(57)【要約】【課題】  アルコール飲料を、短時間で均一に混合または希釈する。【解決手段】  アルコール飲料の改質装置は、少なくともいずれかがアルコール飲料である２種類以上の液体をマイクロ流体チップ１０で処理する。マイクロ流体チップは、２種類以上の液体を供給する液体供給部２２と、微小断面に形成された複数流路に、液体供給部から供給される複数種の液体が流れ、幅方向に複数種の液が交互に帯状に流れるラミネートフロー形成部２４とを有する。ラミネートフロー形成部の下流側には蛇行形状の処理部２５が位置している。ラミネートフロー形成部は、下流に向かうにしたがい幅方向長さが小さくなる。処理部は、アルコール飲料の混合または希釈に十分な長さを有している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の液の少なくともいずれかがアルコール飲料であるアルコール飲料の改質方法において、間隔を置いて配置された複数の第１の供給口から流出する第１の液をほぼ第１の供給口の間隔と同じ間隔だけ離して所定流路長流し、次いで前記第１の液の流路の間に形成した複数の第２の液の供給口から第２の液を供給し、流れ方向と直角な方向に第１、第２の液が並んだ帯状の流れを形成し、この帯状の流れを、流れ方向に収縮させたラミネートフロー形成部を流通させた後に、混合に要する所定長さ以上の流路を備えた処理部を流通させて混合することを特徴とするアルコール飲料の改質方法。
【請求項２】
前記流路内の流れを層流としたことを特徴とする請求項１に記載のアルコール飲料の改質方法。
【請求項３】
前記流路内を通過する流体の流速をｖ、流路の代表長さをｄ、流体の動粘性係数をνとしたときに、Ｒｅ＝ｖｄ／νが２０００以下となるようにｖとｄを選定したことを特徴とする請求項２に記載のアルコール飲料の改質方法。
【請求項４】
第１、第２の液の少なくともいずれかがアルコール飲料であるアルコール飲料改質装置において、第１の液と第２の液とを処理してアルコール飲料を改質するマイクロ流体チップと、このマイクロ流体チップに供給する第１の液を貯留する第１の貯留手段、第２の液を貯留する第２の貯留手段と、第１の貯留手段からマイクロ流体チップに第１の液を供給する第１のポンプと、第２の貯留手段からマイクロ流体チップに第２の液を供給する第２のポンプとを備え、前記マイクロ流体チップは、マイクロ流体チップ本体とこの本体の表面側に対抗して設けた蓋部材と、マイクロ流体チップ本体の背面側に配置したアダプタ部材とを有し、マイクロ流体チップ本体の背面側に第１の液及び第２の液を一時的に保有する第１、第２のバッファ槽を有し、これら第１、第２のバッファ槽にはそれぞれ間隔を置いて複数のノズルが接続されており、このノズルから第１、第２の液を幅方向に並んだ帯状の流れとして前記マイクロ流体チップ本体の表面側から流出させ、流出した帯状の流れを幅方向に収縮するラミネートフロー形成部とこのラミネートフロー形成部で収縮した流れを混合させる処理部とを前記マイクロ流体チップ本体に形成したことを特徴とするアルコール飲料の改質装置。
【請求項５】
前記流路内の流れが層流となるように前記流路形状を定めたことを特徴とする請求項４に記載の改質装置。
【請求項６】
少なくともいずれかがアルコール飲料である２種類の液体をマイクロ流体チップ内で処理するアルコール飲料の改質方法において、各液体をマイクロ流体チップに間隔を置いて配置された多数の供給口からマイクロ流体チップの処理部に供給し、処理部では、各供給口から供給された液体を帯状の流れとし、この帯状の流れを下流に行くにしたがい幅方向長さが収縮する流路に導き、次いで、流れが層流となる混合流路に導いたことを特徴とするアルコール飲料の改質方法。
【請求項７】
