JP4881472B1 - ペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ペットボトルに充填しても、該ペットボトルから水素がほとんど抜け出ることのないペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法を提供する。
【解決手段】炭酸カルシウム、水酸化カルシウムおよび酸化マグネシウムと精製水とを混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸と精製水を混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸と精製水を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液とする一方、該酸性水溶液に、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび精製水を混合して得られたアルカリ水溶液とを混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造し、更に前記混合溶液を、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで電気分解して水素水原液を製造した後、該水素水原液をミネラルウォーターで８０〜１２０倍希釈する。
【選択図】なし

Description

本発明は、ペットボトルに充填しても、該ペットボトルから水素の分子がほとんど抜け出ることのないペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法に関するものである。

近年、水素が生体内の代表的な活性酸素であるヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）を直接分解し安定な水にすることが判り、それ以来、特に水素水が注目されている。我が国では、４０年以上も前にアルカリイオン整水器、あるいはアルカリイオン(水)生成器が、医療用具として当時の厚生省の認可を得ている。しかしながら、これまで、アルカリイオン水中の何が医療的な各種効果の基になっているのか、明確な答えを見出せないできたのが実状である。ところが、最近電解で生成したアルカリイオン水中の水素が、その主要な成分の一つではないかと考えられるようになってきている。これまで、ペットボトル入りの水素水が数多く販売されてきたが、水素は分子が最も小さいため、ペットボトルから容易に抜け出てしまい、水素水の意味をなさなくなっていた。このため、水素水はアルミパウチ等のアルミ容器入りでないと無理で、然も前記アルミが薄いと長持ちしないということが業界の常識になっていた。

前記のように、ペットボトルに、水に水素ガスを溶解した水素水や水を電解して生成した水素水を充填しても、水素の分子がペットボトルから容易に抜け出してしまうため、例えば、下記特許文献１において開示されているように、水素発生粒子を袋体に充填した水素発生体を、ボトルのキャップに取付け、飲用直前に水と接触させて水素水を生成する手段が公知である。

前記のように、従来は水素水をペットボトルに充填しても、水素の分子が該ペットボトルから容易に抜け出してしまうために、アルミ容器に充填しなければならず、従って高価な水素水を飲用しなければならないという課題があった。

また、特許文献１記載のものは、飲用時に水素発生体を水に浸漬して水素水を生成するが、水素水がどれ位の時間で生成されるのか不明であって、直ちに飲用することはできないという課題があった。

特開２００４−３４４７８３号公報

本発明は、前記課題を解決すべくなされたもので、水素を水中に固定することにより、ペットボトルに充填して、遊離した水素がペットボトルから抜け出すことがあっても、前記水中に固定した水素は安定して水中に滞留し、前記ペットボトルから抜け出すことのない飲用水素水の製造方法を提供しようとするものである。

本発明は、前記課題を解決するために、請求項１記載の発明において、
炭酸カルシウム０．５〜３．０重量％、水酸化カルシウム５．０〜１０．０重量％および酸化マグネシウム０．５〜３．０重量％と精製水８４．０〜９４．０重量％とを混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸３５．０〜５５．０重量％と精製水４５．０〜６５．０重量％を混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸５．０〜１３．０重量％と精製水８７．０〜９５．０重量％を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液とする第１工程と、
前記第１工程で製造されたコロイド状の酸性水溶液と、水酸化カリウム３．０〜７．０重量％、水酸化ナトリウム２．０〜６．０重量％および精製水８７．０〜９５．０重量％を混合して得られたアルカリ水溶液とを混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造する第２工程と、
前記第２工程で製造した混合溶液を、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで電気分解して水素水原液を製造する第３工程と、
前記第３工程により製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍希釈して、水素含有量を０．０１〜０．８ｍｇ／ｌの範囲の飲用水素水を製造する第４工程とにより製造するという方法を採用し、または、
請求項２記載の発明において、
酸化マグネシウム４．０〜１０．０重量％と精製水９０．０〜９６．０重量％とを混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸３０．０〜５０．０重量％に精製水５０．０〜７０．０重量％を混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸６．０〜１３．０重量％に精製水８７．０〜９４．０重量％を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液とする第１工程と、
前記第１工程で製造されたコロイド状の酸性水溶液と、水酸化カリウム２．０〜６．０重量％、水酸化ナトリウム１．５〜５．５重量％に精製水８８．５〜９６．５重量％を混合して得られたアルカリ水溶液とを混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造する第２工程と、
前記第２工程で製造した混合溶液を、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで電気分解して水素水原液を製造する第３工程と、
前記第３工程により製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍希釈して水素含有量を０．０１〜０．８ｍｇ／ｌの範囲の飲用水素水を製造する第４工程とにより製造するという手段、
を採用することにより、上記課題を解決した。

