(57)【要約】    【課題】  電解還元水を用いたコーヒー等の抽出による天然物抽出飲料の製造方法において、抽出液の酸化還元電位がマイナスとなる天然物抽出飲料の製造方法を提供する。    【解決手段】  溶存水素分子濃度を含む電解還元水の熱水を用いてコーヒーまたは茶類を抽出して天然物抽出飲料を製造する方法において、加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる手段、密閉容器内で高圧下に抽出する手段および前記電解還元水に多糖類およびポリフェノールから選ばれる少なくとも１種の溶存水素分子安定化剤を添加する手段から選ばれる少なくとも１種の手段で溶存水素分子の揮発を抑制してコーヒーまたは茶類を抽出して、抽出液の酸化還元電位を０ｍＶ以下とすることを特徴とする飲料の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素分子を含む電解還元水の熱水を用いてコーヒーまたは茶類を抽出して天然物抽出飲料を製造する方法において、加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる手段、密閉容器内で高圧下に抽出する手段および前記電解還元水に糖類および／又はポリフェノールから選ばれる少なくとも１種の溶存水素分子安定化剤を添加する手段から選ばれる少なくとも１種の手段で水素分子の揮発を抑制してコーヒーまたは茶類を抽出して、抽出液の酸化還元電位を０ｍＶ以下とすることを特徴とする飲料の製造方法。
【請求項２】
水素分子の揮発を抑制する手段が、加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる手段である場合において、さらに抽出液を電気分解することを特徴とする請求項１に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項３】
水素分子の揮発を抑制する手段が加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる手段である場合において、加熱時またはその前に原料水を脱気することを特徴とする請求項１に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項４】
前記電解還元水が、隔膜をフッ素カチオン交換膜とし、その両側に多孔性アノード極とカソード極を密着させた電解槽で調製した電解還元水であることを特徴とする請求項１に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項５】
前記電解還元水が、隔膜をフッ素カチオン交換膜とし、その両側に多孔性アノード極と, 凹凸加工したカソード極の凹凸面を隔膜に密着させ、さらに、凹凸面に原料水を通水する電解槽で調製した電解還元水であることを特徴とする請求項１に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項６】
前記電解還元水が、アノード電極、カソード電極及び隔膜からなる電解槽で調製した電解還元水であって、該隔膜がフッ素カチオン交換膜であり、フッ素系カチオン交換膜とカソード電極の間にイオン交換樹脂を充填した電解槽で調製した電解還元水であることを特徴とする請求項１に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項７】
前記電解還元水が、アノード室−中間室−カソード室の３室からなり、アノード室、中間室、カソード室がフッ素系カチオン交換膜で仕切られ、多孔性アノード電極をフッ素系カチオン交換膜のアノード室側に密着させ、多孔性カソード電極をフッ素系カチオン交換膜のカソード室側に密着させた構造の３室型電解槽により調製される電解還元水であることを特徴とする請求項１に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項８】
電解還元水が逆浸透膜処理水を電解還元した電解還元水であることを特徴とする請求項４若しくは請求項７のいずれか１項に記載された天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項９】
還元電解水を生成するラインにおいて、電解槽の前段で加熱するラインに於いて、脱気する手段を組み込んだ請求項１項に記載された天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項１０】
還元電解水を循環するラインを設けた電解槽を用いて電解還元水を調製することを特徴とする請求項４若しくは請求項８のいずれか１項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【請求項１１】
還元電解水を循環するラインに、中空糸フィルターで処理する手段、イオン交換樹脂を充填した容器を設ける手段及びゼオライトを充填した容器を設ける手段からなる群から選ばれた少なくとも１種の手段を設けることを特徴とする請求項９に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元性の天然物抽出飲料の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
活性酸素と種々の疾患や老化との係わりが近年注目されることとなった。活性酸素としては、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素（１Ｏ２）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）等が挙げられる。これらの活性酸素は極めて反応性が高く、様々な障害をもたらすことが知られている。
【０００３】
活性酸素により、核酸やタンパク質が酸化される。中でも脂質は核酸やタンパク質よりも酸化を受けやすく、これらの活性酸素の中でヒドロペルオキシラジカル（以下、ラジカル類と称する）は、細胞膜を構成する脂質の酸化により生成される。脂質の過酸化は細胞膜の構成成分であるリン脂質の不飽和脂肪酸部分に活性酸素が付加する反応であるが、良く知られた病態として、脂質部分が酸化されたＬＤＬをマクロファージが取り込み、泡沫細胞化されることによって起こる動脈硬化がある。
