(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酵母、細菌、カビ等の微生物を利用した各種発酵を行うための発酵方法であって、
発酵を行う際に、
所定の周波数及び磁界強度３００、５００、６００又は８００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵促進を行うこと、及び、
所定の周波数及び磁界強度１００又は４００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵抑制を行うこと、
のいずれかを選択的に行うようにした発酵方法。
【請求項２】
酵母、細菌、カビ等の微生物を利用した各種発酵を行うための発酵方法であって、
発酵を行う際に、
所定の周波数及び磁界強度２００、３００、５００、６００又は８００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１２時間後において、発酵促進を行うこと、及び、
所定の周波数及び磁界強度１００、４００又は９００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１２時間後において、発酵抑制を行うこと、
のいずれかを選択的に行うようにした発酵方法。
【請求項３】
酵母、細菌、カビ等の微生物を利用した各種発酵を行うための発酵方法であって、
発酵を行う際に、
所定の周波数及び磁界強度３００、５００、６００又は８００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１６時間後において、発酵促進を行い、
所定の周波数及び磁界強度１００、２００、４００又は７００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１６時間後において、発酵抑制を行うこと、
のいずれかを選択的に行うようにした発酵方法。
【請求項４】
前記超低周波数弱磁界の周波数は、７Ｈｚ程度であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発酵方法。
【請求項５】
所定の超低周波数且つ弱磁界強度の磁界を印加した際に、発酵時間に応じて、
発酵促進又は発酵抑制のいずれかを行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の発酵方法。
【請求項６】
各種発酵のための発酵用容器と、
前記発酵用容器内に、超低周波数弱磁界を発生するコイルと、
前記コイルと接続され、超低周波数の交流電圧を発生する周波数発振器と
を備え、
前記コイル及び前記周波数発振器により発生される超低周波数弱磁界の周波数及び磁界強度を定めることで、発酵を行う際に、
所定の周波数及び磁界強度３００、５００、６００又は８００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵促進を行うこと、及び、
所定の周波数及び磁界強度１００又は４００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵抑制を行うこと、
のいずれかを選択的に行うようにした発酵装置。
【請求項７】
各種発酵のための発酵用容器と、
前記発酵用容器内に、超低周波数弱磁界を発生するコイルと、
前記コイルと接続され、超低周波数の交流電圧を発生する周波数発振器と
を備え、
前記コイル及び前記周波数発振器により発生される超低周波数弱磁界の周波数及び磁界強度を定めることで、発酵を行う際に、
所定の周波数及び磁界強度２００、３００、５００、６００又は８００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１２時間後において、発酵促進を行うこと、及び、
所定の周波数及び磁界強度１００、４００又は９００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１２時間後において、発酵抑制を行うこと、
のいずれかを選択的に行うようにした発酵装置。
【請求項８】
各種発酵のための発酵用容器と、
前記発酵用容器内に、超低周波数弱磁界を発生するコイルと、
前記コイルと接続され、超低周波数の交流電圧を発生する周波数発振器と
を備え、
前記コイル及び前記周波数発振器により発生される超低周波数弱磁界の周波数及び磁界強度を定めることで、発酵を行う際に、
所定の周波数及び磁界強度３００、５００、６００又は８００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１６時間後において、発酵促進を行い、
所定の周波数及び磁界強度１００、２００、４００又は７００Ａ／ｍの超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵時間１６時間後において、発酵抑制を行うこと、