本発明によれば、ペットボトルに充填しても、水中に水素が固定されているため、経時的に一部遊離して水に溶解した水素以外はペットボトルから抜け出ることがないペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法を提供することができる。また、本発明製造方法によって得られる飲用水素水は、水素が水中に安定して固定されているため、加熱殺菌しても水素濃度が低下しないという効果も奏する。

本発明の実施例１の製造工程で製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで１００倍希釈、２００倍希釈および３００倍希釈したときの水素発生量の変化を日単位で測定したデータを示したグラフである。 本発明の実施例１の製造工程で製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで１００倍希釈して、６ヶ月間室内で自然放置して、６ヶ月後の水素発生量の変化を日単位で測定したデータを示したグラフである。 本発明の実施例１の製造工程で製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで１００倍希釈して、製造後３日目から水素発生量の変化を日単位で測定したデータを示したグラフである。 本発明の実施例１の製造工程で製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで１００倍希釈、９０倍希釈および８０倍希釈したときの水素発生量

本発明のペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法における実施例１について詳細に説明する。本発明実施例1に係るペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法は、以下の第１工程〜第４工程により製造される。すなわち、本発明のペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法は、
炭酸カルシウム０．５〜３．０重量％、水酸化カルシウム５．０〜１０．０重量％および酸化マグネシウム０．５〜３．０重量％と精製水８４．０〜９４．０重量％とを混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸３５．０〜５５．０重量％と精製水４５．０〜６５．０重量％を混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸５．０〜１３．０重量％と精製水８７．０〜９５．０重量％を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液とする第１工程と、
前記第１工程で製造されたコロイド状の酸性水溶液と、水酸化カリウム３．０〜７．０重量％、水酸化ナトリウム２．０〜６．０重量％および水８７．０〜９５．０重量％を混合して得られたアルカリ水溶液とを混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造する第２工程と、
前記第２工程で製造した混合溶液を、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで電気分解して水素水原液を製造する第３工程と、
前記第３工程により製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍希釈して、水素含有量を０．０１〜０．８ｍｇ／ｌの範囲の飲用水素水を製造する第４工程とより成る。以下、前記各工程を詳細に説明する。

[第１工程]
本発明における第１工程では、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、水酸化カルシウム（Ｃａ(ＯＨ)_２）、および酸化マグネシウム(ＭｇＯ)と精製水と混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸（Ｈ_３ＰＯ_４）と精製水とを混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸と精製水を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液を製造する。

なお、前記酸性水溶液を製造するに当って、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、および酸化マグネシウム並びに精製水の混合比（重量％）は、好ましくは、炭酸カルシウム０．５〜３．０重量％、水酸化カルシウム５．０〜１０．０重量％、酸化マグネシウム０．５〜３．０重量％および精製水８４．０〜９４．０重量％とすることが推奨され、特に好ましくは炭酸カルシウム１．０〜２．０重量％、水酸化カルシウム７．０〜９．０重量％、酸化カルシウム１．０〜２．０重量％および精製水８７．０〜９１．０重量％とすることが推奨される。そして、前記炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび精製水とを前記混合比率により混合して白濁分散液を調製する。

前記白濁分散液に混合するリン酸水溶液は、好ましくは、リン酸３５．０〜５５．０重量％および精製水４５．０〜６５．０重量％とすることが推奨され、特に好ましくは、リン酸４０．０〜５０．０重量％、精製水５０．０〜６０．０重量％とすることが推奨される。

そして、前記炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウムおよび精製水の白濁分散液にリン酸水溶液を混合し、更にクエン酸水溶液を添加して酸性水溶液を製造するが、前記クエン酸水溶液は、好ましくは、クエン酸５．０〜１３．０重量％および精製水８７．０〜９５．０重量％とすることが推奨され、特に好ましくは、クエン酸８．０〜１１．０重量％および精製水８９．０〜９２．０重量％として製造することが推奨される。本第１工程は、カルシウム−マグネシウム−リン酸−クエン酸複合体に水素を固定すると共に、透明溶液にするための工程である。

