WO2007116889A1

WO2007116889A1 - フリーラジカル消去性水素溶液、その製造方法、及び製造装置

Info

Publication number: WO2007116889A1
Application number: PCT/JP2007/057489
Authority: WO
Inventors: Chikashi Kamimura; Riichiro Ohba; Hisakazu Matsui; Yoshihito Katayose; Takashi Kamimura
Original assignee: Yuugen Kaisya Joho Kagaku Kenkyusyo
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2007-10-18
Also published as: JP4309465B2; JPWO2007116889A1

Abstract

原料の液体材料からｐＨを変化させずに、フリーラジカル消去性と還元性を有し、飲料、食品、医薬、化粧品等に使用可能な液体材料を製造する。（１）ポンプ装置１と水素供給装置２と連通し、水素飽和溶液との気泡との懸濁液を生成する渦流エジェクター装置３と、気泡を破砕して水素溶液を生成する気泡微細化装置４と、から構成される水素溶液製造装置１０２と、（２）０．０１～１０テスラの磁石が１０００～３５００ｒｐｍの回転数で回転して形成する回転磁場で、水素溶液を磁気処理するフリーラジカル消去性付与装置５と、制御装置６と、フリーラジカル消去性安定化装置７と、貯留タンク８と、を含むことを特徴とするフリーラジカル消去性水素溶液の製造装置と、その製造方法と、その製造装置を用いたフリーラジカル消去性水素溶液と、を提供する。

Description

明細書

フリーラジカル消去性水素溶液、その製造方法、及び製造装置発明の属する技術分野

[0001] 本発明は、フリーラジカル消去性水素溶液製造装置と、フリーラジカル消去性水素溶液の製造方法と、本発明の製造装置によって製造されたフリーラジカル消去性水素溶液と、に関する。

[0002] 更に詳しくは、本発明は、飲料、食品、医薬、化粧品等の液体材料に水素ガスを溶解させ、回転磁場で処理することにより、液体材料の pHを変化させずに液体材料にフリーラジカル消去性を付与して、フリーラジカル消去性水素溶液を製造する装置と方法、及び本発明の製造装置によって製造されたフリーラジカル消去性水素溶液と、に関する。

背景技術

[0003] 食品は、加熱加工によって酸化による褐変、芋臭の発生や、色素、ビタミン、カロチン、アントシァニン等の機能性成分の酸ィ匕分解が進行し、これに伴い品質低下、保存性の低下が起こる。

[0004] 加熱加工時の酸化抑制方法としては脱気水の使用が行われてきた。しかし、この方法によっては、食品の加工時の酸ィ匕は殆ど防ぐことが出来な力つた。従来、食品の加ェ中の酸ィ匕分解は避けられない事柄とされてきた。

[0005] 食品の保蔵中の酸化防止には、酸素吸収剤ゃァスコルビン酸塩等の酸化防止機能を有する食品添加物が使用されてきた。しかし、酸素吸収剤は空気中の酸素を除去するのみの受動的な方法で効果が少な、。またァスコルビン酸は酸性物質であるので添カ卩した食品'飲料の pHを下げ、ァスコルビン酸は渋味を有するために食品 · 飲料の風味を著しく損なう。

[0006] このため、食品の風味や pHを変化させることなぐ安全で、安価な過酸化ラジカル消去技術の開発が要望されていた。

[0007] 出願人は特許文献 1に、液体からなる食品等を減圧下で脱気した後、水素ガスを飽和させて製造した還元性水素水を開示した。又、加熱手段と撹拌手段とを備えた真空タンクと、前記真空タンクに水素を供給する水素発生装置と、真空ポンプと、力なる食品の還元性水素水の製造装置を開示した。

[0008] 特許文献 2に、密閉耐圧容器中で撹拌しながら、液体媒体に水素ガスを吹き込むことによる、水素ガス溶存液状媒体の生産システムを開示した。

[0009] 特許文献 3に、水素ガスを液体に導入し、減圧撹拌、高速撹拌、加圧撹拌の 3段階の撹拌溶解過程を有する還元処理方法と自動還元処理装置を開示した。

[0010] 特許文献 4に、水道の蛇口に接続し、流路にスパイラル板を具備する渦流ェジエタター装置を用いて、飽和量より過剰の水素ガスを供給して水素飽和溶液と気泡の懸濁液とし、ステンレス鋼繊維で気泡を破砕して製造した水素コロイド溶液とその製造装置を開示した。

[0011] 本発明者らが特許文献 1〜4に開示した水素溶液は、 pHの変化がなぐ低い酸ィ匕還元電位を示し、還元性を有するが、フリーラジカル消去性は有していない。

[0012] 特許文献 5に水酸化ナトリウム水溶液を電気分解して製造する電解還元水が開示されて、る。この溶液は水素ラジカルを含有すると記載されて、る。

[0013] 特許文献 6には前記電解還元水のフリーラジカル量を測定する技術が記載されて、る。しかし、特許文献 5、 6に記載された溶液は pHが 9〜12と極めて高い。

[0014] この様に、特許文献 5、 6に報告された、フリーラジカル消去性を有すると記載された水は pHが高ぐ食品、医薬、化粧品への使用を制限されている。

[0015] 特許文献 1 :特許第 2890342号公報

特許文献 2：特許第 3829170号公報

特許文献 3：特許第 3843361号公報

特許文献 4：特開 2007— 861号公報

特許文献 5：特開 2002— 254078号公報

特許文献 6：特開 2002 - 350420号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0016] 本発明が解決しょうとする課題は、フリーラジカル消去性と還元性を有し、飲料、食品、医薬、化粧品等に使用可能な液体材料を、原料の液体材料から pHを変化させずに製造する製造装置と、その製造方法と、その製造装置を用いて製造したフリーラジカル消去性水素溶液と、を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0017] 上記、課題を解決するための手段として本発明は、

