 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題為提供一種活性處理水，其係可用極為簡便之方法製造之活性處理水，即使未直接接觸亦可對未被活性處理之水實施活性處理。 本發明的解決手段為一種活性處理水，其係藉由對簇(Cluster)狀水實施活性處理，使前述簇狀水進行小分子集團化之活性處理水，源自在活性處理水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID(單位為秒)、與源自在未被活性處理之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID0 (單位為秒)的比即FID/FID0 滿足0.80以下。

Description

活性處理水、活性處理水的製造方法、活性處理媒介的製造方法、活性處理水的製造裝置、食品保存方法及活性處理媒介
本發明係關於適用於食品保存等之活性處理水、活性處理水的製造方法、活性處理媒介的製造方法、活性處理水的製造裝置、食品保存方法及活性處理媒介。
一般而言，已知水係5分子以上藉由氫鍵形成集團(簇)。而且，藉由水分子之間的集團(簇)經小分子集團化之水，可抑制微生物的增殖。
例如專利文獻1中，揭示有包含使加壓至指定氣壓之水通過指定之無機物質的接觸之步驟的活性處理水的製造方法。根據專利文獻1，藉由包含使水通過指定之無機物質的接觸之步驟所製造之水，認定微生物的增殖抑制作用。
又，專利文獻2中，揭示有一種接觸反應方法，其係將活性處理水加壓至指定壓使活性處理水接觸通過被處理媒介，該活性處理水係將加壓至指定氣壓之水經由指定之無機物質的接觸通過之步驟所製造。根據專利文獻2，藉由將活性處理水加壓至指定壓使活性處理水接觸通過被處理媒介，可於被處理媒介實施活性處理。
根據專利文獻1及2，認為包含使加壓至指定氣壓之水接觸通過指定之無機物質之步驟的活性處理水，藉由從無機物質溶出之離子，使水分子之間的集團(簇)進行小分子集團化者。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特公平4-74074號公報 [專利文獻2]日本特開平7-328418號公報
[發明欲解決之課題]
所以，專利文獻1所記載之活性處理水，由於係藉由交替重複使加壓至指定氣壓之水通過指定之無機物質的接觸之步驟、與曝氣加壓水之步驟所製造，故於活性處理水的製造耗費時間。又，為了製造專利文獻1所記載之活性處理水，有必要以可交替重複此等之步驟的方式，如專利文獻1所記載之裝置般，使用如具備與無機物質接連之透水裝置與循環曝氣裝置之大型的大裝置。
又，包含使加壓至指定氣壓之水接觸通過指定之無機物質之步驟的活性處理水，為了於被處理媒介實施活性處理，不得不於被處理媒介接觸通過活性處理水。即使不與活性處理水直接接觸，亦可對被處理媒介實施活性處理，從簡便化的觀點來看較佳。
本發明係以提供一種可用極為簡便之方法製造之活性處理水，即使未直接接觸亦可對被處理媒介實施活性處理的活性處理水作為目的。 [用以解決課題之手段]
本發明者們為了解決上述課題進行努力研究的結果，發現即使不與無機物質接觸，藉由對水加上壓力，可製造使水分子之間的集團(簇)小分子集團化之活性處理水，及於加在水之壓力的大小、與活性處理水的水分子之間的集團(簇)有因果關係。而且，發現若為作為活性處理水中之水分子之間的集團(簇)之大小的指數，調整在藉由核磁共振光譜所算出之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間(FID)的活性處理水，可解決上述課題，而終至完成本發明。
(1)一種活性處理水，其係藉由對簇狀水實施活性處理，使前述簇狀水進行小分子集團化之活性處理水，其特徵為源自在該活性處理水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID(單位為秒)、與源自在未被活性處理之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID0 (單位為秒)的比即FID/FID0 滿足0.80以下。
(2)如(1)所記載之活性處理水，其中，雜質的含量為2.0質量%以下。
(3)一種活性處理水的製造方法，其係包含將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上在未被活性處理之水的加壓步驟。
(4)如(3)所記載之活性處理水的製造方法，其中，在前述加壓步驟不具備使被加壓之水與無機物質接觸之步驟。
(5)一種活性處理媒介的製造方法，其係使用如(1)或(2)所記載之活性處理水的活性處理媒介的製造方法，其特徵為具備藉由將前述活性處理水藉由與被處理媒介接觸來配置，或於該被處理媒介的附近藉由非接觸來配置，並於前述被處理媒介實施活性處理，而成為活性處理媒介之活性處理化步驟，以自由感應衰減時間FIDm (單位為秒)、與自由感應衰減時間FIDm0 (單位為秒)的比FIDm /FIDm0 成為0.90以下的方式進行調整，該自由感應衰減時間FIDm 為源自在前述活性處理媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子，該自由感應衰減時間FIDm0 為源自在未被活性處理之媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值。