[第２工程]
本発明における第２工程は、前記第１工程で製造した酸性水溶液とアルカリ水溶液を混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造する工程である。前記混合溶液のｐＨは、ｐＨ試験紙で測定することが、共存イオンの影響を排除して正確なｐＨを測定できるという観点から適当である。前記溶液系では、ガラス電極を用いた通常のｐＨメーターでは測定不能であることがあり、ｐＨ試験紙での測定が適当である。第２工程において製造される混合溶液は、ｐＨが６．５〜８の範囲であることが、飲料として提供するという観点から好ましい。

前記第１工程において製造した酸性水溶液に添加混合するアルカリ水溶液は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムおよび精製水を混合して得られ、その混合比率は、好ましくは、水酸化カリウム３．０〜７．０重量％、水酸化ナトリウム２．０〜６．０重量％および精製水８７．０〜９５．０重量％とすることが推奨され、特に好ましくは、水酸化カリウム４．０〜６．０重量％、水酸化ナトリウム３．０〜５．０重量％、精製水８９．０〜９３．０重量％とすることが推奨される。

[第３工程]
本発明における第３工程は、前記第２工程で製造した混合溶液を電気分解して水素水原液を得る工程である。第３工程における電気分解は、前記第２工程で製造した混合溶液に陰極および陽極を浸漬して行う。陰極および陽極は、不活性な電極を用いれば良く、例えば白金や炭素電極を用いることが推奨される。陰極および陽極の電圧は、水の電気分解に適した値に設定すれば良い。電流は、電極の面積や溶液量等を考慮して適宜設定できる。電解時間は、溶液量および溶液中の成分量、電解後の水素含有量等を考慮して適宜設定できる。

第３工程における電気分解は、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで行う。陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで行うことで、所定量の水素含有量を含む水素水原液を得ることができる。

なお、前記第３工程で得られた水素水原液の水素含有量（濃度）の測定は、市販されている測定器、例えば、共栄電子研究所製ＫＭ２１００ＤＨ（方式は隔膜式ポーラロ方式、溶存水素を定量的に測定できる）を用いて測定することができる。

[第４工程]
前記第３工程で製造した水素水原液は、比較的高濃度の水素含有量であると共に、高濃度のため味もまずく、飲用には適さない。本発明における第４工程は、水素水原液を飲用できるようにするために、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍に希釈して、水素含有量が０．０１〜０．８ｍｇ／lの範囲の飲用水素水を製造する工程である。

また、第４工程において水素水原液を、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍に希釈しても、水素含有量が０．０１〜０．８ｍｇ／lの範囲に入らない場合は、再度電気分解を行い、水素含有量が０．０１〜０．８ｍｇ／lの範囲の飲用水素水を得るようにする。前記再度の電気分解における電圧および電流値の条件は、第４工程における電気分解と同様にすることができるが、時間は短時間で良く、例えば、１〜１０分間とすることができる。また、飲用とするために、前記希釈後に衛生法で定められた加熱殺菌（例えば、８５℃×４０分間）をすることもでき、加熱殺菌の前または後に、前記再度の電気分解を行うことができる。本発明製造方法で得られる飲用水素水は、前記加熱殺菌を行っても、水素含有量が大きく低下することがないという特徴も有する。

次に、本発明の実施例１に係るペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法を用いて飲用水素水を製造したテストの一例につき詳細に説明する。なお、以下の操作は全て室温で行った。

下記の（Ａ）で示す成分からなる白濁分散液を調製した。この分散液に下記の（Ｂ）で示す成分からなるリン酸（Ｈ_３ＰＯ_４）水溶液を混合し、反応させた。混合すると溶液は一時的に透明になるが、最終的に白濁状態になり、極めて細かな粒子の分散状態の混合溶液を得た（１０００ｇ）。更に、下記の（Ｃ）で示す成分からなるクエン酸水溶液を、前記（Ａ）と（Ｂ）の混合溶液に添加すると、白濁液は透明なコロイド液になった。コロイド液の総計(Ａ＋Ｂ＋Ｃ)は５０００ｇ(以下、「１液」という)であった。なお、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の白濁分散液、リン酸水溶液、クエン酸水溶液およびアルカリ水溶液を製造する各素材の重量は、前記好ましい配合比率に記載の範囲内である。