液体材料と水素とを混合、撹拌して水素溶液を製造する水素溶液製造装置 102と前記水素溶液製造装置 102と連結し、磁石又は前記水素溶液、若しくその双方を回転させることによって前記水素溶液を磁気処理するフリーラジカル消去性付与装置 5と、

を含んで構成されることを特徴とするフリーラジカル消去性水素溶液製造装置 100 を提供する。

[0018] 請求項 2の記載によれば、水素溶液製造装置 102は、

(1)水素供給装置 2と、

(2)ポンプ装置 1と、

(3)渦流ェジクタ一装置 17と、

を備え、渦流ェジェクタ一装置 17は、スパイラル板 20が挿入された渦流生成部 11と、口径が漸次縮小されるノズル部 9と、ノズル部の先端である噴出口 13と、水素供給装置 2と接続され前記噴出口 13に設置された水素ガス噴出口 14と、漸次口径が拡大する混合部 15と、流路にスパイラル板 20が挿入された 2次渦流生成部 16と、が連接されて構成される。

[0019] 請求項 3の記載によれば、水素溶液製造装置 102は気泡微細化装置 4を更に備えており、

気泡微細化装置 4は、内部に綿状のステンレス鋼繊維 21が充填された本体 18と、圧力計 22と、異物ろ過用フィルタ 23と、が連設されることを特徴とする。

[0020] 請求項 4の記載によれば、フリーラジカル消去性付与装置 5が、水素溶液と 0. 01〜 10テスラの磁石が形成する磁場とを 1000〜3500rpmの回転数で相対回転させることによって水素溶液を磁気処理し、フリーラジカル消去性を付与する装置であることを特徴とする。 [0021] 請求項 5の記載によれば、フリーラジカル消去性付与装置 5に形成されている磁場は、交流電磁石によって形成されたものであることを特徴とする

[0022] 請求項 6の記載によれば、フリーラジカル消去性付与装置 5は、内側に複数個の邪魔板 37が設置された筒状の外筒部 25と、外筒部 25の中心軸と回転中心 54がー致するように設置された回転軸 30と、回転軸 30に設置され磁石 41を内蔵する複数個の磁石内蔵撹拌翼と 29、前記回転軸 30を 1000〜3500rpmの回転数で回転させる駆動部 28と、を備えることを特徴とする。

[0023] 請求項 7の記載によれば、フリーラジカル消去性付与装置 5は、内側に磁石 41を内蔵した複数個の磁石内蔵邪魔板 44が設置された筒状の外筒部 25と、外筒部 25の中心軸と回転中心 54がー致するように設置された回転軸 30と、回転軸 30に設置された複数個の撹拌翼 36と、前記回転軸を 1000〜3500rpmの回転数で回転させる駆動部 28と、を備えることを特徴とする。

[0024] 請求項 8の記載によれば、フリーラジカル消去性付与装置 5の制御を行う電気制御装置 6と、フリーラジカル消去性付与装置 5に接続され、内部にスパイラル板 20が設置され外周面に複数個の磁石 41が設置されたフリーラジカル消去性安定ィ匕装置 7と、フリーラジカル消去性安定ィ匕装置出口 42に接続された貯留タンク 8と、を更に含んで構成されることを特徴とする。

[0025] 請求項 9の記載によれば、本発明のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置 100は、液体材料の容器と、撹拌手段と、 0. 01〜10テスラの磁石と、磁石を 1000〜3500 rpmの回転数で回転させる回転手段と、水素供給装置と連通して水素ガスを液体材料に供給する水素ガスノズルと、を備えることを特徴とする。

[0026] 請求項 10の記載によれば、液体材料が水又は水溶液であることを特徴とする。

[0027] 請求項 11の記載によれば、液体材料が水を含むエタノールまたはそれを溶媒とする溶液であることを特徴とする。

[0028] 請求項 12の記載によれば、液体材料が飲料又はアルコール飲料の何れか 1種であることを特徴とする。

[0029] 請求項 13の記載によれば、液体材料が有機酸を含有し、水又はエタノール若しくはそれらの混合物の中の少なくとも 1種を溶媒とする溶液であることを特徴とする。 [0030] 請求項 14の記載によれば、前記液体材料が、寒天又はゼラチンを含むゲルを加熱融解した液体材料であることを特徴とする。

[0031] 請求項 15の記載によれば、液体材料が、アルコールと有機溶剤と精油と植物性油脂とからなる群のうちの何れか 1種以上であることを特徴とする。

[0032] 請求項 16の記載によれば、液体材料が、ガソリンと、軽油と灯油と軽油と重油とからなる石油製品のうちの何れか 1種であることを特徴とする。

[0033] 請求項 17の記載によれば、フリーラジカル消去性が、 1, 1ージフエ二ルー 2—ピクリルヒドラジル (以下 DPPHと略す)を消去する活性であることを特徴とする。

[0034] 請求項 18の記載によれば、本発明のフリーラジカル消去性水素溶液製造方法は、請求範囲第 1ないし 3又は 10ないし 16項のいずれか 1項に記載の水素溶液製造装置 102を用いて水素溶液を製造する工程と、

