(57)【要約】  容器１２内の水性飲料１１を加圧ポンプ１３により所定圧力に加圧して第１のエジェクタ５０Ａの液体導入路５１Ａへ供給し、酸素ガスボンベ１５からの酸素ガスをエジェクタ５０Ａの気体導入路５６Ａに供給し、エジェクタ５０に接続されたスタティックミキサ６０Ａから得られた加圧状態の酸素含有水性飲料を常圧に維持された受器２１の上部に導く。次いで、受器２１内の酸素含有水性飲料２２を再度加圧ポンプ２３により所定の圧力に加圧して第２のエジェクタ５０Ｂの液体導入路５１Ｂへ供給し、水素ガスボンベ２５からの水素ガスをエジェクタ５０Ｂの気体導入路５６Ｂに供給し、エジェクタ５０Ｂに接続されたスタティックミキサ６０Ｂを常圧に維持された受器３１の上部に接続する。その結果、酸素を多量に含みながらも、酸化還元電位が非常に低く、還元性が強い酸素含有型還元性水性飲料３２が得られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（１）〜（４）の工程を含むことを特徴とする酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
（１）管路を流れている加圧した水性飲料中に加圧酸素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有水性飲料を得る工程、
（２）前記加圧状態の酸素含有水性飲料を常圧に戻して未溶解の酸素ガスを放出した常圧の酸素含有水性飲料を得る工程、
（３）前記常圧の酸素含有水性飲料を加圧して加圧状態の酸素含有水性飲料を得る工程、
（４）管路を流れている前記加圧状態の酸素含有水性飲料に加圧水素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を得る工程、
（５）前記加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を常圧に戻すことにより未溶解の酸素ガス及び水素ガスを放出させて常圧の酸素含有型還元性水性飲料を得る工程。
【請求項２】
前記加圧圧力が１気圧〜１０００気圧であることを特徴とする請求項１に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項３】
前記水性飲料が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースから選択された１種であることを特徴とする請求項１に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項４】
前記（１）及び（４）の工程をそれぞれスタティックミキサを用いて行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項５】
前記（１）及び（４）の工程をそれぞれエジェクタを用いて行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項６】
前記（１）及び（４）の工程をそれぞれエジェクタ及びスタティックミキサを用いて行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項７】
以下の（１）〜（３）の工程を含むことを特徴とする酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
（１）管路を流れている加圧した水性飲料中に加圧酸素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有水性飲料を得る工程、
（２）管路を流れている前記加圧状態の酸素含有水性飲料に加圧水素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を得る工程、
（３）前記加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を常圧に戻すことにより未溶解の酸素ガス及び水素ガスを放出させて常圧の酸素含有水性飲料を得る工程。
【請求項８】
前記加圧圧力が１気圧〜１０００気圧であることを特徴とする請求項７に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項９】
前記水性飲料が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースから選択された１種であることを特徴とする請求項７に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項１０】
前記（１）及び（２）の工程をスタティックミキサを用いて行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項１１】
前記（１）及び（２）の工程をエジェクタを用いて行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項１２】
前記（１）及び（２）の工程をエジェクタ及びスタティックミキサを用いて行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造方法。
【請求項１３】