（Ａ）白濁分散液
ＣａＣＯ_３ ８．５ｇ
Ｃａ（ＯＨ）_２ ４０．０ｇ
ＭｇＯ ８．５ｇ
精製水 ４４３．０ｇ
小計 ５００ｇ

（Ｂ）リン酸水溶液
Ｈ_３ＰＯ_４ ２２０．０ｇ
精製水 ２８０．０ｇ
小計 ５００ｇ

（Ｃ）クエン酸水溶液
クエン酸 ３９０．０ｇ
精製水 ３６１０．０ｇ
小計 ４０００ｇ

次いで、下記（Ｄ）で示す成分からなるアルカリ水溶液に、前記１液を少量添加すると、白濁の分散液になり直ちに透明液になる。続けて前記１液を更に添加して、ｐＨ６．５（ｐＨ試験紙）になるまで添加をした。結果的に、１液を５０００ｇ添加したところで、ｐＨ６．５（ｐＨ試験紙）になった。得られた水溶液（以下、「２液」という）の総合計は、１００００ｇであった。

（Ｄ）アルカリ水溶液
ＫＯＨ ２００．０ｇ
ＮａＯＨ １８０．０ｇ
精製水 ４６２０．０ｇ
小計 ５０００ｇ

次いで、前記２液に、５〜１５Ｖで１０Ａの直流を流して、電気分解を１００分間行った。

前記電気分解では、陰極で発生したＨ_２は、溶液中に存在するコロイド粒子に収着して、粒子全体を覆っているものと推察される。更に、陽極で発生したプロトン（Ｈ^＋）が前記コロイド粒子に吸着して、コロイド粒子全体がプラスの電荷を持つ一方、クエン酸のマイナス基が付着して、所謂電気２重層を形成しているものと推察される。分散媒は水酸化物イオン（ＯＨ^-）であり、プラスの電荷を持つコロイド粒子と相互作用し電気二重層による効果で、陰極で発生したマイナスイオンである水酸化イオンで覆われるものと推察される。従って、沈殿もなく透明性のある水素水原液
が得られた。

前記電解前の水溶液（２液）の水素含有量と、電解後の水素水原液中の水素含有量を、共栄電子研究所製ＫＭ２１００ＤＨ（方式は隔膜式ポーラロ方式、溶存水素を定量的に測定できる）を用いて測定した結果、電解前の水素含有量は、０．０２ｍｇ／ｌであったのに対し、電解後の水素含有量は、０．８ｍｇ／ｌであった。なお、通電１００分で水素含有量はほぼ飽和状態となった。

そして、前記電解後の水素水原液（溶存水素量０．７ｍｇ／l）をミネラルウォーターで１００倍希釈して飲用水素水を得た。得られた１００倍希釈の飲用水素水の溶存水素量は０．４ｍｇ／lであった。

前記水素水原液を岐阜県の奥長良川で採水したミネラルウォーターで１００倍、２００倍および３００倍希釈して得られたた飲用水素水の溶存水素量の変化を経時的に示したグラフを図１に示す。図中「１００Ａ」・「１００Ｂ」という表示は、１００倍希釈飲用水素水を５００ｍｌの２本のペットボトルに充填したものを、それぞれ測定したことを示すもので、「２００Ａ」・「２００Ｂ」・「３００Ａ」・「３００Ｂ」も同様である。これらの溶存水素量の測定は、毎日、共栄電子研究所製の溶存水素計の測定セルに水素水を入れ、磁気スタラ―で、１０〜１５分程度撹拌しながら測定したものである。前記測定後は前記測定済みの各飲用水素水をペットボトルに戻した。そして、同様操作の繰り返しにより９日間測定した。

図１は、平成２２年２月１２日に前記テスト例に示す混合比率により製造された水素水原液に、同年５月１９日に前記奥長良川で採水したミネラルウォーターを前記各希釈倍率で希釈して、直ちにペットボトルに充填した飲用水素水について、溶存水素量の変化を日単位で測定したものである。図１において、溶存水素量が初めは増加し、ピークを打って減少するのは、初期は発生水素量がペットボトルを抜けての飛散水素量より多く、発生量と飛散量が等しくなったところでピークを打ち、逆に溶存水素の発生量より飛散量が多くなり減少すると推測される。

図１に示す測定結果から、前記飲用水素水をペットボトルに充填した日（５月１９日）から２日間(５月２１日)までは、各飲用水素水とも水素発生量はほとんど０に近かった。ところが３日目の５月２２日になると、１００倍希釈倍率の飲用水素水が急激に水素発生量が増加した。その他の２００倍、３００倍希釈飲用水素水は水素発生量が多少増加したが余り増えなかった。そして、溶存水素量は、５月２２日をピークとしてその後は漸減して、２００倍希釈飲用水素水は５月２６日〜２７日には０になったが、１００倍希釈飲用水素水は５月２８日に０になった。すなわち、前記測定結果から、水素発生量は希釈倍率が小さいほど多いということが確認できた。

