特開 2022-36049 植物性乳酸菌発酵水素水及びその製法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022036049

(43)【公開日】2022-03-04

(54)【発明の名称】植物性乳酸菌発酵水素水及びその製法

(51)【国際特許分類】

   A23L 2/52 20060101AFI20220225BHJP

   A23L 33/135 20160101ALI20220225BHJP

【ＦＩ】

A23L2/00 F

A23L33/135

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021133707

(22)【出願日】2021-08-18

(31)【優先権主張番号】P 2020139664

(32)【優先日】2020-08-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】520318096

【氏名又は名称】小野寺 久子

(74)【代理人】

【識別番号】100089509

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 清光

(72)【発明者】

【氏名】小野寺 修三

【テーマコード（参考）】

4B018

4B117

【Ｆターム（参考）】

4B018MD01

4B018MD05

4B018MD09

4B018MD47

4B018MD67

4B018MD86

4B018ME06

4B018ME14

4B018MF13

4B117LC04

4B117LK03

4B117LK13

4B117LK21

(57)【要約】      （修正有）

【課題】乳酸発酵による水素水を製造する際に、ヨウ素を添加すると、その殺菌作用により乳酸菌数が著しく減少してしまう。そこで乳酸菌数を所定に確保しつつヨウ素を添加した植物性乳酸菌発酵水素水を得ることを目的とする。
【解決手段】玄米を糖分及び塩の添加された水中に浸漬し、同時に固形昆布を添加してから、所定温度を維持して玄米由来の植物性乳酸菌を増殖させ、乳酸発酵させる。乳酸発酵により乳酸と微量の水素を産生する。この乳酸発酵において増殖する乳酸菌は、昆布からヨウ素が溶出しても、時間を掛けて少量ずつ溶出するので、乳酸菌の滅菌を少なくし、従来同様の乳酸菌数を確保できるとともに、ヨウ素も所定量が追加される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

玄米由来の自然の植物性乳酸菌と、乳酸及び水素とを含み、さらに、昆布由来の、ヨウ素と、水溶性食物繊維等の水溶性成分とを含むことを特徴とする植物性乳酸菌発酵水素水。

【請求項2】

玄米を、塩と糖類を含む発酵液中へ浸漬し、玄米由来の自然の植物性乳酸菌により乳酸発酵させてなる植物性乳酸菌発酵水素水の製法において、
発酵液中に固形昆布を添加し、発酵液中へヨウ素と水溶性食物繊維を加えたことを特徴とする植物性乳酸菌発酵水素水の製法。

【請求項3】

請求項２において、前記固形昆布は板昆布又は刻み昆布であることを特徴とする植物性乳酸菌発酵水素水の製法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、植物性乳酸菌発酵水素水及びその製法にかかり、特にヨウ素を含有したものに関する。
なお本願においては、小文字のｌを使用したときの紛らわしさを避けるため、容量の単位である、リットルをL、ミリリットルをmLと表記する。

【背景技術】

【0002】

植物性乳酸菌発酵水素水とは、糖分と塩を加えた水に玄米を浸漬し、糖分を栄養源にして玄米に共生する自然の乳酸菌を増殖させて乳酸発酵すること（以下、この発酵形式を、玄米浸漬発酵という）により、比較的大量の乳酸菌と乳酸及び微量の水素を含むようになった植物性乳酸菌飲料である。
このような水素を含む飲料水は水素水とも称される。また、この水素水が還元側（酸化還元電位がマイナス（－）側）にあるものは、還元水素水と称される。

【0003】

なお、水素を発生させる方式は複数あり、例えば、本願発明のような乳酸発酵により水素を発生する発酵式と、外部より水素ガスを液中へ注入して混合する注入式がある。
このうち、注入式は注入時に水素が最大となり、その後は拡散するだけとなる。これに対して、発酵式は飲用するまで継続して水素を発生することができる。

【0004】

上記の米浸漬発酵による植物性乳酸菌発酵水素水は公知であり、糖分等が添加された水へ玄米を浸漬するだけで、乳酸菌の栄養源として玄米を糖化処理することなく、容易に製造できる。しかも玄米に生息する自然の乳酸菌を利用するので、特別な乳酸菌を購入する等の必要がない。

