JP6700136B2 - 容器詰水素含有飲料及びその製造方法 - Google Patents
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Description
一方で、上記加熱殺菌処理によって、いずれの飲料カテゴリにおいても、高温での加熱による、風味や呈味の劣化抑制という課題を常に有していた。
また、発明者らがヘッドスペースの体積と水素濃度の保持率(液体充填直後からの水素濃度の減少率)との関係を検証したところ、単純にヘッドスペースを小さくすれば水素濃度の保持率が向上するという関係は成立しないことが判明した。
従って、上記の容器強度についての問題を解決しつつも水素濃度の保持率を高い状態で確保するためのヘッドペースに関する最適な要件、及びこの要件を満たす容器詰水素含有飲料については、当業者においても知られていなかった。
(1)容器詰水素含有飲料であって、前記容器に封入された水素含有飲料の内容量をVL(mL)、前記容器中のヘッドスペースの体積をHv(mL)、及び前記ヘッドスペースの内圧をHp(MPa)とした場合、下記式1を満たすことを特徴とする容器詰水素含有飲料。
0.0020≦(Hv/VL)×Hp≦0.0070 ・・・(1)
(2)前記ヘッドスペースの体積Hvが10.0〜20.0mLであることを特徴とする(1)に記載の容器詰水素含有飲料。
(3)前記ヘッドスペースの内圧Hpが0.060〜0.130MPaであることを特徴とする(1)または(2)に記載の容器詰水素含有飲料。
(4)前記容器詰水素含有飲料の内容量VLに対する前記ヘッドスペースの容積Hvの比Hv/VLが0.020〜0.050であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の容器詰水素含有飲料。
(5)前記水素含有飲料の充填時における水素濃度(ppm)が1.5〜3.0ppmであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の容器詰水素含有飲料。
(6)前記容器が金属缶であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の容器詰水素含有飲料。
(7)容器詰水素含有飲料の製造方法であって、前記容器に封入された水素含有飲料の内容量をVL(mL)、前記容器中のヘッドスペースの体積をHv(mL)、及び前記ヘッドスペースの内圧をHp(MPa)とした場合、VL(mL)、Hv(mL)及びHp(MPa)を、下記式1を満たすように調整することを特徴とする容器詰水素含有飲料の製造方法。
0.0020≦(Hv/VL)×Hp≦0.0070 ・・・(1)
(8)前記ヘッドスペースの体積Hvが10.0〜20.0mLとなるように、前記ヘッドスペースの体積Hvを調整することを特徴とする(7)に記載の容器詰水素含有飲料の製造方法。
(9)容器詰水素含有飲料における水素濃度保持方法であって、前記容器に封入された水素含有飲料の内容量をVL(mL)、前記容器中のヘッドスペースの体積をHv(mL)、及び前記ヘッドスペースの内圧をHp(MPa)とした場合、VL(mL)、Hv(mL)及びHp(MPa)を、下記式1を満たすように調整することを特徴とする容器詰水素含有飲料の水素濃度保持方法。
0.0020≦(Hv/VL)×Hp≦0.0070 ・・・(1)
1.容器詰水素含有飲料
(ヘッドスペース割合とヘッドスペース内圧との関係)
本発明の実施形態に係る容器詰水素含有飲料は、所定のヘッドスペースを有するように水素含有飲料が容器に封入されてなるものである。
本実施形態に係る容器詰水素含有飲料は、水素含有飲料の内容量VL(mL)と、ヘッドスペースの体積Hv(mL)と、ヘッドスペースの内圧Hp(MPa)との関係が、下記式1を満たすことを要する。