図２は、平成２１年１２月１８日に前記テスト例に示す混合比率により製造された水素水原液を、前記奥長良川で採水したミネラルウォーターで１００倍希釈の飲用水素水（溶存水素量０．５６ｍｇ／ｌ）５００ｍｌを、５００ｍｌの２本のペットボトルに充填して、室内に６ヶ月間自然放置した後の平成２２年６月２１日から７月２日にかけて、発生水素量の変化を日単位で測定したデータを示すグラフである。図中、「１２／１８Ａ」・「１２／１８Ｂ」という表示は、前記１２月１８日に製造した前記飲用水素水を５００ｍｌの２本のペットボトルに充填して、それぞれ測定したことを示す。そして、前記各ペットボトルの飲用水素水を前記の溶存水素計で測定したところ、６ヶ月後でも溶存水素量は０．５５ｍｇ／ｌであった。すなわち、水素がほとんどペットボトルから抜け出ていないことの確認ができた。

本発明者は、前記図１および図４に示すように、計測し始めて最初の２〜３日間は水素発生量が０に近いという理由は、磁気スタラ―の磁気エネルギーを前記飲用水素水が吸収してある程度の時間(２〜３日間)、すなわち誘導時間が経過しないと、水素が発生しないからであると判断した。

更に、図３は、平成２２年７月２３日に製造した１００倍希釈の飲用水素水（溶存水素量０．６ｍｇ／ｌ）を、５００ｍｌの２本のペットボトルに充填して、同７月２６日から８月３日にかけて、残存水素量の変化を日単位で測定したデータを示したグラフである。図中、「７／２３(１)」・「７／２３(２)」という表示は、前記７月２３日に製造した前記飲用水素水を５００ｍｌの２本のペットボトルに充填して、それぞれ測定したことを示す。

図３に示す測定結果を見ると、前記飲用水素水をペットボトルに充填した日（７月２３日）から３日目（７月２６日）の第１回目の測定においては、約約８μｇ／ｌでであったものが２回目の７月２７日には０に下がり、３日目(７月２８日)より水素発生量が急増加し、その後徐々に減少して行き、８月３日には０〜５μｇ／ｌまで減少した。

図４は、平成２２年２月１２日に製造した水素水原液を、前記奥長良川で採水したミネラルウォーターで、１００倍、９０倍および８０倍希釈して得られた飲用水素水の溶存水素量の変化を日単位で測定したデータを示すグラフである。図中「１００Ａ」・「１００Ｂ」という表示は、１００倍希釈飲用水素水を５００ｍｌの２本のペットボトルに充填して、それぞれ測定したことを示すもので、「９０Ａ」・「９０Ｂ」・「８０Ａ」・「８０Ｂ」も同様である。

図４に示す測定結果を見ると、前記飲用水素水をペットボトルに充填した日（２月１２日）から４日目（２月１６日）の第１回目の測定時には、約８μｇ／ｌの溶存水素量が認められたが、その後３日間は徐々に溶存水素量が減少して行き、４日目の２月１９日には、２〜３μｇ／ｌ程度にまで低下し、その後６日目の２月２２日には最大の溶存水素が発生し、その後徐々に減少して行き、３月４日には０〜０．５μｇ／ｌになった。

本発明者は、前記図１〜図４に示す各測定結果から、ミネラルウォーターの１００倍希釈が飲用水素水として最適であると共に、１００倍希釈前後の８０〜１２０倍希釈までの希釈割合であれば、飲用水素水として飲用できると判断した。

本発明者が種々テストした結果、飲用水素水として重要なことは次の３点であり、且つ重要性の順序はこの順であると判断した。すなわち、
１）美味しいこと。
２）透明なこと。水に濁りがないこと。
３）水素含有量が多いこと。

味の点からは、水素水原液中のＣａとＭｇの割合が重要であり、可能な限りＭｇよりＣａが多い方がよい。一方、濁りが出にくいものにするには、可能な限りＣａよりＭｇが多い方がよいことが判った。先ず、味の点から、この両者を勘案して、水素水原液の希釈倍率を求めるために、８０倍、９０倍、１００倍、１２０倍希釈で比較検討すると、１００倍希釈程度が望ましいという結果になった。

