しかしながら、特許文献2の技術にあっては、パウダー状のセラミックス/ゼオライトとパウダー状の雲母と液状のフルボ酸とを混合してなる混合液に天然ミネラル活性水を混合しているが、本発明者らの実験研究によれば、混合・攪拌の条件によっては、例えば、液状のフルボ酸に対して、天然ミネラル活性水を添加した場合には、フルボ酸(正確には、フルボ酸のミネラル成分)が沈殿し易い傾向にあり、安定した品質が得られなかった。これは、pHが低い液状のフルボ酸に対し、中性に近いまたはアルカリ性の天然ミネラル活性水を添加することで、pHが不安定になりやすく、それによって、溶解していたフルボ酸のミネラルが凝集したためと推測される。また、特許文献2においては、均質化を図るためや殺菌のための加熱が少なくとも3回行われており、度重なる加熱によってフルボ酸のミネラル等の有益成分の分解・破壊が生じる可能性がある。加えて、フルボ酸と混合させるセラミックス/ゼオライト、雲母及び天然ミネラル活性水の純度が低い場合には、フルボ酸がセラミックス/ゼオライト、雲母及び天然ミネラル活性水と混合された段階で、セラミックス、雲母及び天然ミネラル活性水中に含まれる不純物と反応し易く、フルボ酸の有効特性が低下する恐れがある。
即ち、特許文献2の技術では、フルボ酸の有効特性を十分に生かすことができない。
なお、特許文献2の清涼飲料水は、例えば、コップ一杯の水やぬるま湯に5〜6滴入れて飲む、好ましくは一日に3〜4回飲料すると記載されていることから、水分補給や嗜好飲料として直接飲用するペットボトル等の密閉容器入りのミネラルウォーター類とは異なる飲料水である。
そこで、本発明はフルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法及び密閉容器入り清涼飲料水の提供を課題とするものである。
請求項1の発明の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、収容工程で、前記濾過した天然水をタンクに収容し、フルボ酸濾過工程で、前記タンクに収容した天然水に添加させるフルボ酸を前記添加前に20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、混合工程で、前記タンクに収容された天然水に対して前記濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段によって均一に混合する。次いで、除菌濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された天然水を0.2μm以下のフィルターに通過させることにより除菌濾過し、さらに、容器充填工程で、前記除菌濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に非加熱除菌常温充填し、前記容器を密閉する。
ここで、上記天然水濾過工程は、汲み上げた原水としての天然水を30μm以下のフィルターに通過させることによって、殆どの天然水に含まれる鉱物種類の粒子等の異物、不純物を除去する工程である。汲み上げた原水は地下水であるか否かを問わず、天然水には、通常、ミネラルウォーターと呼ばれているものも含まれる。
上記30μm以下のフィルターとは、ここでは、不純物の除去の対象が、主に、天然水に含まれる鉱物種類等であることから、鉱物種類等を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が30μm以下と規定したものである。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、天然水が濾過性能の低いフィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設してフィルターの負荷を軽減する構成とするのが望ましい。
また、上記収容工程は、天然水濾過工程で濾過した天然水をタンクに所定量収容する工程である。
さらに、上記フルボ酸濾過工程は、収容工程でタンクに収容した天然水に対して添加させるフルボ酸を添加前に20μm以下のフィルターに通過させることによって、フルボ酸に含まれている澱(ミネラルの凝集体)等の目に見える異物等を除去する工程である。
上記20μm以下のフィルターとは、ここでは、不純物の除去の対象が、主に、フルボ酸の原液に含まれる目に見えるミネラルの沈殿物等であることから、沈殿物等を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が20μm以下と規定したものである。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、天然水が濾過性能の低いフィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設してフィルターの負荷を軽減する構成とするのが望ましい。
そして、上記混合工程は、タンク内の天然水に対して濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で投入し、撹拌手段によって天然水に対してフルボ酸を均一な混合状態とする工程である。
ここで、フルボ酸を添加させる速度が20mg/s〜200mg/sの範囲内としたものでは、生産効率も良好であり、また、一般的にpH値が5以上である天然水に対し、pH2〜pH3の酸性であるフルボ酸が短時間で多く添加されることによる急激なpHの変化を防止でき、pHの安定化を図ることができる。これより、溶解ミネラル量を安定させることができ、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でもミネラルが凝集して析出する事態を防止できる。
また、上記攪拌手段は、天然水に対して添加したフルボ酸が均一な分布状態となるように攪拌するものであればよく、例えば、攪拌ファンを用いたり、超音波振動器を用いたりすることによって、均質の混合液とすることができる。
上記除菌濾過工程は、タンクからフルボ酸が添加された天然水を0.2μm以下のフィルターに通過させることによって、精密濾過処理を施して除菌及び異味、異臭、不純物を除去する工程である。
ここで、0.2μm以下のフィルターとは、本工程での除去の対象が、主に、一般細菌及び真菌の微生物等であることから、一般細菌及び真菌の微生物等を除去できる能力を持つフィルターとして濾過精度が0.2μm以下と規定したものであり、除菌効果がある0.2μm以下のフィルターを使用することで、加熱殺菌を不要とすることができる。特に、0.2μm以下のフィルターの前に、0.2μm以下のフィルターの2.5倍〜5倍の濾過精度の開きがある1μm〜0.5μmの範囲内のフィルターを設け、フルボ酸が添加された天然水を1μm〜0.5μmの範囲内のフィルター及び0.2μm以下のフィルターの順に通過させる2段構成とすることにより、0.2μm以下のフィルターの目詰まりを少なくして負荷を軽減し、非加熱で除菌効果を上げることができる。
さらに、上記容器充填工程は、除菌濾過したフルボ酸が添加された天然水をペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器に非加熱除菌常温充填し、当該容器を栓で密閉する工程である。ここで、非加熱除菌常温充填とは、フルボ酸が添加された天然水をクリーンルーム等の除菌された(無菌の)常温下で充填するものであればよい。
請求項2の発明の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、収容工程で、前記濾過した天然水をタンクに収容し、フルボ酸濾過工程で、前記タンクに収容した天然水に添加させるフルボ酸を前記添加前に20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、混合工程で、前記タンクに収容された天然水に対して前記濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段によって均一に混合する。次いで、精密濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通過させることにより精密濾過し、さらに、容器充填工程で、前記精密濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に充填し、その容器を密閉する。そして、この間の、前記混合工程における天然水にフルボ酸が添加された後から容器充填工程に至るまでに85℃、30分の加熱殺菌工程を設け加熱殺菌して製造したものである。
ここで、上記天然水濾過工程は、汲み上げた原水としての天然水を30μm以下のフィルターに通過させることによって、殆どの天然水に含まれる鉱物種類の粒子等の異物、不純物を除去する工程である。汲み上げた原水は地下水であるか否かを問わず、天然水には、通常、ミネラルウォーターと呼ばれているものも含まれる。
上記30μm以下のフィルターとは、ここでは、不純物の除去の対象が、主に、天然水に含まれる鉱物種類等であることから、鉱物種類等を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が30μm以下と規定したものである。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、天然水が濾過性能の低いフィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設してフィルターの負荷を軽減する構成とするのが望ましい。
また、上記収容工程は、天然水濾過工程で濾過した天然水をタンクに所定量収容する工程である。
さらに、上記フルボ酸濾過工程は、収容工程でタンクに収容した天然水に対して添加させるフルボ酸を添加前に20μm以下のフィルターに通過させることによって、フルボ酸に含まれている澱(ミネラルの凝集体)等の目に見える異物等を除去する工程である。
上記20μm以下のフィルターとは、ここでは、不純物の除去の対象が、主に、フルボ酸の原液に含まれる目に見えるミネラルの沈殿物等であることから、沈殿物等を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が20μm以下と規定したものである。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、天然水が濾過性能の低いフィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設してフィルターの負荷を軽減する構成とするのが望ましい。
そして、上記混合工程は、タンク内の天然水に対して濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で投入し、撹拌手段によって天然水に対してフルボ酸を均一な混合状態とする工程である。
ここで、フルボ酸を添加させる速度が20mg/s〜200mg/sの範囲内としたものでは、生産効率も良好であり、また、一般的にpH値が5以上である天然水に対し、pH2〜pH3の酸性であるフルボ酸が短時間で多く添加されることによる急激なpHの変化を防止でき、pHの安定化を図ることができる。これより、溶解ミネラル量を安定させることができ、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でもミネラルが凝集して析出する事態を防止できる。
また、上記攪拌手段は、天然水に対して添加したフルボ酸が均一な分布状態となるように攪拌するものであればよく、例えば、攪拌ファンを用いたり、超音波振動器を用いたりすることによって、均質の混合液とすることができる。
上記精密濾過工程は、タンクからフルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通過させることによって精密濾過処理を施し異味、異臭、不純物を除去する工程である。
上記1μm以下のフィルターとは、本工程では、除去の対象が、主に、異味、異臭、不純物等の微粒子であることから、かかる微粒子を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が1μm以下と規定したものである。特に、0.2μm以下のフィルターを用いることで除菌も可能となる。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、フィルターの目詰まりを少なくして負荷が軽減されるよう、天然水が濾過性能の低い濾フィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設する構成とし、順次細かいものを除去するのが望ましい。
さらに、上記容器充填工程は、フルボ酸が添加された天然水をペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器に充填し、当該容器を栓で密閉する工程である。
また、上記加熱殺菌工程は、混合工程の混合タンクから容器充填工程に至る間に85℃、30分の加熱路を設け、そこで殺菌を行う工程である。
請求項3の発明の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、収容工程で、前記濾過した天然水をタンクに収容し、フルボ酸濾過工程で、前記タンクに収容した天然水に添加させるフルボ酸を前記添加前に20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、混合工程で、前記タンクに収容された天然水に対して前記濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段によって均一に混合する。次いで、精密濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通過させることにより精密濾過し、さらに、容器充填工程で、前記精密濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に充填し、その容器を密閉する。そして、加熱殺菌工程で、前記容器充填工程においてフルボ酸が添加された天然水が充填されて密閉された容器を85℃、30分で加熱殺菌して製造したものである。
ここで、上記天然水濾過工程は、汲み上げた原水としての天然水を30μm以下のフィルターに通過させることによって、殆どの天然水に含まれる鉱物種類の粒子等の異物、不純物を除去する工程である。汲み上げた原水は地下水であるか否かを問わず、天然水には、通常、ミネラルウォーターと呼ばれているものも含まれる。
上記30μm以下のフィルターとは、ここでは、不純物の除去の対象が、主に、天然水に含まれる鉱物種類等であることから、鉱物種類等を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が30μm以下と規定したものである。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、天然水が濾過性能の低いフィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設してフィルターの負荷を軽減する構成とするのが望ましい。
また、上記収容工程は、天然水濾過工程で濾過した天然水をタンクに所定量収容する工程である。
さらに、上記フルボ酸濾過工程は、収容工程でタンクに収容した天然水に対して添加させるフルボ酸を添加前に20μm以下のフィルターに通過させることによって、フルボ酸に含まれている澱(ミネラルの凝集体)等の目に見える異物等を除去する工程である。
上記20μm以下のフィルターとは、ここでは、不純物の除去の対象が、主に、フルボ酸の原液に含まれる目に見えるミネラルの沈殿物等であることから、沈殿物等を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が20μm以下と規定したものである。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、天然水が濾過性能の低いフィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設してフィルターの負荷を軽減する構成とするのが望ましい。
