JP3632839B2 - 生体水に類似する水の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料水や食品の製造等に使用したり、あるいは浴用水、シャワー水、化粧用の水、更にはボディーケア用の水等に使用する水を生体水に近い状態とした生体水に類似した水の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人間を含めて動植物、魚介類の生体に関係する水が、ｐＨ値では一部測定されてきたが、ＯＲＰ（標準水素電極基準の酸化還元電位で、単位はＶ）値はほとんど測定されてこなかった。仮りに測定されたとしても、それらの値の意味するところは明らかでなかった。それ故、生体水が検討されても、その主要な関心は溶解成分が中心であり、全く新しいＯＲＰ−ｐＨの観点からの生体水はこれまで全く予想も、検討もされてこなかった。
【０００３】
【発明の背景および発明が解決しようとする課題】
通常大気環境下にある水は、ＯＲＰ−ｐＨ関係（２５℃基準）で図１に示す上下の実線範囲内に存在する。すなわち、図１の上・下の実線はそれぞれ水が酸化分解（（１）式）および還元分解（（２）式）する境界線を示している。
【０００４】
【化１】

【０００５】
そして、本発明者は、その出願に係る特願平１０−１５３７６８号において通常大気環境下で平衡にある水のＯＲＰ−ｐＨ関係が、図１の破線で示す（３）式の関係（平衡ＯＲＰ）で表されることを始めて明らかにした。
【０００６】
【化２】

【０００７】
このことにより、破線より上の領域は酸化系、下の領域は還元系、破線上は平衡系を示すことが明確となり、各種水の評価が可能となった。そこで、発明者はこの関係を用いることで温泉水および皮膚のａｇｉｎｇ（老化）評価が可能であることを前記特願平１０−１５３７６８号において明らかにしてきた。すなわち、温泉源泉ではｐＨが約１付近の強酸性から１０以上の強アルカリ性まで広く分布しているが、いずれの温泉源泉も湧出直後のＯＲＰは通常の大気環境と平衡にある図１の破線（（３）式）より低い還元系にあり、時間の経過にともない酸化されて平衡ＯＲＰに近づく結果を得ている。
【０００８】
更に、皮膚は弱酸性であることは既に知られているが、図１に示すように皮膚も平衡ＯＲＰより低い還元系にあるということも前記特願平１０−１５３７６８号において明らかにした。すなわち、図１はいずれの健常者（図中、◯印で示す）の皮膚のＯＲＰとｐＨの関係が、ｐＨでは約４以上７以下にあり、一方ＯＲＰはいずれも破線で示す平衡ＯＲＰより低く、ＯＲＰ＝０．８４−０．０４７ｐＨとＯＲＰ＝−０．０５９ｐＨに囲まれた範囲に存在することを示している。すなわち、図１の結果は皮膚は弱酸性であると同時に、還元系であることを表している。
【０００９】
図２は、平衡ＯＲＰと皮膚のＯＲＰとの差をエージング指標ＡＩ（Ａｇｉｎｇ Ｉｎｄｅｘ）として定義し、それら皮膚のＡＩ指標と加齢との関係を示したものであり、ＡＩ指標は加齢にともないそれらの値は小さくなり、皮膚が酸化されて平衡系（ＡＩ＝０）に近づくということも、前記特願平１０−１５３７６８号において明らかにした。図２から明らかなように、●印で示す各測定者の年齢が進むにつれてＡＩ値は小さくなり、皮膚の老化は加齢と共に平衡ＯＲＰに近づき、皮膚のエージングが進んでいることを示している。また、前記ＡＩ指標により皮膚だけでなく、先に述べた温泉水も同様にａｇｉｎｇ評価ができることを特願平１０−１５３７６８号において明らかにした。
【００１０】