一方、濁りが出にくいという点からは、１００倍希釈程度でＣａよりＭｇが可能な限り多い方がよいという結果になった。最終的には、Ｃａが軟水レベルのものになったが、味の点でも８０倍〜１２０倍程度の希釈であれば、希釈するミネラルウォーターのもつ本来の美味しさが保持できた。

また、図１に示すように、水素の発生量は希釈倍率が高いほど発生量が少なく、希釈倍率が低くなると水素発生量が多くなることが判った。更に、ｐＨの水素発生に対する影響では、ｐＨ２やｐＨ１２というように、ｐＨが低すぎても、また高過ぎても水素は発生せず、ｐＨ５〜９くらいが水素の発生に適していることが判明した。

本発明者は、前記実施例１の第１工程の白濁分散液の調製工程において使用している炭酸カルシウムおよび水酸化カルシウムを使用することなく、単に酸化マグネシウムと精製水を使用しても、白濁分散液を調製できることを確認した。以下、これを実施例２として説明する。

本発明のペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法における実施例２について詳細に説明する。本発明の実施例２に係るペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法は、以下の第１工程〜第４工程により製造される。すなわち、本発明のペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法は、
酸化マグネシウム４．０〜１０．０重量％と精製水９０．０〜９６．０重量％とを混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸３０．０〜５０．０重量％に精製水５０．０〜７０．０重量％を混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸６．０〜１３．０重量％に精製水８７．０〜９４．０重量％を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液とする第１工程と、
前記第１工程で製造されたコロイド状の酸性水溶液と、水酸化カリウム２．０〜６．０重量％、水酸化ナトリウム１．５〜５．５重量％に精製水８８．５〜９６．５重量％を混合して得られたアルカリ水溶液とを混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造する第２工程と、
前記第２工程で製造した混合溶液を、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで電気分解して水素水原液を製造する第３工程と、
前記第３工程により製造された水素原液を、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍希釈して水素含有量を０．０１〜０．８ｍｇ／ｌの範囲の飲用水素水を製造する第４工程とより成る。なお、前記各工程は、前記実施例１とほぼ同一であるので詳細な説明は省略する。

次に、本発明の実施例２に係るペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法を用いて飲用水素水を製造したテストの一例につき詳細に説明する。なお、以下の操作は全て室温で行った。

下記の（Ａ）で示す成分からなる白濁分散液を調製した。この分散液に下記の（Ｂ）で示す成分からなるリン酸（Ｈ_３ＰＯ_４）水溶液を混合し、反応させた。混合すると溶液は一時的に透明になるが、最終的に白濁状態になり、極めて細かな粒子の分散状態の混合溶液を得た（１０００ｇ）。更に、下記の（Ｃ）で示す成分からなるクエン酸水溶液を、前記（Ａ）と（Ｂ）の混合溶液に添加すると、白濁液は透明なコロイド液になった。コロイド液の総計(Ａ＋Ｂ＋Ｃ)は５０００ｇ(以下、「３液」という)であった。なお、以下の（Ａ）〜（Ｄ）の白濁分散液、リン酸水溶液、クエン酸水溶液およびアルカリ水溶液を製造する各素材の重量は、前記好ましい配合比率に記載の範囲内である。

（Ａ）白濁分散液
ＭｇＯ ３６．０ｇ
精製水 ４６４．０ｇ
小計 ５００ｇ

（Ｂ）リン酸水溶液
Ｈ_３ＰＯ_４ ２００．０ｇ
精製水 ３００．０ｇ
小計 ５００ｇ

（Ｃ）クエン酸水溶液
クエン酸 ３６０．０ｇ
精製水 ３６４０．０ｇ
小計 ４０００ｇ

次いで、下記（Ｄ）で示す成分からなるアルカリ水溶液に、前記３液を少量添加すると、白濁の分散液になり直ちに透明液になる。続けて前記３液を更に添加して、ｐＨ６．５（ｐＨ試験紙）になるまで添加をした。結果的に、３液を５０００ｇ添加したところで、ｐＨ６．５（ｐＨ試験紙）になった。得られた水溶液（以下、「４液」という）の総合計は、１００００ｇであった。