第１の管型気液混合手段の液体導入路に接続され、水性飲料をポンプにより加圧して供給する水性飲料供給配管と、
前記第１の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧酸素供給源からの加圧酸素ガスを供給する酸素ガス供給配管と、
前記第１の管型気液混合手段の出口流路が接続され、常圧に維持された酸素含有水性飲料の受器と、
第２の管型気液混合手段の液体導入路に接続され、前記受器からの酸素含有水性飲料をポンプにより加圧して供給する酸素含有水性飲料供給配管と、
前記第２の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧水素供給源からの加圧水素ガスを供給する水素ガス供給配管と、
前記第２の管型気液混合手段の出口流路が接続され、常圧に維持された酸素含有型還元性水性飲料の受器と、
からなることを特徴とする酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項１４】
前記加圧酸素供給源及び加圧水素供給源は、ともにガスボンベ入りのものであることを特徴とする請求項１３に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項１５】
前記水性飲料供給源が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースの供給源から選択された少なくとも１種であることを特徴とする請求項１３に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項１６】
前記第１及び第２の管型気液混合手段がそれぞれスタティックミキサを備えていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２の管型気液混合手段がそれぞれエジェクタを備えていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２の管型気液混合手段がそれぞれエジェクタ及びスタティックミキサを備えていることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項１９】
第１の管型気液混合手段の液体導入路に接続され、水性飲料をポンプにより加圧して供給する水性飲料供給配管と、
前記第１の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧酸素供給源からの加圧酸素ガスを供給する第２の配管と、
第２の管型気液混合手段の液体導入路に接続された前記第１の管型気液混合手段の出口流路と、
前記第２の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧水素供給源からの加圧水素ガスを供給する水素ガス供給配管と、
前記第２の管型気液混合手段の出口流路が接続され、常圧に維持された酸素含有型還元性水性飲料の受器と、
からなることを特徴とする酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項２０】
前記加圧酸素供給源及び加圧水素供給源は、ともにガスボンベ入りのものであることを特徴とする請求項１９に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項２１】
前記水性飲料供給源が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースの供給源から選択された少なくとも１種であることを特徴とする請求項１９に記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項２２】
前記第１及び第２の管型気液混合手段がそれぞれスタティックミキサを備えていることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項２３】
前記第１及び第２の管型気液混合手段がそれぞれエジェクタを備えていることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【請求項２４】
前記第１及び第２の管型気液混合手段がそれぞれエジェクタ及びスタティックミキサを備えていることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大量生産に向いた、酸素を多く含有しながら還元性の高い酸素含有型還元性水性飲料の製造方法及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、酸化還元電位の低い水は、電気分解により（下記特許文献１〜３参照）あるいは加圧下において水素を溶解させること（下記特許文献４参照）により作成されていた。したがって、酸化還元電位が低い還元性水性飲料は、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュース等の水性飲料に水素を加圧して溶解せしめるという一方向からのみの考え方で製造が可能と推測されていた。【０００３】
