制造飲料用含氫水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制造飲料用含氫水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，由于在半導(dǎo)體用硅基板、液晶用玻璃基板等的洗滌所使用的在(超）純水 中溶解有氫氣的溶氫水(也簡(jiǎn)稱為氫水）具有高還原性，因而被認(rèn)為具有抑制金屬的氧化和 /或食品類的腐敗的效果，此外在轉(zhuǎn)用于飲用的情況下可以期待改善各種健康障礙，從而受 到關(guān)注。
[0003] 作為制造溶氫水的方法，有例如使來(lái)自氣瓶的氫氣、或利用水的電解而產(chǎn)生的氫 氣溶解于原水的方法。
[0004] 然而,如果僅僅簡(jiǎn)單地向原水中供給氫氣,則在室溫、大氣壓下溶存于原水中的氮 氣、氧氣等會(huì)妨礙氫氣的溶解，因此該溶存氫濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到氫的飽和濃度。
[0005] 因此，提出了例如下述方法：通過向除去了空氣的壓力容器內(nèi)填充氫氣，并在將該 壓力容器內(nèi)的氫氣的壓力保持在2~10大氣壓的狀態(tài)下，向該壓力容器內(nèi)淋浴狀地噴灑原 水使其與氫氣接觸，從而使氫氣效率良好地溶解(專利文獻(xiàn)1 )。
[0006] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本專利第3606466號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 上述專利文獻(xiàn)1中公開的制造方法為分批式因此生產(chǎn)率低，并存在為了大量生產(chǎn) 氫水而需要將制造裝置大型化這樣的問題。此外，存在不僅不能將氫氣效率良好地溶解于 原料水，而且在每批次氫濃度還會(huì)產(chǎn)生偏差這樣的問題。
[0010] 本發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題進(jìn)行了專心研討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在制造飲料用含氫水 時(shí)，通過采用用于將凈化水脫氣的氣體脫氣膜組件、和用于使氫氣溶解于被脫氣了的水的 氣體透過膜組件，并且將各組件內(nèi)的水的流量和壓力控制在特定范圍，由此可以連續(xù)生產(chǎn) 使氫氣高濃度地溶存的氫水，從而完成了本發(fā)明。
[0011] 即，本發(fā)明涉及一種制造飲料用含氫水的方法，該方法包括：
[0012] 制造脫氣水的工序，該工序通過使用被氣體脫氣膜劃分為水室和氣體室的氣體脫 氣膜組件，使凈化水通過水室，另一方面將氣體室減壓，從而從凈化水脫氣而制造脫氣水； 和
[0013] 制造含氫水的工序，該工序通過使用被氣體透過膜劃分為水室和氣體室的氣體透 過膜組件，使上述脫氣水通過水室，另一方面將氫氣加壓向氣體室供給，從而使氫氣溶解于 脫氣水而制造含氫水，
[0014] 上述氣體透過膜和上述氣體脫氣膜，是由內(nèi)徑為180~250 y m的聚丙烯制中空纖 維構(gòu)成的中空纖維膜，
[0015] 在上述氣體脫氣膜組件的水室中流動(dòng)的凈化水的流量為I. 5~10.0 m3/小時(shí)，并 將氣體室內(nèi)部設(shè)為壓力與大氣壓相比減壓了 〇.6X IO5Pa以上且低于1.0 X IO5Pa的壓力量 的氣氛，并且，
[0016] 在上述氣體透過膜組件的水室中流動(dòng)的脫氣水的流量為1. 5~10.0 m3/小時(shí)，并 將氣體室內(nèi)部設(shè)為壓力與大氣壓相比加壓了2. OX IO5Pa以下的壓力量的氫氣氛。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的飲料用含氫水的制造方法，通過使用將凈化水流動(dòng)的水室的流量設(shè) 為1.5~10.0 m3/小時(shí)，并且將氣體室內(nèi)部設(shè)為壓力與大氣壓相比減壓了0.6X IO5Pa以上 且低于1.0 X IO5Pa的壓力量的氣氛的氣體脫氣膜組件，使溶存于凈化水中的溶存氣體脫氣 后，向供給有壓力與大氣壓相比加壓了2. OX IO5Pa以下的壓力量的氫氣的氣體透過膜組件 以1. 5~10.0 m3/小時(shí)的流量流動(dòng)被脫氣的水，進(jìn)行氫氣的溶解，從而可以最有效地在短時(shí) 間連續(xù)生產(chǎn)使氫氣以高濃度溶解了的含氫水。
【附圖說明】
[0018] 圖1是表示用于本發(fā)明的飲料用含氫水的制造方法的氣體脫氣膜組件的一形態(tài) 的圖。