【0005】

この水素水を飲用すると、液中の水素が体内で抗酸化作用をして健康増進に役立つものとされている。しかも、この水素は発酵式のため飲用されるまで継続して発生し、水素量の減少を抑制できる。
この水素水中の乳酸菌は、過酷な環境下での耐性が強く、飲用すると腸内まで生きて届き易いとされる植物性乳酸菌である。腸内に入ると水素を発生し、この水素が活性酸素を還元し、腸内フローラを改善される。しかも、水中に添加された糖類を栄養源とする乳酸菌は大量に増殖できるので、腸内に届く乳酸菌の量が多くなり、腸内フローラの改善により大きく貢献できる。

【0006】

乳酸菌飲料の製造における従来の製法は、原料となる玄米と糖類及び塩を水に入れ、この玄米を浸漬した状態の液体（以下、発酵液という）を所定温度に維持し、所定日数で玄米に共生する植物性乳酸菌を増殖させながら乳酸発酵させるようになっている。
乳酸発酵により、乳酸と微量の水素が発生する。この水素は還元体であり発酵液中に溶存して酸化還元電位を下げる。したがって、溶存水素の変化は酸化還元電位の変化と相関があり、乳酸発酵の状況を把握する指標になる。

【0007】

また、乳酸発酵が進むと乳酸濃度が増加することにより発酵液のPHが低下するので、PHによっても発酵の状況を把握できる。
例えば、乳酸発酵により産生した乳酸が所望量になるときの酸化還元電位及びPHを発酵完了の判断基準値とすれば、乳酸発酵する発酵液の酸化還元電位及びPHを定期的に測定し、それぞれが判断基準値になったとき、産生された乳酸が所望量になったと判断できる。

【0008】

なお、玄米を原料とする植物性乳酸菌飲料の製法は種々知られており、例えば、特許文献１～３がある。これらはいずれも、玄米等の糖質を糖化処理してから、玄米とは別に用意した乳酸菌を添加して乳酸発酵するものである。本願発明のように、玄米は共生する乳酸菌を利用するのみであり、玄米等の糖化処理を不要とするものではない。

【0009】

なお、特許文献１には、玄米の糖化液等に乳酸菌を作用させて玄米液を作成し、これを主成分として飲料水を作ることが記載されている。
特許文献２には、米を糖化した甘酒、もしくは糖分を添加した米に、特定の乳酸菌を加えて発酵させることが記載されている。
特許文献３には、多糖類、野菜・果物及び海藻とを、乳酸菌と酵母を共棲発酵して発酵エキスを作り、これを主成分とする抗酸化飲料とすることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

特許文献１：特開昭６２－３６１６９号公報
特許文献２：特開２０１０－１４２２１４号公報
特許文献３：特開２０１３－１３３４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

ところで、上記植物性乳酸菌発酵水素水は、抗酸化剤としての水素と腸内フローラを改善する植物性乳酸菌を主成分とする単純なものである。したがって、他の高機能成分、例えば、殺菌作用のあるヨウ素や、腸内フローラの活性化やその他人体に対する有用な働きをする水溶性食物繊維を追加できればより高機能な水素水とすることができる。また、食味をより向上させたり、乳酸発酵の速度を速くできればなお好ましいものになる。

【0012】

なかでもヨウ素は、推奨量が１３０μｇ／日、摂取上限が３mｇ／日とされている、健康維持に必須の成分であり、昆布等の海藻類から容易に摂取できる。
しかし、この成分量を単純に発酵式の水素水へ混入させると、水素水の機能を損なってしまうおそれが強い。なお、ヨウ素の３mｇを摂取規準量ということにする。

【0013】

すなわち、ヨウ素には強い殺菌作用があるため、これを水素水へ加えると、液中で発酵増殖する生菌である乳酸菌が滅菌されてしまい、腸内フローラを改善する乳酸菌飲料としては不適切な少ない乳酸菌数になってしまうからである。この種の発酵乳酸菌飲料に必要な乳酸菌数は、一般に、１０の７～１０乗オーダー程度の個数／mL程度とされていることが多いが、このような菌数を確保して発酵することが難しい。

【0014】

特に、米浸漬発酵では、乳酸菌の栄養源として玄米は関係なく、液中に添加された糖分をの栄養源とするので、この発酵中にヨウ素を同時に添加すると、ヨウ素は液中に分散する発酵中の乳酸菌に対して殺菌する機会が多くなり、増殖する乳酸菌数に対するヨウ素の影響が顕著になる。例えば、必要とするヨウ素を乳酸発酵と同時に全量添加すると、良好な乳酸発酵が阻害されることになる。
したがって、乳酸菌と共存できるヨウ素の添加が必要になる。