このような従来から知られている製造方法によって還元性の水性飲料を作成しても、還元性の水性飲料中には人体が必要とする酸素がほとんど含まれていない。ちなみに水素を加圧下において溶解させた還元性水の酸素含有量は０．０４ｍｇ／リットル（東亜ＤＫＫ製含有酸素濃度計で計測）であった。当然のことながら最初から水性飲料に含まれていた酸素は部分的に水素が追い出してしまうので、酸素含有量の少ない還元性の水性飲料しか得られなかったわけである。【０００４】
一応、水中で酸素ガスと水素ガスとは共存し得るが、酸素濃度が高い還元性水性飲料を得るためには、単純に水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュース等の水性飲料に水素を加圧して溶解せしめ、水性飲料の還元性を高めるという手法を採用することはできない。特に、水性飲料中に水素ガスをバブリングした場合には、水素ガスだけの分圧となるため、酸素等の他のガスは共存できず、水素ガス以外のガスは完全に脱気された状態となる。つまり水性飲料から人間に必要な酸素が失われてしまうのである。【０００５】
また、電気分解法によって酸化還元電位の低い水性飲料をつくる場合は、ＯＨ−イオンによりアルカリ性を示すだけであり、飽和濃度以上に水素ガスを含んでいるわけではない。アルカリ性であればＯＨ−イオンによって還元力が生じるので見かけ上還元性を示すが、中性に戻すと酸化還元電位は高くなってしまう。つまり見せかけの還元性を示すだけのものである。また、アルカリ性溶液を多量に引用すると、健康上の問題が生じる。特に腎臓の負担が大きくなるので、腎障害のある人にとっては有害である。一方、胃酸過多の人にとっては適量であれば少しは効果が認められるが、この効果はアルカリ性溶液による胃酸の中和による効果であって、水素ガスないしは還元力による効果ではない。【０００６】
また、金属マグネシウムを水性飲料の中に混入することによって還元性水を得る方法も知られているが、この場合においては、水素ガスと同時にマグネシウムイオン及びＯＨ−イオンが発生されるため、アルカリ性となる。マグネシウムイオンは、便秘薬などに取り入れられているから、適量であれば人体に対する健康維持効果を期待できるが、既に上述したように、アルカリ性の水性飲料を多量に摂取することは身体が絶えず中性であろうとする機能を阻害する方向に働くため、危険である。水素ガスを単に溶解させる方がアルカリ性を示さないだけまだましと考えられる。【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１４５８８０号公報（段落［００４３］〜［００４９］）
【特許文献２】特開２００１−１３７８５２号公報（段落［００４１］〜［００４２］、［００４５］〜［００５３］）
【特許文献３】特開２００２−２５４０７８号公報（特許請求の範囲、段落［００７２］〜［００７３］、［００７７］〜［００８６］）
【特許文献４】特開２００４−２３０３７０号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、発明者は、人体が必要としている酸素を多く含有しながら、かつ水素濃度が非常に高く、酸化還元電位の非常に低い酸素含有型還元性水性飲料を得るべく種々実験を重ねた結果、加圧下において水性飲料に酸素を含有させた後に水素を含有させることにより、あるいは水性飲料に酸素と水素を同時に含有させることにより、酸素を多く含有しながらも水素濃度が非常に高く、酸化還元電位の非常に低い還元性水性飲料が得られることを見出し、既に特許出願（特願２００５−９２５５４。以下「先願」という。）している。【０００９】
この先願の発明は、水性飲料に酸素を１気圧〜１０００気圧で加圧して溶解せしめ、加圧下において、または常圧に戻して得られた水性飲料に、水素を１気圧〜１０００気圧で加圧して溶解せしめ、常圧に戻して水性飲料を得る工程を含み、実質的に酸素を０．１ｍｇ／リットル以上含有し、かつ水素濃度が０．１ｐｐｍ以上である酸素含有型還元性水性飲料を得ている。この酸素含有型還元性水性飲料は、酸素ガスを多量に含みながら、ｐＨが酸性領域でも酸化還元電位が−５０ｍＶ以下、ｐＨが中性に近い場合は−５００ｍＶ以下という非常に酸化還元電位が低く、還元性が強い飲料である。【００１０】
この先願発明では周知の気液接触装置を使用して酸素含有型還元性水性飲料を得ている。この周知の気液接触装置は、液滴の形で落下させた水性飲料に溶解させるべき気体を当てて気体を溶解させるものであるが、気体の溶解効率があまり高くないこと及び気液接触装置が大型となってしまうという問題点が存在している。【００１１】
本願の発明者は、上記先願発明の問題点を解決すべく種々実験を重ねた結果、管路を流れている加圧状態の水性飲料に対して直接加圧状態の酸素ないしは水素を溶解させることにより、小型でありながら気体の溶解速度が大きく、大量生産に向いた酸素含有型還元性水性飲料の製造方法及び製造装置を得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。【００１２】
すなわち、本発明の第１の目的は、大量生産に向いた、水性飲料に酸素と水素を同時に含有させることにより、酸素を多く含有しながら、かつ水素濃度が非常に高い酸化還元電位が非常に低い還元性水性飲料の製造方法を提供することにある。【００１３】