少なくともいずれかがアルコール飲料である２種類以上の液体を処理するマイクロ流体チップを備えたアルコール飲料改質装置において、前記マイクロ流体チップは、２種類以上の液体を供給する液体供給部と、微小断面に形成された複数流路に、前記液体供給部から供給される複数種の液体が流れ、幅方向に複数種の液が交互に帯状に流れるラミネートフロー形成部と、このラミネートフロー形成部の下流側に位置する処理部とを有し、前記ラミネートフロー形成部は下流に向かうにしたがい幅方向長さが小さくなることを特徴とするアルコール飲料の改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルコール飲料を改質する方法および改質装置に係り、特にアルコール飲料を混合または希釈して改質するのに好適なアルコール飲料の改質方法および改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本酒やワイン、ウィスキーの水割りや、各種のカクテルなどのアルコール飲料の製造においては、アルコールと水を均一に混合させると、その質感が向上する。この混合度合いが高ければ高いほど質感が向上するので、良質な混合のためには比較的長い時間を必要とする。アルコールと水との混合の不均一度合いが高いと、局所的なアルコール濃度が高い部分では、アルコールの刺激が味に強く現れ、刺々しい印象を与える。
【０００３】
この不具合を解決する従来の方法の一例が、特許文献１に開示されている。この公報では、アルコール飲料の味をまろやかにするために、アルコール飲料を２０〜１００ｋＨｚの超音波振動で撹拌している。これにより、アルコール飲料中のアルコール分子会合体を１個ずつのアルコール分子に分離させ、個々のアルコール分子が水分子に取り囲まれた状態に調整している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−９２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のアルコール飲料の味改良方法においては、処理するアルコール飲料の量に応じて処理時間が変化する。例えば、数分から数十分程度の時間が少なくとも必要となる。しかも、超音波照射するために、所定容量の容器にアルコール飲料を注ぎ、その容器ごと超音波照射設備に載置するので、バッチ式の処理にならざるを得ない。その結果、容器内での混合度合い、つまりは味にムラが生じやすい。また、アルコール飲料を長時間貯蔵してアルコールと水分の混合を促進するものでは、数日から長い場合では数年もの時間を要し、急場の使用に対応できない。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、アルコール飲料を、短時間で均一に混合または希釈することにある。本発明の他の目的は、アルコール飲料を、短時間でまろやかにすことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の特徴は、第１、第２の液の少なくともいずれかがアルコール飲料であるアルコール飲料の改質方法において、間隔を置いて配置された複数の第１の供給口から流出する第１の液をほぼ第１の供給口の間隔と同じ間隔だけ離して所定流路長流し、次いで前記第１の液の流路の間に形成した複数の第２の液の供給口から第２の液を供給し、流れ方向と直角な方向に第１、第２の液が並んだ帯状の流れを形成し、この帯状の流れを、流れ方向に収縮させたラミネートフロー形成部を流通させた後に、混合に要する所定長さ以上の流路を備えた処理部を流通させて混合するものである。
【０００８】
そしてこの特徴において、流路の流れを層流とするのが好ましく、流路を通過する液体の流速をｖ、流路の代表長さ（水力直径）をｄ、液体の動粘性係数をνとしたときに、Ｒｅ＝ｖｄ／νが２０００以下となるようにｖとｄを選定するのが望ましい。
