(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化防止剤が添加されていないワインに波長範囲５．１μｍから６．４μｍの赤外線パルス光を照射することを特徴とする赤外線照射ワイン。
【請求項２】
高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーの第二次高調波である５．１μｍから５．９μｍ波長範囲のパルス光を発生する赤外線発生装置を用いて酸化防止剤が添加されていないワインに前記パルス光を照射することを特徴とする赤外線照射ワインの製造装置。
【請求項３】
高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーで励起したアンモニアレーザーの第二次高調波である６．４μｍ波長のパルス光を発生する赤外線発生装置を用いて酸化防止剤が添加されていないワインに前記パルス光を照射することを特徴とする赤外線照射ワインの製造装置。
【請求項４】
赤外線放電管により５．１μｍから６．４μｍ波長範囲のパルス光を発生する赤外線発生装置を用いて酸化防止剤が添加されていないワインに前記パルス光を照射することを特徴とする赤外線照射ワインの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、酸化を防止し、かつ腐敗をも防止した赤外線照射ワインおよびそのワインの製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワインの酸化および腐敗を防止するため、葡萄の破砕から瓶詰めまでのワインの各製造工程において酸化防止の抗酸化剤、例えば亜硫酸塩を添加し、長期間にわたるワインの高品質保持を図っていた。
【０００３】
また、酒の短期醸成や殺菌、あるいは水の活性化などを目的にして、赤外線放電ランプから照射される赤外線あるいは遠赤外線放射体、例えば遠赤外線セラミックスなどから放射される遠赤外線を酒等に照射する方法の赤外線照射技術が考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記亜硫酸塩を添加するワインは、その亜硫酸塩添加工程において、毒性を有する亜硫酸の取り扱いに細心の注意が必要である。そして、亜硫酸を添加したワインは飲用した際にアレルギーや過敏症等の健康阻害問題を惹起する恐れがある。なお、国内においては、ワイン中の亜硫酸塩残留濃度を３５０ｐｐｍ以下に抑えるよう法的規制が設けられている。
【０００５】
また、上記赤外線照射の従来技術は、幅広い波長が含まれた連続波の遠赤外線、例えば特開平８−１９６２６２号公報に開示された発明では３μｍから２５μｍの遠赤外線を用いて行うようにしているためにあまり大きな効果は期待できず、二次的に発生する問題、例えば被照射物に含まれる水分やアルコール分等が遠赤外線照射によって加熱しやすく、被照射物を高温変質させてしまう問題等の、未だ解決すべき多くの課題を残していた。
【０００６】
この発明は上述した従来の技術が内在する問題等の課題を解決するためになされたものであって、より有効なる波長範囲の赤外線を、より効率的に用いてワインに照射し、酸化を防止するとともに腐敗をも防止し、かつ長期間にわたる高品質保持を可能にした赤外線照射ワインおよびその製造装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る赤外線照射ワインは、酸化防止剤が添加されていないワインに波長範囲５．１μｍから６．４μｍの赤外線パルス光を照射したものである。
【０００８】
また、この発明に係る赤外線照射ワインの製造装置は、高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーの第二次高調波である５．１μｍから５．９μｍ波長範囲のパルス光を発生する赤外線発生装置を用いて酸化防止剤が添加されていないワインに前記パルス光を照射するものである。
【０００９】
また、この発明に係る赤外線照射ワインの製造装置は、高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーで励起したアンモニアレーザーの第二次高調波である６．４μｍ波長のパルス光を発生する赤外線発生装置を用いて酸化防止剤が添加されていないワインに前記パルス光を照射するものである。
【００１０】