[0019] 圖2是表示用于本發(fā)明的飲料用含氫水的制造方法的氣體透過膜組件的一形態(tài) 的圖。
[0020] 圖3是表示可以用于本發(fā)明的飲料用含氫水的制造方法的飲料用含氫水制造裝 置的一形態(tài)的圖。
[0021] 附圖標(biāo)記說明
[0022] 1 ? ??飲料用含氫水制造裝置
[0023] 2? ??原料水供給裝置
[0024] 3 ? ??過濾塔
[0025] 4 ? ??安全濾過塔
[0026] 5.??中間罐
[0027]6 ? ??脫氣塔
[0028]61? ??氣體脫氣膜組件
[0029]611.??氣體脫氣膜
[0030]612 ? ? ?水室
[0031]613.??氣體室
[0032] 7 ? ??電解裝置
[0033]8 ? ??溶氫塔
[0034]81? ??氣體透過膜組件
[0035] 811. ??氣體透過膜
[0036]812 ? ? ?水室
[0037]813 ? ? ?氣體室
[0038] 9 ??? UV殺菌裝置
[0039] 10? ? ? MF 裝置
[0040] 11*??填充裝置
[0041] 12 ? ??加熱殺菌裝置
[0042] 13 ? ??包裝裝置
[0043] 14 ? ? ?真空泵
[0044] 15 ? ??純水制造器
[0045] Ll ~L12 ? ??配管
【具體實(shí)施方式】
[0046] 本發(fā)明的制造飲料用含氫水的方法包括使用氣體脫氣膜組件制造脫氣水的工序 (a)和使用氣體透過膜組件使氫氣溶解于脫氣水的工序（b)。
[0047] 以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0048] (a)制造脫氣水的工序
[0049] 本工序是通過使凈化水通過氣體脫氣膜組件的水室，將氣體室減壓，從而從在水 室中流動(dòng)的凈化水脫氣(溶存氣體）而制造脫氣水的工序。
[0050] 本工序中使用的上述氣體脫氣膜組件，是被氣體脫氣膜劃分為水室和氣體室而形 成的，該氣體脫氣膜是由內(nèi)徑為180~250 y m的聚丙烯制中空纖維構(gòu)成的中空纖維膜。
[0051] 另外，本工序中，在氣體脫氣膜組件的水室中流動(dòng)的凈化水的流量為1. 5~ 10.0 m3/小時(shí)，更優(yōu)選將流量設(shè)為1. 5~9. Om3/小時(shí)，進(jìn)而特別優(yōu)選將流量設(shè)為1. 5~ 6. Om3/ 小時(shí)。
[0052] 另外，氣體脫氣膜組件的氣體室內(nèi)部需要設(shè)為壓力與大氣壓相比減壓了 0? 6X IO5Pa以上且低于1.0 X IO5Pa的壓力量的氣氛，更優(yōu)選設(shè)為壓力與大氣壓相比減壓了 0? 7 X IO5Pa以上且低于1.0 X IO5Pa的壓力量的氣氛，最優(yōu)選設(shè)為壓力與大氣壓相比減壓了 0.75X IO5Pa以上0.98X IO5Pa以下的壓力量的氣氛。
[0053] 通過在將流量設(shè)定為上述凈化水的流量范圍的同時(shí)，創(chuàng)建該壓力范圍的減壓氣 氛，可以在氫水的量產(chǎn)系統(tǒng)中最有效且生產(chǎn)率高地進(jìn)行氫氣向水中的溶存。
[0054] 但是，如果將上述凈化水的流量設(shè)為低于I. 5m3/小時(shí)，則流量過少因此制造效率 惡化，另外如果流量超過10.0 m3/小時(shí)，則不能取得從在氣體脫氣膜組件的水室中流動(dòng)的凈 化水充分脫氣(溶存氣體）的時(shí)間，作為結(jié)果不能在下面的（b)制造含氫水的工序(氣體透過 膜組件）中使所希望的氫氣量溶解于脫氣水，因此不優(yōu)選。
[0055] 并且，即使在設(shè)為上述脫氣膜組件的氣體室內(nèi)部的壓力與大氣壓相比減壓了低于 0. 6X IO5Pa的壓力量的氣氛的情況下，也不能從在水室中流動(dòng)的凈化水充分脫氣(溶存氣 體)，因此不優(yōu)選。另外，如果設(shè)為壓力與大氣壓相比減壓了 1.0X105Pa以上的壓力量的氣 氛，則需要提高氣體脫氣膜組件各種設(shè)備的耐壓性和/或氣密性，即使在氣體脫氣膜組件 與之后工序中的氣體透過膜組件之間的配管中也需要嚴(yán)格保持減壓等，需要進(jìn)行用于設(shè)為 減壓氣氛下的設(shè)備的對(duì)應(yīng)和減壓狀態(tài)的逐次監(jiān)視，導(dǎo)致制造成本的增加、制造效率的惡化， 因此不優(yōu)選。并且，即使保持過度高的減壓狀態(tài)制造了脫氣水，如果之后將脫氣水向通向氣 體透過膜組件的配管移動(dòng)中接近常壓，則最終也不能保持高的減壓狀態(tài)。
[0056] 再者，為了提高脫氣效率也可以在加熱下實(shí)施本工序，該情況下，為了提高之后的 溶氫的效率，優(yōu)