【０００９】
上記目的を達成する本発明の他の特徴は、第１、第２の液の少なくともいずれかがアルコール飲料であるアルコール飲料改質装置において、第１の液と第２の液とを処理してアルコール飲料を改質するマイクロ流体チップと、このマイクロ流体チップに供給する第１の液を貯留する第１の貯留手段、第２の液を貯留する第２の貯留手段と、第１の貯留手段からマイクロ流体チップに第１の液を供給する第１のポンプと、第２の貯留手段からマイクロ流体チップに第２の液を供給する第２のポンプとを備え、前記マイクロ流体チップは、マイクロ流体チップ本体とこの本体の表面側に対抗して設けた蓋部材と、マイクロ流体チップ本体の背面側に配置したアダプタ部材とを有し、マイクロ流体チップ本体の背面側に第１の液及び第２の液を一時的に保有する第１、第２のバッファ槽を有し、これら第１、第２のバッファ槽にはそれぞれ間隔を置いて複数のノズルが接続されており、このノズルから第１、第２の液を幅方向に並んだ帯状の流れとして前記マイクロ流体チップ本体の表面側から流出させ、流出した帯状の流れを幅方向に収縮するラミネートフロー形成部とこのラミネートフロー形成部で収縮した流れを混合させる処理部とを前記マイクロ流体チップ本体に形成したものである。
【００１０】
そしてこの特徴において、流路内の流れが層流となるように前記流路の形状を定めるのがよい。
【００１１】
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、少なくともいずれかがアルコール飲料である２種類の液体をマイクロ流体チップ内で処理するアルコール飲料の改質方法において、各液体をマイクロ流体チップに間隔を置いて配置された多数の供給口からマイクロ流体チップの処理部に供給し、処理部では、各供給口から供給された液体を帯状の流れとし、この帯状の流れを下流に行くにしたがい幅方向長さが収縮する流路に導き、次いで、流れが層流となる混合流路に導いたものである。
【００１２】
上記目的を達成する本発明のさらに他の特徴は、少なくともいずれかがアルコール飲料である２種類以上の液体を処理するマイクロ流体チップを備えたアルコール飲料改質装置において、前記マイクロ流体チップは、２種類以上の液体を供給する液体供給部と、微小断面に形成された複数流路に、前記液体供給部から供給される複数種の液体が流れ、幅方向に複数種の液が交互に帯状に流れるラミネートフロー形成部と、このラミネートフロー形成部の下流側に位置する処理部とを有し、前記ラミネートフロー形成部は下流に向かうにしたがい幅方向長さが小さくなるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アルコール飲料を短時間で均一に混合することで味をまろやかに改質する方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係るアルコール飲料の改質手法を、図面を用いて説明する。図１に、アルコール飲料を改質する改質システム１の一実施例を、模式図で示す。本実施例では、２種類の液体を混合可能なマイクロ流体チップ１０を用いてウィスキーの水割りを製造する例を説明するが、本発明は他のアルコール飲料、例えば焼酎やジンに、水や各種シロップを混合させたチューハイやカクテルの製造にも適用できる。
【００１５】
アルコールの改質システム１は、マイクロ流体チップ１０を主要構成要素としたシステムである。本アルコール飲料改質システム１では、改質対象となるウィスキーをウィスキー貯蔵用の液体容器９１ａに、希釈液である水を水貯蔵用の液体容器９１ｂに、それぞれ貯蔵している。
【００１６】