(6)一種活性處理媒介的製造方法，其係使用藉由如(3)或(4)所記載之活性處理水的製造方法所製造之活性處理水的活性處理媒介的製造方法，其特徵為具備藉由將前述活性處理水藉由與被處理媒介接觸來配置，或於該被處理媒介的附近藉由非接觸來配置，並於前述被處理媒介實施活性處理，而成為活性處理媒介之活性處理化步驟，以自由感應衰減時間FIDm (單位為秒)、與自由感應衰減時間FIDm0 (單位為秒)的比FIDm /FIDm0 成為0.90以下的方式進行調整，該自由感應衰減時間FIDm 為源自在前述活性處理媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子，該自由感應衰減時間FIDm0 為源自在未被活性處理之媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值。
(7)一種活性處理水的製造裝置，其係具備將20MPa以上300MPa以下的壓力加在水的加壓機構，其特徵為源自在活性處理水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID(單位為秒)、與源自在未被活性處理之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID0 (單位為秒)的比FID/FID0 為0.80以下。
(8)一種食品保存方法，其特徵為如(5)所記載之被處理媒介為食品用之容器，將被活性處理之前述容器作為前述活性處理媒介，使用在食品的保存。
(9)一種活性處理媒介，其係實施活性處理之活性處理媒介，其特徵為源自在前述活性處理媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的自由感應衰減時間FIDm (單位為秒)、與源自在未被活性處理之媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FIDm0 (單位為秒)的比FIDm /FIDm0 為0.90以下。 [發明效果]
本發明之活性處理水係可用極為簡便之方法製造之活性處理水，即使未直接接觸亦可對被處理媒介實施活性處理的活性處理水。
以下，雖針對本發明之具體的實施形態，進行詳細說明，但本發明並非被限定於以下之實施形態者，在本發明之目的的範圍內，可加上適當變更實施。
＜活性處理水＞ 所謂本實施形態之活性處理水，係意指藉由對簇狀水實施活性處理，使簇狀水小分子集團化之活性處理水。所謂簇狀水，係意指未實施活性處理之水，例如自來水等之以往公知之通常的水。
而且，本實施形態之活性處理水，係源自在活性處理水的氫核磁共振光譜(H1 -NMR)之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID(單位為秒)、與源自在未被活性處理之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID0 (單位為秒)的比即FID/FID0 為0.80以下之活性處理水。
尚，所謂未被活性處理之水，為以往公知之通常的水，例如可列舉自來水等。
在氫核磁共振光譜，源自水分子中之氫原子之峰值的自由感應衰減時間FID，可使用自由感應衰減曲線求出。具體而言，如圖1所記載之自由感應衰減曲線般，係意指求出對於從0秒至4秒為止之時間的振幅之關係圖即自由感應衰減曲線，對於0秒附近之最大振幅，其振幅衰減至12.5%時之時間(單位為秒)。衰減至12.5%為止的時間短之水，係意指因與其他水分子的相互作用導致之影響較少之水。亦即，係意指自由感應衰減時間FID越小，水分子之間的集團(簇)越小分子集團化。
而且，在本實施形態之活性處理水的自由感應衰減時間FID，係意指其值越小，水分子之間的集團(簇)越小分子集團化。因此，FID/FID0 係表示水中之水分子之間的集團(簇)的大小之指針，FID/FID0 越小，係意指與未被活性處理之水相比較，水分子之間的集團(簇)越小之水。
尚，FID/FID0 較佳為0.80以下，更佳為0.79以下。又，下限雖並未特別限制，但考量水分子之間的集團(簇)可小分子集團化的界限時，FID/FID0 為0.60以上左右。
FID/FID0 超過0.80時，有水中之水分子之間的集團(簇)無法完全變小，對被處理媒介實施活性處理困難，尤其是藉由非接觸之被處理媒介的活性處理變困難。因此，例如使用如後述之活性處理水，即使是對食品用之容器實施活性處理的情況，抑制食品的滴水現象亦變不夠充分。又，即使是凍結的情況，體積膨脹率的降低亦變不夠充分。尚，被處理媒介之活性處理後述細節。
在專利文獻1、2，亦揭示包含使加壓至指定氣壓之水通過指定之無機物質的接觸之步驟的活性處理水的製造方法。然而，於專利文獻1、2，已認定藉由從無機物質溶出之離子，使水分子之間的集團(簇)小分子集團化(專利文獻2[0012])，但針對加在水的壓力的大小、與活性處理水的水分子之間的集團(簇)的因果關係並未有任何研究。又，如後述，在以與專利文獻1、2相同之方法製造之活性處理水的FID/FID0 為0.87，顯示較本實施形態之活性處理水更高。因此，本實施形態之活性處理水係與上述專利文獻所記載之水不同之新穎的活性處理水。
藉由加入指定的壓力，可製造水分子之間的集團(簇)小分子集團化之活性處理水的理由係如以下。
水一般而言係5分子以上藉由氫鍵形成集團(簇)。認為藉由將指定的壓力加在水，切斷形成水分子之間的集團(簇)之氫鍵，使水分子之間的集團(簇)小分子集團化者。
又，在關於本實施形態之FID/FID0 的算出，活性處理水的氫核磁共振光譜與未被活性處理之水(例如自來水等)的氫核磁共振光譜，係以同時藉由核磁共振裝置測定的方式進行。定量性測定水中之水分子之間的集團(簇)困難，而將未被活性處理之水的FID0 與活性處理水的FID的比(FID/FID0 )作為本實施形態之指針。