0.0020≦(Hv/VL)×Hp≦0.0070 ・・・(1)
本発明者らは、容器詰水素含有飲料において、水素含有飲料に対するヘッドスペースの割合Hv/VLとヘッドスペースの内圧Hpとの関係が上記式1の要件を満たすことによって、搬送時等の耐衝撃性に優れるとともに開栓時の噴きこぼれが抑制され、かつ、経時による水素濃度の保持率が改善されることを見出した。すなわち、(Hv/VL)×Hpが0.0020〜0.0070であることにより、水素濃度の保持率を向上させると共に容器強度等を確保することができる。特に、(Hv/VL)×Hpが0.0020以上であることで、より水素濃度の保持率を高く維持しつつも、容器強度等を確保することができる。一方、(Hv/VL)×Hpが0.0070以下であると、水素濃度の保持率が特に優れたものとなる。
(Hv/VL)×Hpの上限値は、0.0070以下であり、0.0055以下であることが好ましく、0.0050以下であることがより好ましく、0.0048であることがさらに好ましく、0.0035以下であることが特に好ましい。一方、(Hv/VL)×Hpの下限値は、0.0020以上であり、0.0022以上であることが好ましく、0.0023以上であることが特に好ましい。
水素含有飲料に対するヘッドスペースの割合Hv/VLは、0.020〜0.050であることが好ましく、0.025〜0.040であることがより好ましく、0.030〜0.040であることが更に好ましい。Hv/VLが0.020以上であると、搬送時等の耐衝撃性にさらに優れるとともに開栓時の噴きこぼれが抑制され、一方Hv/VLが0.050以下であると、経時による水素濃度の保持率がより優れたものとなる。
ヘッドスペースの体積Hv(mL)は、容器強度、及び開封時の噴出し防止等を鑑み、10.0mL〜20.0mLであることが好ましく、10.0mL〜15.0mLであることがより好ましい。ヘッドスペースの体積Hvが10.0mL以上であると、搬送時等の耐衝撃性にさらに優れるとともに開栓時の噴きこぼれが抑制され、一方ヘッドスペース体積Hvが20.0mL以下であると、上記効果に加え、経時による水素濃度の保持率がより優れたものとなる。
なお、水素含有飲料の内容量VL及びヘッドスペースの体積Hvは、所定の容量を備える容器を用い、また、当該容器への水素含有飲料の充填量を調整することで、所望の値に制御することができる。
本実施形態に係る容器詰水素含有飲料において、ヘッドスペースの内圧Hpは、0.060〜0.130MPaであることが好ましく、0.060〜0.120MPaであることが特に好ましく、0.070〜0.100MPaであることが更に好ましい。ヘッドスペースの内圧Hpが0.060MPa以上であると、搬送時等の耐衝撃性にさらに優れるとともに開栓時の噴きこぼれが抑制され、一方ヘッドスペースの内圧Hpが0.130MPa以下であると、経時による水素濃度の保持率がより優れたものとなる。
また、ヘッドスペースの内圧Hp(MPa)は、一般的に缶テスターと称される、真空検缶機等を使用して測定することが可能である。なお、本実施形態の容器詰水素含有飲料が、容器を密封した後にさらに加熱殺菌されるものである場合、上記ヘッドスペース内圧は、容器を密封しさらに加熱殺菌した後に測定するものとする。
容器詰水素含有飲料にあっては、容器充填時における水素濃度が最も高いことから、充填時水素濃度を表示して謳うことが一般的である。
本実施形態の容器詰水素含有飲料においては、充填される水素含有飲料の充填時における水素濃度(ppm)が0.8ppm以上であることが好ましく、1.0ppm以上であることがより好ましく、1.5ppm以上であることが更に好ましく、1.8ppm以上であることが殊更好ましく、2.0ppm以上であることが最も好ましい。充填時水素濃度が上記下限値以上であると、容器詰水素含有飲料の飲用時(開栓時)においても水素濃度が高い値に維持され易く、水素による好ましい生理活性が期待できる。さらに、充填時水素濃度が上記下限値以上であると、充填時水素濃度がより低い場合と比べて、単純に水素濃度が高く維持されるのみならず、水素濃度の保持率が高くなる傾向があるため、特に好ましい。