液体容器９１ａに貯蔵されたウィスキーは、送液ポンプ９２ａでマイクロ流体チップ１０に供給される。同様に、液体容器９１ｂに貯蔵された水は、送液ポンプ９２ｂでマイクロ流体チップ１０に送液される。マイクロ流体チップ１０へウィスキーおよび水を送液する各ライン９５ａ、９５ｂには、各液が逆流するのを防止する逆止弁９３ａ、９３ｂが、設けられている。
【００１７】
マイクロ流体チップ１０は、送液されたウィスキーと水を均一に混合してまろやかな味に改質する。ここで、「まろやか」とは、ウィスキーと水との混合状態の指標であり、混合の度合いが均一に近づけば近づくほど、「まろやか」さが向上する。マイクロ流体チップ１０で改質されたウィスキーの水割りは、配管９５ｃを介して貯蔵容器９４に送られる。
【００１８】
本アルコール飲料改質システム１に用いる部材の材質は、改質対象となるアルコール飲料を変質させない安定的な物質を用いる。例えば、ステンレス鋼やガラス、シリコン、フッ素樹脂などが望ましい。本実施例では、マイクロ流体チップ１０およびポンプ９２の接液部にステンレス鋼ＳＵＳ３１６を、その他の部材には、フッ素樹脂やフッ素ゴムを用いた。
【００１９】
このように構成したアルコール飲料改質システムを用いて、アルコール飲料を改質する詳細を以下に述べる。対象となるウィスキーを液体容器９１ａに、水を液体容器９１ｂに注ぐ。次に、各液体容器９１ａ、９１ｂに配管９５ａ、９５ｂで連結されたポンプ９２ａ、９２ｂを動作させ、ウィスキーと水をマイクロ流体チップ１０へ送液する。
【００２０】
各ポンプ９２ａ、９２ｂの送液速度に、配管９５ａ、９５ｂの断面積を乗じた値が、ウィスキーと水の混合割合となるから、ウィスキーと水との割合が所望の割合になるように、ポンプ９２ａ、９２ｂの速度を調整する。なお、後に説明するが、マイクロ流体チップ１０内では、ウィスキーと水が同時に流れていなければならない。そこで本実施例では、ポンプ９２として回転周期を同調させたチューブポンプを使用している。チューブポンプを使用したので、ウィスキーと水がほぼ同じタイミングで、マイクロ流体チップ１０内に送液される。
【００２１】
ここで、ポンプ９２ａ、９２ｂから送り出されたウィスキーと水は、マイクロ流体チップ１０に流入する前に、配管９５ａ、９５ｂに介在させた逆止弁を９３ａ、９３ｂを通過する。逆止弁９３ａ、９３ｂは、ポンプ９２ａ、９２ｂが故障などしてトラブルが発生したときに、ウィスキーや水の逆流を防止するために設けられている。
【００２２】
図２に、図１に示したアルコール飲料改質システムに用いるマイクロ流体チップ１０を、分解斜視図で示す。マイクロ流体チップ１０は、数ｍｍ厚さのＳＵＳ３１６ステンレス鋼板材から形成したマイクロ流体チップ本体２０と、このマイクロ流体チップ本体２０の上面側（この図２では右側面）に配置する蓋部材３０と、マイクロ流体チップ本体２０の下面側（図２では左側面）に配置されるアダプタ部材４０とを有している。そして、これらアダプタ部材４０とマイクロ流体チップ本体２０と蓋部材３０とを積層し、周縁部を図示しないボルトで締結して、マイクロ流体チップ１０を構成する。
【００２３】
したがって、蓋部材３０は、マイクロ流体チップ本体２０に形成した流路２１〜２６の天井部分を構成する。またアダプタ部材４０のマイクロ流体チップ本体２０と対向する面には、マイクロ流体チップ本体２０にウィスキーや水を導入するための入口ポート部４３および出口ポート部４４が形成されている。
【００２４】
入口ポート部４３は、アダプタ部材４０の側面に形成した液体導入口４１ａ、４１ｂに連通している。同様に、出口ポート部４４は、アダプタ部材４０の側面に形成した液体排出口４２に連通している。流路２１〜２６の外周部、および入口ポート部４３と出口ポート部４４のそれぞれの外周部には、フッ素ゴム製のＯリング等からなるシール部材５０（図４参照）が配設されている。
【００２５】