【０００４】
活性酸素／ラジカル類が原因と思われる老化現象として、皮膚のしわ、白内障、関節炎、痴呆症などが知られている。
【０００５】
水素分子を含む電解還元水は酸化還元電位がマイナスを示し、老化や病気の原因となる体内の活性酸素を消去する能力、すなわち抗酸化力を有することが知られている。健康を維持するために、電解還元水を飲用することが広く行われている。
【０００６】
また、コーヒーに含まれるポリフェノールは、これらの活性酸素を消去する機能があるので、コーヒー自体が健康維持に有効であることが報告されている。
【０００７】
そこで、健康を維持することを目的として、電解還元水を用いてコーヒーを抽出して飲用することが行われている。
【０００８】
図１０により、従来の電解還元水を用いてコーヒーを抽出する方法について説明する。基本的に、水道水１１を電解槽に供給してカソード室４から流出するカソード電解水をヒーター（容器）２によりカソード電界水を加熱して、コーヒー等の原材料を濾過器７で抽出し、生成した抽出液を抽出液受け容器８で受ける。さらに、コーヒー原材料からより効率的に抽出液を生成するために、図１１に示すように、原料となる水道水を逆浸透膜装置１で精製して得られる高度純水を電解槽に供給してコーヒーを抽出する方法が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、電解還元水を用いてコーヒーを抽出すると、抽出液の酸化還元電位が+100mV〜+300mVの酸化状態となり、抗酸化作用を期待することができなくなる。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、電解還元水を用いたコーヒー等の抽出による天然物抽出飲料の製造方法において、抽出液の酸化還元電位がマイナスとなる天然物抽出飲料の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
鋭意研究を重ねた結果、電解還元水を用いてコーヒーを抽出するには電解還元水を加熱せねばならず、加熱により電解還元水に含まれる水素分子が揮散し、抽出液の酸化還元電位がプラスとなってしまうことが判明した。
【００１２】
電解還元水の水素分子の揮散を抑制して、コーヒーを抽出すれば、抽出液の酸化還元電位を０ｍＶ以下の還元状態とすることが可能となることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は下記に関するものである。
（１）  水素分子を含む電解還元水の熱水を用いてコーヒーまたは茶類を抽出して天然物抽出飲料を製造する方法において、加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる手段、密閉容器内で高圧下に抽出する手段および前記電解還元水に多糖類およびポリフェノールから選ばれる少なくとも１種の溶存水素分子安定化剤を添加する手段から選ばれる少なくとも１種の手段で溶存水素分子の揮発を抑制してコーヒーまたは茶類を抽出して、抽出液の酸化還元電位を０ｍＶ以下とすることを特徴とする飲料の製造方法。
（２）  水素分子の揮発を抑制する手段が、加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる手段である場合において、さらに抽出液を電気分解することを特徴とする（１）項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（３）  水素分子の揮発を抑制する手段が加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる手段である場合において、加熱時またはその前に原料水を脱気することを特徴とする（１）項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（４）  前記電解還元水が、隔膜をフッ素カチオン交換膜とし、その両側に多孔性アノード極とカソード極を密着させた電解槽で調製した電解還元水であることを特徴とする（１）項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（５）  前記電解還元水が、隔膜をフッ素カチオン交換膜とし、その両側に多孔性アノード極と凹凸加工し、カソード極の凹凸面を隔膜に密着させ、さらに、凹凸面に原料水を通水する電解槽で調製した電解還元水であることを特徴とする（１）項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（６）  前記電解還元水が、アノード電極、カソード電極及び隔膜からなる電解槽で調製した電解還元水であって、該隔膜がフッ素カチオン交換膜であり、フッ素系カチオン交換膜とカソード電極の間にイオン交換樹脂を充填した電解槽で調製した電解還元水であることを特徴とする（１）項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（７）  前記電解還元水が、アノード室−中間室−カソード室の３室からなり、アノード室、中間室、カソード室がフッ素系カチオン交換膜で仕切られ、多孔性アノード電極をフッ素系カチオン交換膜のアノード室側に密着させ、多孔性カソード電極をフッ素系カチオン交換膜のカソード室側に密着させた構造の３室型電解槽により調製される電解還元水であることを特徴とする（１）に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（８）  電解還元水が逆浸透膜処理水を電解還元した電解還元水であることを特徴とする（４）項若しくは（７）項のいずれか１項に記載された天然物抽出飲料の製造方法。
（９）  還元電解水を循環するラインを設けた電解槽を用いて電解還元水を調製することを特徴とする（４）項若しくは（８）項のいずれか１項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（１０）  還元電解水を循環するラインに、中空糸フィルターで処理する手段、イオン交換樹脂を充填した容器を設ける手段及びゼオライトを充填した容器を設ける手段からなる群から選ばれた少なくとも１種の手段を設けることを特徴とする（９）項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