そして、上記混合工程は、タンク内の天然水に対して濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で投入し、撹拌手段によって天然水に対してフルボ酸を均一な混合状態とする工程である。
ここで、フルボ酸を添加させる速度が20mg/s〜200mg/sの範囲内としたものでは、生産効率も良好であり、また、一般的にpH値が5以上である天然水に対し、pH2〜pH3の酸性であるフルボ酸が短時間で多く添加されることによる急激なpHの変化を防止でき、pHの安定化を図ることができる。これより、溶解ミネラル量を安定させることができ、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でもミネラルが凝集して析出する事態を防止できる。
また、上記攪拌手段は、天然水に対して添加したフルボ酸が均一な分布状態となるように攪拌するものであればよく、例えば、攪拌ファンを用いたり、超音波振動器を用いたりすることによって、均質の混合液とすることができる。
上記精密濾過工程は、タンクからフルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通過させることによって精密濾過処理を施し異味、異臭、不純物を除去する工程である。
上記1μm以下のフィルターとは、本工程では、除去の対象が、主に、異味、異臭、不純物等の微粒子であることから、かかる微粒子を除去できる能力を持つフィルターとして、濾過精度が1μm以下と規定したものである。特に、0.2μm以下のフィルターを用いることで除菌も可能となる。なお、かかるフィルターとしては、2種以上(2段以上)を適宜組み合わせて用いてもよく、複数のフィルターを使用する場合には、フィルターの目詰まりを少なくして負荷が軽減されるよう、天然水が濾過性能の低い濾フィルターから濾過性能の高いフィルターへと順に通過すようにフィルターを配設する構成とし、順次細かいものを除去するのが望ましい。
さらに、上記容器充填工程は、フルボ酸が添加された天然水をペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器に充填し、当該容器を栓で密閉する工程である。
また、上記加熱殺菌工程は、容器充填工程においてフルボ酸が添加された天然水が充填されて密閉された容器を85℃、30分で加熱殺菌を行う工程である。
請求項4の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、前記混合工程において、前記タンク内の前記フルボ酸を添加した前記天然水を循環させる循環手段を設けたものである。
ここで、上記循環手段は、タンク内のフルボ酸を添加した天然水を循環させることによって、天然水に対して添加したフルボ酸が比重の影響を受け難いように流れを形成し、均一な分布状態となるようにする攪拌を促進するものである。例えば、循環ポンプを配設した循環路をタンクに形成する構成とすることにより、タンク内のフルボ酸が添加された天然水を循環させることができる。
請求項5の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、前記混合工程において前記タンクに収容した前記天然水に対して添加するフルボ酸は、前記天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内としたものである。
自然界では水10000Lにフルボ酸がわずかに約1mg含まれることから、本発明で得られる飲料水においては、自然界の水と比較して、8000倍〜800000倍のフルボ酸が含まれることになり、フルボ酸のキレート作用よって、フルボ酸中のミネラルや天然水中のミネラルが有機化(イオン化)されて効率的なミネラル補給が可能となる。
ここで、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内としたものは、天然水の風味(特に、酸味及び渋み)や、透明性等の外観に影響を及ぼすことがなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加速度の調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
請求項6の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に前記天然水1Lに対して0.8mg〜80mgの範囲内のフルボ酸を添加し、前記フルボ酸が添加された天然水を0.2μm以下のフィルターに通して除菌濾過を行い、前記除菌濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に非加熱除菌常温充填し、前記容器をキャップで密閉してなるものである。
自然界では水10000Lにフルボ酸がわずかに約1mg含まれることから、本発明で得られる飲料水においては、自然界の水と比較して、8000倍〜800000倍のフルボ酸が含まれることになり、フルボ酸のキレート作用よって、フルボ酸中のミネラルや天然水中のミネラルが有機化(イオン化)されて効率的なミネラル補給が可能となる。
ここで、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内としたものは、天然水の風味(特に、酸味及び渋み)や、透明性等の外観に影響を及ぼすことがなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加速度の調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
また、上記0.2μm以下のフィルターに通すとは、フルボ酸を添加した天然水に0.2μmを超える異物、不純物が存在していないこと、除菌を行ったことを意味するものである。
さらに、上記非加熱除菌常温充填とは、フルボ酸が添加された天然水を除菌された常温下で充填するものであればよい。
請求項7の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に前記天然水1Lに対して0.8mg〜80mgのフルボ酸を添加し、前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通して精密濾過を行い、かつ、85℃、30分の加熱殺菌を行い、その後、容器に充填し、前記容器をキャップで密閉してなるものである。
自然界では水10000Lにフルボ酸がわずかに約1mg含まれることから、本発明で得られる飲料水においては、自然界の水と比較して、8000倍〜800000倍のフルボ酸が含まれることになり、フルボ酸のキレート作用よって、フルボ酸中のミネラルや天然水中のミネラルが有機化(イオン化)されて効率的なミネラル補給が可能となる。
ここで、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内としたものは、天然水の風味(特に、酸味及び渋み)や、透明性等の外観に影響を及ぼすことがなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加速度の調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
また、上記1μm以下のフィルターを通すとは、天然水に1μmを超える異物、不純物が存在していないこと、異味、異臭等の微粒子の除去を意味するものである。
そして、85℃、30分の加熱殺菌とは、85℃以上、30分以上を意味するが、可能な限り、85℃、30分に近づけることが望ましい。
請求項8の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に前記天然水1Lに対して0.8mg〜80mgのフルボ酸を添加し、前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通して精密濾過を行い、前記精密濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に充填し、前記容器をキャップで密閉し、85℃、30分の加熱殺菌を行ってなるものである。
自然界では水10000Lにフルボ酸がわずかに約1mg含まれることから、本発明で得られる飲料水においては、自然界の水と比較して、8000倍〜800000倍のフルボ酸が含まれることになり、フルボ酸のキレート作用よって、フルボ酸中のミネラルや天然水中のミネラルが有機化(イオン化)されて効率的なミネラル補給が可能となる。
ここで、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内としたものは、天然水の風味(特に、酸味及び渋み)や、透明性等の外観に影響を及ぼすことがなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加速度の調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
また、上記1μm以下のフィルターを通すとは、天然水に1μmを超える異物、不純物が存在していないこと、異味、異臭等の微粒子の除去を意味するものである。
そして、85℃、30分の加熱殺菌とは、85℃以上、30分以上を意味するが、可能な限り、85℃、30分に近づけることが望ましい。
請求項1の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法によれば、天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、収容工程で、前記濾過した天然水をタンクに収容し、フルボ酸濾過工程で、前記タンクに収容した天然水に添加させるフルボ酸を前記添加前に20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、混合工程で、前記タンクに収容された天然水に対して前記濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段によって均一に混合する。次いで、除菌濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された天然水を0.2μm以下のフィルターに通過させることにより除菌濾過し、さらに、容器充填工程で、前記除菌濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に非加熱除菌常温充填し、前記容器を密閉する。
こうして天然水にフルボ酸を添加する本発明の製造方法によれば、フルボ酸のキレート作用により有機化(イオン化)されたミネラルが多く含まれる清涼飲料水が得られる。かかる清涼飲料水によれば、ミネラルが有機化(イオン化)されていることによって、また、ミネラルをキレート化しているフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用した際には、体内へのミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。
さらに、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
また、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、非加熱の場合であっても長期間良好な風味を維持できる。
特に、本発明では、混合工程において、天然水濾過工程にて30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過したのち収容工程にてタンクに収容された天然水に対して、フルボ酸濾過工程にて20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過したフルボ酸が添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加され、攪拌手段によって均一な混合状態とされる。
このようにタンクに収容された天然水に対して添加するフルボ酸の添加速度を20mg/s〜200mg/sの範囲内とし、時間をかけて天然水に対してフルボ酸を添加することで、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することによる急激なpH変化が生じ難く、pHが安定化しやすい。また、攪拌手段によって迅速にフルボ酸を天然水中に均一に分布させることができるから、迅速に全体のpHを安定化させることができる。
これにより、溶解ミネラル量が安定することから、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でも、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出する事態は防止される。このため、安定した品質となり、また、ミネラル吸収の向上を図ることができる。
しかも、フルボ酸が添加される天然水は、フルボ酸が添加される前に30μm以下のフィルターを通過させて濾過したものであることから、30μm以下のフィルターによって天然水中の鉱物種類等の異物・不純物が除去されており、天然水及びフルボ酸を混合した際にフルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応することによるフルボ酸の有効特性の低下は防止される。
さらに、タンクにおいて天然水に添加させるフルボ酸も、天然水への添加前に20μm以下のフィルターを通過させることにより濾過されて澱(フルボ酸原液中のミネラル沈殿物)等の異物が除去されていることから、有効なフルボ酸が多く、フルボ酸原液中のミネラル沈殿物を核とした凝集の進行も抑えることができる。
加えて、本発明では、このようにしてフルボ酸が添加された天然水は、除菌濾過工程にて0.2μm以下のフィルターを通過させることにより除菌濾過されたのち、容器充填工程で容器に非加熱除菌常温充填され密閉される。
したがって、フルボ酸が添加された天然水は、0.2μm以下のフィルターを通過させることによって除菌及び異味、異臭、不純物が除去されることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理及び加熱による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができる。よって、殺菌のために温度を上昇させないから、加熱処理によるフルボ酸のミネラル等の有益成分の分解・破壊や、ミネラル分の沈殿の恐れはない。また、薬剤による殺菌処理を行わないことによって、更には、殺菌のために温度を上昇させないことによって、薬剤処理及び加熱処理によるフルボ酸が添加された天然水の酸化変質や風味の劣化もなく、加熱による溶存酸素の減少もないため、天然水の本来の風味を生かすことができる。
このようにして、フルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法となる。
請求項2の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法によれば、天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、収容工程で、前記濾過した天然水をタンクに収容し、フルボ酸濾過工程で、前記タンクに収容した天然水に添加させるフルボ酸を前記添加前に20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、混合工程で、前記タンクに収容された天然水に対して前記濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段によって均一に混合する。次いで、精密濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された前記天然水を1μm以下のフィルターに通過させることにより精密濾過し、さらに、容器充填工程で、前記精密濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に充填し、その容器を密閉する。そして、この間の、前記混合工程において天然水にフルボ酸が添加された後から容器充填工程に至る間に85℃、30分の加熱殺菌工程を設けて加熱殺菌する。