本実施例では、シール部材５０にフッ素ゴムを用いて分解可能な組立式チップとしているが、レーザー接合や接着剤など他の方法を用いて、マイクロ流体チップ本体２０の表裏に蓋部材３０やアダプタ部材４０を直接固定して分解不可能なチップとしてもよい。このばあい、Ｏリングの破損等によるシールの不具合を回避できる。なお、図２では、マイクロ流体チップ本体２０と蓋部材３０とアダプタ部材４０の外周部に、１０個のから穴またはねじ孔を形成し、ねじ締結を容易にしている。
【００２６】
図３に、マイクロ流体チップ本体２０の正面図を示す。この図３は、図２における右側面である。マイクロ流体チップ本体２０の周縁部には縦方向に４個、横方向に３個の締結用から穴２７が形成されている。このから穴２７よりも中心部側には、角部が丸く形成された長方形の溝２９が設けられている。溝２９には、図示しないシール部材５０が装着される。
【００２７】
図３において、マイクロ流体チップ本体２０の表面には、溝２９よりも中心部であって上部から順に、第１液供給部２１、第１液誘導流路部２２、第２液供給部２３、ラミネートフロー形成部２４、処理部２５、液体排出部２６が形成されている。以下に、これら各部の詳細を説明する。
【００２８】
第１、第２液供給部２１，２３は、アダプタ部材４０に形成した入口ポート４３に連通するように形成されており、多数の厚さ方向（図３の紙面垂直方向）に穿設されたノズルを有している。第１液供給部２１は、第２液供給部２３よりも上方に位置している。この理由は、第１液と第２液を混合させる前に、微小な第１液の流れを確立させて、第１液と第２液とを安定して混合させるためである。この安定した混合のためには、流量の多い液体を第１液とする。また、マイクロ流体チップ本体２０内を流通する液を駆動するポンプの動力を低減し、ポンプを小型化するためには、マイクロ流体チップ本体２０内での圧力損失の抑制が必須であり、粘度の高い液体を第２液とすることにより、マイクロ流体チップ本体２０内を流れる液の流動損失を低減できる。
【００２９】
図４に、図３のＡ−Ａ矢視断面図を示す。本図は、第１液供給部２１の横断面図である。第１液供給部２１に形成された多数の第１液供給ノズル２１ａは、マイクロ流体チップ本体２０の幅方向に、ほぼ一定の間隔で１列に形成されている。第１液供給ノズル２１ａの背面には、供給液である第１液を一時的に溜めるバッファ槽２８が形成されている。第１液供給ノズル２１ａは、このバッファ槽２８とマイクロ流体チップ本体２０の上面（蓋部材３０に対向する面）とを連通する開孔である。バッファ槽２８は、マイクロ流体チップ本体２０の裏面に形成した凹部を、アダプタ部材４０で覆うことで形成される。
【００３０】
図１に示したポンプ９２から送液された第１液であるウィスキーは、アダプタ部材４０の側面に形成された液体導入口４１ａからマイクロ流体チップ１０内に導かれる。液体導入口４１ａは、図示しないソケットを取り付けるために大径に形成されており、マイクロ流体チップ本体２０の幅方向中央部付近まで延びる小径の下穴４１ｃに接続している。下穴４１ｃは、アダプタ部材４０がマイクロ流体チップ本体２０に対向する面側から明けられた穴４１ｄに連通しており、液体導入口４１ａから供給されるウィスキーを、矢印で示すようにバッファ槽２８に導く。
【００３１】
バッファ槽２８を満たしたウィスキーは、全ての第１液吐出ノズル２１ａに、均圧で供給される。その結果、全ての第１液吐出ノズル２１ａから、ほぼ均一にウィスキーが吐出され、各第１液吐出ノズル２１ａから第１液誘導流路部２２に導かれる。第１液誘導流路部２２は、第１液吐出ノズル２１ａの表面直径とほぼ同じ大きさの流路幅であり、流路深さもほぼ同じ大きさである。この流路幅の十数倍程度の流路長さを経た後に、第１液であるウィスキーは、漏斗状に形成されたラミネートフロー形成部２４へ流出する。
【００３２】