水素溶液に、請求の範囲第 1、 4ないし 8又は 10ないし 16項のいずれか 1項に記載のフリーラジカル消去性付装置 5を用いてフリーラジカル消去性を付与する工程と、を含むことを特徴とする。

[0035] 請求項 19の記載によれば、本発明のフリーラジカル消去性水素溶液製造方法は、請求の範囲第 9項に記載の装置を用いることを特徴とする。

[0036] 請求項 20の記載によれば本発明は、請求項 1ないし 17のいずれか 1項に記載のフリ一ラジカル消去性水素溶液製造装置を用いて製造したフリーラジカル消去性水素溶液を提供する。

発明の効果

[0037] 本発明によるフリーラジカル消去性水素溶液は、液体材料に水素を溶解させ、回転磁場で磁気処理してフリーラジカル消去性を付与したものであり、蒸発しても残存する成分は加えていない。

[0038] 中等度のフリーラジカル消去性と、原料と pHが変わらな、性質と、低、酸化還元電位で示される強い還元性と、を有する。

[0039] フリーラジカル消去性は中等度のものである力溶媒にフリーラジカル消去性を付与するので、基質の量との比率に於、ては十分な量の活性成分を含む。

[0040] 本発明のフリーラジカル消去性は、過酸ィ匕ラジカルを消去する作用であることが期待できる。

[0041] 食品や飲料の分野に於いては、本発明品は、食品の加熱加工時の酸化を防止する。又、食品の長期保存を可能とすると共に、酸ィ匕防止剤を添加しないので、酸ィ匕防止剤の有する渋味や味の変化を抑えることができる。

[0042] 医薬品、医療の分野では、本発明品を摂取することによって、フリーラジカル消去性の活性成分が組織内へ浸透し、生体に発生するフリーラジカルを消去することが期待出来る。

[0043] 化粧品の分野においては、本発明品を外用することによって人体表面に発生するフリーラジカルを消去して、老化現象を防止'改善することが期待出来る。

[0044] 蒸発して残存する成分は加えて!/、な!/、ので、純水での洗浄を必要とするマイクロチップの洗浄での使用が可能である。

この様に、本発明品には、食品、飲料、医薬品、医療、化粧品等幅広い用途が開けている。

図面の簡単な説明

[0045] [図 1]本発明の 1実施例によるフリーラジカル消去性水素溶液製造装置の全体構成図である。

[図 2]本発明の 1実施例による渦流ェジェクタ一装置 3を示す。

[図 3]本発明の 1実施例による気泡微細化装置 4を示す。

[図 4]本発明の 1実施例によるフリーラジカル消去性付与装置 5を示す。

[図 5]図 4のフリーラジカル消去性付与装置 5の a— a断面図である。

[図 6]図 4の磁石内蔵回転子の斜視図である。

[図 7]本発明の 1実施例によるフリーラジカル消去性付与装置 5を示す。

[図 8]図 7のフリーラジカル消去性付与装置 5の b—b断面図である。

[図 9]本発明の 1実施例によるフリーラジカル消去性安定ィ匕装置 7を示す。

[図 10]図 9のフリーラジカル消去性安定ィ匕装置 7の c— c断面図である。

[図 11]本発明の 1実施例によるフリーラジカル消去性水素溶液製造装置である。符号の説明

[0046] 1 ポンプ装置水素供給装置

渦流ェジクタ一装置

気泡微細化装置

フリーラジカル消去性付与装置電気制御装置

フリーラジカル消去性安定化装置貯留タンク

ノズル部

渦流ェジェクタ一装置入口渦流生成部

水素ガス供給口

噴出口

水素ガス噴出口

混合部

2次渦流生成部

渦流ェジェクタ一装置出口気泡微細化装置本体

気泡微細化装置入口

スパイラル板

ステンレス鋼繊維

圧力計

異物ろ過用フィルタ

気泡微細化装置出口

外筒部

導入パイプ

フリーラジカル消去性付与装置入口駆動部

磁石内蔵攪拌翼 30 回転軸

31 回転軸漏液防止シーノレ

32 回転ベアリング

33 軸受け

34 排出パイプ

35 フリーラジカル消去性付与装置出口

36 攪拌翼

37 邪魔板

38 フリーラジカル消去性安定化装置本体

39 フリーラジカル消去性安定化装置入口

40 磁石内蔵回転子

41 1. 01〜： L0テスラの磁石

42 フリーラジカル消去性安定化装置出口

43 回転子

44 磁石内蔵邪魔板

45 磁石内蔵外筒部

51 端部

52 端面

53 回転部の中心線

54 中心線と直交する直線

60 液体材料の容器

61 撹拌手段

62 水素ガスノズノレ

100 フリーラジカル消去性水素溶液製造装置

101 フリーラジカル消去性水素溶液

102 水素溶液製造装置

発明を実施するための最良の形態 (フリーラジカル消去性の測定方法）本発明では、フリーラジカル消去性の測定方法として DPPH法を採用した。

[0048] DPPH (1, 1—ジフヱ-ルー 2 ピクリルヒドラジル）はそれ自体がフリーラジカルである。フリーラジカル消去物質が存在すると消去されて、非ラジカルである 1, 1ージフェニル— 2—ピクリルヒドラジン誘導体に変化する。

[0049] DPPHは、広汎なフリーラジカル消去物質と反応するので、 DPPH法は食品分析を始め、多くの分野に於いて、フリーラジカル消去性を測定する一般的な分析方法とされている。

[0050] DPPHがフリーラジカルの状態で存在する時は、 520nm付近に最大吸収を有する紫色を呈しており、フリーラジカル消去性を有する物質に捕捉されると無色の 1, 1 ジフエ二ル 2—ピクリルヒドラジン誘導体に変化する。反応式は化 1に示す。