こうして天然水にフルボ酸を添加する本発明の製造方法によれば、フルボ酸のキレート作用により有機化(イオン化)されたミネラルが多く含まれる清涼飲料水が得られる。かかる清涼飲料水によれば、ミネラルが有機化(イオン化)されていることによって、また、ミネラルをキレート化しているフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用した際には、体内へのミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。飲用した際には、ミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。
また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、長期間良好な風味を維持できる。
特に、本発明では、混合工程において、天然水濾過工程にて30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過したのち収容工程にてタンクに収容された天然水に対して、フルボ酸濾過工程にて20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過したフルボ酸が添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加され、攪拌手段によって均一な混合状態とされる。
このようにタンクに収容された天然水に対して添加するフルボ酸の添加速度を20mg/s〜200mg/sの範囲内とし、時間をかけて天然水に対してフルボ酸を添加することで、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することによる急激なpH変化が生じ難く、pHが安定化しやすい。また、攪拌手段によって迅速にフルボ酸を天然水中に均一に分布させることができるから、迅速に全体のpHを安定化させることができる。
これにより、溶解ミネラル量が安定することから、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でも、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出する事態は防止される。このため、安定した品質となり、また、ミネラル吸収の向上を図ることができる。
しかも、フルボ酸が添加される天然水は、フルボ酸が添加される前に30μm以下のフィルターを通過させて濾過したものであることから、30μm以下のフィルターによって天然水中の鉱物種類等の異物・不純物が除去されており、天然水及びフルボ酸を混合した際にフルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応することによるフルボ酸の有効特性の低下は防止される。
さらに、タンクにおいて天然水に添加させるフルボ酸も、天然水への添加前に20μm以下のフィルターを通過させることにより濾過されて澱(フルボ酸原液中のミネラル沈殿物)等の異物が除去されていることから、有効なフルボ酸が多く、フルボ酸原液中のミネラル沈殿物を核とした凝集の進行も抑えることができる。
加えて、請求項2の発明では、このようにしてフルボ酸が添加された天然水は、精密濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターを通過させることにより精密濾過されたのち、容器充填工程で容器に充填され密閉されるが、混合工程のタンクから容器充填工程に至る間に85℃、30分の加熱殺菌が行われる。
したがって、フルボ酸が添加された天然水は、1μm以下のフィルターを通過させることによって異味、異臭、不純物が除去され、混合工程のタンクから容器充填工程に至る間に85℃、30分の加熱殺菌工程によって菌を死滅させることができることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができる。このように薬剤による殺菌処理を行わないことによって、フルボ酸が添加された天然水の薬剤処理による風味劣化の恐れはない。さらに、殺菌に要する温度が85℃、30分であるから、加熱によってフルボ酸の異味、異臭が生じることもない。
このようにして、フルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法となる。
請求項3の発明の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法によれば、天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、収容工程で、前記濾過した天然水をタンクに収容し、フルボ酸濾過工程で、前記タンクに収容した天然水に添加させるフルボ酸を前記添加前に20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過し、混合工程で、前記タンクに収容された天然水に対して前記濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段によって均一に混合する。次いで、精密濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通過させることにより精密濾過し、さらに、容器充填工程で、前記精密濾過した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に充填し、その容器を密閉する。そして、加熱殺菌工程で、前記容器充填工程において前記フルボ酸が添加された天然水が充填されて密閉された容器を85℃、30分で加熱殺菌する。
こうして天然水にフルボ酸を添加する本発明の製造方法によれば、フルボ酸のキレート作用により有機化(イオン化)されたミネラルが多く含まれる清涼飲料水が得られる。かかる清涼飲料水によれば、ミネラルが有機化(イオン化)されていることによって、また、ミネラルをキレート化しているフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用した際には、体内へのミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。飲用した際には、ミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。
また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、長期間良好な風味を維持できる。
特に、本発明では、混合工程において、天然水濾過工程にて30μm以下のフィルターに通過させることにより濾過したのち収容工程にてタンクに収容された天然水に対して、フルボ酸濾過工程にて20μm以下のフィルターに通過させることにより濾過したフルボ酸が添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加され、攪拌手段によって均一な混合状態とされる。
このようにタンクに収容された天然水に対して添加するフルボ酸の添加速度を20mg/s〜200mg/sの範囲内とし、時間をかけて天然水に対してフルボ酸を添加することで、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することによる急激なpH変化が生じ難く、pHが安定化しやすい。また、攪拌手段によって迅速にフルボ酸を天然水中に均一に分布させることができるから、迅速に全体のpHを安定化させることができる。
これにより、溶解ミネラル量が安定することから、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でも、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出する事態は防止される。このため、安定した品質となり、また、ミネラル吸収の向上を図ることができる。
しかも、フルボ酸が添加される天然水は、フルボ酸が添加される前に30μm以下のフィルターを通過させて濾過したものであることから、30μm以下のフィルターによって天然水中の鉱物種類等の異物・不純物が除去されており、天然水及びフルボ酸を混合した際にフルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応することによるフルボ酸の有効特性の低下は防止される。
さらに、タンクにおいて天然水に添加させるフルボ酸も、天然水への添加前に20μm以下のフィルターを通過させることにより濾過されて澱(フルボ酸原液中のミネラル沈殿物)等の異物が除去されていることから、有効なフルボ酸が多く、フルボ酸原液中のミネラル沈殿物を核とした凝集の進行も抑えることができる。
加えて、請求項3の発明では、このようにしてフルボ酸が添加された天然水は、精密濾過工程で、前記タンクから前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターを通過させることにより精密濾過されたのち、容器充填工程で容器に充填され密閉され、85℃、30分の加熱殺菌が行われる。
したがって、フルボ酸が添加された天然水は、1μm以下のフィルターを通過させることによって異味、異臭、不純物が除去され、さらに、85℃、30分の加熱殺菌工程によって菌を死滅させることができることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができる。このように薬剤による殺菌処理を行わないことによって、フルボ酸が添加された天然水の薬剤処理による風味劣化の恐れはない。さらに、殺菌に要する温度が85℃、30分であるから、加熱によってフルボ酸の異味、異臭が生じることもない。
このようにして、フルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法となる。
請求項4の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法によれば、前記混合工程において、循環手段により前記タンク内の前記フルボ酸が添加された天然水を循環させることによって、天然水に対して添加したフルボ酸が比重の影響を受け難いように流れが形成され、天然水に対して添加したフルボ酸が均一な分布状態となるようにする攪拌が促進される。したがって、請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の効果に加えて、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することにより生じるpH変化を一層安定化させることができ、ミネラルの凝集による析出を一段と防止することができる。
請求項5の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法によれば、前記混合工程において前記タンクに収容した天然水に対して添加するフルボ酸を、前記天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内としたものである。このように、添加するフルボ酸を天然水1Lに対して、1mg〜2.5mgの範囲内としたものであれば、請求項1乃至請求項4の何れか1つに記載の効果に加えて、フルボ酸によって天然水の風味や外観が損なわれることもなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、pH値の異なるフルボ酸及び天然水を混合した際のpH値の変化も少なく、ミネラルの凝集がより防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
請求項6の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に前記天然水1Lに対して0.8mg〜80mgの範囲内のフルボ酸を添加し、前記フルボ酸が添加された天然水を0.2μm以下のフィルターに通して除菌濾過を行い、前記除濾過菌した前記フルボ酸が添加された天然水を容器に非加熱除菌常温充填し、前記容器をキャップで密閉してなるものである。
こうして、天然水にフルボ酸が添加された清涼飲料水によれば、フルボ酸のキレート作用よってフルボ酸のミネラルや天然水中に含まれるミネラルが有機化(イオン化)されることから、また、ミネラルをキレート化しているフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用した際には、体内へのミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、非加熱の場合であっても長期間良好な風味を維持できる。
特に、このように添加するフルボ酸を、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内としたものであれば、フルボ酸によって天然水の風味や外観が損なわれることもなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、pH値の異なるフルボ酸及び天然水を混合した際のpH値の変化も少なく、ミネラルの凝集がより防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
そして、請求項6の発明では、フルボ酸を添加した天然水は、0.2μm以下のフィルターに通過させることによって除菌及び異味、異臭、不純物が除去されることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理及び加熱による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができる。よって、殺菌のために温度を上昇させないから、加熱処理によるフルボ酸のミネラル等の有益成分の分解・破壊や、ミネラル分の沈殿の恐れはない。また、薬剤による殺菌処理を行わないことによって、更には、殺菌のために温度を上昇させないことによって、薬剤処理及び加熱処理によるフルボ酸が添加された天然水の酸化変質や風味の劣化もなく、加熱による溶存酸素の減少もないため、天然水の本来の風味を生かすことができる。
請求項7の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に前記天然水1Lに対して0.8mg〜80mgのフルボ酸を添加し、前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通して精密濾過を行い、かつ、85℃、30分の加熱殺菌を行い、容器に充填し、前記容器をキャップで密閉してなるものである。
こうして、天然水にフルボ酸が添加された清涼飲料水によれば、フルボ酸のキレート作用よってフルボ酸のミネラルや天然水中に含まれるミネラルが有機化(イオン化)されることから、また、ミネラルをキレート化しているフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用した際には、体内へのミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、長期間良好な風味を維持できる。