のいずれかを選択的に行うようにした発酵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発酵方法及び発酵装置に係り、特に、超低周波数（ＥＬＦ，Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）磁界を利用した発酵方法及び発酵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の酵母の研究は、遺伝子レベルにまで至っており、様々なことが明らかにされてきている。酵母は、遺伝子のノックアウトが容易に行いうるので、遺伝子の機能解析の材料としては極めて有用であること、さらに、明確な核構造の高等動物とほぼ同様のオルガネラ構造をもち、高等動物の培養細胞レベルで観測しうる生命現象のほとんどのモデルとして用いることができるからである。つまり、生命体への様々な影響を観測するためにも、また、人間の遺伝病を解明するのにも、酵母は非常に重要な材料といえることができる。一方で、最近では、電磁界を有効に利用した機器が増加するに従い電磁界の生命体への影響について非常に関心が集まっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、酒類、醤油、味噌、納豆、チーズ、パン、漬物などの嗜好食品から医療品、洗剤の製造、さらには抗生物質、微生物タンパク質の製造等の各種発酵過程において、ＥＬＦ弱磁界を印加することにより、ＥＬＦ弱磁界が酵母の酵素に影響を与え、生化学的触媒反応を活性化させ、発酵時間の短縮と味および香りに特徴を持たせ、また品質の向上を可能とすることを目的とする。
【０００４】
また、本発明は、各種発酵の促進だけのみならず、各種発酵を抑制することができる発酵方法及び発酵装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の解決手段によると、
酵母、細菌、カビ等の微生物を利用した各種発酵を行うための発酵方法であって、
発酵を行う際に、所定の周波数及び磁界強度の超低周波数弱磁界を印加することにより、発酵促進又は発酵抑制のいずれかを選択的に行うようにした発酵方法を提供する。
【０００６】
また、本発明の第２の解決手段によると、
各種発酵のための発酵用容器と、
前記発酵用容器内に、超低周波数弱磁界を発生するコイルと、
前記コイルと接続され、超低周波数の交流電圧を発生する周波数発振器と
を備え、
前記コイル及び前記周波数発振器により発生される超低周波数弱磁界の周波数及び磁界強度を定めることで、発酵促進又は抑制のいずれかを選択的に行うようにした発酵装置を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る発酵装置の構成図を示す。図１（Ａ）は、発酵装置の縦断面図を、図１（Ｂ）は、発酵装置の平面図を表している。
【０００８】
発酵装置は、発砲スチロール等による容器１０、コイル１１、ヒーター１２及び発酵用試験管（発酵用容器）１３を備える。コイル１１は、例えば、ヘルムホルツコイル（巻数Ｎで、半径Ｒの円環コイルを二つ、中心軸を一致させ、半径Ｒと同じ距離だけ離して平行に対面させたもの）であり、また、コイル１１は、発酵用試験管１３の下から、所定位置（例えば、２１ｍｍの位置）に取り付けてある。このコイル１１に、電流Ｉを流すことで、次式のような平等磁界Ｈを得る。
Ｈ＝（ＮＩ／Ｒ）（４／５）３／２
【０００９】
また、発酵用試験管１３は、図１（Ｂ）に示したように容器１０内に複数個（この例では、２８個）取り付けてある。なお、図中の発酵装置の大きさや発酵用試験管の数等は、一例を示すものであり、これに限らず適宜の大きさや数等を用いることができる。
【００１０】
図２に、本発明に係る発酵装置の特性図を示す。発酵装置によるばらつきを抑えるために予備実験を繰り返し行い、その結果、図２に示すようなばらつきの少ない測定値を得ることのできる発酵装置が実現された。発酵は、ｐＨが低いほど進んでいるものであり、一方、ｐＨが高いほど抑制されているものである。図示のように、この発酵装置では、各試験管内で同程度に発酵が進むことがわかる。なお、図中、上のグラフは第１の時刻（１１：００）のものであり、下のグラフは第２の時刻（１４：００）のものを表している。
【００１１】
図３に、発酵用試験管配置及び磁界発生用回路についての説明図を示す。これは、図１（Ｂ）で例示した２８個の発酵用試験管１３の配置を表しており、一列に４個、一行に８個ずつ並べてある。また、図示のように、例えば、各発酵用試験管１３のコイルは、直列に接続される。さらに、発酵用試験管１３に巻かれたこれらコイル１１は、磁界を発生させるための超低周波交流電圧を出力する周波数発振器３０、その周波数発振器３０からの正弦波形出力を増幅する増幅器３１、可変抵抗３２及び電流計３３に接続されている。ＥＬＦの周波数としては、例えば一般に０．１Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度であり、特に７．０Ｈｚ付近を用いることができるが、これに限られるものではない。また、弱磁界の磁界強度としては、例えば地磁気（全磁力３６．５Ａ／ｍ）の約１００倍以内、特に７００Ａ／ｍ付近を用いることができるが、これに限られるものではない（なお、以下の例では、１００Ａ／ｍ〜９００Ａ／ｍ程度とした）。
【００１２】
ここでは、一例として、生命体であるサッカロミセスセルビシエ属の天然酵母パン種にＥＬＦ弱磁界を印加し、天然酵母の発酵への影響（磁界強度と発酵強度の因果関係）について検討する。
【００１３】