ラミネートフロー形成部２４は、マイクロ流体チップ本体２０表面をわずかに掘り下げた溝である。第１液誘導流路部２２間に形成されるランド部の終端部（最下部）には、多数の第２液吐出ノズル２３ａを有する第２液供給部２３が形成されている。第２液吐出ノズル２３ａは、第１液吐出ノズル２１ａとノズル１個分ずつ位置がマイクロ流体チップ本体２０の幅方向にずれて位置している。
【００３３】
第２液吐出ノズル２３ａは、第１液供給部２１と同様の構成であり、マイクロ流体チップ本体２０の背面側にバッファ槽を有している。第１液と同様に第２液も、液体導入口４１ｂからアダプタ部材４０の入口ポート４３を経て、マイクロ流体チップ本体２０に供給される。第２液吐出ノズル２３ａからは、第２液である水が吐出され、ラミネートフロー形成部２４へ導かれる。
【００３４】
異なる液体同士の混合現象は、各液体を構成する分子を相互に拡散させた状態にすることである。分子拡散により液体を混合させるときに、混合完了までに要する時間は、接触界面に垂直な方向の液体の厚さ（＝分子や粒子の拡散距離）により影響される。具体的には、接触界面に垂直な方向の液体の厚さの２乗に、混合時間が比例する。
【００３５】
例えば、１０秒で１ｍｍ拡散する試料では、拡散距離を１／２の０．５ｍｍに短縮すると、時間は１／４の２．５秒しか必要でない。そこで、本実施例では、拡散距離に関係する接触界面に垂直な方向の液体の厚さを短縮している。それとともに、多数の微細流路とすることにより、液体を高速かつ均一に混合させている。
【００３６】
図５に、第１液供給部２１から第２液供給部２３までを、斜視図で示す。第１液供給部２１と第２液供給部２３間に形成される第１液誘導流路部２２では、第１液吐出ノズル２１ａの位置からマイクロ流体チップ本体２０の長手方向（液体の流れの方向）に沿って多数のランド部２２ａが形成されている。このランド部２２ａ間に、第１液誘導流路２２ｂが形成されており、第１液吐出ノズル２１ａから吐出された第２液であるウィスキーは、第１液誘導流路２２ｂから流れ出る。
【００３７】
第１、第２液吐出ノズル２１ａ、２３ａの位置がずれているので、多数の第１液吐出ノズル２１ａから吐出されたウィスキーと多数の第２液吐出ノズル２３ａから吐出された水は、ラミネートフロー形成部２４で、マイクロ流体チップ本体２０の幅方向にウィスキーと水が交互に帯状に流れるラミネートフロー２４Ａを形成する。このように、第１液供給部２１および第１液誘導流路部２２、第２液供給部２３、ラミネートフロー形成部２４では、２種類の液体を複数個の流れに分割した後、交互に配した帯状の流れを形成する。
【００３８】
ラミネートフロー形成部２４で形成されたラミネートフロー２４Ａは、図５で下方へ流れるにしたがって、細分された各流れの幅方向断面積が減少して収縮され、加速した流れとなって処理部２５へと流入する。すなわち、ラミネートフロー形成部２４から処理部２５に移動する際に、流路幅はラミネートフロー２４Ａの接触界面に垂直な方向に徐々に絞られ、ラミネートフロー２４Ａを構成する個々の液層の幅方向長さが狭くなる。
【００３９】
処理部２５は、シール部材５０が収納される溝２９付近まで流体マイクロチップ本体２０の幅方向に延びる流路であり、流体マイクロチップ本体２０の幅方向に多数回蛇行して、図３の下方に形成した液体排出部に２６に達している。処理部２５を蛇行形状としたのは、帯状の狭められたラミネートフロー２４Ａが、処理部２５を流れる間に、ウィスキーの流れと水の流れが相互に拡散して、十分に混合する時間を確保するためである。したがって、処理部２５の流路幅と長さは、ウィスキーと水との２種類の液体が完全に混合できる拡散時間に応じて決めればよく、本実施例に示した蛇行流路以外に渦巻状でもよい。
【００４０】