（１１）  還元電解水を循環するラインに、中空糸フィルターで処理する手段、イオン交換樹脂を充填した容器を設ける手段及びゼオライトを充填した容器を設ける手段からなる群から選ばれた少なくとも１種の手段を設けることを特徴とする（９）項に記載の天然物抽出飲料の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法により、酸化還元電位が０ｍＶ以下の還元状態の天然物抽出飲料を製造できるので、抗酸化作用を優れた飲料を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】２室型電解槽の基本構造を示す模式断面図
【図２】２室型電解槽の基本構造を示す模式断面図
【図３（ａ）】２室型電解槽の一実施形態の構造を示す模式断面図
【図３（ｂ）】２室型電解槽の一実施形態の構造を示す模式断面図
【図３（ｃ）】２室型電解槽の一実施形態の構造を示す模式断面図
【図４（ａ）】３室型電解槽の一実施形態の構造を示す模式断面図
【図４（ｂ）】３室型電解槽の一実施形態の構造を示す模式断面図
【図５】多孔質電極の説明図
【図６】溶存水素分子の安定化機構の説明図
【図７】カソード極の一実施態様の説明図
【図８】カソード極の一実施態様の説明図
【図９】カソード極の一実施態様の模式断面図
【図１０】電解還元水を用いた従来のコーヒー飲料製造装置のフロー図
【図１１】電解還元水を用いた従来のコーヒー飲料製造装置のフロー図
【図１２（ａ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１２（ｂ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１２（ｃ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１３】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１４（ａ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１４（ｂ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１４（ｃ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１５】溶存水素分子安定化剤の添加量と電解槽の構造との関係を示すグラフ
【図１６】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１７】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１８】本発明の天然物抽出飲料の製造方法を説明するためのフロー図
【図１９（ａ）】本発明の小型簡易型天然物抽出飲料製造装置の模式断面図
【図１９（ｂ）】本発明の小型簡易型天然物抽出飲料製造装置を用いた天然物抽出飲料の製造方法のフロー図
【図２０（ａ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【図２０（ｂ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【図２０（ｃ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【図２１（ａ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【図２１（ｂ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【図２１（ｃ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【図２２（ａ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【図２２（ｂ）】本発明の天然物抽出飲料の製造方法の一実施態様を説明するためのフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明では、抽出液の酸化還元電位（以下ORPと略称する）がマイナス側にあることが必要要件となっている。ORP測定では銀/塩化銀基準電極基準で白金電極の自然電位を用いており、自然電位がORP値である。自然電位は白金表面における酸化反応電流と還元反応電流が釣り合った状況下における電位である。純水の場合、酸素分子が溶解しているので、酸素分子の還元反応が起こり、自然電位はプラス側にシフトし、〜２００mVとなる。この自然電位をマイナス側にシフトさせる為には、酸化反応に寄与する還元物質の存在が不可欠である。
【００１７】
多種多様な還元剤の中で水素分子は白金との相性がよく還元反応が容易に進むことが知られている。このために水素濃度の測定が容易となる。さらには人体に悪影響がなく、人体に存在する活性酸を消去する機能を有す。最後に、水素分子が活性酸素等の還元消去に使用された後、残存物質が水素イオンであり、人体に悪影響を与えないので非常に良好で効果的な還元剤である。
【００１８】
一般的に、純水中では溶存水素分子濃度が０．０１〜０．０５ppm以上となると自然電位は０mVからマイナス側にシフトする。抽出液の自然電位であるORPをマイナス側にシフトさせる為には、抽出のための原水において０．０１〜０．０５ppm以上の濃度の溶存水素濃度があることが要求される。抽出過程で、溶存水素分子が揮散する可能性を考慮すると、抽出のための原水である電解還元水中には少なくとも０．１ppm以上の溶存水素分子が存在することが望ましい。
【００１９】
本発明において、溶存水素分子濃度が０．１ｐｐｍ以上で、低コストでかつできるだけ高い溶存水素分子濃度の電解還元水を製造することが望ましい。本発明では、高い還元性機能即ちマイナスのORPを示す抽出液を生成することが主目的であるが、さらに抽出機能を高めることが望ましいために両者を考慮した電解システムを以下に説明する。還元性と抽出性能の両方を考慮して電解還元水を用いることを検討した。電解槽に置いて重要な点は、電解槽構造と供給する水の水質である。抽出を考慮すると、水質はなるべく高純度な水が望ましい。
【００２０】