[0051] 分光光度計を用いて、サンプルとコントロールサンプルの 520nmの吸光度を測定し、式 1によってフリーラジカル消去率を算出した。

式 1

[0052] フリーラジカル消去率 [%] = [ (Ac -As) /Ac] X 100

但し Ac :コントロールサンプルの吸光度

As :サンプルの吸光度

[0053] [化 1]

, 1 _ジフヱ二ルー 1 _ジフヱ二ル—

2—ピクリルヒドラジル 2—ピクリルヒドラジン紫色無色

[0054] (水素溶液）

本発明に用いる液体材料は 0〜150°Cで液体となるものであれば特に限定されない。寒天のように常温ではゲル状であるものや、パラフィンのように常温では固体であるものも、 0〜 150°Cでの温度範囲で液体となるものであれば本発明の液体材料に含まれる。 0°C以下に冷却して磁気処理することは実用的でなぐ 150°C以上の温度で水素溶液を磁気処理するのは安全性の観点から好ましくない。

[0055] 本発明によれば、水素の溶解量が少な!/ヽ液体材料でも、回転磁場で磁気処理することによってフリーラジカル消去性を付与できる。しかし、本発明の製造装置で得られるフリーラジカル消去性水素溶液は活性が中等度なものであるし、液体材料は通常は少量の水素し力溶解しな、ので、本発明に於、ては水素ガスを飽和近くまで溶解した液体材料を用いることが好まし、。

[0056] 液体材料として水を用いる場合は、水の水素飽和度は、化学便覧（改訂 4版、 199 3年、丸善）【こよれ ίま、、 20°C、 101. 3kPa【こ於!ヽて、 0. 141 X 10— 4モノレ分率である。近似計算すると、常温常圧に於いて水 1Lに対して水素ガスの溶解量は 17. 6m Lということになる。よって、この程度、若しくはこれより過剰の量の水素ガスを供給することが好ましい。

[0057] 水素ガスを溶解した液体材料の好ましい実例としては、特許文献 1〜4に記載した液体材料を例示できる。

[0058] 更に最も好ましくは、飽和量よりも過剰の水素を供給し、過剰の水素ガスの気泡をステンレス鋼繊維で粉砕した、コロイド状の水素気泡を含む特許文献 1に記載の水素溶液を例示することができる。

[0059] 粉砕によって生成する気泡の径は数百ナノメーター以下であることが望ましい。このような微細気泡は、気泡の浮力や速度エネルギーが小さぐ表面同士の反発力が優先するので、気泡同士の衝突が抑えられ、気 Z液コロイド溶液を形成する。

[0060] (磁場強度'処理時間'磁場の回転数）

[0061] フリーラジカル消去性付与装置 5の磁場の強度とフリーラジカル消去性を付与するための処理時間とは負の相関関係にある。即ち、磁場が強ければ強いほど処理時間を短縮でき、磁場が弱ければ処理時間を長くする必要がある。

[0062] 0. 01テスラ以下の磁石を用いると、形成される磁場が弱いので、処理時間が長くなり過ぎて実用的ではない。よって、 0. 01テスラ以上の磁石を用いることが好ましい。 0. 05テスラ以上の磁石を用いることが好ましぐ 0. 1テスラ以上の磁石を用いること力り好ましい。

[0063] 用いる磁石の磁束密度は高ければ高いほど好ましいが、フリーラジカル消去性付与装置 5に実用的に使用できる磁石の磁束密度は、現在の技術水準では約 10テスラまでである。 10テスラより磁束密度の大きな強力磁石も公知であるが高価である。磁束密度の高、磁石が実用化されれば、 10テスラ以上の磁石の使用も本発明に使用できる。

[0064] フリーラジカル消去性付与装置 5に於ける処理時間は、フリーラジカル消去性付与装置 5の磁場の強さと装置の形式に対応して、任意に変更可能である。図 11に示すような、バッチ式でフリーラジカル消去活性の付与を行う場合は比較的弱、磁石を用いて長時間磁気処理することが可能であり、図 1〜10に示すような連続式で行う場合は強力な磁石を用いて短時間で磁気処理を行うことが好まし、。

[0065] バッチ式で行う場合の処理時間の長さに制限はないが、 6000秒を越すと実用的ではない。より好ましくは、 2000秒以下の反応時間が例示される。連続式で行う場合でも、 1秒以上の処理時間は必要である。

[0066] 磁気処理時間は使用する装置に応じて、前以て実験的に求めることが好ましい。

[0067] (図の説明）

以下、図面を参照して本発明のフリーラジカル消去性水素溶液の製造装置について説明する。

[0068] 図 1は、本発明の 1実施例に基づくフリーラジカル消去性水素溶液製造装置の全体構成図である。

[0069] この実施例による水素溶液製造装置 102は、ポンプ装置 1と水素供給装置と渦流ェジクタ一装置 3から構成され、任意に気泡微細化装置 4を含む。ポンプ装置 1は、渦流ェジクタ一装置 3に液体材料を供給する。水素供給装置 2は、渦流ェジエタター装置 3に水素を供給する。渦流ェジェクタ一装置 3は、液体材料と水素ガスとを混合し、水素溶液と水素気泡の懸濁液を生成する。

[0070] 渦流ェジクタ一装置 3によって製造された水素溶液と水素気泡の懸濁液は、そのまま次の工程で用いることも出来るが、更に、水素気泡を破砕して水素溶液を製造することが好ましい。気泡微細化装置 4による水素気泡の破砕を行わない場合は、水素気泡は巨大気泡になって系外へ散逸する。