ラミネートフロー形成部２４でラミネートフロー２４Ａが形成されたので、２種類の液体の流量に対する接触面積の割合が増加し、接触面で発生する分子拡散が活発になる。これにより、所定時間内の分子拡散量が増加し、マイクロ流体チップ１における混合処理を高効率化できる。さらに、ラミネートフロー形成部２４が下流に行くにしたがって収縮する形状であるから、ラミネートフロー２４Ａの各帯状流れの幅が下流に行くにしたがい狭められ、分子拡散距離が短縮される。これにより、高速混合が可能となる。なお、分子拡散を用いた混合では不規則性が無いので、界面の接触状態を混合に必要な時間だけ保持すれば、確実に２液を混合できる。
【００４１】
本実施例では、第１液供給ノズル２１ａの直径を２００μｍとし、１３個設けている。また、第２液供給ノズル２３ａの直径も２００μｍとし、１２個設けている。したがって、本マイクロ流体チップ１０が形成するラミネートフロー２４Ａでは、ウィスキーと水が交互に２５列配置されている。
【００４２】
このラミネートフロー２４Ａを、流路幅１ｍｍの処理部２５に送ると、一列当たりの厚みが拡散距離に等しいから、その大きさは４０μｍである。拡散係数を水と同程度と考えると、僅か０．１６秒で水とウィスキーの混合が完了する。なお、ラミネートフロー２４Ａを乱さず保持するためには、流路内の流れが層流であることが望ましい。
【００４３】
本実施例の場合には、処理部２５において流れが層流であるように、流れの状態を示すレイノルズ数の上限を２０００程度に設定する。この場合、ウィスキーと水の合計流量を９０ｍＬ／ｍｉｎ以下にする。ここでレイノルズ数Ｒｅは、Ｒｅ＝ｖ・ｄ／νで表される無地減数で、ｖは液体の流速（ｍ／ｓ）、ｄは流路の代表長さ（ｍ）、νは流体の動粘性係数（ｍ２／ｓ）である。ここでは代表長さを水力直径とする。
【００４４】
具体的にレイノルズ数を求めるには、以下のようにする。水力直径ｄｈは流路断面積Ａと流路断面周長Ｌで表され、ｄｈ＝４Ａ／Ｌであるから、流路幅ｗ＝１ｍｍ、深さｄ＝０．５ｍｍとすると、ｄｈ＝０．６６７となる。このようにｄ＝ｄｈ＝６．７×１０−４、動粘性係数νを水と同じと考え、流量９０ｍＬ／ｍｉｎとすると、Ｒｅ＝２０００が得られる。
【００４５】
処理部２５を通過する間に、ウィスキーと水の混合は完全に終了する。混合が完了したウィスキーと水は、マイクロ流体チップ本体２０の下部中央に形成した液体排出部２６から、アダプタ部材４０の出口ポート４４に導かれ、アダプタ部材４０の側面に形成された液体排出口４２を経て、マイクロ流体チップ１０外に接続された貯蔵容器９４に、まろやかな水割りとして溜められる。
【００４６】
上述したように本実施例では、処理部２５のウィスキーおよび水の混合流れが層流となるように設定している。したがって、マイクロ流体チップ１０の混合性能は、ラミネートフロー２４Ａの層の数と処理部２５における流路幅により決定される。従来のマイクロ流体チップでは、微細なノズルや溝が必要であった。しかしながら、本実施例では直径数百μｍから数ｍｍのノズルおよび溝の組み合わせで、従来の微細加工チップと同程度もしくはそれを上回る性能を発揮できるので、加工性が大幅に向上する。
【００４７】
以上述べたように、本実施例に拠れば、ウィスキーと水を均一に混合して、ウィスキーが含むアルコール分子の周囲に、水分子を均等に配することを可能にしたので、口当たりのまろやかな水割りを短時間で得ることができる。なお、上記実施例ではウィスキーと水の２液を混合する例を説明したが、カクテルなどの３液以上の液体を混合させる場合にも本実施例を適用できる。その場合、液体供給部を混合する液の種類の数に応じて増加させる。また、混合する２液の処理量を増加させるときは、マイクロ流体チップ１０を並列して設置すればよい。本マイクロ流体チップ１０は小型化されているので、並列設置しても装置の大型化を招くことがない。
【００４８】