【0015】

なお、上記特許文献３には、多糖類と、野菜・果物と、海藻とを、乳酸菌と酵母とで共棲発酵する記載がある。しかし、海藻による乳酸菌の滅菌並びにこの滅菌による乳酸菌数の減少抑制については何の記載も示唆もない。
そこで、本願発明は、乳酸菌発酵飲料において、乳酸菌数をあまり減少させず、この種の乳酸菌飲料として要求される程度の菌数（１０^６個／mL以上；所定規準数という）を維持しつつ、ヨウ素を摂取基準量内程度の所定量含有させることを目的とする。また、ヨウ素を簡単な方法で添加することも目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記課題を解決するため本願発明に係る植物性乳酸菌発酵水素水は、玄米由来の植物性乳酸菌と、乳酸及び水素とを含み、さらに昆布由来の、ヨウ素、及び水溶性食物繊維等の水溶性物質とを含むことを特徴とする。

【0017】

玄米由来の植物性乳酸菌としては、公知のものが種々あるが、本願発明において特に主要なものとして、ラクトバチルスゼアエ（lactobacillus zeae）、ラクトバチルスカセイ（lactobacillus casei）、ラクトバチルスパラカセイ（lactobacillus paracasei）、ラクトバチルスラムノスス（lactobacillus rhamnosus ）等がある。

【0018】

昆布由来の水溶性物質とは、昆布のダシをとるときに生じるぬるぬるとした物質であり、多量の水溶性食物繊維と、グルタミンソーダ等のアミノ酸を含むものである。本願発明における昆布由来の水溶性物質は、水溶性食物繊維と少なくともグルタミンソーダを含有することにより判断する。また、本願発明における昆布由来のヨウ素は、これら昆布由来の水溶性物質とヨウ素が共存することにより判断する。

【0019】

また、上記植物性乳酸菌発酵水素水の製法は、玄米を水中へ浸漬させるとともに、この水中へ糖分及び塩を添加し、さらに所定量の固形昆布を加えて発酵することを特徴とする。固形昆布は板昆布又は刻み昆布である。

【0020】

昆布は、水溶性食物繊維等の水溶性物質があり、この水溶性物質に含まれる旨み成分により、乳酸菌飲料の食味を向上させ、酸っぱい味をまろやかな味にして、食味を改善することができる。

【0021】

さらに、水溶性食物繊維は、水素水の製造における乳酸菌の栄養源になるとともに、消化器管内に入ると、プレバイオティクスとなる。また、他の健康促進に貢献する機能もあるので乳酸菌飲料の高機能化に貢献する。
そのうえ、昆布に含まれるヨウ素が溶出することにより、ヨウ素に富む飲料になる。

【0022】

固形昆布は、発酵液中において、表面の水溶性食物繊維がぬるぬるになって、徐々にかつ長時間にわたって溶け出す。したがって、乳酸菌の増殖及び発酵期間中において、沈殿堆積等することなく、適時にかつ長時間にわたって表面に溶出した水溶性成分に対して乳酸菌の接触を可能とする。

【0023】

なお、固形とは粉状や粒状を除く意味で用いたものである。粉状や粒状は数mm以下の大きさであるが、固形はこれよりも大きい（例えば、少なくとも一部に１cm以上の長い部分を有する）。粉状や粒状の昆布は水中における溶解速度が極めて早いため、短時間で全量が溶けて一度に大量のヨウ素を発生する。この液中に生じた大量のヨウ素により、発酵初期における急速増殖中の乳酸菌を大量に殺菌し、発酵効率を下げ、乳酸菌の増殖を必要数以下に抑制してしまうおそれがある。

【0024】

固形昆布は、板昆布又は刻み昆布（短冊状に刻んだ昆布）とすることができる。板昆布と刻み昆布の相違は、刻み昆布の刻み幅（長方形の短冊形状における短辺側に相当する）が数mm～数cmとなっていることである。

【0025】

固形昆布を板昆布又は刻み昆布を使用することにより、乳酸菌の増殖及び発酵に合わせて、発酵液中にヨウ素、旨み成分（アミノ酸）並びに水溶性食物繊維等の水溶性成分を徐々に溶出させる。このため溶出するヨウ素の量は少量ずつ時間を掛けて溶け出し、ヨウ素の殺菌作用による乳酸菌の減少を抑制しつつ、液中へヨウ素を所定量添加できる。