特に、このように添加するフルボ酸を、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内としたものであれば、フルボ酸によって天然水の風味や外観が損なわれることもなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、pH値の異なるフルボ酸及び天然水を混合した際のpH値の変化も少なく、ミネラルの凝集がより防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
また、請求項7の発明では、フルボ酸が添加された天然水は、1μm以下のフィルターに通過させることによって異味、異臭、不純物が除去され、85℃、30分の加熱殺菌によって菌を死滅させることができることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができ、薬剤によるフルボ酸が添加された天然水の風味劣化の恐れはない。また、殺菌に要する温度が85℃、30分であるから、加熱によってフルボ酸の異味、異臭が生じることもない。
請求項8の発明にかかる密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に前記天然水1Lに対して0.8mg〜80mgのフルボ酸を添加し、前記フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターに通して精密濾過を行い、前記フルボ酸が添加された天然水を容器に充填し、前記容器をキャップで密閉し、85℃、30分の加熱殺菌を行ったものである。
こうして、天然水にフルボ酸が添加された清涼飲料水によれば、フルボ酸のキレート作用よってフルボ酸のミネラルや天然水中に含まれるミネラルが有機化(イオン化)されることから、また、ミネラルをキレート化しているフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用した際には、体内へのミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、長期間良好な風味を維持できる。
特に、このように添加するフルボ酸を、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内としたものであれば、フルボ酸によって天然水の風味や外観が損なわれることもなく、また、バルブやポンプ等を使用したフルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、pH値の異なるフルボ酸及び天然水を混合した際のpH値の変化も少なく、ミネラルの凝集がより防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
また、請求項8の発明では、フルボ酸が添加された天然水は、1μm以下のフィルターに通過させることによって異味、異臭、不純物が除去され、85℃、30分の加熱殺菌によって菌を死滅させることができることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができ、薬剤によるフルボ酸が添加された天然水の風味劣化の恐れはない。また、殺菌に要する温度が85℃、30分であるから、加熱によってフルボ酸の異味、異臭が生じることもない。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、各実施の形態において、図示の同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここではその重複する説明を省略する。
[実施の形態1]
まず、本発明の実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法について、製造方法の全体装置を示した図1を参照しながら、説明する。
図1において、汲み上げポンプP1は、原水の地下水を汲み上げるポンプで、地下水の汲み上げ用の市販のポンプが使用できる。原水の地下水としては、本実施の形態1で使用しているのは、ミネラルウォーターと呼ばれている天然水である。なお、当該ミネラルウォーターの成分表は、表1に示すものである。この表1は、栄養成分100mlあたりの公的機関の測定値である。
本実施の形態1において、汲み上げポンプP1で汲み上げられた天然水は、汲み上げバルブV1を介して一次フィルター11を通過させる濾過工程に入り、一次フィルター11によって異物、不純物等が除去される。
一次フィルター11は、例えば、濾過精度(ポアサイズ)が20μm〜30μmの1種または2種以上のフィルターからなり、殆どの天然水に入っている鉱物種類の粒子等の異物、不純物が除去できるようになっている。このような一次フィルター11としては、例えば、ポリプロピレン製ワインドフィルターカートリッジ(日本フィルター(株)のCW−25等)を使用できる。
この一次フィルター11によって天然水中の異物、不純物等を除去することにより、後述するように、天然水に対しフルボ酸が添加されたときにフルボ酸が天然水中の不純物と反応してフルボ酸の有効特性が低下する事態を防止できる。また、後述する0.2μm以下のファイナルフィルター40の負荷を軽減することも可能となる。さらに、微生物の栄養源でもある天然水中の異物、不純物等が除去されることで、その後の製造工程における微生物の繁殖を抑制し、タンク等の設備における衛生管理の負担を軽減できる。
なお、一次フィルター11において、2種以上のフィルターを組み合わせて使用する場合には、フィルターの負荷を軽減するために、上流側から下流側にむかってポアサイズが順に小さくなるように配置するのが望ましい。
さらに、一次フィルター11の下流側には切替バルブV2が配設され、この切替バルブV2は、一次フィルター11を通過した天然水を汲み上げバルブV1側から天然水補助タンク12側に流す切り替えと、天然水補助タンク12側から排水バルブV4側に濾過された天然水を逆流させて一次フィルター11を洗浄する切り替えとを行うバルブ及び配管構造を有している。
そして、通常は、汲み上げポンプP1で汲み上げられた天然水は、開いている汲み上げバルブV1を介して一次フィルター11を通過して濾過され、更に、切替バルブV2及び循環ポンプP2を介して、一時的な汲み上げ用の天然水補助タンク12に収容される流れとなっている。
天然水補助タンク12は、一次フィルター11からの濾過水(濾過した天然水)を逆流させて洗浄、所謂、逆洗を行う容量を少なくとも有する濾過水のタンクであり、後述するように、収容された濾過水がフルボ酸を濾過するプレフィルター21の逆洗にも使用される場合には、かかる逆洗にも対応できる容量を有する。即ち、この天然水補助タンク12は、逆洗を行う一次フィルター11やプレフィルター21を使用するために必要なもので、使い捨てのフィルターを使用する場合には必要でない。
なお、一次フィルター11を洗浄する場合には、汲み上げポンプP1を停止させ、汲み上げバルブV1を閉じ、排水用の排水バルブV4を開、天然水補助タンク12の出力側に配設する供給バルブV3を閉とする。そして、循環ポンプP2を逆回転(逆洗の場合には、別のポンプを使用する場合もある)して駆動させ、切替バルブV2を切り替えることにより、天然水補助タンク12に収容されている濾過水を、一次フィルター11の入出力を逆にして一次フィルター11の出力側から高圧力で供給し、開とした排水バルブV4から、逆洗に使用した濾過水を排出する。
因みに、このときの逆洗が完了したとの判断は、循環ポンプP2の出力の圧力の降下または流量の増大または時間によって決定される。また、この逆洗は、通常の稼働に応じて、1日に1回または1週間に1回程度行われる。しかし、逆洗に入るタイミングは、一次フィルター11の汚れによって任意の時間、任意のタイミングとすることができ、一般的に稼働を終了した夜間等のタイミグで行われる。なお、逆洗を行っているときには、天然水補助タンク12の出力側の供給バルブV3は閉じた状態となっており、混合タンク30内の濾過した天然水またはフルボ酸が添加された濾過した天然水を逆流しないようにしている。即ち、逆洗の際には、汲み上げバルブV1及び供給バルブV3が閉じられ、遮断された状態で一次フィルター11及び切替バルブV2及び天然水補助タンク12を使用することになるから、何時のタイミングでも逆洗に入ることができ、一次フィルター11は、独立して逆洗が可能となっている。
本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水の製造を行う通常時においては、汲み上げポンプP1で汲み上げられた天然水が、汲み上げバルブV1及び一次フィルター11及び切替バルブV2及び循環ポンプP2を介して一時的な汲み上げ用の天然水補助タンク12に収容され、天然水補助タンク12にて所定容量を満たしたのちは、天然水補助タンク12の出力側の供給バルブV3を開とし、排出ポンプP3を駆動させると、天然水補助タンク12から濾過した天然水が二次フィルター13に供給される。
二次フィルター13は、例えば、濾過精度(ポアサイズ)が10μm〜1μmの1種または2種以上のフィルターからなり、この二次フィルター13を一次フィルター11の下流側で混合タンク30の直前の入力側に設けることによって、一次フィルター11のときよりも更に細かい異物、不純物等が除去される。このため、天然水に対しフルボ酸が添加されたときにフルボ酸が天然水中の不純物と反応してフルボ酸の有効特性が低下する事態を一層防止できる。また、後述する0.2μm以下のファイナルフィルター40の負荷を軽減して寿命を延ばすことができる。さらに、微生物の栄養源でもある天然水中の異物、不純物等が除去されることで、その後の製造工程における微生物の繁殖を抑制し、タンク等の設備における衛生管理の負担をより軽減できる。
このような二次フィルター13としては、例えば、ポリプロピレン製ワインドフィルターカートリッジ(日本フィルター(株)のCW−10、CW−5、CW−1等)を使用できる。二次フィルター13においても、2種以上のフィルターを組み合わせて使用する場合には、フィルターの負荷を軽減するために、上流側から下流側にむかってポアサイズが順に小さくなるように、例えば、ポアサイズが10μm、5μm、1μmの3種類のフィルターを使用した場合、上流側から下流側に向かって10μmのフィルター、5μmのフィルター、1μmのフィルターの順に配置するのが望ましい。
なお、一次フィルター11及び二次フィルター13の濾過精度(ポアサイズ)については、フルボ酸と反応する可能性のある天然水中の鉱物種類の粒子等の不純物を除去できる30μm以下のフィルターの機能を有していれば、上述のように限定されることなく、密閉容器入り清涼飲料水の製造工程の各機能が効率よく動作するように設定されればよい。原水の汲み取り場所によっては、また、後述のファイナルフィルター40を短期間に交換することを好む場合には、何れか一方を省略することも可能であり、結果的に、フルボ酸と混合される前段階で天然水に入っている鉱物種類の粒子等の不純物を除去できていればよい。勿論、二次フィルター13についても逆洗可能なフィルターとすることも可能である。
そして、本実施の形態1では、二次フィルター13の下流側に混合タンク30が配設され、二次フィルター13を通過した天然水は混合タンク30に流れ込み、収容される。
一方、混合タンク30に収容された天然水に添加するフルボ酸は、フルボ酸の原液を所定量収容したフルボ酸タンク20からプレフィルター21及びフルボ酸貯留タンク22等を介して供給される。本実施の形態1で使用されるフルボ酸の原液としては、例えば、(株)ミヤモンテ社製の『気麗留(キレート)』(フルボ酸濃度(相当量):80wt%、pH:2.0〜2.5)、(株)T&G社製『リードアップ』(フルボ酸濃度(相当量):76wt%、pH:2.0〜2.5)等が挙げられる。
本実施の形態1において、フルボ酸タンク20に収容したフルボ酸の原液は、汲み取りポンプP4の駆動によって、開いている供給バルブV4を介してプレフィルター21を通過させる濾過工程に入り、プレフィルター21によって異物、不純物等が除去されたのち、一時的な貯留用のフルボ酸貯留タンク22に流れ込む。
プレフィルター21は、例えば、濾過精度20μm〜10μmの1種または2種以上のフィルターからなり、フルボ酸の原液に含まれる澱(ミネラル凝集体の沈殿物)等の目に見える異物を除去できるようになっている。このプレフィルター21によって、フルボ酸原液中の異物を除去することにより、フルボ酸原液中のミネラル沈殿物を核とした凝集の進行を抑え、天然水に有効なフルボ酸を多く添加することができる。さらに、後述のファイナルフィルター40の負荷も軽減できる。
このようなプレフィルター21としては、例えば、ポリプロピレン製ワインドフィルターカートリッジ(日本フィルター(株)のCW−10等)を使用できる。プレフィルター21として、2種以上のフィルターを組み合わせて使用する場合には、フィルターの負荷を軽減するために、上流側から下流側にむかってポアサイズが順に小さくなるように配置するのが望ましい。勿論、プレフィルター21についても逆洗可能なフィルターとしてもよい。
プレフィルター21を通過したフルボ酸液(フルボ酸含有液)は、通常、一時的な貯留用のフルボ酸貯留タンク22に流れ込むようになっている。このとき、フルボ酸貯留タンク22の出力側の供給バルブV5は閉じた状態とされ、フルボ酸貯留タンク22内に所定量のフルボ酸液が貯留される。
なお、プレフィルター21とフルボ酸貯留タンク22との間において、逆洗のための切替バルブV6を配置し、さらに、この切替バルブV6にて、天然水補助タンク12(逆洗の場合には、別の洗浄水を使用する場合もある)と繋がる循環ポンプP6が接続される配管構造とすることにより、天然水補助タンク12の濾過水を利用してプレフィルター21を独立して逆洗することも可能である。
密閉容器入り清涼飲料水の製造を行う通常時は、切替バルブV6においてプレフィルター21を通過したフルボ酸液が供給バルブV4側からフルボ酸貯留タンク22側に流れるようにし、プレフィルター21を洗浄する際には、汲み取りポンプP4を停止させ、供給バルブV4を閉じ、排水用の排水バルブV6aを開とし、循環ポンプP6を駆動させ、切替バルブV6において天然水補助タンク12側から排水バルブV6a側に天然水補助タンク12からの濾過水を流すように切り替えることで、プレフィルター21の入出力を逆にして濾過水を流す。特に、循環ポンプP6を使用していることで、循環ポンプP6の駆動によって、プレフィルター21の出力側から天然水補助タンク12の濾過水を高圧力で供給し、開となっている排水バルブV6aから、逆洗に使用した濾過水を排出できる。
因みに、このときの逆洗が完了したとの判断も、循環ポンプP6の出力の圧力の降下または流量の増大または時間によって決定される。この逆洗は、通常の稼働に応じて、1日に1回または1週間に1回程度行われる。しかし、逆洗に入るタイミングは、プレフィルター21の汚れによって任意の時間、任意のタイミングとすることができ、一般的に稼働を終了した夜間等のタイミグで行われる。なお、逆洗の際には、汲み上げバルブV1及び供給バルブV3及び供給バルブV4及び添加バルブV5が閉じられ、遮断された状態でプレフィルター21及び切替バルブV6及び天然水補助タンク12が使用されることで、何時のタイミングでも逆洗に入ることができ、天然水補助タンク12内の水を利用してプレフィルター21を独立して逆洗することが可能となる。
本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水の製造を行う通常時においてプレフィルター21を通過したフルボ酸液が流れ込むフルボ酸貯留タンク22は、混合タンク30内に収容された所定量の天然水に対応したフルボ酸液供給量を収容できる容量を有し、出力側に配置した添加ポンプP5及び添加バルブV5によって混合タンク30内に収容された所定量の天然水に対応してフルボ酸液が所定速度で供給されるように、プレフィルター21を通過したフルボ酸液を一時的に貯留するタンクである。
そして、フルボ酸貯留タンク22の出力側に配設された添加ポンプP5を駆動させ、添加バルブV5を開とすることによって、フルボ酸貯留タンク22に貯留されたフルボ酸液は、混合タンク30内に収容された所定量の天然水に対応した所定速度で供給される。