また、本発明の第２の目的は、大量生産に向いた、水性飲料に酸素と水素を同時に含有させることにより酸素を多く含有しながら、かつ水素濃度が非常に高い酸化還元電位の非常に低い還元性水性飲料の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記第１の目的は以下の製造方法により達成し得る、すなわち、本発明の第１の態様によれば、以下の（１）〜（４）の工程を含む酸素含有型還元性水性飲料の製造方法が提供される。
（１）管路を流れている加圧した水性飲料中に加圧酸素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有水性飲料を得る工程、
（２）前記加圧状態の酸素含有水性飲料を常圧に戻して未溶解の酸素ガスを放出した常圧の酸素含有水性飲料を得る工程、
（３）前記常圧の酸素含有水性飲料を加圧して加圧状態の酸素含有水性飲料を得る工程、
（４）管路を流れている前記加圧状態の酸素含有水性飲料に加圧水素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を得る工程、
（５）前記加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を常圧に戻すことにより未溶解の酸素ガス及び水素ガスを放出させて常圧の酸素含有型還元性水性飲料を得る工程。【００１５】
係る態様においては、前記加圧圧力が１気圧〜１０００気圧（ゲージ圧。以下同じ）が好ましい。この場合、圧力は高ければ高いほど効率よく酸素ガスや水素ガスを水性飲料に溶解させることができるが、得られた酸素含有型還元性水性飲料は常圧に戻されるのであるから、あまり圧力が高くても溶解した酸素及び水素ガスの一部が気化してしまうために、高くても１０気圧に止める方がよい。したがって、前記加圧圧力は１気圧〜１０気圧がより好ましい。【００１６】
また、係る態様においては、前記水性飲料が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースから選択された１種であることが好ましい。【００１７】
また、かかる態様においては、前記（１）及び（４）の工程を、スタティックミキサ、エジェクタ、あるいはエジェクタとスタティックミキサの両者により行うことができる。【００１８】
また、本発明の上記第１の目的は以下の製造方法によっても達成し得る。すなわち、本発明の第２の態様によれば、以下の（１）〜（３）の工程を含む酸素含有型還元性水性飲料の製造方法が提供される。
（１）管路を流れている加圧した水性飲料中に加圧酸素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有水性飲料を得る工程、
（２）管路を流れている前記加圧状態の酸素含有水性飲料に加圧水素ガスを混合することにより加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を得る工程、
（３）前記加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料を常圧に戻すことにより未溶解の酸素ガス及び水素ガスを放出させて常圧の酸素含有水性飲料を得る工程。【００１９】
係る態様においては、前記加圧圧力が１気圧〜１０００気圧であることが好ましい。より好ましい加圧圧力は１〜１０気圧である。【００２０】
また、係る態様においては、前記水性飲料が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースから選択された１種であることが好ましい。【００２１】
また、かかる態様においては、前記（１）及び（２）の工程を、スタティックミキサ、エジェクタ、あるいはエジェクタとスタティックミキサの両者により行うことができる。【００２２】
さらに、本発明の上記第２の目的は以下の構成により達成し得る。すなわち、本発明の第３の態様によれば、
第１の管型気液混合手段の液体導入路に接続され、水性飲料をポンプにより加圧して供給する水性飲料供給配管と、
前記第１の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧酸素供給源からの加圧酸素ガスを供給する酸素ガス供給配管と、
前記第１の管型気液混合手段の出口流路が接続され、常圧に維持された酸素含有水性飲料の受器と、
第２の管型気液混合手段の液体導入路に接続され、前記受器からの酸素含有水性飲料をポンプにより加圧して供給する酸素含有水性飲料供給配管と、
前記第２の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧水素供給源からの加圧水素ガスを供給する水素ガス供給配管と、
前記第２の管型気液混合手段の出口流路が接続され、常圧に維持された酸素含有型還元性水性飲料の受器と、
からなる酸素含有型還元性水性飲料の製造装置が提供される。【００２３】
なお、本願発明における管型気液混合手段とは、管路を流れている液体に気体を接触させることにより液体中に気体を溶解させる手段を意味し、本願出願前に周知のものである。この管型気液混合手段には、例えば管路の一部に気体透過膜ないし多孔性気体透過板を設けたもの、管路内に気体注入口を設けたもの、エジェクタ等が含まれ、また、これらのものと周知の混合促進手段、例えば邪魔板や多孔板を設けたもの、スタティックミキサ等と組み合わせたものが含まれる。【００２４】