一方、充填時水素濃度の上限値は特に制限されないが、充填時の安全性、製造コスト等を鑑みれば、3.0ppm以下であってよく、さらには2.5ppm以下であってよい。
なお、充填時水素濃度の測定は、既存の測定機器から選択することができる。本実施形態においては、充填直前における飲料液の水素濃度を後述する充填時水素濃度とした。
本実施形態に係る容器詰水素含有飲料は、前述した(Hv/VL)×Hpが式1の要件を満たすように水素含有飲料を容器に充填すればよい。本実施形態にあっては、水素含有飲料の溶媒は、水であることが好ましい。
液体溶媒が水である場合、飲用に適していればその種類は限定されず、例えば、イオン交換水、井水、市水、地下水、蒸留水、天然水、海水、海洋深層水などを原水として用いることができる。また、硬水、軟水の種類は問わないが、飲用に好適であるという点等を考慮すると、硬度(カルシウム濃度(mg/L)×2.5+マグネシウム濃度(mg/L)×4.5の算出値)が120未満である水を使用することが望ましい。
本実施形態にあっては、水素含有ガスによる作用をより効果的に発揮させる観点から、液体溶媒として予め脱気処理された脱気水を用いることが望ましい。
また、水に対する脱イオン処理とは、水に含まれる水素イオンと水酸化物イオン以外の陽イオン、陰イオンを除去することを意味する。脱イオン処理により得られた水は一般的に純水と称され、特に理論上の水のイオン積(水素イオン濃度×水酸化物イオン濃度=1.0×10−14)、導電率5.5×10−8S/cmに近いものは超純水とも称する。本実施形態にあっては、特に脱イオン処理は必要としないが、脱イオン水を用いることを制限するものではない。
水素含有飲料または水素水は、水素を含有する飲料または水を指し、明確な定義はないが、学術研究会である「分子状水素医学シンポジウム(事務局:日本医科大学大学院加齢科学専攻細胞生物学分野研究室)」において、「水素水」とは、水素水関連消費者が開封したときに分子状水素の濃度が40μM以上存在している溶液。飽和水素濃度の5%にあたり、80μg/L(0.08 ppm)を意味するとされている。
気体透過膜を介して水素を注入する方法を採用する場合、気体透過膜は、従来から気体成分の分離に用いられていた所謂均質膜を採用することができる。
透過膜の具体的な種類は特に限定されないが、加圧に対する強度を保持する為、その膜厚は20〜60μmであることが望ましく、30〜60μmがより望ましく、30〜50μmが更に望ましい。
また、気体透過膜の素材としては、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、シリコーンゴムから選択できるが、シリコーンゴムから形成された気体透過膜が最も好適である。なお、シリコーンゴムはポリジメチルシロキサンから形成されていることが望ましい。
上記気体透過膜を使用する場合、気体透過膜の気体透過性能は、気体透過量比Ar(アルゴン)/N2(窒素)が2以上のものを用いることがより望ましい。上記気体透過量比は、アルゴン、及び窒素を、それぞれ透過膜に接する面における圧力を1.0kgf/cm2に保った時の気体透過量を測定しその比率を算出したものである。
また、上記気体透過膜を用いる場合、透過膜の形態を特に限定するものではないが、中空糸膜状の形態であることが望ましい。
中空糸膜とは気体透過膜の一利用形態であって、細いストロー状の細管に形成された膜体をいう。上記中空糸膜を多数本束ねた中空糸膜束からなる中空糸膜モジュールは、塩化ビニルの合成樹脂、若しくはアルミ等の金属で形成されたハウジング容器に密閉状態で格納されている。一般的に個々の中空糸膜1本当たりの直径(内径)は、数mm〜100μm程度である。