又，針對本實施形態之活性處理水的作用進行說明。本實施形態之活性處理水已證實被凍結時之體積膨脹率較低。將20MPa以上300MPa以下的壓力以5分鐘以上，對水加入壓力，FID/FID0 成為0.80以下之活性處理水、與未被活性處理之水(自來水)，分別於500ml燒杯放入300ml，在市售之冰箱進行凍結之實驗。
其結果，放入未被活性處理之水(自來水)的燒杯，由於藉由凍結未被活性處理之水(自來水)，體積膨脹，導致破裂。另一方面，放入活性處理水的燒杯，即使活性處理水本身凍結，亦無破裂。從本試驗結果，證實本實施形態之活性處理水即使在凍結的情況，體積膨脹率亦低。
未被活性處理之水(自來水)，係水分子之間的集團(簇)大，且水分子之間的間隙大。因此，未被活性處理之水(自來水)已於水分子間捕獲空氣，冷卻至凝固點以下時，以藉由空氣使水分子向外側推的狀態凍結。其結果，認為未被活性處理之水(自來水)於凍結的情況下體積大幅膨脹。
另一方面，本實施形態之活性處理水，係水分子之間的集團(簇)小分子集團化，水分子之間的間隙縮小。因此，認為即使凍結，亦不會藉由空氣使水分子向外側推，本實施形態之活性處理水即使凍結，降低體積膨脹率，體積並未大幅膨脹。
尚，針對專利文獻1、2所記載之藉由交替重複使加入20～30氣壓(約2～3MPa)左右的壓力之水通過指定之無機物質的接觸之步驟、與曝氣加壓水之步驟所製造的處理水，證實如後述，以與專利文獻1、2所記載之水相同條件所製造之水(比較例1)的FID/FID0 ，較本實施形態之活性處理水更高。因此，本實施形態之活性處理水，推測較以與專利文獻1、2所記載之水相同條件製造之水，水分子之間的集團(簇)更小分子集團化。據此，本實施形態之活性處理水，推測為相較以與專利文獻1、2所記載之水相同條件製造之處理水，體積膨脹率更低之水。
又，本實施形態之活性處理水較佳為儘可能未含有由有機物質及/或無機物質所構成之雜質。如後述，係因為將本實施形態之活性處理水作為食品保存用途使用時，有因雜質導致食品污染而變不衛生之虞。又，係因為本實施形態之活性處理水作為建築材料用途使用時，有因雜質導致建築材料的組成變化，對建築材料的耐久性產生影響之虞。
雜質的含量較佳為活性觸水全量中2.0質量%以下，更佳為1.0質量%以下，再更佳為0.1質量%以下，又再更佳為0.02質量%以下，最佳為0.01質量%以下。
又，本實施形態之活性處理水亦可作為植物之灌水用之水使用。本實施形態之活性處理水由於水分子之間的集團(簇)進行小分子集團化，與通常之水相比較，從植物的根吸水變容易，且透過植物內之道管等使水變得容易蔓延在植物內全體，可促進植物的生長。
尚，在氫核磁共振光譜，亦可藉由源自水分子中之氫原子之峰值的緩和時間T2，測定水分子之間的集團(簇)的細度。所謂峰值的緩和時間T2，係意指從源自水分子中之氫原子的H1 -NMR之半寬度(在吸收高度的一半位置的吸收幅度)所導出者，作為活性處理水中之水分子的運動性。亦即，係意指緩和時間T2越大水分子之間的集團(簇)越小分子集團化。
具體而言，緩和時間T2可在氫核磁共振光譜，從源自水的氫原子之峰值的半寬度(Δv)藉由T2(單位為秒)=1/πΔv算出。
進而，藉由傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)，求出兆赫區域的電磁波(例如0.6～12THz)之透過光譜，藉由與未被活性處理之水進行比較，可判定水分子之間的集團(簇)的細度。
水原本係具有吸收兆赫區域(例如0.6～12THz)的電磁波之性質(參照圖4)。此係因為起因於水分子之間的集團(簇)全體的振動運動，吸收兆赫區域之電磁波。因此，針對未被活性處理之通常的水，尋求兆赫區域之電磁波的透過光譜時，未觀察到什麼電磁波的透過性(參照圖4)。
然而，本實施形態之活性處理水係簇狀水小分子集團化。因此，一部分抑制藉由水分子之間的集團(簇)的振動運動之電磁波的吸收，一部分未吸收兆赫區域的電磁波，使得光譜的一部分出現顯示透過性之峰值(參照圖3)。
因此，藉由FT-IR試驗，藉由求出兆赫區域(例如0.6～12THz)之電磁波的透過光譜，可判定水分子之間的集團(簇)的細度。
例如，藉由：藉由兆赫區域(例如0.6～12THz)之電磁波的透過光譜，未被活性處理之水、與從指定強度突出之峰值數進行比較之方法，或分別積分兆赫區域(例如0.6～12THz)之電磁波的透過光譜的透過率(透過量)進行比較之方法等，可判定水分子之間的集團(簇)的細度。
其次，針對製造本實施形態之活性處理水的方法進行說明。
＜活性處理水的製造方法＞ 作為製造上述之實施形態之活性處理水的方法，可列舉包含將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上在水的加壓步驟之活性處理水的製造方法。加壓步驟較佳為進行7分鐘以上，更佳為進行10分鐘以上。
尚，對水施加壓力的時間未滿5分鐘時，無法對水實施充分活性處理，無法使水分子之間的集團(簇)充分小分子集團化。又，超過15分鐘時，由於即使加壓亦無法進行水分子之間的集團(簇)的小分子集團化，從提昇製造效率的觀點來看，較佳為於15分鐘以下進行。
加在水的壓力若為20MPa以上，雖可使水分子之間的集團(簇)小分子集團化，但更佳為50MPa以上，再更佳為100MPa以上。藉由加在水的壓力為50MPa以上，可使水分子之間的集團(簇)充分小分子集團化。尚，加在水的壓力未滿50MPa時，由於有水分子之間的集團(簇)無法充分小分子集團化的情況，故更佳為50MPa以上。壓力的上限雖並未特別限制，但壓力過大時，有必要提昇對水施加壓力的水槽(容器)等之耐壓強度，有成為導致提昇後述之活性處理水的製造裝置的成本的要因之虞。因此，加在水的壓力較佳為300MPa以下，更佳為250MPa以下，再更佳為200MPa以下。