一般的に電解槽は図１に示すようなアノード室６とカソード室４からなる二室型電解槽を用いて製造されている。この種の電解槽では、アノ−ド極６１とカソード極４１の間に多孔質膜等の隔膜５１が設けられている。アノ−ド極６１とカソード極４１は離れているので、電解槽のなかには電解質溶液を供給することが必要となる。そこで、抽出に適した高純度の水を電解出来る図２の電解槽が検討対象となる。図２の電解槽において隔膜５１としてフッ素系のカチオン交換膜を設け、隔膜５１の両サイドに多孔質アノ−ド極６１と多孔質カソード極４１を密着させる。フッ素系カチオン交換膜内部には移動可能な水素イオンが発生するので、高純度水中でも低電圧で電解が可能となる。
【００２１】
本発明で用いる天然物抽出飲料の原料となるのは、コーヒーまたは茶葉である。茶葉としては、例えば、緑茶、紅茶、ウーロン茶等の茶葉を挙げることができる。
【００２２】
本発明において、還元状態の天然物抽出飲料を製造するには、抽出溶媒である電解還元水の溶存水素分子の揮発を抑制することが必須であるが、溶存水素分子の揮発の抑制手段としては、加熱した原料水を電気分解して電解還元水を用いる手段、密閉容器内で高圧下に抽出する手段および前記電解還元水に多糖類および/またはポリフェノールから選ばれる少なくとも１種の溶存水素分子安定化剤を添加する手段から選ばれる少なくとも１種の手段を挙げることができる。
【００２３】
(1)加熱した原料水を電気分解して得られる電解還元水を用いる方法
電解槽と抽出部の間の時間を短縮すると、溶存水素分子の揮散割合を低減することが可能となる。工業分野を除き、一般的な個人使用の用途では電解槽の温度は４０℃以下の常温で操作されている。電解と抽出の間の時間を短縮する為には、抽出に適した温度以上の高温に原料水を加熱して電解することが望ましい。これらに目的を達成することを可能にする電解槽および電解システムに関して以下に説明する。
【００２４】
６０℃以上の高温で電解を可能にする目的においても隔膜およびイオン交換樹脂として、フッ素系樹脂が適している
水素分子が溶存した液の温度を目的となる温度に達するための時間をなるべく短縮する。図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、原料水をヒーター（容器）２で加熱し、加熱した高純度原料水を電解して、電解から抽出の間の時間出来るだけ短縮する。
【００２５】
溶存水素分子の揮散を低減するためには、電解槽と抽出容器の間の時間を短縮することが必要である。ここでは、原料水を加熱するプロセスに関して説明する。
【００２６】
気体分子は、温度を上げると共に溶解度が低下することが知られている。溶存水素分子は溶液を加熱する際、温度上げると、加熱時間と共に、水素分子は空気中に揮散していく、従って加熱時間を延ばすと、この溶存水素分子濃度はより低下していく。加熱して、溶存水素分子濃度を維持または上げるためには次の方法が考えられる。
【００２７】
（ｉ）まず、溶存水素分子濃度をできる限り上げることが好ましい。電解還元したとき、電解還元水中の溶存水素分子濃度が問題となる。同じ、通水量で電解電流のときに溶存水素分子濃度が高い方が望ましい。
【００２８】
溶存水分子濃度を高めるために、図３(a)に示すように、隔膜５２とカソード極４１の間にイオン交換樹脂１０を充填して、隔膜５２に図５に示すような多孔質なアノ−ド極６１を密着させる。一般に、電極の基板にチタン坂を用い、その表面に白金等の貴金属をメッキ、析出または蒸着等を行う。図２の二室型電解槽では、カソード極４１の背面に通水する。この場合、多孔質なカソード極４１と隔膜５１の間隙で水素分子が生成される。この水素分子は集合し、カソード極の多孔を介しての背面に移り、通水の中に気泡状で溶解される。
【００２９】
しかし、図３(a)の電解槽を用いることにより、カソード極の前面に通水して、溶存水素分子濃度をあげることが可能となる。カソード極前面の水素分子気泡が微少な段階で通水中に溶解する。図３(a)の電解槽は溶存水素分子濃度をあげることに適している。このように、カソード電極の電解面に通水することを可能する方法には以下の方法がある。
【００３０】
（ｉ−ｉ）  図７に示すようにカソードの電極面に突起構造物を形成する。図７では、円柱型突起物をカソード電極電解面に取り付ける。隔膜と円柱型突起物の間に通水する。突起物は〜10φmmで高さは3〜5mmである。
【００３１】
（ｉ−ii）  図８に示すように、カソード電極電解面に溝構造を形成する。これらの溝凹部に通水する。溝の幅は５〜１５mmで、高さ３〜５mmである。
【００３２】
（ｉ−iii）  図９に示すように、高純度の原料水を用いる場合、溝凹部にイオン交換樹脂１０を充填することにより、図７、図８に示したような電極全面電解型における凹部における電解抵抗を下げることが可能となり、電解効率が向上する。イオン交換樹脂としてフッ素系カチオン交換膜が耐熱性の面で優れている。
【００３３】
（ii）溶存水素分子濃度をさらにあげるために、原料水に含まれる水素分子以外の気体、例えば酸素ガスを事前に脱気する方法がある。
【００３４】
この脱気により水素分子溶解度を実質的に上げることができる。脱気方法として、加熱脱気、減圧脱気、超音波法、ヘリウムまたは窒素ガス攪拌法等があげられる。これらの方法においてヘリウムまたは窒素ガス攪拌法は溶存水素分子濃度をあげる目的に沿わない。したがって、加熱脱気、減圧脱気または超音波脱気法が望ましい。加熱脱気法において、高温ほど脱気効果が大きいので、脱気システムの加熱部では原料水をより高温で脱気し、電解槽部では原料水の温度を下げる方法がある。減圧脱気法は真空脱気法でもあるが、その他に中空糸フィルターを用いる法がある。
【００３５】
さらに、本発明の主たる目的は、抽出液の還元性を高め、すなわちORPをよりマイナスにし、その寿命を延ばすことである。このために抽出システムを改良することが必要である。改良方法として、以下が挙げられる。
【００３６】
さらに、高温原料水を電解することに加えて抽出液自体を高温で電解することにより抽出液のORPをマイナスにすることが可能となる。
【００３７】
図１３に示すように、コーヒー等の原材料から抽出した抽出液をさらに電解して、よりORPを下げて、還元性を高めることが可能となる。
【００３８】