[0071] 渦流ェジェクタ一装置 3又は気泡微細化装置 4に接続するフリーラジカル消去性付与装置 5は、水素溶液を回転磁場で磁気処理してフリーラジカル消去性を付与してフリーラジカル消去性水素溶液 100を与える。この段階で得られるフリーラジカル消去性水素溶液 100はこのままでも使用可能である力更に安定化処理を行った後に貯留することが好ましい。

[0072] フリーラジカル消去性付与装置 5に接続するフリーラジカル消去性安定化装置 7はフリーラジカル消去性を安定化させ、生成したフリーラジカル消去性水素溶液は貯留タンク 8に貯留される。電気制御装置 6は、フリーラジカル消去性付与装置 5の電気制御を行う。

[0073] 図 2は渦流ェジェクタ一装置 3を示す。液体材料は、ポンプ装置 1によって渦流ェジエタター装置入口 10から送り込まれ、渦流生成部 11の流路に設置されたスパイラル板 20によって毎分 500〜1000回転の回転モーメントが付与される。

[0074] 渦流生成部 11の下流に接続し、漸次口径が縮小されるノズル部 9によって、液体材料の流速と回転数が急増し、急旋回しながら噴射口 13から噴出される。

[0075] 噴射口 13に設置された水素ガス噴射口 14から水素ガスが供給される。高速で旋回する液体材料が水素ガスを巻き込むことによって旋回気体空洞が生成し、その旋回気体空洞を液体材料の旋回速度差で切断することによって水素ガスの微細気泡を発生させる。水素ガスの微細気泡は比表面積が大きいので、水素ガスは液体材料に吸収され、溶解される。水素ガスの供給量が液体材料を飽和させる量より過剰であれば、液体材料は水素の飽和状態となり、過剰の水素ガスは気泡となって懸濁される。

[0076] 水素溶液と水素気泡の懸濁液は、流路にスパイラル板 20が挿入されている 2次渦流生成部 16で再度回転モーメントが付与され、液体と気泡の懸濁液として渦流ェジエタター出口 17から気泡微細化装置 4に送られる。

[0077] 図 3は、気泡微細化装置 4を示す。

渦流ェジェクタ一装置出口 17から送られて来た水素溶液と水素気泡の懸濁液は、気泡微細化装置入口 19に入る。気泡微細化装置入口 19には、 2次渦流生成部 16 のスパイラル板 20が延長されて挿入されて!、る

[0078] 気泡微細化装置本体 18には、極細のステンレス鋼繊維 21が綿状に充填されている。ステンレス鋼繊維とは、例えば SUS316Lのようなステンレス鋼を、例えば切削法によって繊維状に加工した機能性素材で、極細なものとしては繊維径 2〜8マイクロメ一ターのものが市販されて、る。

[0079] 前記液体と気泡の懸濁液が、回転モーメントが付与されて気泡微細化装置本体パィプ 18を高速で通過すると、気泡はステンレス鋼繊維 21によってキヤビテーシヨンを起して破碎され、微細な気泡となる。

[0080] このようにして得られた水素溶液は、異物ろ過用フィルタ 23で異物を除去した後に気泡微細化装置出口 24から次の装置へ送られる。

[0081] 図 4は本発明の 1実施例に基づくフリーラジカル消去性付与装置 5を例示し、図 5は磁石内蔵回転子 40の概観図である。

[0082] (1)渦流ェジクタ一出口 17又は気泡微細化装置出口 24と連通し、 1)一方の端部 51にフリーラジカル消去性付与装置入口 27が設置された導入パイプ 26が配設され、 2)他方の端部 51にフリーラジカル消去性付与装置出口 35が設置された排出パイブ 34が配設され、 3)内側に複数個の邪魔板 37が設置されたところの、両端面が封鎖された円筒形をした外筒部 25と、

(2)フリーラジカル消去性付与装置 5の内部は、 1)外筒部 25の一方の端面の中心に設置された回転軸漏液防止シール 31と、 2)回転軸漏液防止シール 31に挿通され、前記外筒部 25の中心軸と回転軸 30の中心軸 53とが一致するように設置された回転軸 30と、他方の端面 52の中心に設置された回転軸漏液防止シール 31を揷通して回転自在に支持された回転軸 30と、 3)対向する端面 52の中心に任意に設置された回転ベアリング 32を有する軸受け 33と、 2)前記回転軸 30の中心軸 53と直交する複数の直線 54が等間隔に且つ隣同士互いに 90° の角度をなして設定され、前記直線 54を中心として前記回転軸 30の両側に 0. 01〜： LOテスラの磁石を内蔵する磁石内蔵撹拌翼 29が上下左右対称に設置されている磁石内蔵回転子 40と、 3)前記磁石内蔵回転子 40を回転させる駆動部 28と、を備える。

[0083] 生成したフリーラジカル消去性水素溶液は排出パイプ 34の末端のフリーラジカル消去性付与装置出口 35から次の装置に送られる。

[0084] 図 6は、図 4のフリーラジカル消去性付与装置 5の a— a断面図である。磁石を内蔵した磁石内蔵撹拌翼 40は、隣同士互いに 90° の角度をなして設置され、回転軸 30 力 4方向に突出している。