又，在加壓步驟不需要使被加壓之水與無機物質接觸。藉此，本實施形態之活性處理水的製造中，不需要準備與無機物質接連之透水裝置，可更簡便製造活性處理水。
根據本發明者們的見解，發現單藉由對水施加壓力，使水分子之間的集團(簇)小分子集團化。在專利文獻1、2亦揭示包含將水加壓至指定氣壓之步驟的活性處理水的製造方法。然而，任一種活性處理水的製造方法即使最大為15～30氣壓(約1.5～3.0MPa)時，與本實施形態之活性處理水的製造方法比較，亦為以較低的壓力加壓。進而，已藉由交替重複將加壓至指定氣壓之水通過指定之無機物質的接觸之步驟、與曝氣加壓水之步驟製造，活性處理水的製造耗費時間，有必要使用大型的裝置。
對此，本實施形態之活性處理水可用將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上在水的極為簡便之方法製造。又，如後述，用以實現本實施形態之活性處理水的製造的裝置，若為具備如供給壓縮空氣之壓縮空氣供給源的水槽般極為單純之構造的裝置即可，活性處理水的製造極為簡易，且不需要使用如專利文獻1、2所記載之大型的裝置。
＜活性處理媒介＞ 可將上述之實施形態之活性處理水藉由與被處理媒介接觸或於被處理媒介的附近藉由非接觸來配置，對被處理媒介實施活性處理。活性處理媒介係其本身藉由對其他水或媒介接觸或配置在附近，可對其他水或媒介進行活性處理之媒介。
藉由實施活性處理，媒介成為如上述之活性處理媒介的理由並不總是很清楚。然而，FID/FID0 滿足0.80以下之本實施形態之活性處理水，水分子之間的集團(簇)進行小分子集團化，並且切斷水分子之間的氫鍵，產生兆赫區域的電磁波。推測藉由此兆赫區域的電磁波對媒介實施活性處理。而且，從藉由兆赫區域之電磁波實施活性處理的媒介本身，亦成為產生兆赫區域的電磁波之媒介。
藉由上述之實施形態之活性處理水與被處理媒介進行接觸，可實施這般的活性處理。將本實施形態之活性處理水藉由與被處理媒介接觸來進行。進而，即使本實施形態之活性處理水與被處理媒介為非接觸，亦可實施活性處理。
活性處理媒介本身產生兆赫區域的電磁波的理由，認為是因為藉由環繞構成被處理媒介之分子的軌道之電子照射兆赫區域的電磁波，而進行共振激發。實施活性處理之活性處理媒介所使用之材料，可使用在具有電子之全部材料(例如亦包含空氣等)。例如可為食品用之容器(發泡苯乙烯等之樹脂)、食品、植物、紙板等之紙(纖維素)、鋁等之金屬或水泥或瀝青等之建築構件等。又，亦可為未被活性處理之水。
活性處理媒介例如藉由具備活性處理化步驟的製造方法所製造，該活性處理化步驟係藉由將活性處理水藉由與被處理媒介接觸或於被處理媒介的附近藉由非接觸來配置，對被處理媒介實施活性處理而成為活性處理媒介。所謂將活性處理水於被處理媒介的附近藉由非接觸來配置，係於經製造之活性處理水的附近(例如0cm以上10cm以下，較佳為0cm以上5cm以下)，可將欲實施活性處理作為被處理媒介D的媒介(例如食品用之容器)，例如可藉由載置24小時以上，對被處理媒介實施活性處理。
實施活性處理之活性處理媒介，源自在氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FIDm (單位為秒)、與源自在未被活性處理之媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FIDm0 (單位為秒)的比即FIDm /FIDm0 為0.90以下。尚，FIDm /FIDm0 較佳為0.88以下，更佳為0.86以下。又，下限雖並未特別限制，但考量水分子之間的集團(簇)可小分子集團化的界限時，FIDm /FIDm0 為0.70以上左右。
在活性處理媒介之FIDm 係如以下般測定。此係藉由將活性處理媒介相對於活性處理媒介1g，於7～10g之未被活性處理之水(例如自來水)浸漬3～5小時，對該浸漬後之水測定氫核磁共振光譜所求出。尚，從氫核磁共振光譜算出自由感應衰減時間的方法，可藉由與上述所記載之方法相同之方法算出。
尚，活性處理媒介、與未被活性處理之水的關係，以相對於構成活性處理媒介之原子1個成為30萬個以上的方式，更佳為成為90萬個以上的方式調整。
專利文獻2中記載將加壓至指定氣壓之活性處理水加壓至指定壓，使活性處理水接觸通過被處理媒介之接觸反應方法。然而，本實施形態之活性處理水即使不與被處理媒介接觸，亦可活性化被處理媒介。
藉由使用本實施形態之活性處理水，即使不與被處理媒介接觸，亦可活性化被處理媒介的理由，被認為係如以下。藉由活性處理水本身所產生之兆赫區域的電磁波，空氣本身亦實施活性處理，使該空氣本身活性化。而且藉由該經活性化之空氣本身所產生之兆赫區域的電磁波，亦對被處理媒介實施活性處理。
針對實施活性處理之活性處理媒介的使用例進行說明。例如於由發泡苯乙烯等之樹脂所形成之食品用之容器，例如使用上述所記載之方法，實施活性處理。實施活性處理之食品用之容器，可活性化其食品用之容器所載置之食品。尚，此實施活性處理之食品用之容器，如上述所說明，由於即使不與容器接觸亦可活性化被處理媒介，故不僅容器與食品接觸的部分，亦可對食品全體實施活性處理。
於此，一般而言食品雖由包含水分之細胞所構成，但使食品凍結，食品之細胞中所包含之水分凍結時，藉由其水分的體積膨脹，破壞細胞，於解凍時導致細胞內的水分流出，亦即可產生滴水現象。