【0026】

さらに、上記方法により製造された植物性乳酸菌飲料は、効率的に製造でき、かつプレバイオティクスを提供するものとして高機能化できる。

【発明の効果】

【0027】

玄米からなる発酵原料を、塩と糖類を含む発酵液中へ浸漬し、原料由来の自然の植物性乳酸菌により乳酸発酵してなる植物性乳酸菌飲料の製法において、発酵液中に発酵促進物質として昆布を添加したので、ヨウ素入りの水素水を得ることができる。
この水素水は、成分として、水素、所定規準数以上の乳酸菌とともに、昆布由来の成分として、摂取基準量以内のヨウ素と、水溶性食物繊維等の水溶性物質が含有される。
このため、乳酸菌飲料としての必要な乳酸菌数を確保したまま、ヨウ素や水溶性食物繊維により高機能化でき、旨み成分によって食味を良好にできる。

【0028】

また、固形昆布を使用することにより、乳酸菌の増殖及び発酵に合わせて、発酵液中にヨウ素、旨み成分（アミノ酸）並びに水溶性食物繊維等の水溶性成分を徐々に溶出させる。特に、ヨウ素が少量ずつ時間を掛けて溶け出すため、同時に増殖・発酵している乳酸菌に対する接触を少なくし、乳酸菌数の減少を抑制できる。したがって、所定規準量の乳酸菌数を確保しつつ摂取基準内のヨウ素を添加できる。しかもヨウ素は、乳酸菌に影響の少ない速度で溶出するので、発酵中の添加量を容易にコントロールでき、昆布を一度に添加できることになり、作業を簡単にする。

【0029】

しかも、昆布の水溶性成分による乳酸発酵が促進されるので、発酵に要する時間が短縮され、発酵が効率化する。特に、発酵による水素が多くなるため、酸化還元電位の最低値を下げ、その後の戻りにより酸化還元電位が酸化側へ上昇するまでの期間を長くし、還元状態をより長く維持できる。

【0030】

また、液中に溶出した昆布の水溶性食物繊維をはじめとする水溶成分が、腸内におけるプレバイオティクスとなるとともに、健康増進に貢献して高機能化する。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】発酵液中の酸化還元電位の経時的変化を示すグラフ

【図2】発酵液中のPHの経時的変化を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、実施の形態を説明する。
水１Lに対して、玄米３０～９０ｇ、塩２～１０ｇ、砂糖２０～６０ｇを加え、さらに固形昆布２～２０ｇを加えた発酵液とし、これを温度、２０℃～４０℃、好ましくは３５℃程度に維持し、発酵液を適宜撹拌しつつ５～７日程度発酵する。
この発酵液は、半日もしく１日毎に、酸化還元電位及びPHを測定して発酵状態を監視する。監視目標とする酸化還元電位の判断基準値を、－１００～－２００mV、PHの判断基準値を３．２とする。双方が判断基準値になったとき、発酵を完了する。

【0033】

製造完了時に水素水の酸化還元電位が－１００～－２００mVの目標ゾーン内にあれば、発酵を終了させることが必要な時期であり、還元水素水になっていることを示す。
PH３．２は一般に乳酸発酵の限界を示し、PH３．２程度になると乳酸発酵が停止される。また、高濃度の乳酸によって乳酸菌を滅菌する増殖阻害現象も生じるとされている。

【0034】

玄米は、産地及び銘柄を問わない。なお発芽玄米は発酵効率が良く特に好ましい。発芽玄米にすると、発酵完了までの時間を略半減できる。使用量は
６０ｇ／L程度が好ましい。但し、これより多くても、また少なくても構わない。
玄米に由来する植物性乳酸菌は、種々存在するが、耐高温特性のあるラクトバチルスゼアエ（lactobacillus zeae）を含むことが特に望ましい。

【0035】

糖類は、乳酸菌の栄養源となる、ブドウ糖等の単糖類やショ糖（砂糖）等の二糖類が用いられる。ショ糖は、精製された上白糖などを含む砂糖である。砂糖のうち、ミネラル等の有用成分が多い黒糖が特に好ましい。

【0036】

使用量は２０～６０ｇ／L程度とし、３０～４０ｇ／L程度が好ましい。
６０ｇより多くすると、発酵完了時にも消費し切れずに甘みが残り、この甘みが消えるまで余計な発酵時間を要することになった。
一方、２０ｇ／Lよりも少ないと、発酵が著しく遅延することになった。