本実施形態に係る容器詰水素含有飲料は、このほか、本実施形態による効果を損なわない範囲で、他の成分を含んでいてもよい。かかる他の成分としては、例えば、植物汁、植物抽出液、旨味成分、ミネラル、甘味付与剤、香料、酸味料等が挙げられる。また、さらに本実施形態の効果を損なわない範囲において、ビタミン類、酸化防止剤、乳化剤、糊料、pH調整剤、着色料(色素)、油、品質安定剤等を含有してもよい。ただし、水素濃度の保持率を優れたものとする観点からは、少なくとも糖分、脂質、タンパク質については実質的に含有せず、その他の成分についても溶媒である水に由来する成分(例えば、ミネラル)以外の成分を含まないことが好ましい。
本実施形態に係る容器詰水素含有飲料のpHは、特に制限されるものではないが、飲料が所謂ミネラルウォーターの場合は、pHは中性域を中心とした5.0〜9.5が好ましく、5.5〜9.0がより好ましく6.0〜8.5が更に望ましく、6.2〜8.0が最も好ましい。
また、本実施形態に係る容器詰水素含有飲料が所謂酸性飲料の場合は、pHは酸性域を中心とした2.8〜5.0が好ましく、3.0〜4.5がより好ましく、3.2〜4.2が更に望ましく、3.4〜3.9が最も好ましい。
本実施形態に係る容器詰水素含有飲料は、容器に充填されて提供される。かかる容器としては、PETボトル、缶(アルミニウム、スチール)、紙、プラスチック、レトルトパウチ、瓶(ガラス)等が挙げられる。本実施形態においては、水素濃度の保持率を優れたものとする観点から、水素のバリア性が要求に優れるガラス瓶、金属缶、又は金属積層フィルムを用いた所謂パウチ形態の容器を用いることが好ましく、中でも製造時や搬送時等の取扱いが容易であることから、金属缶を用いることが好ましく、アルミニウム缶を用いることが特に好ましい。
また、容器が金属缶、特にアルミニウム缶の場合、その容器形状は、ボトル(ビン)の形をしており、スクリュー式のキャップの蓋によりリシールが可能である、所謂ボトル缶形状のものが好ましい。
ボトル缶形状の容器は水素保持、リシール性の観点から優れているものの、ペットボトルと比較すると凹み等の変形が生じると元に戻らない為、例えばホットパック充填されたペットボトル飲料のように、ヘッドスペースを無くす、又は小さくすることは耐衝撃性の観点から困難である。
従って、本実施形態の知見に因らない場合、水素保持機能と耐衝撃性能を共に確保することは、非常に難しい。
上記実施形態に係る容器詰水素含有飲料は、ヘッドスペース割合とヘッドスペース内圧との積が所望の値となるように、容器に封入される水素含有飲料の内容量VL、ヘッドスペースの体積Hv、及びヘッドスペース内圧Hpを調整する以外は、従来公知の方法により製造することができる。
本実施形態に係る容器詰水素含有飲料は、加熱殺菌できる場合にあっては食品衛生法に定められた殺菌条件で製造できる。殺菌の条件は食品衛生法に定められた条件と同等の効果が得られる方法を選択すればよいが、水素濃度を可能な限り保持するという観点から、殺菌は容器封入後、容器ごと殺菌する方法が好ましい。殺菌方法としては、レトルト殺菌等があるが、容器ごと殺菌する方法であれば、高温の水を容器外部から浴びさせる方法等を選択することができる。
天然水を−0.08MPaの負圧環境で溶存気体の脱気を行い、その後126℃で30秒間殺菌した後、25℃まで冷却したものを使用した。かかる水は無菌条件下にて、気体透過膜を介して水素を注入し、充填時の水素濃度が表1に示す値となる水素含有飲料を調製した。得られた水素含有飲料を、表1に示す内容量となるよう、洗浄殺菌済みのアルミ缶に充填し、充填開口部より液体窒素を滴下してヘッドスペースの空気を追い出した後、キャップを巻き締めて密封し、81℃5分相当の後殺菌を行い、容器詰水素含有飲料を得た(実施例1)。