本実施の形態1では、混合タンク30が所定量の天然水を収容した時、この天然水に対して、添加ポンプP5及び添加バルブV5でフルボ酸貯留タンク22に貯留しているフルボ酸を添加させる量は、天然水1Lに対して0.8mg〜80mgの範囲内とし、添加させる速度は、混合タンク30内の所定量の天然水に対してフルボ酸が20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加されるようにした。例えば、フルボ酸原液として、フルボ酸(相当量)の含有量が80wt%のフルボ酸液を使用した場合は、天然水1Lに対してフルボ酸液を1ml〜100mlの範囲内で添加し、フルボ酸液を添加させる速度を、30ml/s〜250ml/sの範囲内とした。
天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、天然水の風味(特に、酸味及び渋み)や、透明性等の外観に影響を及ぼすことがなく、また、フルボ酸液の添加速度の調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。なお、1日に必要な水分摂取量が2000ml〜2500mlであることを考慮すると、フルボ酸濃度が余りに多い場合には、フルボ酸のキレート作用で有害物質や老廃物が排出されるのに伴い、水分も放出されるため、水分の過剰摂取を招く恐れがある。生産性、風味、外観、コスト、品質の安定性、生理作用等を考慮すると、天然水に対して添加するフルボ酸は、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内とするのが好適である。
ここで、自然界では水10000Lにフルボ酸がわずかに約1mg含まれることから、本実施の形態1で得られる清涼飲料水においては、自然界の水と比較して、8000倍〜800000倍のフルボ酸が含まれることになる。
また、フルボ酸を添加させる速度が20mg/s〜200mg/sの範囲内であれば、生産効率も良好であり、更に、一般的にpH値が5以上である天然水に対し、pH2〜pH3の酸性であるフルボ酸が短時間で多く添加されることによる急激なpHの変化を防止でき、pHの安定化を図ることができる。よって、溶解ミネラル量を安定させることができ、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でも、ミネラルが凝集して析出する事態を防止できる。
故に、天然水に対してフルボ酸を20mg/s〜200mg/sの範囲内の添加速度で添加させることで、品質の安定化を図ることができ、生産性も良好となる。
そして、本実施の形態1では、所定の容積を有し、二次フィルター13を通過した天然水が収容され、また、この天然水に対応した供給量で添加ポンプP5及び添加バルブV5によってフルボ酸貯留タンク22内のフルボ酸液が添加される混合タンク30は、電動機31で回転させる攪拌ファン等からなる撹拌手段32によって、収容している天然水またはフルボ酸液が添加された天然水を常時または必要に応じて撹拌し、天然水とフルボ酸とを均一に分布するようにしている。また、この混合タンク30には、循環ポンプP7を配設した循環路33が形成されており、収容している天然水に応じて添加したフルボ酸が比重の影響を受け難いように、循環ポンプP7の駆動によって、上下方向またはその逆方向に流れを形成することにより、添加されたフルボ酸を天然水中に迅速に均一に分布させている。
即ち、混合タンク30に設けた撹拌手段32及び循環路33によって、天然水及びフルボ酸を上下方向またはその逆方向に流れを形成し攪拌することで、天然水中のフルボ酸の偏りを防止して迅速にフルボ酸を天然水中に均一に分布させることができるから、迅速に全体のpHの安定化を図ることができる。
ここで、本実施の形態1では、混合タンク30はバッヂ処理のため、混合タンク30にフルボ酸液を供給しているとき、並びに、攪拌手段32及び循環径路33中の循環ポンプP7によって混合タンク30内で天然水及びフルボ酸が均一になるように混合しているときは、混合タンク30の天然水入力側に配設する供給バルブV3及び混合タンク30の出力側に配設する排出バルブV7を閉じて、混合タンク30を孤立させている。
そして、撹拌手段32及び循環径路33中の循環ポンプP7により混合タンク30内で天然水とフルボ酸とが所定時間撹拌されて均一に混合されたとき、混合タンク30の出力側に配設する排出バルブV7を開として、混合タンク30からフルボ酸が添加された天然水を、排出ポンプP8を介して、ファイナルフィルター40側に排出することができる。
排出バルブV7を開とした状態で、排出ポンプP8を駆動させると、混合タンク30から排出したフルボ酸が添加された天然水は、ファイナルフィルター40を通過して充填タンク51に供給される。
ファイナルフィルター40は、例えば、濾過精度(ポアサイズ)が1μm〜0.1μmの1種または2種以上の精密濾過フィルターからなるが、本実施の形態1では、天然水の非加熱で除菌効果があることが確認されている少なくとも0.2μm以下のフィルターを使用することによって、フルボ酸が添加された天然水の異味、異臭、不純物の除去に加え除菌を行い、加熱殺菌工程を省略するものとした。この0.2μm以下のフィルターとしては、例えば、濾材をポリサルホンとしたポリサルホン製のメンブレンフィルターカートリッジ(日本フィルター(株)のPSECG−20)等が使用できる。
特に、本発明者らの実験によれば、0.2μm以下のフィルターの前に、それよりも2.5倍〜5倍以上の濾過精度の開きがあるフィルターを配設することにより、0.2μm以下のフィルターの負荷を軽減して天然水の非加熱での除菌効果を上げることができることが確認された。即ち、0.2μm以下のフィルターの負荷の軽減のためには、それの5倍以下の濾過精度のフィルターを前に配設するのが好適であり、それによって、天然水の非加熱での除菌効果を上げることができる。
このため、0.2μm以下のフィルターの上流側に、1μm〜0.5μmの濾過精度のフィルターを配設するのが好ましく、そのようなフィルターとしては、例えば、濾材をポリエステルとしたポリエステル製のプリーツフィルターカートリッジ(日本フィルター(株)のPMC−010)を使用することができる。
しかし、ファイナルフィルター40については、0.2μm以下のフィルターの機能があれば、フィルターの組合せは上記に限定されない。勿論、ファイナルフィルター40についても逆洗可能なフィルターとしてもよい。
なお、後述の実施の形態2及び実施の形態3で示すように、加熱殺菌を行う場合には、このような高精度のフィルターを使用しなくてもよく、例えば、5μm〜1μmのフィルターと0.5μm以下のフィルターとの組合せ等の実施が可能である。
そして、本実施の形態1では、ファイナルフィルター40として、0.2μm以下のフィルターにより除菌機能を持たせているから、以降の処理は、除菌されたクリーンルーム50で行われ、ファイナルフィルター40を通過したフルボ酸が添加された天然水は、クリーンルーム50内の充填タンク51に収容され、ポンプP9の駆動により所定の充填速度で、充填タンク51から液体充填機60で容器60aとしてのペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等に非加熱状態の常温で充填され、充填され後に容器60aのキャップ60bで密閉された後、出荷される。
なお、本実施の形態1においては、溶解ミネラルの析出を防止して品質の安定化を図るために、この一連の製造工程を、20℃±15℃の常温下で行うのが望ましい。
参考までに、このようして製造される本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水について、天然水1Lに対してフルボ酸を1.8mg添加したときの栄養成分を表2に示す。この表2は、栄養成分100mlあたりの公的機関の測定値である。
続いて、本発明の実施の形態1にかかる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法の全体の流れについて、製造方法の全体を示すフローチャートである図2乃至図5を参照して、説明する。
本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法のフローチャートは、図5の「ボトル処理ルーチン」が独立したメインのプログラムであり、また、このメインプログラムでコールされる、「天然水処理ルーチン」(図2)と、「フルボ酸供給ルーチン」(図3)と、図4の「キャップ処理ルーチン」(図4)とが各々独立してバッヂ処理制御されている。
まず、図2の「天然水処理ルーチン」では、ステップS21で天然水補助タンク12の水位が所定以上であるか判断する。即ち、本実施の形態1では、この天然水補助タンク12は、逆洗に使用するので、少なくとも天然水補助タンク12において所定以上の水位が確保されるのが混合タンク30に対して天然水を供給するための供給ポンプP3の作動条件となる。
ステップS21で水位が所定以上と認識されたとき、ステップS22で天然水を濾過する一次フィルター11の逆洗を行うタイミングであるか否かを問い、一次フィルター11の逆洗浄のタイミングであるとき、ステップS23で一次フィルター11の逆洗浄を行い、ステップS24でその終了を判断する。この逆洗のタイミングは、特定の時間帯を指定してもよいし、特定曜日を指定してもよいし、マニュアル設定してもよい。この逆洗が終了するまで、ステップS23及びステップS24のルーチンを繰り返し実行する。
なお、上述したように、フルボ酸原液を濾過するプレフィルター21について独立して逆洗を行う構造とした場合には、ステップS22で一次フィルター11の逆洗を行うタイミングでないと認識されたとき、または、ステップS24で一次フィルター11の逆洗の終了が検出されると、ステップS25でプレフィルター21の逆洗を行うタイミングであるか否かを問うプログラムとすることもできる。そして、ステップS25でプレフィルター21の逆洗浄のタイミングであるとき、ステップS26でプレフィルター21の逆洗浄を行い、ステップS27でその終了を判断するプログラムとすることができる。このときの逆洗のタイミングも、特定の時間帯を指定してもよいし、特定曜日を指定しても、マニュアル設定してもよい。そして、このときも、逆洗が終了するまで、ステップS26及びステップS27のルーチンは繰り返し実行される。
ステップ22もしくはステップ25で逆洗のタイミングでないと認識されたとき、または、ステップS24もしくはステップ27で逆洗の終了が検出されると、ステップS28で汲み上げポンプP1を駆動する。また、ステップS21で天然水補助タンク12の水位が所定以上ない場合にも、ステップS28で汲み上げポンプP1を駆動する。
そして、ステップS29で天然水補助タンク12の水位が所定以上になったとき、ステップS30で排出許可フラグが“0”であるか判断する。排出許可フラグが“0”のときには、ステップ31で供給ポンプP3を駆動し、天然水補助タンク12からニ次フィルター13を通過させて混合タンク30に対して天然水の供給ができることを意図しているから、そのフラグを確認する。ステップS32で混合タンク30の水位が所定の水位になるまでステップS28からステップS32のルーチンの処理を継続する。ここで、天然水補助タンク12からニ次フィルター13を通過させて混合タンク30に天然水を供給するときには、天然水補助タンク12が必ず所定水位になってからステップ31で供給ポンプP3が駆動することによって行われ、天然水の混合タンク30への供給は、天然水補助タンク12ヘの天然水の供給の後に行われる。
ステップS29で天然水補助タンク12が所定の水位で、ステップS30で排出許可フラグが“0”であり、ステップS32で混合タンク30の水位が所定の水位以上(満タン)になっていることが確認されると、ステップS33で汲み上げポンプP1及び供給ポンプP3を停止し、ステップS34で排出許可フラグが“1”になっているか判断する。排出許可フラグが“1”の場合には、混合タンク30の天然水とフルボ酸が均一に混合されていることを示すものであるから、混合タンク30のフルボ酸が添加された天然水が排出可能の状態にあることを意味する。排出許可フラグが“1”でないときには、ステップS33及びステップS34のルーチンを繰り返し実行し、排出許可フラグが“1”になるのを待つ。
ステップS34で排出許可フラグの“1”が確認されると、ステップS35で排出ポンプP8を駆動し、ファイナルフィルター40を通過させて、充填タンク51にフルボ酸が添加された天然水を送出する。ステップS36で充填タンク51の水位が所定の水位になったとき、ステップS6でペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器60aに順次充填する充填工程を行い、ステップS37で充填の完了を判断すると、このルーチンを脱する。
ステップS41からステップS55でなる図3の「フルボ酸供給ルーチン」は、次のようにバッヂ処理される。
まず、ステップS41でフルボ酸貯留タンク22の水位が所定以上であるか判断する。即ち、本実施の形態1では、フルボ酸はプレフィルター21で濾過されたのち、添加ポンプP5及び添加バルブV5によって混合タンク30に収容された天然水に応じた所定の供給量及び添加速度で添加することから、少なくともフルボ酸貯留タンク22にて所定以上の水位が確保されていることが添加ポンプP5の作動条件となる。ステップS41でフルボ酸貯留タンク22の水位が所定以上ない場合、ステップS43で、汲み取りポンプP4を駆動し、フルボ酸をフルボ酸タンク20からプレフィルター21へと通過させてフルボ酸貯留タンク22に供給する。
なお、プレフィルター21について独立して逆洗浄する構成とした場合には、ステップS43で汲み取りポンプP4を駆動するルーチンの前に、ステップS42としてプレフィルター21が逆洗中であるか判断するプログラムを組み込むことができる。つまり、ステップ42でプレフィルター21の逆洗浄が行われていないと判断したとき、ステップ43に進み、フルボ酸タンク20からフルボ酸原液を汲み取るポンプP4が駆動するプログラムとすることができる。
ステップS43で汲み取りポンプP4を駆動し、ステップS44でフルボ酸貯留タンク22の水位が所定以上と認識されると、ステップS45で汲み取りポンプP4を停止する。そして、ステップS46で汲み取りポンプP4の停止完了が検出されると、ステップS47で混合タンク30に天然水の供給が行われているか否かが判断される。また、ステップS41でフルボ酸貯留タンク22の水位が所定以上ある場合にも、ステップS47で混合タンク30に天然水の供給が行われているか否かが判断され、混合タンク30に天然水の供給が行われていると判断されるまで次に進まない。
ステップS47で混合タンク30の水位の上昇が確認され天然水の供給が行われていると判断されると、ステップS48で排出許可フラグを“0”に設定し、ステップS49で混合タンク30の水位が所定の水位に達したかを判断する。
混合タンク30が所定の水位に達したとき、ステップS50で撹拌手段32及び循環手段を構成する循環ポンプP7を駆動し、そして、ステップ51で添加ポンプP5を駆動し、ステップ52で所定の添加速度でフルボ酸の供給を開始する。フルボ酸の供給は、ステップS53で所定値になるまで行われる。
ステップS53で供給したフルボ酸が所定値になったと判断したとき、ステップS54で撹拌手段32及び循環ポンプP7を駆動してからの経過時間を計測し、所定時間撹拌していたとき、混合タンク30内の天然水とフルボ酸が均一に混合されたとしてステップS55で排出許可フラグを“1”に設定し、このルーチンを脱する。
即ち、「フルボ酸供給ルーチン」では、混合タンク30に収容された所定量の天然水に対して所定量のフルボ酸を投入し、撹拌手段32及び循環径路33で均一になるまで所定時間撹拌し、その作業が完了したとき、排出許可フラグを“1”に設定し、準備態勢が完了したことを明示するルーチンである。
ステップS51からステップS54でなる図4の「キャップ処理ルーチン」は、次のようにバッヂ処理される。