抽出液を電解する場合、電極が抽出成分により汚染され、電解抵抗が上がる可能性がある。この汚染を適宜除去する為に、図１４（ｃ）に示す様に洗浄液を供給するポンプ１４を組み込み、電解槽を洗浄することが望ましい。
【００３９】
原料水に溶存水素分子を含有させる方法として、アノ−ド室とカソード室の間に中間室を設けた３室型電解槽を用いる方法がある。具体的には図４(a)、(b)に示すように、アノ−ド室６とカソード室４の間に中間室を設けた３室型電解槽がある。図４(a)に示す３室型電解槽は各々の室はフッ素系のカチオン交換膜５１により仕切られている。アノ−ド極６１およびカソード極４１は隔膜であるフッ素系カチオン交換膜５１に密着させる。図４(b)に示す３室型電解槽では、多孔質アノ−ド極はアノ−ド室と中間室の間の隔膜に密着する。カソード室と中間室の間の隔膜とカソード極の間にイオン交換樹脂を充填する。イオン交換樹脂として、カチオン交換樹脂またはアニオン交換樹脂を充填する。これらの３室型電解槽の中間室に充填する溶液に溶存水素分子安定剤を添加してもよい。
【００４０】
さらに、図２０(a),(b),(c)に溶存水素濃度上げるために電解槽循環ラインを組み込んだ天然物抽出飲料を製造するシステムを示す。また、図２２(a),(b)に3室型電解槽を用いた天然物抽出飲料を製造するシステムを示す。図２０(a)に示したように、逆浸透膜フィルターからなる逆浸透膜処理装置１を用いて水道水を浄化した水を電解槽５のカソード室４に供給してヒーター（容器）２の間で、加熱しながらカソード電解し、循環して溶存水素濃度を上げる。溶存水素濃度が上がり、加熱された電解還元水を用いてコーヒー豆等の天然物原料から抽出液を生成し、抽出液受け容器８に溜める。このシステムでは、ヒーター（容器）２に溶存水素分子安定化剤注入器１２１を設けてあるので、加熱しながら溶存水素分子濃度をさらにあげることが可能となっている。
【００４１】
図２０（ｂ）では、ヒーター（容器）２で加熱した原料水を電解槽５のカソード室４を循環させることにより溶存水素分子濃度をあげる。この存水素分子高濃度の原料水を用いてコーヒー豆等の天然物原料から抽出液を生成した後、抽出液をさらに電解槽５のカソード室４に供給して、さらに抽出液のORPをマイナス側にシフトさせることができる。
【００４２】
図２０（ｃ）では、図２０（ｂ）のシステムフローに於いて循環ラインにイオン交換樹脂やゼオライトのような溶存水素分子濃度増加用フィルター34を追加して、さらに抽出液のORPをマイナス側にシフトさせる。
【００４３】
図２２(a)では、水道水を逆浸透膜フィルター１介して処理して原料水を浄化する。浄化した後ヒーター（容器）２で加熱した原料水を電解槽５のカソード室４と中間室１６に供給する。加熱カソード電解水は、コーヒー豆の抽出用濾過器７に供給され、抽出液は抽出受け容器８に溜める。
【００４４】
図２２（ｂ）では、水道水を逆浸透膜フィルター１により浄化した後、ヒーター（容器）２で原料水を加熱する。加熱した原料水は、まず、電解槽５の中間室１６に供給する。この原料水はヒーター（容器）２に戻り、最終的にカソード室４に供給して溶存水素分子濃度をあげる。このとき必要に応じて、溶存水素分子安定化剤注入器を利用して溶存水素分子安定化剤を添加して、溶存水素分子濃度をあげる。このカソード電解水をコーヒー豆等の天然物原料を充填した濾過器７に供給して抽出し、抽出液受け容器８に抽出液を受ける。
【００４５】
（２）密閉容器内で抽出する手段
電解還元水を用いてコーヒー等の天然物から抽出溶液を製造する際、溶存水素分子が揮散することを防ぐ手段として,溶存水素分子が揮散することを防止できる密封耐圧・耐熱性容器を用いて抽出する手段がある。
【００４６】
さらに、電解還元水を生成し、電解還元水を濾過器および抽出液受け器供給した後供給ラインをバルブで閉鎖し、また抽出液採水ラインをバルブで閉鎖して、抽出の間に溶存水素分子が揮散しないようにする。
【００４７】
図１６、１７、１８に示すように、コーヒー等の原材料からドリップして抽出する濾過器７を密封し、密閉構造の加圧下抽出液受け容器１３で抽出液を受ける、溶存水素分子が揮散することを防止したシステムがある。
【００４８】
(３）溶存水素分子安定化剤を添加する手段
コーヒー等の天然物原料を抽出する電解還元水に溶存水素安定化剤を添加して溶存水素の揮発を抑制する方法である。
【００４９】
溶存水素安定化剤とは、糖類および／またはポリフェノールである。
【００５０】
糖類とは、単糖類、二糖類、少糖類、多糖類および糖アルコールからなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００５１】
単糖類として、グルコース、フルクトース、マンノース、キシロース、ガラクトース、リボースが挙げることができる。二糖類として、マルトース、ラクトース、セロビオース、フルクトースが挙げることができる。少糖類として、オリゴ糖が挙げられる。
【００５２】
多糖類としては、キチン、キトサン、デンプン、グリコーゲン、セルロース、カラギーナン、ペクチン、キシログルカン、セラチン、ヒアルロン酸、アルギン酸,食物繊維等をあげることができる。
【００５３】
この様な物質において、アルデヒド基（CHO基）またはグリコシドヒドロキシル基（OH基）では、酸素に結合している水素原子が解離しやすく、即ちこれらの基は水素原子を供与する能力を有することになる。図６にα-グルコースのケ−スを例に挙げて還元性に関して説明する。α-グルコースのグリコシド性ヒドロキシル基の水素原子が解離して溶存水素と錯体を形成することが考えられる。水素原子からα-グルコースに電子が移動した後、水素イオンは水素分子と錯体を形成した後α-グルコースと相互作用して水素分子が荷電をもって、水中での存在時間を延ばすことができる。
【００５４】
上述の溶存水素分子安定化剤は溶存水素分子と相互作用し、その濃度の寿命を延長することに役立つ。本発明では、この相互作用により溶存水素分子が水の中で、安定化し、加熱による揮散率が低下することになる。これらの糖類および／またはポリフェノールからなる溶存水素安定化剤を電解槽の前段または後段で添加することにより、加熱した溶液中の溶存水素分子濃度の寿命を伸ばし、結果的に抽出液のORPをよりマイナス側に移行させる。
【００５５】
図１４(a)、(b)、(c)に示すように、コーヒー原材料等の成分のなかに、溶存水素分子安定化剤を追加することにより、抽出液の還元性を高め、溶存水素分子の寿命をのばすことができる。