また、係る態様においては、前記加圧酸素供給源及び加圧水素供給源は、ともにガスボンベ入りのものであることが好ましい。【００２５】
また、係る態様においては、前記水性飲料供給源が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースの供給源から選択された少なくとも１種であることが好ましい。【００２６】
また、かかる態様においては、前記（１）及び（４）の管型気液混合手段がそれぞれスタティックミキサ、エジェクタ、あるいはエジェクタとスタティックミキサの両者を備えているものとすることができる。【００２７】
さらに、本発明の上記第２の目的は以下の構成によっても達成し得る。すなわち、本発明の第４の態様によれば、
第１の管型気液混合手段の液体導入路に接続され、水性飲料をポンプにより加圧して供給する水性飲料供給配管と、
前記第１の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧酸素供給源からの加圧酸素ガスを供給する第２の配管と、
第２の管型気液混合手段の液体導入路に接続された前記第１管型気液混合手段の出口流路と、
前記第２の管型気液混合手段の気体導入路に接続され、加圧水素供給源からの加圧水素ガスを供給する水素ガス供給配管と、
前記第２の管型気液混合手段の出口流路が接続され、常圧に維持された酸素含有型還元性水性飲料の受器と、
からなる酸素含有型還元性水性飲料の製造装置が提供される。【００２８】
係る態様においては、前記加圧酸素供給源及び加圧水素供給源は、ともにガスボンベ入りのものであることが好ましい。【００２９】
また、係る態様においては、前記水性飲料供給源が、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースの供給源から選択された少なくとも１種であることが好ましい。【００３０】
また、かかる態様においては、前記（１）及び（４）の管型気液混合手段がそれぞれスタティックミキサ、エジェクタ、あるいはエジェクタとスタティックミキサの両者を備えているものとすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、上記の構成を備えることにより以下の実施例によって詳細に説明するように、従来例のように単に水素を吸収させた還元性水性飲料は、酸素の含有量が非常に希薄であるため、人体が必要とする酸素量を提供することが不可能であるのに対し、本発明により身体に必要な酸素量を有しながらも、細胞膜を透過することが可能である水素による非常に低い酸化還元電位を有する一見相反する性質を有する酸素含有型還元性水性飲料を大量に製造し得る酸素含有型還元性水性飲料の製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例で使用した酸素含有型還元性水性飲料の製造装置の概略図である。
【図２】本発明で使用したエジェクタの横断面図である。
【図３】図３Ａは本発明で使用したスタティックミキサの横断面図であり、図３Ｂは右ひねりエレメントの正面図であり、図３Ｃは図３Ｂを９０°回転させた図であり、図３Ｄは左ひねりエレメントの正面図であり、図３Ｅは図３Ｄを９０°回転させた図である。
【図４】酸素含有型還元性水性飲料の製造装置の変形例の概略図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ管型気液混合手段における気体導入部の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０、１０'    酸素含有型還元性水性飲料の製造装置
１１    水性飲料
１３、２３    加圧ポンプ
１４    水性飲料供給配管
１５    酸素ボンベ
１８    酸素ガス供給配管
２１、３１    受器
２０、３０    ストップバルブ
２４、３４    酸素含有水性飲料供給配管
２５    水素ボンベ
２８    水素ガス供給配管
３２    酸素含有型還元性水性飲料
５０、５０Ａ、５０Ｂ    エジェクタ
５１、５１Ａ、５１Ｂ    液体導入路
５５、５５Ａ、５５Ｂ    出口流路
５６、５６Ａ、５６Ｂ    気体導入路
６０Ａ、６０Ｂ    スタティックミキサ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の具体例を実施例を用いて詳細に説明するが、以下の実施例は本発明をこれに限定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。【００３５】
実施例で使用した酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０を図１〜図３を用いて説明する。この酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０は、管型気液混合手段としてエジェクタ及びスタティックミキサを備えている。このエジェクタ５０は、液体導入路５１、液体導入路５１から内径が先細になって伸びているノズル部５２、拡散室５３、内径が先太になって伸びているディフューザ部５４、このディフューザ部５４に連通する均一な内径の出口流路５５及び拡散室５３に連なる気体導入路５６を備えている。このエジェクタ５０においては、液体が液体導入路５１から導入されてノズル５２からィフューザ部５４へ噴射されると、拡散室５３内が負圧となるため、気体導入路５６から気体が吸引され、ディフューザ部５４で十分に混合されるため、吸引された気体を液体中に効率よく吸収させることができる。また、液体の流量を大きくすることができるために、小型でありながら大量の液体中に多量の気体を吸収させることができるものである。【００３６】