「キャップ処理ルーチン」では、ステップS51でペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器60aのキャップ60bをコンベアに投入し搭載すると、ステップS52でスチーム殺菌を行い、ステップS53で無菌エアーブロー処理により、強制的に水分を除去して乾燥を行い、更に、ステップS54で紫外線殺菌を行う。
即ち、「キャップ処理ルーチン」では、キャップ60bをコンベアに搭載し、スチーム殺菌を行い、それを乾燥させ、かつ、紫外線殺菌を行うものである。
次に、メインプログラムである図5の「ボトル処理ルーチン」を説明する。ステップS1からステップS11でなる「ボトル処理ルーチン」は、次のようにバッヂ処理される。
ステップS1でペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の何れかの容器60aをコンベアに投入し搭載すると、ステップS2で人為的な目視検査を行い、不良品をコンベアラインから除去する。次いで、ステップS3で消毒薬により殺菌洗浄を行う。ステップS4で殺菌洗浄液を除去する濯ぎ洗浄を行い、ステップS3で使用した薬剤等を完全に落とす。このため、洗浄には、濾過した天然水を使用している。更に、ステップS5でビンロウ紫外線殺菌を行うことにより、ボトルの消毒を完成させる。
続いて、「フルボ酸供給ルーチン」及び「天然水処理ルーチン」の結果を使用し、即ち、ステップS6でペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器60aに順次充填する充填工程を行い、充填の完了により、「キャップ処理ルーチン」の結果を利用して、ステップS7でキャップ60bによる密栓を行う。次に、ステップS8で製造日、賞味期限等を印字したラベルを貼着し、ステップS9で外観の目視検査を行う。そして、ステップS10でウェイトチェックを行い、ステップS11で箱詰めし、搬送し、出荷する。
このようにして、本実施の形態1では、天然水1Lに対してフルボ酸の添加量(含有量)が0.8mg〜80mgの範囲内となるよう、天然水にフルボ酸を添加し、フルボ酸を添加した天然水を0.2μm以下のフィルターに通したのち、容器60aに充填し、キャップ60bで密閉した密閉容器入り清涼飲料水が得られる。
ここで、フルボ酸(fulvic acid)とは、動植物の遺骸が分解や重合を繰り返してできる腐植物質(humic substances)の一種である。腐植物質は、一般的に、土壌、湖沼水、河川水、海洋水、地質堆積物、石炭、草炭、泥炭、褐炭、風化炭、地下かん水等に広く分布しており、酸及びアルカリへの溶解性の違いによりフルボ酸またはフミン酸(腐植酸)またはヒューミンの三つに分類される。このうちのフルボ酸は、ミネラル等の生物を構成する成分を多く含んでいる複合体で、酵素等のように特定の分子構造を持つ物質ではなく無定形の高分子有機酸であり、一つの分子であると仮定した場合の分子量が数千程度で、酸及びアルカリに可溶なすべてのpH条件下で水溶性を示す。なお、フルボ酸は、厚生労働省から食品添加物として使用されるものとして認可されており、一般に食品として飲食に供されるものであって極めて安全な物質であると認められている。
フルボ酸の特性としては、一般的に、官能基が多く、官能基の中でもカルボキシル基を有することで、キレート作用により容易にミネラルに結合してミネラルを可溶化し、フルボ酸自身の分子錯体の一部として有機ミネラルを豊富に含む。特に、生体に有益なCa、Mg、Naを自然界と同様の構成でバランス良く豊富に含む。また、ミネラル以外にもアミノ酸、酵素、ビタミン等を豊富に含む。さらに、比較的分子量が小さく自然界の電解質でもあることから、細胞への吸収率が高く、また、フルボ酸のフリーラジカルが状況に応じて電子供与体や電子受容体として働くことによる酸化・還元作用を有する。そして、フルボ酸の物理的分子構造と化学的電荷特性によって水銀、カドミウム、鉛、ヒ素等の重金属を吸着し身体から排出する有害物質吸着排出作用(浄化作用)が知られており、その他にも、細胞賦活作用(例えば、呼吸器官等の酵素活性を促進させ基礎代謝等を増進させる)や、免疫促進作用等の特性が一般的に知られている。また、フルボ酸が有しているカルボキシル基、アミノ基、フェノール水酸基等の官能基に、アンモニア、アミン等の悪臭成分が吸着結合することによる消臭作用も知られている。
したがって、天然水にフルボ酸を添加してなる本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水によれば、フルボ酸のキレート作用によってフルボ酸中のミネラルのみならず天然水中に含まれるミネラルも有機化(イオン化)され吸水性が高まることから、更には、キレート化によって有機ミネラルを豊富に含むフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用摂取により、体内へのミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給、特に、自然界と同様のミネラル構成でバランスの良いミネラル補給が可能となる。
即ち、本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水においては、フルボ酸を添加することで飲料水中にはフルボ酸のキレート作用により有機化されたミネラルが多く含まれることになるから、ミネラルの吸収性を高めることができ、効率的なミネラル補給が可能となる。
また、フルボ酸のキレート作用により、飲用摂取した際には、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質をキレート化して排出する浄化作用も期待できる。更には、フルボ酸の抗酸化作用により、飲用摂取した際には、体内の活性酸素除去も期待できる。その他にも、フルボ酸が有しているカルボキシル基、アミノ基、フェノール水酸基等の官能基に、アンモニア、アミン等の悪臭成分が吸着結合することによる口臭予防効果も期待できる。加えて、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化が防止されて風味の劣化が抑制され、非加熱であっても長期間良好な風味が維持される効果が期待できる。
特に、添加するフルボ酸の添加量を、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内とすることで、フルボ酸によって天然水の風味や外観等が損なわれることもなく、また、フルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にでき、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性が維持される。特に、pHが6.8〜7.8の範囲内である天然水を使用した場合、原水である天然水のpH特性により身体との相性も良く、フルボ酸を添加した天然水の吸収率を高めることが可能である。
ここで、天然水のpH値が一般的に5以上であるのに対し、この天然水に添加するフルボ酸が酸性(本実施の形態1では、pH=2.0〜2.5)であることから、これらを混合する際には、急激なpH変化が生じ、それによって、溶解ミネラル量が安定せず、天然水及びフルボ酸の混合時や、その後の製造工程や製品化後における環境条件の変化により、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出し、安定した品質が得られない恐れがある。
しかしながら、本実施の形態1においては、天然水とフルボ酸を混合する混合形態が、混合タンク30内に収容された天然水に対してフルボ酸を添加するものであり、特に、天然水に添加するフルボ酸の添加速度を20mg/s〜200mg/sの範囲内とし、時間をかけて天然水にフルボ酸を添加させている。また、攪拌手段32によって迅速にフルボ酸が天然水中に均一な分布状態となり、更に、循環手段としての混合タンク30に形成された循環径路33及び循環径路33中の循環ポンプP7によって、天然水に対して添加したフルボ酸が比重の影響を受け難いように流れが形成され、天然水及びフルボ酸の均一な混合状態とする攪拌が促進される。
したがって、本実施の形態1では、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することによる急激なpH変化が生じ難く、pHが安定化しやすい。よって、溶解ミネラル量が安定することから、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出する事態は防止される。このため、安定した品質となり、ミネラル吸収の低下も防止される。
また、原水の天然水が多くの異物・不純物を含む場合、フルボ酸が添加された際に、フルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応して不必要な化合物を生成し、フルボ酸の有効特性が低下する恐れがある。
しかし、本実施の形態1においては、フルボ酸が添加される天然水は、フルボ酸が添加される前に30μm以下のフィルターとしての一次フィルター11及びニ次フィルター13を通過させて濾過したものであることから、30μm以下のフィルターとしての一次フィルター11及びニ次フィルター13によって天然水中の鉱物種類等の異物・不純物が除去されており、天然水及びフルボ酸を混合した際にフルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応することによるフルボ酸の有効特性の低下は防止される。
さらに、混合タンク30において天然水に添加させるフルボ酸も、天然水への添加前に20μm以下のフィルターとしてのプレフィルター21を通過させることにより濾過されて澱等の異物が除去されていることから、有効なフルボ酸が多い。
加えて、本実施の形態1では、フルボ酸が添加された天然水は、0.2μm以下のフィルターとしてのファイナルフィルター40を通過させることによって除菌及び異味、異臭、不純物が除去されることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理及び加熱による殺菌処理を行うことなく容器に非加熱除菌常温充填可能である。故に、殺菌のために温度を上昇させないから、加熱処理によるフルボ酸のミネラル等の有益成分の分解・破壊や、ミネラル分の沈殿の恐れはない。また、薬剤による殺菌処理を行わないことによって、更には、殺菌のために温度を上昇させないことによって、フルボ酸が添加された天然水の薬剤処理及び加熱処理による酸化変質や風味の劣化もなく、加熱による溶存酸素の減少もないため、天然水の本来の風味を生かすことができる。
こうして、本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法によれば、フルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水が得られる。
なお、本実施の形態1においては、上述の如く、天然水に対し所定の添加速度でフルボ酸を添加することにより、天然水及びフルボ酸の混合時のpHの安定化を図り、ミネラルの凝集を防止しているが、仮に、混合時にミネラルの凝集による沈殿が生じても、かかる沈殿は、フルボ酸が添加された天然水を0.2μm以下のフィルターとしてのファイナルフィルター40に通過させる際、除去することができる。あるいは、周囲の流速により解かすことができて0.2μm以下となることから、密閉容器入り清涼飲料水を飲用しても舌触りに異物感が残らない。
また、本実施の形態1においては、除菌効果を有する0.2μm以下のフィルターとしてのファイナルフィルター40の前(上流側)に、原水としての天然水を濾過する30μm以下のフィルターとしての一次フィルター11及びニ次フィルター13、並びに、フルボ酸の原液を濾過する20μm以下のフィルターとしてのプレフィルター21を配設し、順次細かいものを濾過することにより0.2μm以下のフィルターの目詰まりを少なくして負荷が軽減されるように設計されており、0.2μm以下のフィルターの濾過効率を長時間良好に維持することできる。
なお、本発明において天然水に添加するフルボ酸は、腐植土層等から抽出した天然物のものであっても、廃木材等を発酵させて人工的に合成したものであってもよく、その抽出源は特に限定されず、また、抽出方法、成分組成等も特に限定されるものではない。
以上のように、本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、汲み上げポンプP1で汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターとして一次フィルター11及びニ次フィルター13に通過させることにより濾過するステップS28乃至ステップS31からなる天然水濾過工程と、濾過した天然水を混合タンク30に収容するステップS32からなる収容工程と、混合タンク30に収容された天然水に添加させるフルボ酸をポンプP4が駆動されて添加前に20μm以下のフィルターとしてプレフィルター21に通過させることにより濾過するステップS43乃至ステップS46からなるフルボ酸濾過工程と、混合タンク30に収容された天然水に対して濾過したフルボ酸をポンプP5が駆動されて添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段32と、循環手段として混合タンク30に形成された循環径路33及び循環ポンプP7とによって均一に混合するステップS50乃至ステップS55からなる混合工程と、混合タンク30からフルボ酸が添加された天然水をステップS35で排出ポンプP8が駆動されて0.2μm以下のフィルターとしてファイナルフィルター40に通過させることにより除菌濾過する除菌濾過工程と、除菌濾過したフルボ酸が添加された天然水を容器60aに非加熱除菌常温充填し、かかる容器60aをキャップ60bで密閉するステップS6及びステップS7からなる容器充填工程を具備するものである。
即ち、この実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、ステップS28乃至ステップS31からなる天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13に通過させることにより濾過し、ステップS32からなる収容工程で、濾過した天然水を混合タンク30に収容し、ステップS43乃至ステップS46からなるフルボ酸濾過工程で、混合タンク30に収容した天然水に添加させるフルボ酸を添加前に20μm以下のプレフィルター21に通過させることにより濾過し、ステップS50乃至ステップS55からなる混合工程で、混合タンク30内の天然水に対して濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で投入し、攪拌手段32、及び混合タンク30に設けた循環径路33と循環ポンプP7とからなる循環手段によって均一な混合状態とし、そして、除菌濾過工程で、混合タンク30からフルボ酸が添加された天然水を0.2μm以下のファイナルフィルター40を通過させることにより精密濾過処理を施して除菌及び異味、異臭、不純物を除去し、ステップS6及びステップS7からなる容器充填工程で、除菌濾過したフルボ酸が添加された天然水を容器60aに非加熱除菌常温充填し、キャップ60bで密栓するものである。
そして、本実施の形態1では、天然水に対して添加するフルボ酸は、天然水1Lに対して0.8mg〜80mgの範囲内としたものである。
故に、本実施の形態1の密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に、天然水1Lに対する添加量が0.8mg〜80mgの範囲内となるようにフルボ酸を添加し、フルボ酸を添加した天然水を0.2μm以下のファイナルフィルター40に通したのち、容器60aに充填し、キャップ60bで密閉してなるものである。