（Ｄ）アルカリ水溶液
ＫＯＨ １７０．０ｇ
ＮａＯＨ １３０．０ｇ
精製水 ４７００．０ｇ
小計 ５０００ｇ

前記４液に、５〜１５Ｖで、１０Ａの直流を流して電気分解を１００分間行った。前記４液の水素含有量および電解後の溶液中の水素含有量を、実施例１と同様に測定した結果、電解前の水素含有量は０．０１ｍｇ／ｌであったのに対し、電解後の水素含有量は、０．５６ｍｇ／ｌであった。

そして、電解後の水素水原液（水素含有量０．５６ｍｇ／l）をミネラルウォーターで１００倍希釈した。得られた１００倍希釈液（溶存水素量０．００６ｍｇ／ｌ）に対して、５〜１５Ｖ、１０Ａの通電を１５分間行ったところ、溶存水素量は０．６ｍｇ／ｌであった。

また、前記水素水原液（水素含有量０．５６ｍｇ／l）をミネラルウォーターで１００倍希釈した。得られた１００倍希釈飲用水素水（溶存水素量０．００６ｍｇ／ｌ）を８５℃、４０分間加熱した後に、５〜１５Ｖ、１０Ａの通電を１５分間行ったところ、溶存水素量は０．５６ｍｇ／ｌであった。

前記飲用水素水（溶存水素量０．５ｍｇ／ｌ）５００ｍｌを、５００ｍｌのペットボトルに充填して、室内に自然放置した。その結果、６ヶ月後でも残存水素量は０．４９ｍｇ／ｌであった。

なお、実施例２によって製造された水素水原液をミネラルウォーターで希釈した結果についての測定データは示していない。実施例１によって製造された水素水原液と、実施例２によって製造された水素水原液との違いは、実施例２が前記実施例１の第１工程の白濁分散液の調製工程において使用している炭酸カルシウムおよび水酸化カルシウムを使用することなく、単に酸化マグネシウムと精製水を使用して水素水原液を製造している点である。そして、前記実施例２によって製造された水素水原液も最終製品としては、ミネラルウォーターで希釈するものである。前記ミネラルウォーターには当然カルシウム分が含まれているので、前記実施例２によって製造された水素水原液をミネラルウォーターで希釈すると、前記実施例１によって製造された水素水原液をミネラルウォーターで希釈したものと同一の飲用水素水となる。従って、前記図１〜図４に示す測定データは、実施例２によって製造された水素水原液をミネラルウォーターで希釈して得られた飲用水素水にも適用できるものであると考える。

水素水は、最近注目されてきている代表的な機能水の１種であるが、水素収着成分の可溶化に関わっていると推測される添加クエン酸は、生体内でのクエン酸サイクルの重要な成分であり、且つクエン酸健康法の主要成分であることから、本発明方法によって得られた水素水は単なる水素水ではなく、次世代の機能水といえるものである。

そして、本発明者らは、前記実施例２によって得られた飲用水素水を被験者に飲用してもらい、それらの飲用が生体にどう影響するかを、飲用前後の皮膚のインピーダンス変化を測定し求めた。

測定法
前記飲用水素水を飲用する前、飲用した後の皮膚の変化をプリケアナディー（ミサワ製の皮膚インピーダンス測定装置ＡＭＩ−１００〈医療用具製造承認番号（０４Ｂ）０７６８〉）を用いて測定（以後ＡＭＩ測定と呼ぶ）し、生体の状態を観察する。具体的には手足に電極を装着し、ごく短時間３Ｖの電圧を加え、そのとき電極間に流れる電流を測定し、生体の反応を次の３つのパラメーターで評価する。これらのパラメーターの中でもＢＰ平均値が最も重要である。
ＢＰ平均値：体液循環および気の流れのパラメーター
ＩＱ平均値：生体の防衛機能―免疫力のパラメーター
ＡＰ平均値：自律神経系のパラメーター

前記測定は、再現性を見るため、日時を変えて被験者の男性１人を２回測定した。測定データは、Ａ（５８歳）、Ａ´（５８歳）として表示した。また、前記と同様に、日時を変えて被験者の女性１人を２回測定した。測定データは、Ｈ（５６歳）、Ｈ´（５６歳）として表示した。更に、女性の被験者１人を１回のみ測定した。その測定データは、Ｙ（８４歳）として表示した。被験者は述べ５人である。前記測定は、飲用する前、飲用した直後、５分後、１０分後にそれぞれ測定を行った。１回に飲用する水素水の量はコップ１杯（１８０ｍｌ）とした。