また、この発明に係る赤外線照射ワインの製造装置は、赤外線放電管により５．１μｍから６．４μｍ波長範囲のインコヒーレントなパルス光を発生する赤外線発生装置を用いて酸化防止剤が添加されていないワインに前記パルス光を照射するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態例】
この発明に係る赤外線照射ワインおよびその製造装置の実施形態例について図を参照し説明する。図１は、所定波長、つまり波長範囲５．１μｍから６．４μｍの赤外線パルス光を被照射ワインに照射して製造する赤外線照射ワインおよびその製造装置を説明するために一部簡略化して示したブロック線図である。
【００１２】
図中符号１は、波長範囲５．１μｍから６．４μｍの赤外線パルス光を発生する赤外線発生装置、２は赤外線を照射して処理する被照射ワインである。
【００１３】
赤外線照射ワインを製造するために、被照射ワイン２に照射する所定波長の赤外線パルス光は、炭酸ガスレーザー等のレーザー発振装置を用いた赤外線発生装置１から得られる高調波のパルス光、若しくは赤外線ランプのような赤外線放電管や遠赤外線放射体等を用いて、例えばフラッシュランプの如く電気回路的にパルス光を得る方式、あるいはシャッターによる断続で機械的に断続光的なパルス光を得る方式等で形成された赤外線発生装置１から得られるパルス光等が用いられる。
なお、この発明に係る赤外線照射ワインにおいては、その製造に用いられる赤外線発生装置１そのものの構成を何ら特定しているものではない。
【００１４】
赤外線照射ワインを製造するために、処理する被照射ワイン２に照射する赤外線パルス光の波長範囲は、ワインに各種波長の赤外線を照射して実験的に求め得たものであり、ワインの酸化を防止し、かつワインの腐敗防止に、より有効な波長範囲が５．１μｍから６．４μｍの波長域に存在していた。
この波長域には、被照射ワイン２に含まれている水分及びアルコール分の赤外線吸収バンド（約３μｍ近辺）、および被照射ワイン２に含まれているアルコール分の赤外線吸収バンド（約７μｍ近辺）が含まれていないことから、被照射ワイン２の赤外線照射ワインが赤外線照射によって加熱され高温変質する問題から開放されている。
【００１５】
なお、６μｍ波長域付近に、水分の赤外線吸収バンドが存在しているが、この赤外線吸収バンド１の赤外線光は、１光子当たりのエネルギーが大きい上記赤外線吸収バンド（約３μｍ近辺）の赤外線光と比較して１光子当たりのエネルギーが約１／２と小さいために、加熱条件が緩和される（加熱に寄与するエネルギーは小さくなる）ので、高温変質問題は生じ難い。
また、実験によれば、被照射ワイン２に照射する赤外線パルス光の波長５．１μｍ未満および６．４μｍを越える波長域では、ワインの酸化防止および腐敗防止において、照射効果は全く得られず、被照射ワイン２の高温変質問題が生じ易い。
【００１６】
また、ワインの酸化防止および腐敗防止に適用する赤外線は、次に示す問題等から、反応が低い赤外線の連続波に比べてパルス光の方が、より適している。その第１の問題は、短時間に高出力をくり返すパルス光の照射に比べて入射熱量が多くなりやすい連続波の赤外線は被照射ワイン２の高温化を招きやすい点、その第２の問題は、連続波の赤外線はパルス光の赤外線に比べて被照射ワイン２へのエネルギー的な照射効率が極端に低下する点等を内在しているからである。
【００１７】
そして、この被照射ワイン２に照射する赤外線パルス光は、被照射ワイン２の性状によって採用すべき赤外線パルス光が異なるものではあるが、尖頭出力（ピーク出力）は１平方センチメートルあたり約１００Ｗ（ワット）から約１００ｋＷ（キロワット）、パルス幅は１０ｎｓ（ナノセカント）から２００ｎｓ（ナノセカント）、周波数は１０ｋＨｚ（キロヘルツ）から１００ｋＨｚ（キロヘルツ）の範囲の中から選択すれば、酸化防止および腐敗防止を図る被照射ワイン２の性状に、より適した条件の赤外線パルス光が見つけられる。
【００１８】
なお、赤外線パルス光の照射適用時間について追述すると、周波数一定の赤外線パルス光にあっても長時間照射すれば、被照射ワイン２への入射熱量が過多となって被照射部分が沸騰し変質する高温問題を惹起しやすく、他方周波数一定の赤外線パルス光の短時間照射は、酸化防止および腐敗防止の効果を発現させるためのエネルギー不足問題を生じさせやすいので、被照射ワイン２の性状や赤外線発生装置１の能力、例えばパルス持続時間やパルス繰り返し数等を勘案して、より適した赤外線パルス光の照射時間を適用すべきである。
【００１９】
【実施例】