したがって、フルボ酸を添加することで飲料水中にフルボ酸のキレート作用により有機化されたミネラルが多く含まれることになるから、また、有機ミネラルを豊富に含むフルボ酸自身の吸収性も高いことから、飲用した際には、ミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。
また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、非加熱の場合であっても長期間良好な風味を維持できる。
特に、添加するフルボ酸の添加量を、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内とすることで、フルボ酸によって天然水の風味や外観等に影響を及ぼすこともなく、また、フルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にできて所望の使用濃度を実現し易く、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
そして、本実施の形態1では、混合タンク30内に収容された天然水に対してフルボ酸を添加するものであり、特に、天然水に添加するフルボ酸の添加速度を20mg/s〜200mg/sの範囲内としていることから、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することによる急激なpH変化が生じ難く、pHが安定化しやすい。よって、溶解ミネラル量が安定することから、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でも、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出する事態は防止される。このため、安定した品質となり、また、ミネラル吸収の向上を図ることができる。
加えて、攪拌手段32によって迅速にフルボ酸が天然水中に均一な分布状態となり、さらにに、循環手段としての混合タンク30に設けた循環径路33及び循環径路33中の循環ポンプP7によって、天然水に対して添加したフルボ酸が比重の影響を受け難いように流れが形成され、天然水及びフルボ酸の均一な混合状態とする攪拌が促進される。即ち、迅速にフルボ酸を天然水中に均一に分布させることができるから、迅速に全体のpHを安定化させてミネラルの凝集を防止できる。
しかも、フルボ酸が添加される天然水は、フルボ酸が添加される前に30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13を通過させて濾過したものであることから、30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13によって天然水中の鉱物種類等の異物・不純物が除去されており、天然水及びフルボ酸を混合した際にフルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応することによるフルボ酸の有効特性の低下は防止される。
さらに、混合タンク30において天然水に添加させるフルボ酸も、天然水への添加前に20μm以下のプレフィルター21を通過させることにより澱(フルボ酸原液中のミネラル沈殿物)等の異物が除去されることから、フルボ酸原液中のミネラル沈殿物を核とした凝集の進行が抑えられ、天然水に有効なフルボ酸を多く添加することができる。
加えて、本実施の形態1では、フルボ酸が添加された天然水は、0.2μm以下のファイナルフィルター40を通過させることによって除菌及び異味、異臭、不純物が除去されることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理及び加熱による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができる。よって、殺菌のために温度を上昇させないから、加熱処理によるフルボ酸のミネラル等の有益成分の分解・破壊や、ミネラル分の沈殿の恐れはない。また、薬剤による殺菌処理を行わないことによって、更には、殺菌のために温度を上昇させないことによって、薬剤処理及び加熱処理によるフルボ酸が添加された天然水の酸化変質や風味の劣化もなく、加熱による溶存酸素の減少もないため、天然水の本来の風味を生かすことができる。
このようにして、フルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法となる。
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法について、製造方法の全体装置を示した図6、及び、天然水処理を示すフローチャートの図7を参照して、説明する。
図6において、汲み上げポンプP1、汲み上げバルブV1、一次フィルター11、切替バルブV2、排水バルブV4、循環ポンプP2、天然水補助タンク12、供給バルブV3、供給ポンプP3、ニ次フィルター13、フルボ酸タンク20、汲み取りポンプP4、供給バルブV4、プレフィルター21、切替バルブV6、排水バルブV6a、循環ポンプP6、フルボ酸貯留タンク22、添加ポンプP5、添加バルブV5、混合タンク30、排出バルブV7、排出ポンプP8までは上記実施の形態1と形式的には、相違するものはない。
正確には、ファイナルフィルター40から相違しており、本実施の形態2では、フルボ酸が添加された天然水は、ファイナルフィルター40を通過後、加熱殺菌され、密閉容器に充填される。
即ち、上記実施の形態1では、ファイナルフィルター40には0.2μm以下のフィルターを使用して除菌機能を持たせることにより、フルボ酸が添加された天然水は非加熱除菌とし、クリーンルーム50内で密閉容器に充填した。
これに対し、本実施の形態2では、85℃、30分の加熱殺菌を行うとし、ファイナルフィルター40は、少なくとも精密濾過により異味、異臭、不純物を除去できる程度の濾過性能を有していればよく、濾過精度(ポアサイズ)が1μm以下のフィルターを使用する。負荷の軽減のためには、例えば、1μm〜5μmのフィルターと0.5μm以下のフィルターとを併用して実施できる。
そして、ファイナルフィルター40を通過させた以降の処理は、クリーンルーム50で行うことなく、フルボ酸が添加され天然水は、ファイナルフィルター40を通過後、熱交換が可能な所定の蒸気圧の螺旋状の加熱管路を配設した加熱タンク70に収容され、ここで、何れの場所であっても、85℃、30分保持されるように加熱される。加熱は、加熱タンク70に配設されたヒータ70aによって加熱してもよいし、加熱蒸気で加熱してもよい。ヒータ70aによる電気加熱の場合には、スイッチSWのオン・オフによって制御することができる。また、加熱タンク70には温度を均一化するための撹拌手段70bが設けられている。
図6の加熱タンク70は1個設けた事例で説明しているが、加熱時間を30分に限りなく近くするには、加熱タンク70を容器60aに対する充填速度に合致して2台または3台以上設けることもできる。
加熱タンク70で85℃、30分に保持されるように加熱殺菌したフルボ酸が添加された天然水は、ポンプP9によって所定の充填速度で、液体充填機60により容器60aに充填される。
液体充填機60では、ペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器60aにフルボ酸が添加された天然水を充填し、充填した後に容器60aのキャップ60bで密閉する。必要に応じて、85℃、30分保持した余熱が存在するから、水槽内を潜らせることにより、キャップ60bで密栓した容器60aごと冷却し、フルボ酸が添加された天然水の味を変化させないようにすることもできる。
ここで、本実施の形態2の天然水処理ルーチンは、図7に示したように、ステップ35の排出ポンプP8の駆動までは、上記実施の形態1と同様であり、それ以降の処理が相違する。
即ち、ステップS34で排出許可フラグの“1”が確認されると、ステップS35で排出ポンプP8を駆動し、ファイナルフィルター40を通過させて、加熱タンク70にフルボ酸が添加された天然水を送出する。ステップS36aで加熱タンク70の水位が所定の水位になったとき、付設しているヒータ70aに電力を供給するリレーSWを閉じ、同時に撹拌手段70bで撹拌を行う。ステップS36bで所定温度、例えば、85℃に到達したか判断し、また、ステップS36cでその温度が30分経過したかを判断し、所定温度で、所定時間加熱したとき、ステップS6でペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器60aに順次充填する充填工程を行い、ステップS37で充填の完了を判断すると、このルーチンを脱する。
このようにして、本実施の形態2では、天然水1Lに対してフルボ酸の添加量(含有量)が0.8mg〜80mgの範囲内となるよう、天然水にフルボ酸を添加し、フルボ酸を添加した天然水を1μm以下のフィルターに通して精密濾過を行い、かつ、85℃、30分の加熱殺菌を行い、容器60aに充填し、キャップ60bで密閉した密閉容器入り清涼飲料水が得られる。
なお、本実施の形態2では、加熱タンク70で85℃、30分保持するものであるが、基本的に混合タンク30から液体充填機60までの経路で、例えば、管路で85℃、30分保持する構成としてもよい。何れにせよ、フルボ酸が添加された天然水をペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等の容器60aに充填する前に85℃、30分間加熱できればよい。
このように、本実施の形態2の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、汲み上げポンプP1で汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターとして一次フィルター11及びニ次フィルター13に通過させることにより濾過するステップS28乃至ステップS31からなる天然水濾過工程と、濾過した天然水を混合タンク30に収容するステップS32からなる収容工程と、混合タンク30に収容した天然水に添加させるフルボ酸をポンプP4が駆動されて添加前に20μm以下のフィルターとしてプレフィルター21に通過させることにより濾過するステップS43乃至ステップS46からなるフルボ酸濾過工程と、混合タンク30に収容された天然水に対して濾過したフルボ酸を添加ポンプP5が駆動されて添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段32と、循環手段として混合タンク30に形成された循環径路33及び循環ポンプP7とによって均一に混合するステップS50乃至ステップS55からなる混合工程と、混合タンク30からフルボ酸が添加された天然水をステップS35で排出ポンプP8が駆動されて1μm以下のフィルターとしてファイナルフィルター40に通過させることにより精密濾過する精密濾過工程と、精密濾過したフルボ酸が添加された天然水を容器60aに充填し、かかる容器60aをキャップ60bで密閉するステップS6及びステップS7からなる容器充填工程と、混合工程で天然水にフルボ酸を添加したのちで、容器充填工程に至るまでの間に85℃、30分の加熱殺菌を行う、例えば、加熱タンク70のように独立させて制御可能なタンクで管理するステップS36b及びステップS36cからなる加熱工程を具備するものである。
即ち、この実施の形態2の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、ステップS28乃至ステップS31からなる天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13に通過させることにより濾過し、ステップS32からなる収容工程で、濾過した天然水を混合タンク30に収容し、ステップS43乃至ステップS46からなるフルボ酸濾過工程で、混合タンク30に収容した天然水に添加させるフルボ酸を添加前に20μm以下のプレフィルター21に通過させることにより濾過し、ステップS50乃至ステップS55からなる混合工程で、混合タンク30内の天然水に対して濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で投入し、攪拌手段32、及び混合タンク30に形成された循環径路33と循環ポンプP7とからなる循環手段によって均一な混合状態とし、そして、精密濾過工程で、混合タンク30からフルボ酸が添加された天然水を1μm以下のファイナルフィルター40に通過させることにより精密濾過処理を施して異味、異臭、不純物を除去し、ステップS6及びステップS7からなる容器充填工程で、精密濾過したフルボ酸が添加された天然水を容器60aに充填し、キャップ60bで密栓するものである。そして、混合工程で天然水にフルボ酸を添加したのちで、容器60aに充填する間に85℃、30分の加熱殺菌を行うステップS36b及びステップS36cからなる加熱殺菌工程を設けたものである。
そして、本実施の形態2でも、天然水に対して添加するフルボ酸は、天然水1Lに対して0.8mg〜80mgの範囲内としたものである。
故に、本実施の形態2の密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に、天然水1Lに対する添加量が0.8mg〜80mgの範囲内となるようにフルボ酸を添加し、フルボ酸を添加した天然水を1μm以下のフィルターのファイナルフィルター40を通して精密濾過を行い、かつ、85℃、30分の加熱殺菌を行い、容器60aに充填し、キャップ60bで密閉してなるものである。
したがって、本実施の形態2においても、フルボ酸を添加することで飲料水中にフルボ酸のキレート作用により有機化されたミネラルが多く含まれることになるから、飲用した際には、ミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。
また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、長期間良好な風味を維持できる。
特に、添加するフルボ酸の添加量を、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内とすることで、フルボ酸によって天然水の風味や外観等に影響を及ぼすこともなく、また、フルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にできて所望の使用濃度を実現し易く、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
そして、本実施の形態2でも、混合タンク30内に収容された天然水に対してフルボ酸を添加するものであり、特に、天然水に添加するフルボ酸の添加速度を20mg/s〜200mg/sの範囲内としていることから、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することによる急激なpH変化が生じ難く、pHが安定化しやすい。よって、溶解ミネラル量が安定することから、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でも、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出する事態は防止される。このため、安定した品質となり、また、ミネラル吸収の向上を図ることができる。
加えて、攪拌手段32によって迅速にフルボ酸が天然水中に均一な分布状態となり、さらにに、循環手段としての混合タンク30に設けた循環径路33及び循環径路33中の循環ポンプP7によって、天然水に対して添加したフルボ酸が比重の影響を受け難いように流れが形成され、天然水及びフルボ酸の均一な混合状態とする攪拌が促進される。即ち、迅速にフルボ酸を天然水中に均一に分布させることができるから、迅速に全体のpHを安定化させてミネラルの凝集を防止できる。