測定結果
（１）被験者Ａ（男５８歳）
表１に結果をまとめた。ＢＰ平均値が、飲用直後にやや上昇し、５分後さらに上昇し、１０分後はやや下った。ＩＱ平均値は、上昇する傾向を示した。しかし、ＡＰ平均値には顕著な変化は認められない。

（２）被験者Ａ´(男５８歳)
表２に結果をまとめた。ＢＰ平均値およびＩＱ平均値並びにＡＰ平均値が、時間の経過とともに上昇する傾向を示した。

（３）被験者Ｈ（女５６歳）
表３に結果をまとめた。ＢＰ平均値は飲用後一旦上昇したが、その後少し下がり、再び上昇した。ＩＱ平均値は飲用後顕著に上昇したが、その後少し下がり、再び上昇した。ＡＰ平均値には顕著な変化は認められない。

（４）被験者Ｈ´（女５６歳）
表４に結果をまとめた。ＢＰ平均値は飲用後一旦上昇したが、その後徐々に下がった。ＢＰ平均値は飲用前より下がった。ＩＱ平均値およびもＡＰ平均値には顕著な変化は認められない。

（５）被験者Ｙ（女８４歳）
表５に結果をまとめた。ＢＰ平均値、ＩＱ平均値およびＡＰ平均値とも、１０分経過後は飲用前に比べてかなり上昇した。

以上の測定結果から、体液循環及び気の流れを表すＢＰ平均値と、生体の防衛機能を表すＩＱ平均値が、飲用水素水を飲用後で１０分経過後では５人中５人とも上昇傾向を示した。この結果は、水素水が体液の循環をスムーズにし、気の流れを良くする効果を持つこと、更に防衛機能を促進する効果をうかがわせる。特に、被験者Ｙ（女８４歳）では影響が顕著であることから、高年令等で体力の衰えた人には特に効果があると思われる。

前記インピーダンス変化の測定結果から判断して、本発明製造方法によって得られた飲用水素水は、健康飲料水として効果が大いに期待できると共に、ペットボトルにも充填可能なため、高価なアルミ容器を使用する必要がないので安価に提供できる。

Claims (2)

1. 炭酸カルシウム０．５〜３．０重量％、水酸化カルシウム５．０〜１０．０重量％および酸化マグネシウム０．５〜３．０重量％と精製水８４．０〜９４．０重量％とを混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸３５．０〜５５．０重量％と精製水４５．０〜６５．０重量％を混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸５．０〜１３．０重量％と精製水８７．０〜９５．０重量％を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液とする第１工程と、
   前記第１工程で製造されたコロイド状の酸性水溶液と、水酸化カリウム３．０〜７．０重量％、水酸化ナトリウム２．０〜６．０重量％および精製水８７．０〜９５．０重量％を混合して得られたアルカリ水溶液とを混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造する第２工程と、
   前記第２工程で製造した混合溶液を、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで電気分解して水素水原液を製造する第３工程と、
   前記第３工程により製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍希釈して、水素含有量を０．０１〜０．８ｍｇ／ｌの範囲の飲用水素水を製造する第４工程とにより製造することを特徴とするペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法。
2. 酸化マグネシウム４．０〜１０．０重量％と精製水９０．０〜９６．０重量％とを混合して白濁分散液を調製すると共に、該白濁分散液にリン酸３０．０〜５０．０重量％に精製水５０．０〜７０．０重量％を混合したリン酸水溶液を添加混合して得られた混合溶液に、クエン酸６．０〜１３．０重量％に精製水８７．０〜９４．０重量％を混合したクエン酸水溶液を添加混合してコロイド状の酸性水溶液とする第１工程と、
   前記第１工程で製造されたコロイド状の酸性水溶液と、水酸化カリウム２．０〜６．０重量％、水酸化ナトリウム１．５〜５．５重量％に精製水８８．５〜９６．５重量％を混合して得られたアルカリ水溶液とを混合して、ｐＨが５〜８の範囲である混合溶液を製造する第２工程と、
   前記第２工程で製造した混合溶液を、陰極水の酸化還元電位が−５００ｍＶ以下になるまで電気分解して水素水原液を製造する第３工程と、
   前記第３工程により製造された水素水原液を、ミネラルウォーターで８０〜１２０倍希釈して水素含有量を０．０１〜０．８ｍｇ／ｌの範囲の飲用水素水を製造する第４工程とにより製造することを特徴とするペットボトルに充填可能な飲用水素水の製造方法。
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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