更に本発明者は、我々生体に関係する水についてもＯＲＰ−ｐＨ関係を測定した。図３に、生体水として血液の血漿、血液から腎臓で濾過されて生成される尿、および唾液についての測定結果を示す。図３から明らかなように、これら生体に関係する水は弱酸性から弱アルカリ性にｐＨは分布し、一方ＯＲＰは平衡ＯＲＰより低い還元系であることが判った。また、これまでに測定されている内臓系（胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸および直腸）のｐＨおよびＯＲＰについても、図３に合わせて示すとｐＨでは強酸性の胃を除くと、弱酸性から弱アルカリ性、ＯＲＰはいずれも平衡ＯＲＰより低い還元系であった。それ故、生体に関わる水、すなわち生体水は、強酸性の特殊な胃を除いて皮膚も含めて考察すると、ｐＨは４以上８未満の範囲で、且つＯＲＰはＯＲＰ＝０．８４−０．０４７ｐＨ未満よりＯＲＰ＝−０．０５９ｐＨ以上のＯＲＰ範囲（２５℃基準）の還元性を有するものであると定義することができる。その結果、前記範囲内にある水は生体水に類似する水であるということができる。
【００１１】
図４に、魚介類、牛乳および肉類についての測定結果を示す。図４から明らかなように、ｐＨは弱酸性から弱アルカリ性、ＯＲＰはすべて還元系を示している。これら魚介類、牛乳および肉類も、本発明者が定義した生体水の範囲にＯＲＰおよびｐＨが納まる結果を示した。
【００１２】
更に図５に、野菜および果実類についての測定結果を示す。図５から明らかなように、ｐＨは野菜では弱酸性であるが、果実は野菜に比べて酸性が強い傾向にあった。しかし、いずれもＯＲＰは還元系を示した。
【００１３】
前記生体水と我々が日常摂取する水道水、市販ミネラル水、清涼飲料水、野菜、果物、魚介類、牛乳、肉類等を含めて、図６にそれらのＯＲＰ−ｐＨ関係の模式図を示した。水道水は、ｐＨは中性付近であるが、ＯＲＰは残留塩素のため平衡ＯＲＰより高い酸化系となっており、浄水器等で活性炭による脱塩素することにより、天然水の市販ミネラル水と同じ平衡ＯＲＰになる。それ故、水道水、市販ミネラル水は生体の還元系とは異なる。
【００１４】
一方、人工的に加工した清涼飲料水では、酸化防止を兼ねたアスコルビン酸等が加えられていることから、ＯＲＰは還元系であるが、ｐＨは３付近の強酸性を示した。しかし、緑茶、ウーロン茶や紅茶等の市販茶系飲料水では、弱酸性で還元系、更に牛乳では中性で還元系を示し、これらはいずれも図中灰色で示す生体水の領域に含まれる結果が得られた。
【００１５】
また、野菜、果物では、ｐＨは一部強酸性のものがあるが、多くは中性から酸性付近に分布し、ＯＲＰはすべて平衡ＯＲＰより低い還元系であった。それ故、野菜および一部強酸性を除いた果実類も前記生体水の領域内にあることが判る。
【００１６】
以上の結果を総合すると、本発明者が定義した生体水に類似するよう飲料水、食品の製造等に使用する水、あるいは浴用水、シャワー水、化粧用の水、更にはボディーケア用の水等に使用する水を製造し、その水を使用することにより、生体に刺激が少なく優しいだけでなく、皮膚および食品等の酸化を防止し、皮膚では老化を抑制することが期待可能となる。それ故、生体水に類似した水は、我々が日常接触または摂取する水として大変有効な水と考えられるという観点から、本発明は生体水に類似する水の製造法を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無隔膜の電解装置に通水して両電極近傍で生成された陽極水と陰極水とが混合状態のままの電解水を、活性炭や活性炭繊維あるいは無機系還元物質、有機系還元物質、植物および生薬系還元物質または還元性気体のいずれかの還元性物質に接触させることにより、前記陽極側近傍で生成された陽極水中のＯＲＰの高い活性塩素および活性酸素が除去されて、前記陽極水中のＯＲＰを下げる一方、該陽極水と、前記活性炭や活性炭繊維あるいは還元性物質に接触させてもＯＲＰの変化が起こらない前記陰極側近傍で生成されたＯＲＰの低い陰極水が混合されることで、ＯＲＰ（標準水素電極基準の酸化還元電位で、単位はＶ）が、通常大気環境下で平衡となる２５℃基準で、ＯＲＰ＝０．８４−０．０４７ｐＨ未満よりＯＲＰ＝−０．０５９ｐＨ以上のＯＲＰ範囲の還元性を有し、且つｐＨが４〜８の範囲となるよう、酸またはアルカリ物質、電解質またはミネラルを溶出する岩石や鉱物、イオン交換樹脂および二酸化炭素ガスの単独または２つ以上の組合わせを用いることで調整するという方法を採用することにより、上記課題を解決した。