然而，實施活性處理之食品的細胞中所包含之水分，如上述所說明，經凍結時之體積膨脹率低。因此，使食品凍結，即使食品之細胞中所包含之水分凍結的情況，亦不會藉由水分的體積膨脹破壞細胞，極力抑制滴水現象的產生。藉由抑制滴水現象的產生，可維持食品的新鮮度，不會使味道惡化。進而，由於不需要將用以吸收因滴水現象所產生之血等之水分的滴水皿設置在食品用之容器，從生產性的觀點來看亦佳。尚，所謂食品，可為如肉或魚之動物性食品，亦可為如蔬菜或水果之植物性食品。
又，不限於直接載置食品之食品用之容器，針對被覆食品之保鮮膜或用以輸送食品之紙板、紙等亦可優選使用。
作為實施活性處理之活性處理媒介的其他使用例，可使用在混凝土或絕熱材料等之建築構件。藉由對建築構件實施活性處理，可提昇建築構件的耐久性，防止龜裂。
又，除了上述之滴水現象的抑制之外，亦可提昇如蔬菜或水果之植物性食品的新鮮度。植物性食品即使於該食品之收穫後，亦使用大氣中之氧，進行分解蓄積在食品中之糖質的呼吸(有氧呼吸)。而且，分解糖質並且降低食品的新鮮度。
因此，例如對於被覆植物性食品的包裝袋使用上述之方法實施活性處理。實施活性處理之包裝袋，可活性化其內容之植物性食品。如此一來，經活性化之食品的糖質分解速度降低，提昇植物性食品的新鮮度。
降低經活性化之食品的糖質分解速度的理由雖並不總是很清楚，但認為是因為藉由活性化植物性食品，構成該食品之分子(纖維素或水等)所具有之電子藉由共振激發顯示還原性，藉此抑制糖質的分解。
進而，例如對於植物之種子藉由使用上述之方法實施活性處理，可促進植物的生長。又，如上述般，雖可藉由將活性處理水作為植物之灌水用之水使用，來促進植物的生長，但藉由對植物的種子本身實施活性處理，亦對植物的種子所吸收的水(灌水用之水)本身實施活性處理，使水變得容易蔓延在植物內全體，可促進植物的生長。
＜裝置＞ 可製造上述之實施形態之活性處理水，係具備可將20MPa以上300MPa以下的壓力施加在水的加壓機構之裝置。
圖2係示意性表示製造活性處理水之活性處理水的製造裝置、與製造活性處理媒介之活性處理媒介的製造裝置的一例之圖。如圖2所示，裝置100係具有活性處理水的製造裝置10與活性處理媒介的製造裝置20。
活性處理水的製造裝置10作為加壓機構，係具備壓縮空氣供給源11、空氣供給管12、水槽13等。壓縮空氣供給源11係為了供給於水槽13，而送出壓縮空氣之壓縮泵。空氣供給管12係將從壓縮空氣供給源11所送出之壓縮空氣對水槽13供給之管。水槽13係可將水以密閉狀態收納之容器。
活性處理水的製造裝置10於水槽13內水以密閉狀態充滿。從壓縮空氣供給源11將壓縮空氣a通過空氣供給管12送入水槽13內之水。而且，藉由壓縮空氣a的壓力，對活性處理水的水槽13內之水施加壓力。由於水槽13為密閉狀態，藉由巴斯卡(Pascal)的原理對水槽13內的水全體施加該壓力。
壓縮空氣供給源11之壓縮空氣a，可將20MPa以上300MPa以下的壓力加在水的方式進行調整。藉由對水槽13內的水施加5分鐘以上上述壓力，於水槽13內製造活性處理水1。尚，藉由在水槽13內，活性處理水1例如藉由加熱器等之熱源(未圖示)進行加熱而蒸氣化。
其次，針對活性處理媒介的製造裝置進行說明。 活性處理媒介的製造裝置20係具備從活性處理水的製造裝置10透過活性處理水供給管24，送入活性處理水(蒸氣)1a之工作槽21。 工作槽21具備可載置被處理媒介D之工作台23，充滿活性處理水(蒸氣)1b之容器。尚，於工作槽21內，亦收容液化活性處理水(蒸氣)1a之活性處理水(液體)1b。
水循環管22係用以使工作槽21內的活性處理水(液體)1b再次供給於活性處理水的製造裝置10之管。 如此，在此裝置，活性處理水1係循環活性處理水的製造裝置10與活性處理媒介的製造裝置20之間。
使活性處理水的水槽13內所製造之活性處理水氣化，將活性處理水(蒸氣)1a通過活性處理水供給管24，供給於活性處理媒介的製造裝置20之工作槽21內。工作台23之上係載置作為活性處理的對象之食品或媒介等之被處理媒介D。可藉由於工作槽21內充滿活性處理水(蒸氣)1a，對被處理媒介D接觸活性處理水1，實施活性處理。
尚，圖2所記載之裝置藉由對被處理媒介D接觸活性處理水(蒸氣)1a，雖對被處理媒介D實施活性處理，但不一定要接觸，若被處理媒介D配置在活性處理水1之附近，則可活性化被處理媒介D。例如，可於工作槽21內之工作台23下滯留活性處理水，將經指定距離分離之工作台23所載置之被處理媒介D以進行活性化處理的方式進行。此情況下，可將使經製造之活性處理水蒸氣化之設備從活性處理水的製造裝置10省略，可更簡易製造活性處理水。
尚，工作槽21內之活性處理水(蒸氣)1a於工作槽21內液化成為活性處理水(液體)1b。活性處理水(液體)1b通過水循環管22再次供給於活性處理水的水槽13內。 [實施例]
以下，雖藉由實施例更具體說明本發明，但本發明並非被限制於此等之記載。
＜活性處理水的H1 -NMR測定＞ 針對自來水、與藉由將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上在水所製造之活性處理水(實施例1、2)、與將未滿20MPa的壓力施加在水的處理水(比較例1、2)，藉由氫核磁共振光譜，分別同時測定源自氫原子的峰值之緩和時間T2及自由感應衰減時間FID。尚，在氫核磁共振光譜，源自水的氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID，藉由對於0秒附近之最大振幅衰減至12.5%時之時間(單位為秒)算出(表1中，針對各活性處理水及處理水的自由感應衰減時間FID，表記為「FID」，針對各活性處理水及處理水的自由感應衰減時間FID相對於未被活性處理之水的自由感應衰減時間FID0 的比，表記為「FID/FID0 」)。T2係在氫核磁共振光譜，從源自水的氫原子的峰值之半寬度(Δv)藉由式、T2=1/πΔv算出(表1中，將緩和時間表記為「T2」)。將其測定結果示於表1。