【００５６】
図１７に、溶存水素分子安定剤を添加し加熱した原料水を電気分解して、密封した状態でコーヒー原材料から抽出するシステムを示す。
【００５７】
ヒーター（容器）２に溶存水素分子安定化剤をその注入器１２１を用いて添加してさらに原料水を加熱できる構造である。この原料水は電解槽５のカソード室４に供給され、カソード電解還元された後、コーヒー豆濾過器７で抽出し、水素分子を揮散させず抽出液を加圧抽出液受け器１３に溜める。
【００５８】
図１８に電解水に水素安定剤を添加した後、加熱してコーヒー原材料から抽出するシステムを示す。
【００５９】
逆浸透膜フィルター１により浄化した水を電解槽５のカソード室４でカソード還元した電解還元水をヒーター（容器）２で加熱すると共に、溶存水素分子安定化剤注入器１２１を使用して溶存水素分子安定化剤を添加する。
【００６０】
天然物抽出飲料を製造する装置を小型化した例として、図１９（ａ）、図１９（ｂ）に示したような装置を挙げることができる。
【００６１】
図１９（a）は抽出した液を直接電解する機器を示す。さらに図１９(b)に示すように溶存水素分子安定化剤注入器１２１、小型ヒーター３２を組み込んだ電解槽兼加熱容器３１を挙げることができる。
【００６２】
図１９(a)では、小型の抽出液電解システムを示す。小型抽出器２１には、なかにフィルター２２を組み込む。フィルターの上にコーヒー豆等の天然物原料をのせ、加熱水を注ぐ。小型抽出器２１の出口に小型電解槽２３を接続する。小型電解槽の本体を小型カソード極２６にし、一部に小型隔膜２５と小型多孔質アノ−ド極２４を密着させる。この小型電解槽２３のなかで、加熱抽出液をカソード電解し、抽出液のＯＲＰをマイナス側にシフトさせる。
【００６３】
図１９（ｂ）では、小型の電解槽兼加熱容器３１のなかに、小型隔膜２５に小型多孔質アノ−ド極と小型多孔質カソード極２７を密着させた電極部を組み込んだ。電解槽兼加熱器３１のカソード室に小型ヒーターを組み込み、溶存水素分子安定剤注入器を取り付けることが可能な構造である。このカソード室に原料水を供給し、加熱して、濾過器にコーヒー豆を充填して、抽出する。抽出液は電解抽出液受け器８で受ける。
【００６４】
図２１に天然抽出物を自動的に補給するシステムを示す。溶存水素分子安定化添加タンク１２を利用し、溶存水素分子安定化剤を添加した原料水を電解槽５のカソード室４に供給することより電解還元水を生成する。次に、この電解還元水をヒーター（容器）２で加熱した後、濾過器７に送る。フィルターのなかにあるコーヒー豆等から抽出液を生成する。この装置を商品化するとき、コーヒー豆等を自動的に供給することが期待されるので、電解抽出装置に自動的にコーヒー豆等を供給する装置を組み込む。
【００６５】
さらに、以上のシステムを組み合わせて、より還元性を高めた（ORPをよりマイナス値にシフト）コーヒー抽出液を生成するシステムとしてもよい。
【００６６】
実施例１（電解液加熱抽出システム）
図１１に示す電解抽出システムを利用する従来法の場合、電解水を加熱して抽出するので、加熱タンクのなかで溶存水素分子が揮散して、濃度が低下する問題点があった。
【００６７】
図１３に示すように電解槽の前段にを設置して７０〜９０℃の熱水をカソード電解して溶存水素分子濃度をあげる。高温で高溶存水素分子濃度の水溶液を生成して、コーヒー原材料から抽出する。この方法を用いてコーヒー抽出液を生成する。用いた図２示す電解槽では、高温に耐えるために隔膜として、フッ素系のカチオン交換膜を使用した。電極面積は4*5cm2  で、白金メッキの多孔質電極である。流量は0.5l/min.で水を供給した。また、図３(a)に示すように隔膜とカソード電極の間にイオン交換樹脂を充填することにより、溶存水素濃度を向上させることが可能となる。この電解槽を用いることにより、抽出液のORPをよりマイナスにシフトさせることが可能となる。さらに、図３(a)、（ｂ）、(c)の電解槽を用いることにより、抽出液の還元性が強くなる。但し、加熱液を電解するので、隔膜および充填するイオン交換ン樹脂はフッ素系カチオン交換膜、およびフッ素系カチオン交換樹脂を用いている。
【００６８】
コーヒー原材料として、ブラジルおよびブラジル産のコーヒー豆を使用したレギュラーコーヒー粉末を供試材した。１５ｇのコーヒー粉末を１５０mlの生成水をドリップしてコーヒー飲料水を抽出した。
【００６９】
比較の為に、図１０に示す従来の抽出基本システムを利用して、多様な条件で抽出した液のORPを測定した。その結果を表１に示す。表には用いた抽出システム、電解槽の構造、電流、ORP、加熱、脱気の有無、供給水の水質、温度、流量を纏めた。水道水を電解せずに抽出すると、ORPは〜+150ｍVと通常の水のORPと略同程度であった。抽出水の温度あげると、抽出成分によりORPは若干マイナス側にシフトし、〜＋３０mVとなった。さらに、電解水を加熱し、抽出した液のORPは〜−５mVとなった。次に図２の電解槽に図５に示すような多孔質電極を使用して図１２(a)のシステムで示したように加熱水を電解し、抽出した液のORPは〜−５０mVとなった。図５では４X５cm２で径５mmφの孔を開けた例を示す。また、図１２(a)のシステムに図２、図５の電解槽を使用して加熱水を電解し、抽出した液のORPは〜−95mVとなった.次に、脱気の効果を確認するために図３(a)の電解槽を用い、加熱脱気と真空脱気の効果を比較した。加熱脱気では、２ｌのヒーター（容器）で２０分間８０〜９０℃で加熱して脱気し、そのご〜０℃冷却した原料水を図３(a)の電解槽に供給した。その結果、抽出液のORPは−135mVとよりマイナス側に移行した。さらに、真空脱気装置を用いて、溶存酸素濃度換算で溶存気体を〜60％低減した原料水を図３(a)の電解槽に供給した。その結果、抽出液のORPは−155mVとなり、さらにマイナス側に移行した。このように、脱気効果あることが分かる。
【００７０】
図１２(c)は、水道水を逆浸透膜フィルター１により浄化した原料水をヒーター（容器）２で加熱して電解槽５のカソード室４に供給する。加熱電解水を用いてコーヒー豆を濾過器７のなかで抽出する。抽出液は抽出液受け器８で受ける。ヒーター（容器）には、溶存水素分子安定剤注入器１２１または脱気器１９を取り付ける。脱気器１９は真空ポンプに繋がれており、ヒーター（容器）２の内側の気圧を大気圧以下に保つことが可能な構造である。