このエジェクタ５０を使用したのみでも一応良好な気体吸収効率が得られるが、特にスタティックミキサを使用すると液体と気体との接触時間を長くすることができるため、より気体の吸収効率を向上させることができる。このスタティックミキサ６０は、図３Ａに示すように、細長い管状ハウジング６１内に複数個のエレメント６２（例えば８個）を配置したものであり、このエレメント６２は、長方形状の金属製の平板を１８０°右ひねり（図３Ｂ及び図３Ｃ参照）したものないしは左ひねりしたもの（図３Ｄ及び図３Ｅ参照）からなる。なお、図３Ｂ及び図３Ｄはそれぞれ右ひねりエレメント及び左ひねりエレメントの正面図であり、図３Ｃ及び図３Ｅはそれぞれ図３Ｂ及び図３Ｃに示したエレメントを９０°回転させた状態の図である。そして、このスタティックミキサ６０は、これらのエレメント６２を必要とされる数だけ適宜に組み合わせて作成される。【００３７】
実施例で使用した酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０は、図１に示すように、第１のエジェクタ５０Ａと第１のスタティックミキサ６０Ａ、第２のエジェクタ５０Ｂと第２のスタティックミキサ６０Ｂを備えている。ここで使用したスタティックミキサ６０Ａ及び６０Ｂは、各エレメントの長さは約１．５ｃｍ、幅は約１ｃｍであり、右ひねりのものと左ひねりのものとを同数組み合わせて用い、８エレメント型スタティックミキサは長さが約１８ｃｍであり、３２エレメント型の場合は長さが約５４ｃｍのものである。【００３８】
なお、第１のスタティックミキサ６０Ａ及び第２のスタティックミキサ６０Ｂを使用せず、第１のエジェクタ５０Ａ及び第２のエジェクタ５０Ｂのみを使用したものも本発明の実施例に含まれるが、説明の都合上、以下では第１のスタティックミキサ６０Ａ及び第２のスタティックミキサ６０Ｂを使用しているものとして説明する。【００３９】
そして、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースから選択された１種からなる水性飲料１１が入れられた容器１２と第１のエジェクタ５０Ａの液体導入路５１Ａとは、加圧ポンプ１３を介して水性飲料供給配管１４が接続されている。また、加圧酸素供給源である酸素ボンベ１５と第１のエジェクタ５０Ａの気体導入路５６Ａとは、減圧バルブ１６、圧力計１７及び流量計（図示せず）を介して酸素ガス供給配管１８が接続されている。さらに、第１のエジェクタ５０Ａの出口流路５５Ａは、第１のスタティックミキサ６０Ａ、酸素含有水性飲料供給配管１９及びストップバルブ２０を介して常圧に維持された酸素含有水性飲料の受器２１の上部に連通させられている。【００４０】
また、酸素含有水性飲料の受器２１と第２のエジェクタ５０Ｂの液体導入路５１Ｂとは、加圧ポンプ２３を介して酸素含有水性飲料供給配管２４が接続されている。さらに、加圧水素供給源である水素ボンベ２５と第２のエジェクタ５０Ｂの気体導入路５６Ｂとは、減圧バルブ２６、圧力計２７及び流量計（図示せず）を介して水素ガス供給配管２８が接続されている。さらに、第２のエジェクタ５０Ｂの出口流路５５Ｂは、第２のスタティックミキサ６０Ｂ、酸素含有型還元性水性飲料供給配管２９及びストップバルブ３０を介して常圧に維持された酸素含有型還元性水性飲料の受器３１の上部に連通させられている。【００４１】
この酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０は、次のように操作されて所定の酸素含有型還元性水性飲料３２が製造される。すなわち、容器１２内の水性飲料１１は加圧ポンプ１３により所定の圧力、例えば１〜１０気圧に加圧されて第１のエジェクタ５０Ａの液体導入路５１Ａへ供給され、また、酸素ガスボンベ１５内の酸素ガスは、減圧弁１６で所定の圧力、例えば１〜１０気圧に低下されて酸素ガス供給配管１８によりエジェクタ５０Ａの気体導入路５６Ａに供給される。【００４２】
そうすると、第１のスタティックミキサ６０Ａから加圧状態の酸素含有水性飲料が得られ、この加圧状態の酸素含有水性飲料は酸素含有水性飲料供給配管１９及びストップバルブ２０を経て、常圧に維持された受器２１の上部に導かれる。この受器２１においては、得られた酸素含有水性飲料２２中に溶けていた酸素ガスの一部は気化するが、多量の酸素ガスが過飽和状態で酸素含有水性飲料２２中に残存しており、気化した酸素ガスは大気中に放出される。【００４３】
得られた受器２１内の酸素含有水性飲料２２は、再度加圧ポンプ２３により所定の圧力、例えば１〜１０気圧に加圧されて酸素含有水性飲料供給配管２４を介して第２のエジェクタ５０Ｂの液体導入路５１Ｂへ供給され、また、水素ガスボンベ２５内の水素ガスは、減圧バルブ２６で所定の圧力、例えば１〜１０気圧に低下されて水素ガス供給配管２８によりエジェクタ５０Ｂの気体導入路５６Ｂに供給される。【００４４】