【0037】

糖類は多いほど発酵を促進できる。しかし、また、完成された植物性乳酸菌飲料中に高濃度の糖分が残存すると、消費者から健康志向の点で敬遠されることになった。
したがって、糖類を必要以上に多くせずに効率よく発酵させることも望まれており、３０ｇ／L程度が最も好ましい。

【0038】

塩は、精製塩でなく、粗塩や岩塩などの天然塩のようなミネラル分の豊富のものが好ましい。使用量は２～１０ｇ／L程度が可能である。塩は、主として腐敗防止を目的とするため、雑菌の少ない深層水では使用量を２ｇ程度にすることができ、減塩に貢献できる。

【0039】

水は、塩素殺菌されない自然水（湧水や井戸水等）が好ましく、特にミネラル豊富で雑菌の少ない深層水が好ましい。

【0040】

昆布は、利尻昆布、真昆布、日高昆布、長昆布、羅臼昆布、細目昆布、厚葉昆布、がごめ昆布、ねこあし昆布等いずれの名称のものも可能である。水中にて水溶性成分を溶出させるために乾燥昆布であることが必要である。

【0041】

使用形態は固形であり、板昆布又は刻み昆布のいずれも使用できる。
板昆布又は刻み昆布とすれば、発酵液中において、表面の水溶性食物繊維がぬるぬるになって、徐々にかつ長時間にわたって溶け出すよう、ヨウ素の溶出時間を長引かせるように調節できる。

【0042】

また、昆布は、水に入れるとぬるぬるになって溶け出す水溶性食物繊維等の水溶性物質がある。この水溶性物質にはダシとして重用されるものがあり、その旨み成分（グルタミン酸）が溶出することにより、乳酸菌飲料の食味を向上させ、酸っぱい味をまろやかな味にして、食味を改善することができる。

【0043】

さらに、上記ぬるぬる成分をなす水溶性食物繊維は、主としてアルギン酸とフコダインからなり、乳酸菌の栄養源になるとともに、消化器管内に入ると、プレバイオティクスとなる。そのうえ、血圧やコレステロールの抑制等に役立つ健康増進機能を有する物質としても知られているので、乳酸菌飲料の高機能化に貢献する。

【0044】

したがって、乳酸菌の増殖及び発酵に合わせて、発酵液中に植物性の水溶性食物繊維等の水溶性成分を徐々に溶出させ、沈殿堆積等することなく、適時にかつ長時間にわたって表面に溶出した水溶性成分に対して乳酸菌の接触を可能とし、増殖及び発酵を促進することができる。昆布は乳酸発酵の促進物質である。

【0045】

昆布の使用量は、２～２０ｇ／１L程度とする。２ｇより少ないと、あまりダシとしての効果が得られない。また２０ｇより多いと昆布の味が強くなりすぎて食味を損なうことになり、使用に適さない。さらに膨潤軟化した昆布が液中一杯となり、扱いが難しくなることもある。

【0046】

なお、昆布は食味を改善し、多く過ぎても食味を損なうので、その使用量はダシとして通常使用される量を考慮すべきである。この意味では、２～６ｇ程度が妥当な使用量となる。以下の実施例はこの範囲の量（２・４・６ｇ）に限定したものである。

【0047】

昆布には比較的大量のヨウ素が含まれており、昆布を水に浸漬することにより、水溶性食物繊維等とともにヨウ素も溶出する。その結果、水素水は高機能成分のヨウ素に富む飲料となる。ヨウ素は顕著な殺菌作用等を示す、必須ミネラルである。

【0048】

昆布中の含有量は、昆布の種類や産地等により様々であるが、日本食品標準成分表によれば、真昆布は、２mｇ／ｇ含有されるとなっている。本願発明ではこれに則り、昆布２・４・６ｇには、それぞれ４・８・１２mｇのヨウ素が含有されているものとする。
全量が溶出されたと仮定したときの水素水１００mL（ｌ回分の量）には、それぞれ、４００・８００・１２００μｇのヨウ素が含有されることになる。

【0049】

なお、各種の昆布を使用するに当たり、実際のヨウ素含有量が、上記２mｇ／ｇより過大もしくは過小の場合、使用時に上記２mｇ／ｇの含有量となるように、使用する昆布の重量を調整する。