しかも、フルボ酸が添加される天然水は、フルボ酸が添加される前に30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13を通過させて濾過したものであることから、30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13によって天然水中の鉱物種類等の異物・不純物が除去されており、天然水及びフルボ酸を混合した際にフルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応することによるフルボ酸の有効特性の低下は防止される。
さらに、混合タンク30において天然水に添加させるフルボ酸も、天然水への添加前に20μm以下のプレフィルター21を通過させることにより澱(フルボ酸原液中のミネラル沈殿物)等の異物が除去されることから、フルボ酸原液中のミネラル沈殿物を核とした凝集の進行が抑えられ、天然水に有効なフルボ酸を多く添加することができる。
ここで、本実施の形態2では、フルボ酸が添加された天然水は、1μm以下のファイナルフィルター40を通過させることによって異味、異臭、不純物が除去され、混合工程で天然水にフルボ酸を添加したのちで、容器充填工程に至る間に85℃、30分の加熱殺菌工程によって菌を死滅させることができることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができる。薬剤による殺菌処理を行わないことによって、フルボ酸が添加された天然水の薬剤処理による風味劣化の恐れはない。さらに、殺菌に要する温度が85℃、30分であるから、加熱によってフルボ酸の異味、異臭が生じることもない。仮に、原料水に塩素処理による殺菌処理を行った場合でも、フルボ酸が有機ハロゲン化物の脱塩素化機能を有することから、天然水にフルボ酸が添加されていることで塩素分を除去する脱塩素処理を省略できる可能性があり、また、薬剤による風味劣化を抑える効果も期待できる。
なお、本実施の形態2においても、天然水に対し所定の添加速度でフルボ酸を添加することにより、天然水及びフルボ酸の混合時のpHの安定化を図り、ミネラルの凝集を防止しているが、仮に、混合時にミネラルの凝集による沈殿が生じても、かかる沈殿は、フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターとしてのファイナルフィルター40に通過させる際、除去することができる。あるいは、周囲の流速により解かすことができて1μm以下となることから、密閉容器入り清涼飲料水を飲用しても舌触りに異物感が残らない。
また、本実施の形態2でも、異味、異臭、不純物を除去する1μm以下のフィルターとしてのファイナルフィルター40の前(上流側)に、原水としての天然水を濾過する30μm以下のフィルターとしての一次フィルター11及びニ次フィルター13、及び、フルボ酸の原液を濾過する20μm以下のフィルターとしてのプレフィルター21を配設し、順次細かいものを濾過することにより1μm以下のフィルターの目詰まりを少なくして負荷が軽減されるように設計されており、1μm以下のフィルターの濾過効率を長時間良好に維持することできる。
このようにして、本実施の形態2においても、フルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法となる。
[実施の形態3]
続いて、本発明の実施の形態3の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法について、製造方法の全体装置を示した図8、及び、ボトル処理を示すメインフローチャートの図9を参照して説明する。
図8において、汲み上げポンプP1、汲み上げバルブV1、一次フィルター11、切替バルブV2、排水バルブV4、循環ポンプP2、天然水補助タンク12、供給バルブV3、供給ポンプP3、ニ次フィルター13、フルボ酸タンク20、汲み取りポンプP4、供給バルブV4、プレフィルター21、切替バルブV6、排水バルブV6a、循環ポンプP6、フルボ酸貯留タンク22、添加ポンプP5、添加バルブV5、混合タンク30、排出バルブV7、排出ポンプP8までは上記実施の形態1と形式的には、相違するものはない。
正確には、ファイナルフィルター40から相違しており、本実施の形態3では、フルボ酸が添加された天然水は、ファイナルフィルター40を通過し、容器に充填され密閉されたのち、加熱殺菌される。
即ち、上記実施の形態1では、ファイナルフィルター40には0.2μm以下のフィルターを使用して除菌機能を持たせることにより、フルボ酸が添加された天然水は非加熱除菌とし、クリーンルーム50内で密閉容器に充填した。
これに対し、本実施の形態3では、85℃、30分の加熱殺菌を行うとし、ファイナルフィルター40は、少なくとも、精密濾過により異味、異臭、不純物を除去できる程度の濾過性能を有していればよく、濾過精度(ポアサイズ)が1μm以下のフィルターを使用する。負荷の軽減のためには、例えば、1μm〜5μmのフィルターと0.5μm以下のフィルターとを併用して実施できる。
そして、本実施の形態3においては、ファイナルフィルター40を通過させた以降の処理は、クリーンルーム50で行うことなく、フルボ酸が添加された天然水は、ファイナルフィルター40を通過後、充填タンク51に収容され、ポンプP9の駆動により所定の充填速度で、充填タンク51から液体充填機60で容器60aとしてのペットボトル、アルミニウム缶、スチール缶等に充填され、容器60aのキャップ60bで密閉される。
さらに、本実施の形態3では、この充填の終了によって、85℃の湯61aを供給して85℃に温度調節した温水容器61に、フルボ酸が添加された天然水が充填されキャップ60bで密閉された容器60aを投入し、30分間その状態を維持して加熱殺菌を行う。必要に応じで、その後、密閉した容器60aごと図示しない冷却容器容等にて冷却し、フルボ酸を添加した天然水の味を変化させないようにする。
ここで、本実施の形態3では、「ボトル処理ルーチン」が、上記実施の形態1と一部相違するから、この相違する部分のみを説明すると、図9のフローチャートに示されるように、ステップS7でフルボ酸添加の天然水が充填された容器60aに対してキャップ60bによる密栓を行ったのちは、ステップS7aで85℃に温度調節した温水容器61に投入し、ステップS7bで、投入後30分経過したかを判断する。そして、投入後30分経過したとき、ステップS7cで温水容器61から脱出する。その後は、上記実施の形態1と同様、ステップS8で製造日、賞味期限等を印字したラベルを貼着し、ステップS9で外観の目視検査を行い。ステップS10でウェイトチェックを行い、ステップS11で箱詰めし、搬送し、出荷する。
このようにして、本実施の形態3では、天然水1Lに対してフルボ酸の添加量(含有量)が0.8mg〜80mgの範囲内となるよう、天然水にフルボ酸を添加し、フルボ酸を添加した天然水を1μm以下のフィルターに通して精密濾過した後、容器60aに充填してキャップ60bで密閉し、そして、85℃、30分の加熱殺菌を行った密閉容器入り清涼飲料水が得られる。
このように、本実施の形態3の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、汲み上げポンプP1で汲み上げた天然水を30μm以下のフィルターとして一次フィルター11及びニ次フィルター13に通過させることにより濾過するステップS28乃至ステップS31からなる天然水濾過工程と、濾過した天然水を混合タンク30に収容するステップS32からなる収容工程と、混合タンク30に収容した天然水に添加させるフルボ酸をポンプP4が駆動されて添加前に20μm以下のフィルターとしてプレフィルター21に通過させることにより濾過するステップS43乃至ステップS46からなるフルボ酸濾過工程と、混合タンク30に収容された天然水に対して濾過したフルボ酸を添加ポンプP5が駆動されて添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で添加し、攪拌手段32と、循環手段として混合タンク30に形成された循環径路33及び循環ポンプP7とによって均一に混合するステップS50乃至ステップS55からなる混合工程と、混合タンク30からフルボ酸が添加された天然水をステップS35で排出ポンプP8が駆動されて1μm以下のフィルターとしてファイナルフィルター40に通過させることにより精密濾過する精密濾過工程と、精密濾過したフルボ酸が添加された天然水を容器60aに充填し、かかる容器60aをキャップ60bで密閉するステップS6及びステップS7からなる容器充填工程と、85℃の湯61aが入った温水容器61に容器充填工程でフルボ酸添加の天然水が充填され密閉された容器60aを入れて、85℃、30分の加熱殺菌を行うステップS7bからなる加熱殺菌工程を具備するものである。
即ち、この実施の形態3の密閉容器入り清涼飲料水の製造方法は、ステップS28乃至ステップS31からなる天然水濾過工程で、汲み上げた天然水を30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13に通過させることにより濾過し、ステップS32からなる収容工程で、濾過した天然水を混合タンク30に収容し、ステップS43乃至ステップS46からなるフルボ酸濾過工程で、混合タンク30に収容した天然水に添加させるフルボ酸を添加前に20μm以下のプレフィルター21に通過させることにより濾過し、ステップS50乃至ステップS55からなる混合工程で、混合タンク30内の天然水に対して濾過したフルボ酸を添加速度20mg/s〜200mg/sの範囲内で投入し、攪拌手段32、及び混合タンク30に形成された循環径路33と循環ポンプP7とからなる循環手段によって均一な混合状態とし、そして、精密濾過工程で、混合タンク30からフルボ酸が添加された天然水を1μm以下のファイナルフィルター40に通過させることにより精密濾過処理を施して異味、異臭、不純物を除去し、ステップS6及びステップS7からなる容器充填工程で、精密濾過したフルボ酸が添加された天然水を容器60aに充填し、キャップ60bで密栓するものである。そして、容器充填工程でフルボ酸添加の天然水が充填されキャップ60bで密閉された容器60aを85℃、30分で加熱殺菌を行うステップS7bからなる加熱殺菌工程を設けたものである。
そして、本実施の形態3でも、天然水に対して添加するフルボ酸は、天然水1Lに対して0.8mg〜80mgの範囲内としたものである。
故に、本実施の形態3の密閉容器入り清涼飲料水は、天然水に、天然水1Lに対する添加量が0.8mg〜80mgの範囲内となるようにフルボ酸を添加し、フルボ酸を添加した天然水を1μm以下のフィルターのファイナルフィルター40を通して精密濾過を行い、容器60aに充填し、容器60aをキャップ60bで密閉し、そして、85℃、30分の加熱殺菌を行ってなるものである。
したがって、本実施の形態3においても、フルボ酸を添加することで飲料水中にフルボ酸のキレート作用により有機化されたミネラルが多く含まれることになるから、飲用した際には、ミネラルの吸収が増進され、効率的なミネラル補給が可能となる。
また、フルボ酸のキレート作用により、体内に蓄積された重金属(水銀、カドミウム、鉛、砒素)等の過剰な有害物質を吸着し排出する浄化作用も期待できる。
さらに、フルボ酸の酸化防止機能により、天然水の酸化を防止して風味の劣化を抑制し、長期間良好な風味を維持できる。
特に、添加するフルボ酸の添加量を、天然水1Lに対して、0.8mg〜80mgの範囲内とすることで、フルボ酸によって天然水の風味や外観等に影響を及ぼすこともなく、また、フルボ酸の添加調整、即ち、所定の添加速度の設定も容易にできて所望の使用濃度を実現し易く、さらに、コストも抑えられる。加えて、天然水1Lに対して添加するフルボ酸が0.8mg〜80mgの範囲内であれば、フルボ酸及び天然水を混合してもpH値の変化が少ないため、ミネラルの凝集が防止され、また、原水である天然水のpH特性も維持される。
そして、本実施の形態3でも、混合タンク30内に収容された天然水に対してフルボ酸を添加するものであり、特に、天然水に添加するフルボ酸の添加速度を20mg/s〜200mg/sの範囲内としていることから、pH値の異なる天然水及びフルボ酸を混合することによる急激なpH変化が生じ難く、pHが安定化しやすい。よって、溶解ミネラル量が安定することから、天然水及びフルボ酸の混合時のみならず、その後の製造工程や製品化後において環境条件が変化した場合でも、天然水中やフルボ酸中のミネラルが凝集して析出する事態は防止される。このため、安定した品質となり、また、ミネラル吸収の向上を図ることができる。
加えて、攪拌手段32によって迅速にフルボ酸が天然水中に均一な分布状態となり、さらにに、循環手段としての混合タンク30に設けた循環径路33及び循環径路33中の循環ポンプP7によって、天然水に対して添加したフルボ酸が比重の影響を受け難いように流れが形成され、天然水及びフルボ酸の均一な混合状態とする攪拌が促進される。即ち、迅速にフルボ酸を天然水中に均一に分布させることができるから、迅速に全体のpHを安定化させてミネラルの凝集を防止できる。
しかも、フルボ酸が添加される天然水は、フルボ酸が添加される前に30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13を通過させて濾過したものであることから、30μm以下の一次フィルター11及びニ次フィルター13によって天然水中の鉱物種類等の異物・不純物が除去されており、天然水及びフルボ酸を混合した際にフルボ酸が天然水中の異物・不純物と反応することによるフルボ酸の有効特性の低下は防止される。
さらに、混合タンク30において天然水に添加させるフルボ酸も、天然水への添加前に20μm以下のプレフィルター21を通過させることにより濾過されて澱(フルボ酸原液中のミネラル沈殿物)等の異物が除去されることからフルボ酸原液中のミネラル沈殿物を核とした凝集の進行が抑えられ、天然水に有効なフルボ酸を多く添加することができる。
ここで、本実施の形態3では、フルボ酸が添加された天然水は、1μm以下のファイナルフィルター40を通過させることによって異味、異臭、不純物が除去され、容器充填後の85℃、30分の加熱殺菌工程によって菌を死滅させることができることから、塩素処理等の薬剤による殺菌処理を行うことなく容器入りを可能とすることができる。薬剤による殺菌処理を行わないことによって、フルボ酸が添加された天然水の薬剤処理による風味劣化の恐れはない。さらに、殺菌に要する温度が85℃、30分であるから、加熱によってフルボ酸の異味、異臭が生じることもない。仮に、原料水に塩素処理による殺菌処理を行った場合でも、フルボ酸が有機ハロゲン化物の脱塩素化機能を有することから、天然水にフルボ酸が添加されていることで、塩素分を除去する脱塩素処理を省略できる可能性があり、また、薬剤による風味劣化を抑える効果も期待できる。
なお、本実施の形態3においても、天然水に対し所定の添加速度でフルボ酸を添加することにより、天然水及びフルボ酸の混合時のpHの安定化を図り、ミネラルの凝集を防止しているが、仮に、混合時にミネラルの凝集による沈殿が生じても、かかる沈殿は、フルボ酸が添加された天然水を1μm以下のフィルターとしてのファイナルフィルター40に通過させる際、除去することができる。あるいは、周囲の流速により解かすことができて1μm以下となることから、密閉容器入り清涼飲料水を飲用しても舌触りに異物感が残らない。
また、本実施の形態3でも、異味、異臭、不純物を除去する1μm以下のフィルターとしてのファイナルフィルター40の前(上流側)に、原水としての天然水を濾過する30μm以下のフィルターとしての一次フィルター11及びニ次フィルター13、及び、フルボ酸の原液を濾過する20μm以下のフィルターとしてのプレフィルター21を配設し、順次細かいものを濾過することにより1μm以下のフィルターの目詰まりを少なくして負荷が軽減されるように設計されており、1μm以下のフィルターの濾過効率を長時間良好に維持することできる。
このようにして、本実施の形態3においても、フルボ酸を有効に用いて効率的なミネラル補給を可能とし、また、品質の安定化を図ることができる密閉容器入り清涼飲料水の製造方法となる。