製造後の亜硫酸無添加の白ワインおよび赤ワインを被照射ワイン２の試験体とし、図１に示した装置で所定波長の赤外線パルス光を照射して製造する赤外線照射ワインの事例について、その時間経過とともに変化する試験体の酸化状況を、赤外線パルス光を照射していない未処理の試験体の変化と比較して説明する。
【００２０】
酸化の状況は、酸化還元電位計を用いて測定した試験体の酸化還元電位差の変化、および紫外・可視分光光度計を用いて測定した試験体の吸光度の変化によってそれぞれ評価した。
【００２１】
（１）酸化還元電位差の変化について：
図２は、白ワインの酸化還元電位変化の推移事例の一例を示したものである。この赤外線照射白ワインの試験体は、亜硫酸無添加白ワインに対して波長５．３μｍ、平均入射エネルギー０．４Ｗ（ワット）の赤外線パルス光を１０分間照射したものである。
赤外線照射後２４時間経過した時点での赤外線照射白ワインの試験体酸化還元電位は、同じく２４時間経過した未処理の試験体（赤外線パルス光を照射していない亜硫酸無添加白ワイン）の酸化還元電位よりも２４ｍＶ（ミリボルト）電位が低く、風味も劣化していなかった。それに対して、未処理の試験体の酸化速度は約１．５倍も大きく、ワイン本来の風味が損なわれていたことから、亜硫酸無添加白ワインに対し、波長５．３μｍの赤外線を適切な条件で照射することにより酸化抑制効果が得られることを確認した。
【００２２】
また、２４時間経過後も、経過日数と共に赤外線パルス光を照射した試験体と未処理の試験体との酸化還元電位の差は徐々に拡大した。そして、風味の保持の点においても赤外線パルス光を照射した亜硫酸無添加白ワインの試験体は未処理の試験体に比べて顕著な効果があった。
なお、詳述は省略するが、亜硫酸無添加の赤ワインを試験体にして行った事例においても、上記と同傾向の酸化抑制効果が得られることを確認した。
【００２３】
そして、上記と同傾向の酸化抑制効果は、アンモニアレーザーの第二次高調波である６．４μｍ赤外線パルス光でも得られたが、８．７μｍから１１．８μｍで発振する炭酸ガスレーザーの基本波や同じ炭酸ガスレーザーの第二次高調波（例えば９．２７１４μｍの第二次高調波４．６３６μｍ）、第三次高調波（例えば１０．５９１０μｍの第三次高調波３．５３０μｍ及び９．２７１４μｍの第三次高調波３．０９０μｍ）といった短い波長の赤外線パルス光では、このような結果は全く得られなかった。
【００２４】
（２）吸光度の変化について：
酸化に伴って生ずるワインの色調変化（褐変）を紫外・可視分光光度計によって吸光度の変化により測定（透過度を計測）した。
亜硫酸無添加赤ワインに対して波長５．３μｍ、照射エネルギー０．２５Ｗ（ワット）の赤外線パルス光を１６分間照射した試験体の例では、赤外線を照射した試験体の７日経過時点における波長０．６５μｍ可視光の透過度が初期値より４８％直線的に低下したのに対して、同じく７日経過した未処理（赤外線を照射していない亜硫酸無添加赤ワイン）の試験体では６３％の低下を示し、約１．３倍以上の透過度変化が観察された。
【００２５】
その後も、長期間にわたる測定によれば、赤外線パルス光を照射した試験体と未処理の試験体との透過度の差は徐々に大きくなっていくことからしても、波長５．３μｍの赤外線パルス光を照射した亜硫酸無添加の赤ワインは、赤外線パルス光を照射していない亜硫酸無添加の赤ワインに比べて、酸化による褐変の抑制効果が顕著であることが判明した。
【００２６】
なお、詳述を省略するが、亜硫酸無添加白ワインの試験体に対して、同じく波長５．３μｍの赤外線パルス光を照射した試験体の事例においても、上記と同傾向の酸化抑制効果が得られることを確認した。
また、波長４．８μｍ以下と波長９．２７μｍ以上の赤外線パルス光を照射したものにあっては、上記のような際立った褐変抑制効果は全く認められなかった。
【００２７】
ところで、上記実施例における赤外線パルス光照射用の赤外線発生装置１は、次に示す３種の赤外線発生装置１を用いた。
その第１の赤外線発生装置１は、高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーで発生させた赤外線パルス光の基本波をセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）製のビーム・スプリッター（図示省略）でカットし、第二次高調波、例えば波長５．３μｍの赤外線パルス光だけを取り出す装置である。
【００２８】