表1之實施例1、2之活性處理水使用圖2所記載之裝置，將表1所記載之壓力僅加入表1所記載之時間，為處理後之活性處理水。
表1之比較例1之處理水係針對一般之自來水，以壓力0.6MPa於逆浸透膜擠出而去除雜質之處理水。
表1之比較例2之處理水係藉由使用專利文獻1之第2圖所示之裝置，以10氣壓(約1MPa)重複無機物質之鈣･鎂與接觸通過與曝氣所製造之處理水。
表1之未被活性處理之水為一般之自來水。
Figure 02_image001
尚，表1中，所謂「壓力」，係意指製造活性處理水及處理水時所加入的壓力。表1中，所謂「時間」，係意指製造活性處理水及處理水時加入壓力的時間。
由表1，瞭解到藉由將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上在水所製造之實施例1、2之活性處理水，FID/FID0 為0.80以下。因此，瞭解到實施例1、2之活性處理水，較自來水或如施加未滿20MPa的壓力之處理水(比較例1、2)，水分子之間的集團(簇)更加小分子集團化。
又，即使比較緩和時間T2，實施例之活性處理水成為亦較自來水或如施加未滿20MPa的壓力之處理水(比較例1、2)更大之值。從本試驗結果，亦瞭解到實施例之活性處理水，較自來水或各比較例的處理水，水分子之間的集團(簇)更加小分子集團化。
＜活性處理媒介之H1 -NMR測定＞ 針對處理媒介、與未活性處理之被處理媒介，藉由氫核磁共振光譜，測定源自氫原子的峰值之自由感應衰減時間FIDm 。將測定結果示於表2。 對於各媒介之自由感應衰減時間FIDm 的測定，係對被處理媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)1g，於7～10g之自來水浸漬3～5小時，對於其浸漬後之水測定氫核磁共振光譜分別算出。
表2之實施例3之活性處理媒介使用圖2所記載之裝置，作為裝置中之被處理媒介，係將300g之被處理媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)載置在工作台3小時實施活性處理。尚，活性處理所使用之活性處理水係將表2所記載之壓力僅加入表2所記載之時間的活性處理水(實施例1之活性處理水)。另一方面，表2之比較例3之處理媒介係於上述所作成之比較例2之處理水(處理壓力10氣壓(約1MPa)、處理壓力時間5小時)1公升，藉由浸透300g之被處理媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)5小時，實施活性處理之處理媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)。
Figure 02_image003
表2中，所謂「壓力」，係意指製造各媒介時所使用之活性處理水或製造處理水時之壓力。表2中，所謂「時間」，係意指製造各媒介時所使用之實施例3之活性處理水及製造比較例3之處理水時加上壓力的時間。
由表2，瞭解到藉由將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上在水所製造之活性處理水，可製造FIDm /FIDm0 為0.90以下之活性處理媒介。
又，即使比較緩和時間T2，實施例3之活性處理媒介成為亦較比較例3之處理媒介更大之值。從本試驗結果，亦瞭解到實施例3之活性處理媒介已活性處理。
尚，比較例3之處理媒介的FIDm /FIDm0 幾乎成為1(1.025)，比較例3之處理媒介的T2成為較實施例3之活性處理媒介的T2更小。由本試驗結果，瞭解到比較例3之處理媒介係完全未活性處理，或幾乎未活性處理。因此，瞭解到比較例2之處理水(處理壓力10氣壓(約1MPa)、處理壓力時間5小時)與實施例1之活性處理水相比較，不具有對媒介實施活性處理的能力或其能力低。
＜FT-IR試驗＞ 針對實施例1之活性處理水、比較例2之處理水及未被活性處理之水，進行傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)。具體而言，照射0.6～12THz之電磁波，測定其透過率。將試驗結果示於圖3～圖5。圖3～5之橫軸表示電磁波之頻率數，圖3～5之縱軸表示透過量。圖3～5之光譜的縱軸所記載之數值係意指將圖3之光譜透過量的最大值定為3000之透過量。 圖3係表示實施例1之活性處理水的傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)結果之光譜圖(透過光譜)。 圖4係表示未被活性處理之水(自來水)的傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)結果的光譜圖(透過光譜)。 圖5係表示比較例2之處理水的傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)結果的光譜圖(透過光譜)。
如圖3～圖5所示，實施例1之活性處理水與比較例2之處理水及未被活性處理之水比較，經突出的光譜線(峰值)增多。水分子之間的集團(簇)進行小分子化時，推測光的粒子變容易透過，經突出的光譜線變多。由本試驗結果，亦瞭解到實施例1之活性處理水，與比較例2之處理水及未被活性處理之水相比較，水分子之間的集團(簇)成為更小分子集團化。