実施例および比較例の各容器詰水素含有飲料において、水素含有飲料を充填する前の空容器の質量をそれぞれ測定した。次に、水素含有飲料を充填した後の容器詰水素含有飲料の質量を測定し、充填前後の差分を水素含有飲料の充填質量(g)とした。得られた充填質量を比重1.00にて体積(mL)に換算し、水素含有飲料の内容量(mL)を算出した。結果を表1に示す。
実施例および比較例の各容器詰水素含有飲料について、真空検缶機(横山計器社製)を用い、後殺菌後のヘッドスペース内圧(単位:MPa)を測定した。結果を表1に示す。
実施例および比較例の各容器詰水素含有飲料において、ニードル型水素濃度測定器(ユニセンス社製)を用い、容器に充填する直前の水素含有飲料の水素濃度(単位:ppm)を測定した。また、各容器詰水素含有飲料を25℃にて2週間保管した後、水素濃度を測定した。これらの結果に基づき、下記式にて水素濃度の保持率を算出した。
水素濃度保持率(%)=(25℃2週間後の水素濃度)/(充填時の水素濃度)×100
結果を表1に示す。
Claims (7)
- 容器詰水素含有飲料であって、
前記容器が金属缶であり、
前記容器に封入された水素含有飲料の内容量をVL(mL)、前記容器中のヘッドスペースの体積をHv(mL)、及び前記ヘッドスペースの内圧をHp(MPa)とした場合、
前記容器詰水素含有飲料の内容量VLに対する前記ヘッドスペースの容積Hvの比Hv/VLが0.020〜0.050であり、かつ、
下記式1を満たすことを特徴とする容器詰水素含有飲料。
0.0020≦(Hv/VL)×Hp≦0.0070 ・・・(1) - 前記ヘッドスペースの体積Hvが10.0〜20.0mLであることを特徴とする請求項1に記載の容器詰水素含有飲料。
- 前記ヘッドスペースの内圧Hpが0.060〜0.130MPaであることを特徴とする請求項1または2に記載の容器詰水素含有飲料。
- 前記水素含有飲料の充填時における水素濃度(ppm)が1.5〜3.0ppmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の容器詰水素含有飲料。
- 容器詰水素含有飲料の製造方法であって、
前記容器が金属缶であり、
前記容器に封入された水素含有飲料の内容量をVL(mL)、前記容器中のヘッドスペースの体積をHv(mL)、及び前記ヘッドスペースの内圧をHp(MPa)とした場合、
前記容器詰水素含有飲料の内容量VLに対する前記ヘッドスペースの容積Hvの比Hv/VLが0.020〜0.050となるように調整し、かつ、
VL(mL)、Hv(mL)及びHp(MPa)を、下記式1を満たすように調整することを特徴とする容器詰水素含有飲料の製造方法。
0.0020≦(Hv/VL)×Hp≦0.0070 ・・・(1) - 前記ヘッドスペースの体積Hvが10.0〜20.0mLとなるように、前記ヘッドスペースの体積Hvを調整することを特徴とする請求項5に記載の容器詰水素含有飲料の製造方法。
- 容器詰水素含有飲料における水素濃度保持方法であって、
前記容器が金属缶であり、
前記容器に封入された水素含有飲料の内容量をVL(mL)、前記容器中のヘッドスペースの体積をHv(mL)、及び前記ヘッドスペースの内圧をHp(MPa)とした場合、
前記容器詰水素含有飲料の内容量VLに対する前記ヘッドスペースの容積Hvの比Hv/VLが0.020〜0.050となるように調整し、かつ、
VL(mL)、Hv(mL)及びHp(MPa)を、下記式1を満たすように調整することを特徴とする容器詰水素含有飲料の水素濃度保持方法。
0.0020≦(Hv/VL)×Hp≦0.0070 ・・・(1)
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