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、無隔膜の電解装置に通水して両電極近傍で生成された陽極水と陰極水とが混合状態のままの電解水を、活性炭や活性炭繊維あるいは無機系還元物質、有機系還元物質、植物および生薬系還元物質または還元性気体のいずれかの還元性物質に接触させることにより、前記陽極側近傍で生成された陽極水中のＯＲＰの高い活性塩素および活性酸素が除去されて、前記陽極水中のＯＲＰを下げる一方、該陽極水と、前記活性炭や活性炭繊維あるいは還元性物質に接触させてもＯＲＰの変化が起こらない前記陰極側近傍で生成されたＯＲＰの低い陰極水が混合されることで、ＯＲＰ（標準水素電極基準の酸化還元電位で、単位はＶ）が、通常大気環境下で平衡となる２５℃基準で、ＯＲＰ＝０．８４−０．０４７ｐＨ未満よりＯＲＰ＝−０．０５９ｐＨ以上のＯＲＰ範囲の還元性を有し、且つｐＨが４〜８の範囲となるよう、酸またはアルカリ物質、電解質またはミネラルを溶出する岩石や鉱物、イオン交換樹脂および二酸化炭素ガスの単独または２つ以上の組合わせを用いることで調整して生体水に類似する水とする製造法に関するものであるが、以下更に詳細に説明する。
【００１９】
本発明は、無隔膜の電解装置に通水して、両電極近傍で生成された陽極水と陰極水とが混合状態のままの電解水を、活性炭や活性炭繊維あるいは還元性物質と接触させて活性塩素および活性酸素を除去することで、生体水に類似した水を製造するものである。すなわち、電解の際、陽極側近傍ではＯＲＰの高い活性塩素および活性酸素が生成されるが、活性炭や活性炭繊維あるいは還元性物質に接触させることで、陽極側近傍で生成される水のＯＲＰを平衡ＯＲＰまで下げることができる。一方、陰極側近傍で生成された水素はＯＲＰを低くするが、活性炭や活性炭繊維あるいは還元性物質に接触させてもＯＲＰの変化は起こらない。従って、前記両極で生成され、且つ前記特性を有する水が混合された場合、ＯＲＰが平衡ＯＲＰより低い還元性の水を得ることができるのである。
【００２０】
そして、本発明者は種々実験の結果、前記ＯＲＰを下げる還元性物質としては、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ピロ亜硫酸塩等の無機系還元物質、アスコルビン酸、アスコルビン酸ナトリウム等の有機系還元物質、カテキン類、ポリフェノール類、フラボノイド類、リコベン、アントシアニン、キサントフィル等の各種植物および生薬系還元物質、更には水素等の還元性気体が採用できることが判った。
【００２１】
前記各方法により製造された還元系の水のｐＨ調整には、酸またはアルカリ物質、電解質またはミネラルを溶出する岩石や鉱物、イオン交換樹脂、更には二酸化炭素ガスの単独または２つ以上の組み合わせを用いることで前記還元系の水のｐＨを４〜８に調整を行い、本発明生体水に類似した水を製造することができる。特に、二酸化炭素ガスを用いる場合、皮膚の血流量の増加が期待できる６０ｐｐｍ以上の濃度、好ましくは温泉法で炭酸泉として定義されている２５０ｐｐｍ以上の濃度、更に好ましくは療養泉として定義されている１０００ｐｐｍ以上の濃度で溶解させることにより、弱酸性から弱アルカリ性で、且つ還元系の天然炭酸泉に類似した水となる。
【００２２】
本発明による生体水に類似した水は、飲料水や食品関連の水として応用するだけではなく、シャワー装置または温水循環器、あるいはそれらの両方または一方を備えた浴槽および洗面台等の水に応用することで、皮膚の酸化防止や皮膚の老化抑制に有効性が期待できる。
【００２３】
【実施例】