＜賦予活性處理水的物性之試驗＞ 進行賦予藉由將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上在水所製造之活性處理水的物性的試驗。具體而言，將實施例1之活性處理水放入試驗管設置，從加入該活性處理水之試驗管的位置，分別離間4cm、8cm，作為被處理媒介，分別將加入自來水之試驗管設置每2樣品合計4樣品。
測定在設置24小時後之各樣品的水及未設置之自來水的氫核磁共振光譜，分別求出源自水分子中之氫原子的峰值之緩和時間T2。緩和時間(T2)係在氫核磁共振光譜，從源自水的氫原子的峰值之半寬度(Δv)，由式、T2=1/πΔv算出(表1中，將緩和時間表記為「緩和時間(T2)」)。將測定結果示於表3。
Figure 02_image005
由表3，瞭解到與未設置的自來水相比較，從實施例1之活性處理水的位置，配置在指定距離之自來水的各樣品， 緩和時間T2已增大，即使非接觸，水分子之間的集團(簇)亦進行小分子集團化。又，設置在相較從實施例1之活性處理水更近(4cm)之樣品1、2，相較設置在從實施例1之活性處理水比較遠(8cm)之樣品3、4，緩和時間T2增大。
由本結果，瞭解到未接觸活性處理水，僅設置在活性處理水的附近，可對水實施活性處理。又，瞭解到從活性處理水越接近設置，緩和時間T2越增大，水分子之間的集團(簇)更加小分子集團化。
由本結果，確認本發明之活性處理水與被處理媒介(自來水)即使非接觸，亦可實施活性處理。此推測是藉由活性處理水本身所產生之兆赫區域的電磁波，空氣本身亦實施活性處理，藉由經活性處理之空氣本身所產生之兆赫區域的電磁波，即使對於被處理媒介之水亦實施活性處理者。
尚，雖未使用FID/FID0 超過0.80之比較例1、2之處理水，進行同樣之試驗，但於比較例2之處理水，由於從上述之試驗確認即使接觸媒介亦無法進行活性處理，故推測被處理媒介(自來水)即使非接觸，同樣亦無法活性處理被處理媒介(自來水)。
＜食品保存試驗1＞ 使用上述之實施例3之活性處理媒介，進行食品保存試驗。具體而言，於藉由上述活性化之實施例3之活性處理媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)及上述未活性化之媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)，載置食品(魚)進行4天冷凍保存。
其結果，相對於未活性化之媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)所載置之食品(魚)，流出血液，產生滴水現象，經活性化之活性處理媒介(發泡苯乙烯製食品用之容器)載置的食品(魚)中未產生滴水現象。
從本試驗結果，瞭解到藉由使用實施活性處理之活性處理媒介，可抑制食品(魚)之滴水現象。
尚，使用上述之比較例3之處理媒介，未進行食品保存試驗。然而，在比較例3之處理媒介的FID/FID0 ，較實施例3之活性處理媒介的FID/FID0 更高，幾乎成為1(1.025)。因此，推測於比較例3之處理媒介，不具有對食品實施活性處理的能力或能力極為低。因此，推測實施例3之活性處理媒介與比較例3之處理媒介相比較，可更加抑制滴水現象。
＜食品保存試驗2＞ 以與上述之實施例3之活性處理媒介相同的條件，對被處理媒介(包裝袋)實施活性處理，製造2個包裝袋狀之活性處理媒介。
而且，於一側之包裝袋狀的活性處理媒介之中，裝入切成細絲狀之甘藍150g，進行密閉(實施例4)，於另一側的包裝袋狀的活性處理媒介之中裝入切成細絲狀的萵苣75g進行密閉(實施例5)。
尚，作為比較例，係於未實施活性處理之包裝袋之中裝入切成細絲狀之甘藍150g並進行密閉(比較例4)，於未實施活性處理之包裝袋之中裝入切成細絲狀之萵苣75g並密閉(比較例5)。
而且，每一指定時間測定包裝袋狀之活性處理媒介內的氧濃度。將測定結果示於表4。
Figure 02_image007
由表4，瞭解到實施例4及實施例5之活性處理媒介內的氧濃度，較比較例4及比較例5之包裝袋內的氧濃度，氧消費速度更遲緩。亦即，認為係因為由於實施例4及實施例5之活性處理媒介已活性處理，活性化裝入之植物性的食品(甘藍、萵苣)，降低糖質分解速度。因此，推測若為實施例4及實施例5之活性處理媒介，提昇裝入之食品(植物性的食品)的鮮度。
＜植物生長試驗＞ 使用活性處理水確認植物之種子(豆芽)的育成。具體而言，於裝入30g之豆芽用之豆的玻璃瓶，注入浸漬全部豆的量之實施例1之活性處理水，靜置12小時。然後，去除活性處理水，製造實施例6之活性處理媒介(活性處理之豆)。
另一方面，於裝入30g之豆芽用之豆的玻璃瓶，注入浸漬全部豆的量之通常的水(自來水)，靜置12小時。然後，去除水製造比較例6之媒介(豆)。
而且，將裝入實施例6之活性處理媒介(活性處理之豆)及比較例6之媒介(豆)的各玻璃瓶於15℃左右的環境下，於暗處(紙板箱內)靜置10天。於圖6表示在靜置10天後之實施例6及比較例6之豆芽的生長。
由圖6，實施活性處理之實施例6之活性處理媒介(活性處理之豆)，與未實施活性處理的比較例6之媒介(豆)比較時，即使生長前之豆的質量為同量(30g)，生長之芽菜的體積亦增大。藉此，確認實施例6之活性處理媒介(活性處理之豆)更促進生長。
1‧‧‧活性處理水 1a‧‧‧活性處理水(蒸氣) 1b‧‧‧活性處理水(液體) 10‧‧‧活性處理水的製造裝置 11‧‧‧壓縮空氣供給源 12‧‧‧空氣供給管 13‧‧‧水槽 a‧‧‧壓縮空氣 20‧‧‧活性處理媒介的製造裝置 21‧‧‧工作槽 22‧‧‧水循環管 23‧‧‧工作台 24‧‧‧活性處理水供給管 25‧‧‧閥門 D‧‧‧被處理媒介 100‧‧‧裝置