[0085] 図 7は本発明の他の実施例に基づくフリーラジカル消去性付与装置 5を例示する。

図 7に示す装置は、図 4に示すフリーラジカル消去性付与装置 5の、磁石内蔵撹拌翼 29及び磁石内蔵回転子 40が撹拌翼 36及び回転子 43と換わり、邪魔板 37が磁石内蔵邪魔板 44と交換したものである。

[0086] 図 8は図 7に於ける b— bの位置の断面図である。

[0087] 図 9はフリーラジカル消去性安定化装置 7を示す。

フリーラジカル消去性付与装置出口 35から送られて来たフリーラジカル消去性水素溶液は、フリーラジカル消去性安定ィ匕装置入口 39から入り、フリーラジカル消去性安定ィ匕装置本体 38の上下に交互に取り付けられた磁石 41が生成する磁場を、スパイラル板 20に沿って回転しながら通過する。

[0088] 生成したフリーラジカル消去性水素溶液は、フリーラジカル消去性安定化装置出口

42から貯蔵タンク 8に送られる。

[0089] 図 10は図 9の c cに於ける断面図である。

[0090] 図 11はバッチ式によるフリーラジカル消去性水素溶液製造装置 100の一例である。液体材料の容器 60と、撹拌手段 61と、 0. 01〜10テスラの磁石 41と、前記磁石を 1000〜3500rpmの回転数で回転させる回転手段 28と、水素供給装置 2と連通して水素ガスを供給する水素ガスノズル 62と、渦流による空気の巻き込みを防止するために水中に設置した円盤 63と、を備える装置を用いて、液体材料に、撹拌しながら水素を溶解させると共に、前記磁石 41が回転して形成した回転磁場内に於いて磁気処理してフリーラジカル消去性を付与する。

[0091] 以下、本発明につ、て実施例を示して具体的に説明する。但し、下記実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明が下記実施例に限定されるものではない。試験例 1

[0092] (フリーラジカル消去性の測定法） 1.試薬

a) [0. 2mol DPPHエタノール溶液] : 1, 1 - Diphenyl - 2 - picrylhydrazil3. 5 mgを 99%エタノール 50ml〖こ溶解し 0. 5時間撹拌する。 DPPHエタノール溶液の調整後 2時間以内測定を終了する。

[0093] b) [0. 2mol MES緩衝液（pH7. 0) ]： 2 - Morpholinoethanesulf onic acid

8. 53gを蒸留水に溶解し、希水酸化ナトリウム水溶液で pH7. 0に調製した後、蒸留水をカ卩えて 200mLとする。

[0094] c) [DPPH試薬] : 0. 2mol DPPH溶液 2溶と、 0. 2mol MES緩衝液（pH7. 0)

1溶と、蒸留水 1溶とを混合する。

[0095] 2.操作

a)サンプノレ

試料 5mLとエタノール 5mLとの混合液に、 DPPH試薬 0. 6mLを混合し、ボルテツタスミキサーで 10秒間撹拌した後、直ちに分光光度計で 520nmの吸光度を測定する。

[0096] b)コントロールサンプル

分析希釈液 5mLとエタノール 5mLとの混合液に、 DPPH試薬 0. 6mLを混合し、ボルテックスミキサーで 10秒間撹拌した後、直ちに分光光度計で 520nmの吸光度を測定する。

c)測定機器:分光光度計日立製作所 UV1800

[0097] 3.計算

コントロールサンプルとサンプル各 6検体の吸光度を交互に測定して平均値を求め、フリーラジカル消去率 (％)を (式 1)によって算出する。

[0098] フリーラジカル消去率 [%] = [ (Ac— As) ZAc] X 100 (式 1)

但し Ac :コントロールサンプルの吸光度

As :サンプルの吸光度

[0099] (pH及び酸化還元電位の測定）

[測定機器] :メトラーポータブル pHメーター MP120BE

実施例 1 [0100] 図 1に全体構成図を示したフリーラジカル消去性活性水素液製造装置を用いて、図 2に示す渦流ェジクタ一装置 3に、毎分 10Lの水道水と毎分 0. 2Lの水素ガスとを供給して水素微細気泡懸濁液を製造した。前記水素微細気泡懸濁液を、図 3に示す気泡微細化装置 4を用いて水素溶液とした。前記水素溶液を図 7に示す、内容量 3. 4Lの外筒部 25の内側に 1. 6テスラの磁石を 8個内蔵して磁場を形成する回転流邪魔板 37が設置され、回転子 43を駆動部 28で 1000〜3500rpmの回転数で回転させるフリーラジカル消去性付与装置 5で処理し、図 8に示すフリーラジカル消去性安定ィ匕装置 7で処理してフリーラジカル消去性活性水素液を得た。各処理段階の試料の pH、酸化還元電位、及び DPPH法によるフリーラジカル消去率を測定した。結果を表 1に示す。

[0101] [表 1]

[0102] 表 1によれば、 pHは各処理段階を通じて殆ど変化がなぐ酸化還元電位は、水道水に水素ガスを飽和させた後は何れの試料も 600mV以下となった。水素微細気泡懸濁液と水素溶液とにはフリーラジカル消去性は認められな力つた力フリーラジカル消去性水素溶液にはフリーラジカル消去性が認められた。

[0103] 実施例 1で得られたフリーラジカル消去率で示されるフリーラジカル消去性は中等度のものではある力本試験は繰り返し測定に於いても安定したフリーラジカル消去率が得られ、本発明によるフリーラジカル消去性水素溶液は有意なフリーラジカル消去性を示すことが示された。