【００７１】
図３（ｃ）の電解槽は図８のカソード極にイオン交換樹脂を充填した図９に示す電極を組み込んだ電解槽を示す。
【００７２】
次に、真空脱気電解抽出システムを示す図１２(c)を用いて図３(a)の電解槽の効果と図３(b)、(c)による効果を比較した。図３(a)の電解槽を用いたとき、ORPは−155mVであったが、図３(b)の電解槽を用いると、ORPは-240mVとなり、より大きくマイナス側となった。さらに図３(c)の電解槽を用いると、ORPは−245となった。このように溝側電極にすることにより電解効果が大きくなる。
【００７３】
【表１】
2014176341.tif 000003
【００７４】
実施例２（抽出液の電解）
より電解抽出液のORPをよりマイナスにシフトさせることが必要な時、抽出液に含まれるポリフェノール等の水素分子安定化成分を利用することがあげられる。下記表に示すようにコーヒー原材料のなかには溶存水素分子と相互作用する可能性が高い成分が含まれている。これらの成分を活用して抽出液のORPをよりマイナスサイドに移行させる。
【００７５】
【表２】
2014176341.tif 000004
【００７６】
図１３にコーヒー原材料抽出液をさらに電解するシステムを示す。
【００７７】
水道水を逆浸透膜フィルター１により浄化した水をヒーター（容器）２で７０〜９０℃の範囲で加熱してコーヒー豆から抽出液を生成する。この生成した加熱抽出液を供給ポンプ３を介して電解槽５のカソード室に供給する。加熱抽出液を直接電解することによりORPがマイナスの抽出液を得る。
【００７８】
図５、７、８，９の電極を組み込んだ図３(a)、３(b)、３(c)の電解槽を用いて抽出液をカソード電解した。コーヒー原材料として、ブブラジル産のコーヒー豆を使用したレギュラーコーヒー粉末を供試材した。６０ｇのコーヒー粉末を６００mlの生成水をドリップしてコーヒー飲料水を抽出した。
【００７９】
結果を表３に纏める。抽出液を電解する為に、抽出成分により電極が汚染される可能性がある。このような汚染が生じても、電解を持続可能にするように、図７，８，９に示す電極を使用する。図７の電極では、電極の電解面に６mmφで高さ５mm円柱型突起を取り付けた例を示している。図８の電極では、高さ５mmで、間隔５mm溝型突起を取り付けた。図９の電極では、溝と隔膜の間にフッ素系イオン交換樹脂を充填した。イオン交換樹脂を充填することにより、抽出成分を電極のなかに保持する時間を延ばすことが可能となり、カソード電解によりＯＲＰをマイナスに移行させる効率を向上することが可能となる。
【００８０】
抽出液をカソード電解することにより、電解液のORPはよりマイナスにシフトし、図２の電解槽と図５の多孔質電極を用いた場合、〜−２５０mVとなった。さらに、図３の電解槽を用いると、ORPは〜−３００mVとなり、より還元性の液を生成することが可能となった。図7の電極を組み込んだ図２の電解槽を用いた場合、ORPは〜−２６０mVとなった。さらに、図８の電極を組み込んだ図２の電解槽を用いた場合、ORPは〜−２７０mVとなった。電極の溝部分にフッ素系カチオン交換樹脂を充填した図９の電極を組み込んだ図２の電解槽を用いた場合、ORPは〜−３３０mVとなり、電解効率が向上した。
【００８１】
【表３】
2014176341.tif 000005
【００８２】
実施例３
この実施例では、電解還元水中に溶存水素分子安定化剤である多糖類の一つである水溶性食物繊維を添加するシステムを説明する。実施例２と同様に図１４（a）または（ｂ）に示す抽出システムを利用してコーヒー原材料から抽出した。電解槽の後段または前段で水溶性食物繊維を添加した。
【００８３】
表４に電解槽後段に水溶性食物繊維を添加する方式の結果をORPと濃度との関係を纏める。濃度が大きくなると抽出液の還元性が高まる。表においては溶解性食物繊維を５００ppm添加した。
【００８４】
さらに、図１５の電解槽構造と溶存水素分子安定剤添加量との関係を示すグラフから分かるように、この関係は、電解槽の構造にも依存し、図２と図５を組み合わせた電解槽より、図３(a)、３（ｂ）、３（ｃ）の電解槽が抽出液をより高度な還元性とすることに有効である。安定剤濃度を高めることによりORPはよりマイナス側にシフトした。
【００８５】
さらに、電解と抽出との間の時間を短縮する為に加熱溶液を電解するシステムを図１４(a)、(b)、(c)に示す。また、このように溶存水素分子安定剤を添加した場合、電極およびイオン交換樹脂/膜が汚染される場合がある。この汚染を洗浄する為に図１４（ｃ）に示すように、一定期間でアノ−ド電解水をカソード電解室に導入して、電解室を洗浄する。
【００８６】
【表４】
2014176341.tif 000006
【００８７】
実施例５  （加熱加圧抽出液電解システム）
図１６は加熱加圧抽出液電解システムを示す。この図に於いて、水道水を逆浸透膜フィルターにより浄化した水をヒーター（容器）２のなかで、７０〜９０℃に加熱し、電解槽５のカソード室４に供給して、加熱水をカソード電解する。さらに、この水をコーヒ−豆の濾過器に供給する。このとき、抽出液受け容器は密封容器で、さらに最大３気圧まで耐える構造にして、水素分子の揮散および空気の混入を防ぐ構造となっている。
【００８８】
図１７では、ヒーター（容器）２に溶存水素分子安定化剤をその注入器１２１を用いて添加してさらに原料水を加熱できる構造である。この原料水は電解槽５のカソード室４に供給され、カソード電解還元された後、コーヒー豆濾過器で抽出し、水素分子を揮散させず抽出液を加圧抽出液受け器１３に溜める。
【００８９】
図１８では、逆浸透膜フィルター１により浄化した水を電解槽５のカソード室４でカソード還元をして液をヒーター（容器）２で加熱すると共に、溶存水素分子安定剤注入器１２１を使用して溶存水素分子安定剤を添加する。
【００９０】
この実施例では、抽出を加熱・加圧下で行い、より還元性の抽出液を生成することを説明する。図１６、１７、１８に加熱・加圧電解抽出システムを示す。このシステムにおいて、フッ素系カチオン交換膜およびフッ素系カチオン交換樹脂を使用した図２と図５を組み合わせた構造または図３（ｂ）、の構造の電解槽を用いる。フッ素系カチオン交換樹脂の耐熱温度は〜１２０℃であり、〜１００℃以下であれば電解可能となる。