[圖1]為在本發明之活性處理水之自由感應衰減曲線的示意圖，從自由感應衰減曲線，用以求出在本發明之活性處理水的FID之值的圖。 [圖2]示意性表示可製造本發明之活性處理水的裝置之一例之圖。 [圖3]表示實施例1之活性處理水的傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)結果之透過光譜圖。 [圖4]表示未被活性處理之水(自來水)的傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)結果之透過光譜圖。 [圖5]表示比較例2之處理水的傅里葉轉換紅外分光光試驗(FT-IR試驗)結果之透過光譜圖。 [圖6]表示在靜置10天後之實施例6及比較例6之豆芽的生長之圖(照片)。
1‧‧‧活性處理水
1a‧‧‧活性處理水(蒸氣)
1b‧‧‧活性處理水(液體)
10‧‧‧活性處理水的製造裝置
11‧‧‧壓縮空氣供給源
12‧‧‧空氣供給管
13‧‧‧水槽
a‧‧‧壓縮空氣
20‧‧‧活性處理媒介的製造裝置
21‧‧‧工作槽
22‧‧‧水循環管
23‧‧‧工作台
24‧‧‧活性處理水供給管
25‧‧‧閥門
D‧‧‧被處理媒介
100‧‧‧裝置

Claims (9)

  1. 一種活性處理水，其係藉由對簇(Cluster)狀水實施活性處理，使前述簇狀水進行小分子集團化之活性處理水，其特徵為源自在該活性處理水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID(單位為秒)、與源自在未被活性處理之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID0(單位為秒)的比即FID/FID0滿足0.60以上0.80以下。
  2. 如請求項1之活性處理水，其中，雜質的含量為2.0質量%以下。
  3. 一種活性處理水的製造方法，其係包含將20MPa以上300MPa以下的壓力施加5分鐘以上15分鐘以下在未被活性處理之水的加壓步驟。
  4. 如請求項3之活性處理水的製造方法，其中，在前述加壓步驟不具備使被加壓之水與無機物質接觸之步驟。
  5. 一種活性處理媒介的製造方法，其係使用如請求項1或2所記載之活性處理水的活性處理媒介的製造方法，其特徵為具備藉由將前述活性處理水藉由與發泡苯乙烯之被處理媒介接觸來配置，並於前述被處理媒介實施活性處 理，而成為活性處理媒介之活性處理化步驟，以自由感應衰減時間FIDm(單位為秒)、與自由感應衰減時間FIDm0(單位為秒)的比FIDm/FIDm0成為0.70以上0.90以下的方式進行調整，該自由感應衰減時間FIDm為源自在相對於前述活性處理媒介1g，於7~10g之水浸漬3~5小時，該浸漬後之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子，該自由感應衰減時間FIDm0為源自在相對於未被活性處理之媒介1g，於7~10g之水浸漬3~5小時，該浸漬後之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值。
  6. 一種活性處理媒介的製造方法，其係使用藉由如請求項3或4所記載之活性處理水的製造方法所製造之活性處理水的活性處理媒介的製造方法，其特徵為具備藉由將前述活性處理水藉由與被處理媒介接觸來配置，並於前述被處理媒介實施活性處理，而成為活性處理媒介之活性處理化步驟，以自由感應衰減時間FIDm(單位為秒)、與自由感應衰減時間FIDm0(單位為秒)的比FIDm/FIDm0成為0.70以上0.90以下的方式進行調整，該自由感應衰減時間FIDm為源自在前述活性處理媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子，該自由感應衰減時間FIDm0為源自在未被活性處理之媒介的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值。
  7. 一種活性處理水的製造裝置，其係具備將20MPa以上 300MPa以下的壓力施加在水的加壓機構，其特徵為源自在活性處理水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID(單位為秒)、與源自在未被活性處理之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FID0(單位為秒)的比FID/FID0為0.60以上0.80以下。
  8. 一種食品保存方法，其特徵為如請求項5所記載之被處理媒介為食品用之容器，將被活性處理之前述容器作為前述活性處理媒介，使用在食品的保存。
  9. 一種活性處理媒介，其係實施活性處理之發泡苯乙烯之活性處理媒介，其特徵為源自在相對於前述活性處理媒介1g，於7~10g之水浸漬3~5小時，該浸漬後之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的自由感應衰減時間FIDm(單位為秒)、與源自在相對於未被活性處理之媒介1g，於7~10g之水浸漬3~5小時，該浸漬後之水的氫核磁共振光譜之水分子中之氫原子的峰值之自由感應衰減時間FIDm0(單位為秒)的比FIDm/FIDm0為0.70以上0.90以下。
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