実施例 2

[0104] (フリーラジカル消去性水素溶液の安定性 1 保存安定性）

実施例 1で得たフリーラジカル消去性水素溶液をアルミニウム缶に充填し、内部の空気を除去して封印し、室温に 1力月間保存した試料について、酸化還元電位と DP PH法によるフリーラジカル消去率を測定した。結果を表 2に示す。

[表 2]

フリ一ラジぉル消去^素; Si ( f^¾®S

[0106] 表 2に示すように、フリーラジカル消去性水素溶液のフリーラジカル消去率は 1力月間で約 2分の 1となったが、フリーラジカル消去性は残っていた。酸化還元電位の低下は殆ど起らなかった。

実施例 3

[0107] (フリーラジカル消去性水素溶液の安定性 2 温度安定性）

実施例 1で製造したフリーラジカル消去性水素溶液 100mlを 100mlの三角フラスコに入れ、沸騰したウォーターバスで加熱し 10分、 20分、 30分、及び 40分毎に取り出し、直ちに冷水で冷却し、 DPPH法でフリーラジカル消去率を測定した。結果を表 3に示す。

[0108] [表 3]

ラジぉル消去夜 coi^S^性

[0109] 表 3に示すように、フリーラジカル消去性水素溶液のフリーラジカル消去率は 100 °C、 30分でフリーラジカル消去率が約 2分の 1になった。

実施例 4

[0110] 実施例 1と同じ方法で、但し水道水の代りに蒸留水を用いてフリーラジカル消去性水素溶液を製造し、生成物の pH、酸化還元電位、及び DPPH法によるフリーラジカル消去率を測定した。結果を表 4に示す。

実施例 5

[0111] (バッチ式によるフリーラジカル消去性水素溶液の製造）

2Lのガラス製ビーカーに水道水 1Lを取り、渦流による空気の巻き込みを防止するための円盤を水中に設置し、前記円盤の下に磁気撹拌子を投入し、 0. 4テスラの磁石が 3000rpmで回転して、るマグネチックスターラー上に載置して、水素供給装置と連通した水素供給ノズルから室温、常圧で毎分 10〜20mLの水素ガスを 10分間吹き込むことによって、水素ガスの溶解と回転磁場によるフリーラジカル消去性の付与を同時に行い、フリーラジカル消去性水素溶液を得た。生成物のフリーラジカル消去率を DPPH法によって測定した。結果を表 4に示す。

実施例 6

[0112] 特許文献 2に記載された方法に準じて、密閉容器内で加圧下に、水道水に水素ガスを激しく撹拌しながら吸収させて製造した水素溶液を、図 6に示したフリーラジカル消去性付与装置 5と図 8に示したフリーラジカル消去性安定ィ匕装置 7で処理して、フリ一ラジカル消去性水素溶液を製造し、生成物の pH、酸化還元電位、及び DPPH法によるフリーラジカル消去率を測定した。結果を表 4に示す。

実施例 7

[0113] 特許文献 4に記載された方法に準じて、水道水を図 2に示す渦流ェジクタ一装置 3を用いて水素微細気泡分散液とし、図 3に示す気泡微細化装置 4を用いて水素溶液を製造した。この水素溶液に、図 6に示したフリーラジカル消去性付与装置 5を用いてフリーラジカル消去性の付与を行った。使用した磁石は 1. 0テスラの磁束密度を有しており、液体材料の平均滞留時間は 20秒間であった。得られたフリーラジカル消去性水素溶液を図 8に示したフリーラジカル消去性安定ィ匕装置 7で処理してフリーラジカル消去性水素溶液を製造した。生成物の pH、酸化還元電位、及び DPPH法によるフリーラジカル消去率を測定した。結果を表 4に示す。

[表 4]

[0115] 表 4に示すように、実施例 4〜7の何れの方法を用いも、水素溶解水を回転磁場によって処理することによってフリーラジカル消去性を付与することが出来て、フリーラジカル消去性水素溶液を製造できた。

実施例 8

[0116] クェン酸を含むフリーラジカル消去性水素溶液

0. lmol濃度の pH3クェン酸緩衝液と pH4のクェン酸緩衝液とのそれぞれを、実施例 1の方法に準じて、図 2に示す渦流ェジェクタ一装置 3を用いて処理して、水素微細気泡懸濁液とし、図 3に示す気泡微細化装置 4を用いて処理して水素溶液とし、図 6に示すフリーラジカル消去性付与装置 5と図 8に示すフリーラジカル消去性安定化装置 7を用いて処理してフリーラジカル消去性活性水素液を製造した。フリーラジカル消去性付与前と付与後の試料の酸ィ匕還元電位と DPPH法によるフリーラジカル消去率を測定した。結果を表 5に示す。

[0117] 通常、酸性の強い溶液は酸ィ匕還元電位が高ぐ酸化力が高い。表 5によれば、フリ一ラジカル消去性付与前は、 pH3. 0のクェン酸緩衝液の方が pH4. 0のクェン酸緩衝液よりも酸化還元電位が高ぐ上記と一致した結果が得られた。

[0118] フリーラジカル消去性を付与した後も、酸ィ匕還元電位は pH3. 0のクェン酸緩衝液の方力 ¾H4. 0のクェン酸緩衝液よりも酸ィ匕還元電位が高ぐ上記と一致した結果が得られた。フリーラジカル消去率は pH3. 0と pH4. 0のクェン酸緩衝液とは同レベルの値を示した。

実施例 9

[0119] 水道水の代りにアルコール含量 25%の米焼酎を用いた以外は、実施例 1と同じ方法を用いてフリーラジカル消去性水素溶液を製造した。結果を表 5に示す。