【００９１】
さらに図１７と１８に溶存水素分子安定剤使用する加熱・加圧抽出システムを示す。図１７では、電解槽の前段において水素安定剤を添加して供給水を加熱する。図１８では、電解槽の後段において、水素安定剤を添加して供給水を加熱する。表５の試験結果から明らかなように、加熱抽出液電解システムを利用することにより、よりマイナス側ORPをえることが可能となる。
【００９２】
【表５】
2014176341.tif 000007
【００９３】
実施例６（小型簡易型電解システム）
図19(a)、(b)に抽出器と電解装置を一体化した小型の高温抽出装置の概要を示す。図19(a)では、小型抽出器２１の下に小型電解槽２３を接続する。抽出液受け容器全体をカソード極２６にし、一部に窓を明ける。そこにフッ素系カチオン交換膜からなる小型隔膜２５を貼り、その上に小型アノ−ド極２４を接触させる。図19(b)では、電解槽のカソード室に水素分子安定化剤を添加してカソード電解し、さらに加熱して、抽出容器にカソード電解溶液を加えて、抽出する。
【００９４】
実施例７（電解槽循環ラインを設けたシステム）
図２０(a)、(b)、(c)に電解槽カソード室４の周りに循環ラインを設けて,溶存水素濃度をあげることが可能となる。図２０(a)では単純にカソード室を循環するラインを設けた。図２０(b)では、抽出液をカソード室４に循環するラインを設けたシステムを示す。図２０(c)では抽出液自体をカソード室４に循環してORPをよりマイナス側に移行させる。
【００９５】
実施例８（天然物自動補給装置を組み込んだ電解抽出システム）
図２１(a)、(b)にコーヒー等の抽出用天然物を自動的に供給する天然抽出物補充装置１７を組み合わせた電解抽出システムを示す。図２１(a)ではコーヒー等の原材料を自動的に供給する装置を組み合わせている。
【００９６】
図２１（ｂ）は電解還元水を加熱して抽出に利用する。電解還元水を加熱する際に溶存水素分子安定剤を添加する。（ｃ）は溶存水素分子安定剤を添加した原料水を加熱した後、カソード室に供給して、電解還元水を生成する。この加熱電解還元水を利用して抽出する。
【００９７】
実施例９（３室型電解槽を組み込んだ電解抽出システム）
図２２(a)、(b)に３室型電解槽を用いた電解抽出システムを示す。このシステムにおいて図２２(b)に示すように溶存水素分子安定化剤を中間室循環ラインの溶液に添加をすることにある。溶存水素安定剤を添加することがシステム的に容易である。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明により抗酸化作用に優れた、酸化還元電位がマイナスとなる天然物抽出飲料を製造することができるので、本発明は健康増進に寄与するところが大きい。
【符号の説明】
【００９９】
１：  逆浸透膜装置
１１:水道水
２：  ヒーター（加熱容器）
２１：ヒーター
３：  供給ポンプ
４：  カソ−ド室
４１：カソ−ド極
４２：カソ−ド室入り口
４３：カソ−ド室出口
５：  電解槽
５１：隔膜
５２:フッ素系カチオン交換膜
６：  アノード室
６１：アノ−ド極
６２：アノ−ド室入り口
６３：アノ−ド室出口
７：  濾過器 
８：  抽出液受け容器
９：  電解抽出液受け器
１０：イオン交換樹脂
１２:溶存水素分子安定剤添加タンク
１２１：溶存水素分子安定剤注入器
１３：加圧下抽出液受け器
１６：中間室
１６１：中間室入り口
１６２：中間室出口
１４：カチオン交換膜
１４：洗浄用ポンプ
１５：イオン交換樹脂
１７：天然抽出物補充装置
１９:脱気器
２１：小型抽出器
２２：フィルター
２３：小型電解槽
２４：小型多孔質アノ−ド極
２５：小型隔膜
２６：小型カソード極
２７：小型多孔質カソード極
３１：電解攪兼加熱容器
３２：ヒーター
３３：小型溶存水素分子安定剤添加器具
３４：溶存水素分子濃度増加用フィルター
３５：軟水器
【図１】
2014176341.tif 000008
【図２】
2014176341.tif 000009
【図３（ａ）】
2014176341.tif 000010
【図３（ｂ）】
2014176341.tif 000011
【図３（ｃ）】
2014176341.tif 000012
【図４（ａ）】
2014176341.tif 000013
【図４（ｂ）】
2014176341.tif 000014
【図５】
2014176341.tif 000015
【図６】
2014176341.tif 000016
【図７】
2014176341.tif 000017
【図８】
2014176341.tif 000018
【図９】
2014176341.tif 000019
【図１０】
2014176341.tif 000020
【図１１】
2014176341.tif 000021
【図１２（ａ）】
2014176341.tif 000022
【図１２（ｂ）】
2014176341.tif 000023
【図１２（ｃ）】
2014176341.tif 000024
【図１３】
2014176341.tif 000025
【図１４（ａ）】
2014176341.tif 000026
【図１４（ｂ）】
2014176341.tif 000027
【図１４（ｃ）】
2014176341.tif 000028
【図１５】
2014176341.tif 000029
【図１６】
2014176341.tif 000030
【図１７】
2014176341.tif 000031
【図１８】
2014176341.tif 000032
【図１９（ａ）】
2014176341.tif 000033
【図１９（ｂ）】
2014176341.tif 000034
【図２０（ａ）】
2014176341.tif 000035
【図２０（ｂ）】
2014176341.tif 000036
【図２０（ｃ）】
2014176341.tif 000037
【図２１（ａ）】
2014176341.tif 000038
【図２１（ｂ）】
2014176341.tif 000039
【図２１（ｃ）】
2014176341.tif 000040
【図２２（ａ）】
2014176341.tif 000041
【図２２（ｂ）】
2014176341.tif 000042