その第２の赤外線発生装置１は、高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーで励起したアンモニアレーザーの基本波、および吸収されなかった炭酸ガスレーザーの基本波をセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）製のビーム・スプリッター（図示省略）でカットし、波長６．４μｍの赤外線パルス光だけを取り出す装置である。
【００２９】
その第３の赤外線発生装置１は、赤外線放電管を用いて発生させた赤外線パルス光（波長１μｍから１０μｍ）を複屈折フィルター（図示省略）でカットし所定波長（５．１μｍから６．４μｍ）が混在したパルス光、つまりインコヒーレントな赤外線パルス光を得る装置である。
【００３０】
上記第１の赤外線発生装置１は透明性の高い（赤外線の透過性が良い）ワインの赤外線照射ワイン製造に適し、第２の赤外線発生装置１はワイン酵母の加温熟成補助などをも合わせて期待するワインの赤外線照射ワイン製造に適し、第３の赤外線発生装置１は変換効率が第１の赤外線発生装置１、第２の赤外線発生装置１に比較して約１／２になるものの、比較的安価に製作することができるため大量処理用の普及品製造装置に適する。
【００３１】
被照射ワイン２には、例えばワインへの入力エネルギー０．４Ｗ（ワット）で６分から１６分の間、あるいは０．２５Ｗ（ワット）で１０分から２５分の間、赤外線パルス光を照射することによって上述した実施例の酸化抑制効果を確認しているが、前述しているように、赤外線パルス光の最適な照射条件は、被照射ワインの種類や赤外線発生装置１の性能相違等により適宜決定し、採用されるべきである。
【００３２】
また、上記実施例における赤外線照射ワインの成果は、幅広い波長が含まれた赤外線ランプから照射される連続波の赤外線、あるいは遠赤外線セラミックスから放射される幅広い波長が含まれた赤外線の従来の赤外線照射方式が、酸化および腐敗の抑制に有効な波長の赤外線出力が必然的に小さくなるのに対し、所定波長（５．１μｍから６．４μｍ）の酸化および腐敗の抑制に最も有効な赤外線をより強く集光してくり返し照射される結果から得られたものである。
【００３３】
ところで、所定波長（５．１μｍから６．４μｍ）の赤外線パルス光を照射した被照射ワイン２の温度上昇は、従来の赤外線照射方式に比べて小さいものではあるが、被照射ワイン２を冷却しながら所定波長の赤外線パルス光照射を行うようにすれば、被照射ワイン２の赤外線照射ワインが高温変質する心配をより一層減らすことができる。なお、ワインの熟成補助や殺菌などの赤外線加温効果をも含めて得ようとする場合には、その目的に適した温度確保ができるように温度調整制御しながら所定波長（５．１μｍから６．４μｍ）の赤外線パルス光を照射する。
【００３４】
【発明の効果】
上記詳述した通り、波長範囲５．１μｍから６．４μｍの赤外線パルス光を酸化防止剤が添加されていないワインに照射した赤外線照射ワインは、より効率的に酸化が防止されるとともに腐敗をも防止され、かつ長期間にわたる高品質保持を可能にしたワインとなる。
【００３５】
高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーの第二次高調波である５．１μｍから５．９μｍ波長範囲のパルス光を発生する赤外線発生装置を用いた赤外線照射ワインの製造装置においては、ワインの中でも透明性の高いワインに適した赤外線照射ワインの製造装置となる。
【００３６】
高速くり返し発振型炭酸ガスレーザーで励起したアンモニアレーザーの第二次高調波である６．４μｍ波長のパルス光を発生する赤外線発生装置を用いた赤外線照射ワインの製造装置においては、ワイン酵母の加温熟成補助などをも合わせて期待するワインの処理に適した赤外線照射ワインの製造装置となる。
【００３７】
赤外線照射ワインの製造装置に用いる赤外線発生装置を、赤外線放電管を用いて５．１μｍから６．４μｍ波長範囲のパルス光を発生する装置とするものにあっては、比較的安価に製作することができるため、大量処理用の普及品に適した赤外線照射ワインの製造装置とすることができる。
【００３８】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る赤外線照射ワインの製造装置を説明するために一部簡略化して示したブロック線図である。
【図２】白ワインの酸化還元電位変化の推移事例の一例を示したグラフ図である。
【符号の説明】
１  赤外線発生装置
２  被照射ワイン
【図１】
0004631099.tif 000002
【図２】
0004631099.tif 000003