[0120] 表 5によると、米焼酎にフリーラジカル消去性を付与したところ、酸化還元電位、フリ一ラジカル消去率とも水と同様の値を示し、水以外の液体材料に於!ヽても本発明の方法によってフリーラジカル消去性活性の付与が可能なことが示された。

[0121] [表 5]

鎌サンプルフリーラジぉル消去 S付与前フリーラジぉル消去付与後 m フリーラジぉフリーラジぉ

M] ル胺率 [%] [mV] ル跌率 [%]

9 pH3.0 + 569 0 - 370 2. 71 クエン^ ¾i

液

pH4.0 + 497 0 - 70 2. 50 クエン^ ¾i

液

10 米腿 + 225 0 - 620 3. 20

Claims

請求の範囲 [1] 液体材料と水素とを混合、撹拌して水素溶液を製造する水素溶液製造装置と、前記水素溶液製造装置と連結し、磁石又は前記水素溶液、若しくその双方を回転させることによって前記水素溶液を磁気処理するフリーラジカル消去性付与装置と、を含んで構成されることを特徴とするフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。 [2] 前記水素溶液製造装置が、

(1)前記水素供給装置と、

(2)前記液体材料を供給するポンプ装置と、

(3)渦流ェジェクタ一装置とを備え、

前記渦流ェジェクタ一装置は、スパイラル板が挿入された渦流生成部と、口径が漸次縮小されるノズル部と、前記ノズル部の先端である噴出口と、前記水素供給装置と接続され前記噴出口に設置された水素ガス噴出口と、漸次口径が拡大する混合部と、流路にスパイラル板が挿入された 2次渦流生成部と、が連設されて構成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[3] 前記水素溶液製造装置は気泡微細化装置を更に備えており、前記気泡微細化装置は、内部に綿状のステンレス鋼繊維が充填された本体と、圧力計と、異物ろ過用フィルタと、が連設されることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[4] 前記フリーラジカル消去性付与装置が、前記水素溶液と 0. 01〜10テスラの磁石が形成する磁場とを 1000〜3500rpmの回転数で相対回転させることによって前記水素溶液を磁気処理し、フリーラジカル消去性を付与する装置であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[5] 前記磁場が交流電磁石によって形成されたものであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[6] 前記フリーラジカル消去性付与装置は、内側に複数個の邪魔板が設置された筒状の外筒部と、前記外筒部の中心軸と回転中心が一致するように設置された回転軸と、前記回転軸に設置され前記磁石を内蔵する複数個の磁石内蔵撹拌翼と、前記回転軸を 1000〜3500rpmの回転数で回転させる駆動部と、を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[7] 前記フリーラジカル消去性付与装置は、内側に、磁石を内蔵した複数個の磁石内蔵邪魔板が設置された筒状の外筒部と、前記外筒部の中心軸と回転中心が一致するように設置された回転軸と、前記回転軸に設置された複数個の撹拌翼と、前記回転軸を 1000〜3500rpmの回転数で回転させる駆動部と、を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[8] 前記フリーラジカル消去性付与装置の制御を行う電気制御装置と、前記フリーラジカル消去性付与装置に接続され、内部にスパイラル板が設置され外周面に複数個の前記磁石が設置されたフリーラジカル消去性安定化装置と、前記フリーラジカル消去性安定化装置出口に接続された貯留タンクと、を更に含んで構成されることを特徴とする請求の範囲第 6または 7項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[9] 液体材料の容器と、撹拌手段と、 0. 01〜10テスラの磁石と、前記磁石を 1000〜35 OOrpmの回転数で回転させる回転手段と、水素供給装置と連通して水素ガスを前記液体材料に供給する水素ガスノズルと、を備えることを特徴とするフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[10] 前記液体材料が、水又は水溶液であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れか 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[11] 前記液体材料が、水を含むエタノールまたはそれを溶媒とする溶液であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れか 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[12] 前記液体材料が、飲料又はアルコール飲料の何れか 1種であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れか 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[13] 前記液体材料が、有機酸を含有し、水又はエタノール若しくはそれらの混合物の中の少なくとも 1種を溶媒とする溶液であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れ力 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[14] 前記液体材料が、寒天又はゼラチンを含むゲルを加熱融解した液体材料であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れか 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[15] 前記液体材料が、アルコールと有機溶剤と精油と植物性油脂とからなる群のうちの何れ力 1種または複数種であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れか 1 項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[16] 前記液体材料が、ガソリンと、軽油と灯油と軽油と重油とからなる石油製品のうちの何れ力 1種以上であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れか 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[17] 前記フリーラジカル消去性力 1, 1 ジフヱ二ルー 2 ピクリルヒドラジルを消去する活性であることを特徴とする請求の範囲第 1ないし 9の何れ力 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置。

[18] 請求範囲第 1ないし 3又は 10ないし 16項のいずれか 1項に記載の水素溶液製造装置を用いて水素溶液を製造する工程と、

前記水素溶液に、請求の範囲第 1、 4ないし 8又は 10ないし 16項のいずれか 1項に記載のフリーラジカル消去性付装置を用いてフリーラジカル消去性を付与する工程と、

を含むことを特徴とするフリーラジカル消去性水素溶液の製造方法。

[19] 請求の範囲第 9項に記載の記載の装置を用いることを特徴とするフリーラジカル消去性水素溶液の製造方法。

[20] 請求の範囲第 1ないし 16のいずれか 1項に記載のフリーラジカル消去性水素溶液製造装置を用いて製造したことを特徴とするフリーラジカル消去性水素溶液。