発酵用試験管１３内には、それぞれ、例えば、天然酵母パン種を水に溶かして得られた水種が入れてある。ここで、実験に天然酵母パン種を選んだのは、水種の発酵時間が約２４時間と実験に適した時間であること、市販されていて簡単に手に入ることなどの理由からである。また、天然酵母パンのでき具合はすべてこの水種の予備発酵で決まり、実験が容易だからである。さらには、発酵に係る三大微生物であるカビ、酵母、細菌はその大きさが約数ミクロンと非常に共通性があり、今までの研究結果を総合して、天然酵母パン種の実験だけで十分に磁界影響を予測できるからである。もちろん、これ以外にも各種の発酵に適用することができる。
【００１４】
この２８個の発酵用試験管１３をコントロール及びＡ〜Ｃを７個ずつ選択して、全体で４つのグループを作る。コントロールは、例えば、ここでは発酵用試験管１３内の水種に及ぼす磁界影響を地磁気のみとした場合、即ち、ＥＬＦ弱磁界を印加しない場合のものである。それぞれのグループのＡ〜Ｃには、周波数発振器からの周波数７．０Ｈｚ、磁界の強度１００Ａ／ｍから９００Ａ／ｍ（それぞれ地磁気の全磁力３６．５Ａ／ｍの約３倍から２５倍）の交番磁界をそれぞれ印加した場合について実験をした。なお、グループＡ〜Ｃは、発酵用試験管１３にそれぞれ別々の磁界強度（例えば、１００Ａ／ｍ、２００Ａ／ｍ、３００Ａ／ｍ等）を印加することができるようにコイル１１を設定し、そのときの各グループのｐＨ値の平均を取ることができるように、グループとして分けたものである。また、基準対象となるコントロールの水種にも、磁界を発生しないように巻いたコイルに電流を流し温度条件の一定化を行っている。
【００１５】
発酵に際しては、まず、発酵用試験管１３及び使用する器具全てをアルコール消毒する。発砲スチロール容器１０内に６ｌの水を入れヒーター１２により適温にする。実験開始時にはヒーター１２を取り除く。ここでは、例えば、選別したホシノ天然酵母パン種１１ｇと７０ｍｌの水を発酵用試験管１３にそれぞれ入れ、磁界を印加する。この実験を複数回（例えば３回）繰り返し行う。
【００１６】
測定は、発酵用試験管１３内の水種をよく攪拌し、全体のｐＨ値が一様になるようにして行う。また、この測定方法により、実験開始時における水種のｐＨ値はすべて同値であることを確認している。
【００１７】
ｐＨ値の測定は、例えば、実験開始から１２時間後と１６時間後に行った。水種のｐＨ値は、実験開始時で約６．３から２４時間後に約３．４まで変化する。その内、１０時間から２０時間後の部分におけるｐＨ値の変化が急で、発酵への磁気効果を評価できる。そこで、ここでは、一例として１２時間後と１６時間後のｐＨ値を測定した。
【００１８】
図４に、実験開始１２時間後におけるｐＨの平均値についての説明図を示す。図示のように、コントロールでのｐＨ値に比べると、磁界の強度１００、４００、９００Ａ／ｍでのｐＨ値は高く、発酵を抑制する傾向にあることがわかる。また、磁界の強度２００、３００、５００、６００、８００Ａ／ｍでは、ｐＨ値がコントロールに比べて低く、発酵を促進する傾向にあることがわかる。また、７００Ａ／ｍにおいては、コントロールと同傾向であることあがわかる。
【００１９】
図５に、実験開始１６時間後におけるｐＨの平均値についての説明図を示す。１２時間後と同様の傾向であるが、２００Ａ／ｍにおいては１２時間後の傾向と逆で、ｐＨ値がコントロールよりも高く、抑制の傾向になることがわかる。なお、図４及び図５でエラーバーは、標準誤差を表している。
【００２０】
図４及び図５の結果から、磁界の強度３００、５００、６００、８００Ａ／ｍのＥＬＦ弱磁界は、酵母の発酵を促進する傾向にあり、一方、１００、４００Ａ／ｍは、発酵抑制の影響を与える傾向があることがわかる。なお、印加するＥＬＦ弱磁界の周波数、磁界強度は、他にも適宜定めることができる。さらに、試験管、コイル、容器等の大きさ、形状、数等も適宜定めることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によると、酒類、醤油、味噌、納豆、チーズ、パン、漬物などの嗜好食品から医療品、洗剤の製造、さらには抗生物質、微生物タンパク質の製造等の各種発酵過程において、ＥＬＦ弱磁界を印加することにより、ＥＬＦ弱磁界が酵母の酵素に影響を与え、生化学的触媒反応を活性化させ、発酵時間の短縮と味および香りに特徴を持たせ、また品質の向上を可能とすることができる。
【００２２】
また、本発明によると、各種発酵の促進だけのみならず、各種発酵を抑制することができる発酵方法及び発酵装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発酵装置の構成図。
【図２】本発明に係る発酵装置の特性図。
【図３】発酵用試験管配置及び磁界発生用回路についての説明図。
【図４】実験開始１２時間後におけるｐＨの平均値についての説明図。
【図５】実験開始１６時間後におけるｐＨの平均値についての説明図。
【符号の説明】
１０    容器
１１    コイル
１２    ヒーター
１３    発酵用試験管
３０    周波数発振器
３１    増幅器
３２    可変抵抗
３３    電流計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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