そうすると、第２のスタティックミキサ６０Ｂから加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料が得られ、この加圧状態の酸素含有型還元性水性飲料は酸素含有型還元性水性飲料供給配管２９及びストップバルブ３０を経て、常圧に維持された酸素含有型還元性水性飲料の受器３１の上部に導入される。このとき、得られた酸素含有型還元性水性飲料３２中に溶けていた水素ガス及び酸素ガスの一部は気化するが、多量の水素ガスが過飽和状態で酸素含有型還元性水性飲料３２中に残存しているとともに多量の酸素ガスも酸素含有型還元性水性飲料３２中に残存している。そして、気化した水素ガス及び酸素ガスは大気中に放出される。このとき、気化した水素及び酸素の混合ガスは、危険防止のため速やかに室外に放出されるようにする。このようにして、酸素を多量に含みながらも、酸化還元電位が非常に低く、還元性が強い酸素含有型還元性水性飲料３２が得られる。【００４５】
なお、ここでは、水性飲料１１としては、水、ミネラルウォーター、お茶、コーヒー、ジュースから選択された１種を用いるものとして説明したが、これらの水性飲料が入れられた容器を複数個設けて、流路を切り換えて任意の水性飲料を選択できるようにしてもよい。また、加圧圧力は１〜１０気圧としたが、圧力は高ければ高いほど効率よく酸素ガスや水素ガスを水性飲料に溶解させることができるが、得られた酸素含有型還元性水性飲料は常圧に戻されるのであるから、あまり圧力が高くても溶解した酸素及び水素ガスの一部が気化してしまうために、高くても１０気圧に止める方がよい。【００４６】
［実施例１〜実施例３］
実施例１〜３としては、原水として東京都中央区の水道水（酸化還元電位＋４２０ｍＶ、ｐＨ＝７．２）を使用し、図１に示した酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０を使用して以下のようにして酸素含有型還元性水を製造した。まず、エジェクタ５０Ａ及び５０Ｂのみを使用し、スタティックミキサを使用しなかったものを実施例１とし、実施例１のものに８エレメント型スタティックミキサを併用したものを実施例２とし、同じく実施例１のものに３２エレメント型スタティックミキサを併用したものを実施例３とした。【００４７】
そして、実施例１〜実施例３における原水流量、原水圧力、酸素含有水流量、酸素圧力、酸含有水圧力、水素圧力を全て同じにして酸素含有型還元水を製造した。各製造条件及び測定結果をまとめて表１に示す。酸化還元電位、酸素含有量及びｐＨの測定は、東亜ＤＫＫ製ＯＰＲ計測器、酸素量計測器、及びｐＨ計を用い、測定はすべて室温下で行った（以下においても同様である）。【００４８】
【表１】
2006120761.tif 000002
【００４９】
表１に示した結果から以下のことが分かる。エジェクタ５０Ａ及び５０Ｂ及びスタティックミキサを使用した実施例２及び実施例３の酸素含有型還元水は酸素含有量が２．２ｍｇ／Ｌ以上でありながら酸化還元電位が−４８５ｍＶ以下の優れた還元性を有する中性の酸素含有型還元水が得られているが、８エレメント型スタティックミキサを使用した実施例２のものよりも３２エレメント型スタティックミキサを使用した実施例３のものの方が酸素含有量が多く、かつ酸化還元電位が低くなっている。【００５０】
一方、エジェクタ５０Ａ及び５０Ｂのみを使用し、スタティックミキサを使用しなかった実施例１のものは、酸素含有量は実施例２のものよりも少なく、かつ酸化還元電位も−２９５ｍＶと実施例２のものよりも高くなっている。しかしながら、この実施例１のものでも酸素含有量及び酸化還元電位は十分に酸素含有型還元水として必要な条件を満たしている。なお、実施例１〜３のいずれにおいても原水に酸素を溶解させて得られた酸素含有水の酸化還元電位が低下しているが、この現象は原水中に含まれていた塩素が揮発したことから生じたものと推定される。【００５１】
したがって、エジェクタ５０Ａ及び５０Ｂは、単独でも一応それなりの気体溶解能力を備えているが、液体の移動速度が速いために液体と気体との接触時間が短いので、スタティックミキサを併用した方が酸素含有型還元水の酸素濃度を高くでき、かつ酸化還元電位を低くすることができる。また、実施例２及び３に示した結果から、スタティックミキサのエレメント数は多ければ多いほど酸素含有型還元水の酸素濃度を高くでき、かつ酸化還元電位を低くすることができるが、あまりスタティックミキサのエレメント数を増やしても効果が飽和するので、エレメント数は計３２エレメント程度に止める方がよい。【００５２】
［実施例４］
実施例４としては、実施例１と同じ第１のエジェクタ５０Ａ及び第２のエジェクタ５０Ｂのみを備え、スタティックミキサを使用しない酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０を使用し、水性飲料として市販の茶飲料を用いて酸素含有型還元性茶飲料を製造した。まず、茶飲料の酸化還元電位、溶存酸素量、ｐＨを測定したところ、酸化還元電位は＋６０ｍＶ、溶存酸素量は１．５５ｍｇ／リットル、ｐＨは６．１であった。この茶飲料を８気圧の加圧下に５００ｍリットル／分の割合で、また酸素ガスを８気圧の加圧下に１５０ｍリットル／分の割合で、同時に第１のエジェクタ５０Ａに供給して酸素を溶解させた後、常圧に戻して受器２１内に得られた酸素含有茶飲料の溶存酸素量を測定したところ、３１．００ｍｇ／リットルであった。【００５３】