本発明に係るアルコール飲料の改質システムの他の実施例を、以下に説明する。上記実施例ではウィスキーと水のような異なる２種類の液体を混合して、アルコール飲料を改質していたが、本実施例では日本酒やワインのように薄めずに飲むアルコール飲料を改質している。消費元で水などを混ぜずに、醸造元から送られ市販されるアルコール飲料を薄めずにそのまま飲む場合、市販されているアルコール飲料は超微視的には、その成分が必ずしも均一な状態にはなっていない。
【００４９】
例えば日本酒の場合、製造の最終段階でアルコール度数調整のため水や醸造アルコールを加えて市販される日本酒では、アルコール分子が不均一に分布している。この状態は、アルコール分子が均一に分布しているものに比べて、味が刺々しい印象を与える。またワインでは、新酒はアルコールの刺激が強く、長時間貯蔵したヴィンテージワインは味がまろやかになる傾向がある。これは、新酒の段階ではアルコール分子の分布の不均一さの程度が大きいからである。そこで、日本酒やワインのような薄めずに飲むアルコール飲料を、マイクロ流体チップ１０で混合して、アルコール分子を均一分散化させ、まろやかな味に改質する。
【００５０】
具体的には、図１に示すアルコール飲料の改質システム１を用いて処理する。２個の液体容器９１ａ、９１ｂに、それぞれ同一のアルコール飲料を入れ、ポンプ９２ａ、９２ｂでマイクロ流体チップ１０へ送液する。この場合、同じアルコール飲料を送液しているので、２台のポンプ９２ａ、９２ｂの送液比率は直接的には、味に影響しない。しかしながら、マイクロ流体チップ１０内でのラミネートフロー２４Ａの安定性を増すために、各ポンプ９２ａ、９２ｂは等しい流量で送液する。
【００５１】
送液されたアルコール飲料は、マイクロ流体チップ１０内で上記実施例と同様に、多数の帯状流れを有するラミネートフロー２４Ａとなる。そして、マイクロ流体チップ１０から流出するまでに、十分に混合される。これにより、アルコール分子を日本酒またはワイン内に均一に分散させることが可能になり、アルコール飲料の口当たりが改善され、まろやかな味に改質される。上述したことから分かるように、マイクロ流体チップ１０を用いてアルコール飲料を改質する場合には、アルコール分子の偏在が著しい新酒において特に効果が顕著となる。そのような新酒であっても、数ヶ月から数年貯蔵した日本酒やワインに似たまろやかな味に、短時間で改質することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るアルコール飲料改質システムの一実施例の模式図。
【図２】図１に示したアルコール飲料改質システムに用いるマイクロ流体チップの分解斜視図。
【図３】図２に示したマイクロ流体チップの正面図。
【図４】図２に示したマイクロ流体チップの横断面図。
【図５】図４に示したマイクロ流体チップの第１液供給部の詳細斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１…アルコール飲料改質システム、１０…マイクロ流体チップ、２０…マイクロ流体チップ本体、２１…第１液供給部、２１ａ…第１液供給ノズル、２２…第１液誘導流路部、２２ａ…ランド部、２２ｂ…第１液誘導流路、２３…第２液供給部、２３ａ…第２液供給ノズル、２４…ラミネートフロー形成部、２４Ａ…ラミネートフロー、２５…処理部、２６…液体排出部、２８…バッファ槽、３０…蓋部材、４０…アダプタ部材、４１ａ、４１ｂ…液体導入口、４２…液体排出口、５０…シール部材、９１…液体容器、９２…ポンプ、９３…逆止弁、９４…貯蔵容器、９５…配管。
【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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