電解槽の隔膜を除去した無隔膜電解槽の出口側に活性炭ろ過槽を連結した。この無隔膜電解槽に水道水を通し、両電極近傍で生成される陽極水と陰極水を混合状態で電解した結果の一例を図７に示した。弱アルカリ性で残留塩素により平衡ＯＲＰより高い酸化系の水道水は、無隔膜電解により、弱アルカリ性から中性の還元系の生体水に類似した電解水となった。水道水によっては、図７に示すように、この電解水のｐＨの調整をすることで、図中灰色で示す領域内にある生体水に類似した水が製造できる。ｐＨの調整法としては、例えばコハク酸等の酸性物質による方法、弱塩基性陰イオン交換樹脂で水中のＯＨイオンをＳＯ_４やＣｌイオン等と交換させる方法、二酸化炭素ガスを溶解させる方法等がある。そして、流量、電解強度、水道水中に添加する電解質濃度、更にはｐＨ調整方法を変えることで、ｐＨおよびＯＲＰを自由に変化させた生体水に類似した水の製造が可能となった。また、上記電解槽に温水を用いる場合は、浴槽水およびシャワー水としても使用可能で、浴槽の場合温度をコントロールする加熱器を電解層と組み合せてもよく、皮膚の酸化防止および老化抑制が期待できる生体水に類似した水による入浴が可能となる。特に、二酸化炭素ガスを用いる場合、皮膚の血流量の増加が期待できる６０ｐｐｍ以上の濃度、好ましくは温泉法で炭酸泉として定義されている２５０ｐｐｍ以上の濃度、更に好ましくは療養泉として定義されている１０００ｐｐｍ以上の濃度で溶解させることにより、弱酸性から弱アルカリ性で、且つ還元系の天然炭酸泉に類似した水となる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上述のようであるから、本発明製造法によって得られた生体水に類似する水は、比較的簡単に製造することができると共に、本発明製造法によって得られた生体水に類似した水を飲料水や食品関連の水として応用することにより、生体に刺激が少ない優しい水となり、更に、シャワー水や浴用水を生成するシャワー装置または温水循環器、あるいはそれらの両方または一方を備えた浴槽および洗面台等の水に応用すると共に、化粧用水やボディーケア用の水として使用することで、皮膚の酸化防止や老化抑制を期待できる水となる。また、二酸化炭素ガスを使用する場合、弱酸性から弱アルカリ性の範囲で、且つ還元系の天然炭酸泉に類似した水ができるので、一般家庭で天然炭酸泉と同様の効能を有する浴槽水とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水のＯＲＰとｐＨの関係と人間の皮膚のＯＲＰとｐＨの関係とを合わせて示す図である。
【図２】皮膚のエージング（老化）指標ＡＩとａｇｅｓ（年齢）の関係を示す図である。
【図３】人間の血漿、だ液、尿および内蔵のＯＲＰとｐＨの関係を示す図である。
【図４】魚介類、牛乳および肉類のＯＲＰとｐＨの関係を示す図である。
【図５】野菜および果実類のＯＲＰとｐＨの関係を示す図である。
【図６】生体水と日常摂取する飲料水および食品とのＯＲＰとｐＨの関係を模式的に示す図である。
【図７】無隔膜電解で電解し、活性炭濾過した電解水とｐＨをそれぞれコハク酸、二酸化炭素ガスおよび弱塩基性陰イオン交換樹脂（Ｃｌ型）で変化させたときのＯＲＰとｐＨの関係を示す図である。

Claims (1)

1. 無隔膜の電解装置に通水して両電極近傍で生成された陽極水と陰極水とが混合状態のままの電解水を、活性炭や活性炭繊維あるいは無機系還元物質、有機系還元物質、植物および生薬系還元物質または還元性気体のいずれかの還元性物質に接触させることにより、前記陽極側近傍で生成された陽極水中のＯＲＰの高い活性塩素および活性酸素が除去されて、前記陽極水中のＯＲＰを下げる一方、該陽極水と、前記活性炭や活性炭繊維あるいは還元性物質に接触させてもＯＲＰの変化が起こらない前記陰極側近傍で生成されたＯＲＰの低い陰極水が混合されることで、ＯＲＰ（標準水素電極基準の酸化還元電位で、単位はＶ）が、通常大気環境下で平衡となる２５℃基準で、ＯＲＰ＝０．８４−０．０４７ｐＨ未満よりＯＲＰ＝−０．０５９ｐＨ以上のＯＲＰ範囲の還元性を有し、且つｐＨが４〜８の範囲となるよう、酸またはアルカリ物質、電解質またはミネラルを溶出する岩石や鉱物、イオン交換樹脂および二酸化炭素ガスの単独または２つ以上の組合わせを用いることで調整することを特徴とする生体水に類似する水の製造法。

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