この酸素含有茶飲料を８気圧の加圧下に５００ｍリットル／分の割合で、また水素ガスを８気圧の加圧下に１５０ｍリットル／分の割合で、再度同時に第２のエジェクタ５０Ｂに供給して水素を溶解させて常圧に戻したところ、溶存酸素量が４．５０ｍｇ／リットル、ｐＨが６．１であり、酸化還元電位が−５９９ｍＶの酸素含有型還元性茶飲料が得られた。【００５４】
［実施例５］
実施例４としては、市販のコーヒー飲料を用い、実施例３と同様にして酸素含有型還元性コーヒー飲料を製造した。このコーヒー飲料の酸化還元電位は＋８５ｍＶ、溶存酸素量は１．２２ｍｇ／リットル、ｐＨは５．０であった。このコーヒー飲料を８気圧の加圧下に５００ｍリットル／分の割合で、また酸素ガスを８気圧の加圧下に１５０ｍリットル／分の割合で、同時に第１のエジェクタ５０Ａに供給して酸素を溶解させた後、常圧に戻して受器２１内に得られた酸素含有コーヒー飲料の溶存酸素量を測定したところ、溶存酸素量が３２．７０ｍｇ／リットルの酸素含有コーヒー飲料が得られた。【００５５】
この酸素含有コーヒー飲料を８気圧の加圧下に５００ｍリットル／分の割合で、また水素ガスを８気圧の加圧下に１５０ｍリットル／分の割合で、再度同時に第２のエジェクタ５０Ｂに供給して水素を溶解させて常圧に戻したところ、ｐＨが５．０であり、溶存酸素量が６．５１ｍｇ／リットル、酸化還元電位が−４２８ｍＶの酸素含有型還元性コーヒー飲料が得られた。【００５６】
［実施例６］
図１に示した酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０は、第１のエジェクタ５０Ａ及び第１のスタティックミキサ６０Ａで一旦加圧状態の酸素含有水性飲料を得た後に常圧に戻して常圧の酸素含有水性飲料を得、この常圧の酸素含有水性飲料を再度加圧して第２のエジェクタ５０Ｂに供給しているが、この部分での減圧及び加圧という工程は省略することも可能である。この減圧及び加圧という工程を省略した変形例を実施例６として図４を用いて説明する。なお、図４においては、図１に示した実施例１〜３で使用した酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０の構成と同一の構成部分には同一の参照符号を付与することとしてその詳細な説明は省略する。【００５７】
図４に示した実施例６の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０'が図１に示した酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０と構成が相違している点は、第１のスタティックミキサ６０Ａと第２のエジェクタ５０Ｂの液体導入路５１Ｂとの間を流量調節バルブ３３及び酸素含有水性飲料供給配管３４により接続し、第１のエジェクタ５０Ａで得られた加圧状態の酸素含有水性飲料を流量調節バルブ３３を介して酸素ガス供給配管３４により直接第２のエジェクタ５０Ｂの液体導入路５１Ｂへ直接している点のみであり、その他の構成は実質的に同一である。【００５８】
この場合、流量調節バルブ３３はなくてもよいが、この部分で僅かに圧力損失を与えて加圧状態の酸素含有水性飲料を第２のエジェクタ５０Ｂの液体導入路５１Ｂに供給するようにすると、流量が安定化するために制御を行い易くなるので好ましい。この実施例６の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０'では、常圧下にある酸素含有型還元性水性飲料の受器３１において酸素ガスを実施例１の場合よりも多量に含む水素ガスと酸素ガスとの混合ガスが気化するため、速やかに室外へ放出できるようにする必要がある。なお、実施例６の酸素含有型還元性水性飲料の製造装置１０'においても、実施例１の場合と同様に、第１のスタティックミキサ６０Ａ及び第２のスタティックミキサ６０Ｂは使用しないでもすむ。この場合は、液体と気体との接触時間が短いために、酸素含有量は少なくなり、かつ酸化還元電位も上昇するが、一応、酸素含有量及び酸化還元電位は十分に酸素含有型還元性水性飲料として必要な条件を満たすものが得られる。【００５９】
なお、実施例１〜６では、液体に気体を溶解させる手段としてエジェクタを使用したものを示したが、例えば図５Ａに示したような管路４０内に気体の注入口４１を設けたものや、図５Ｂに示したような管路４０の一部に気体透過膜ないし多孔性気体透過板４２を設けたものも使用し得るが、これらの、液体に気体を溶解させる手段はエジェクタに比べると気体の溶解効率が高くないため、スタティックミキサと組み合わせる方がよい。
【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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【国際調査報告】
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