【0050】

ヨウ素は生菌である乳酸菌も滅菌する。したがって、ヨウ素を少量ずつ時間を掛けて徐々に溶出させ、乳酸菌の減少を抑制する。この溶出のコントロールは、固形昆布とすることにより実現する。最も溶出速度を下げるには、所定大きさにカットした板昆布を使用する。刻み昆布にすれば、溶出速度が上がる。なお、刻み昆布におけるヨウ素の溶出速度は、刻み方によっても影響され、細かく刻めば早くなる。したがって、刻み方は乳酸発酵の程度に応じて適宜定める。

【0051】

この発酵を図１及び図２により説明する。各図は比較例（詳細後述）と各実施例別の酸化還元電位の変化及びPHの変化を一緒に示すグラフである。比較例は本願発明の従来例（昆布を使用しない例）に相当する。実施例１～３に相当するものは昆布量が異なるものである。図１は発酵液中の酸化還元電位の経時的な変化を示すグラフであり、縦軸に酸化還元電位（mV）、横軸に経過日数をとってある。図２は発酵液中のPHの経時的な変化を示すグラフであり、縦軸にPH、横軸に経過日数をとってある。
なお、比較例における酸化還元電位の判断基準値を０～－１００mVとする。

【0052】

図１に示すように、酸化還元電位は、１日目で最低値まで急降下し、その後、徐々に右肩上がりで上昇する。昆布なしの比較例では５日目に目標ゾーンへ入る。７日目には判断基準値上限の０mV近傍となり、その後の７．５日目には＋側（酸化側）になる。したがって、７日目には発酵を完了する必要がある。

【0053】

昆布を添加した各実施例はいずれも、７日目になってもまだ比較例の判断基準値ゾーンへ入っていない。ただし、実施例の判断基準値（－１００～－２００mV）のゾーンへは入っている。すなわち、発酵完了を７日目もしくはそれより前で判断する場合には、判断基準値を比較例よりも低い値（－１００～－２００mV）に設定する必要がある。これにより発酵完了を酸化還元電位のグラフより判断できることになる。

【0054】

このグラフより判ることは、昆布を添加すると、発酵の１日目に発生する最低値が比較例より大きく下がる現象が発生し、その後も発酵液の酸化還元電位が比較例より下がり、発酵液がより還元側に維持されていることである。
この原因は、昆布の添加により乳酸発酵が促進され、水素がより多く発生したためと考えられる。したがって、昆布を添加すると乳酸発酵が促進されることになる。

【0055】

しかも実施例では、最低値が低いので、ここから比較例のグラフと同様の傾きで酸化還元電位が上昇したとしても、比較例の判断基準値へ達するまでにはより長い日数を要することになる。したがて、還元状態を比較例よりも長い期間維持することが可能になる。
このため、比較例の判断基準値を発酵完了の基準とすれば、より長く発酵をさせることができる。また製品の出荷の基準とすれば、出荷までに余裕を持たせることができる。

【0056】

なお、酸化還元電位が最低値から経時的に上昇する現象は、主として、溶存水素量の拡散による減少と、発酵速度の緩慢化（水素発生量の低下）により生じるものと考えられる。
水素水中の溶存水素は極めて拡散しやすく、時間とともに容器外へ速やかに放散し、溶存水素量を減少させる。

【0057】

また、乳酸発酵は、１日目の爆発的な発酵である第１段階と、その後、ゆっくり発酵する第２段階とからなる。第１段階は急速に発酵して比較的多くの水素を発生するとともに、水素の拡散がほとんど無い。酸化還元電位の最低値はこの段階で生じる。
第２段階は、溶存水素の拡散と、緩慢な発酵による少量の水素の補充とが同時に生じ、酸化還元電位は徐々に大きくなる。

【0058】

この昆布による発酵の促進は、水溶性食物繊維等からなる乳酸菌の栄養源となる水溶性成分の供給によって生じたものと考えられる。
ただし、各実施例間では相違があり、昆布を最小の２ｇ添加した実施例１が最も大きい酸化還元電位を示し、次いで昆布を最大の６ｇ添加した実施例３が実施例１よりも若干低い酸化還元電位を示している。実施例３のグラフは実施例１に対して酸化還元電位の低い側へ若干ずれた状態でほぼ平行している。

【0059】

昆布の添加量が中間の４ｇである実施例２の酸化還元電位が最も低くなっている。最低値もこの順になっている（実施例１の最低値：－４８５mV＞実施例３の最低値：－４８６mV＞実施例２の最低値：－５０３mV）。
これは、ヨウ素の殺菌作用によるものと考えられる。すなわち、ヨウ素が最も少ない実施例１が、ヨウ素の影響を最も小さくし乳酸発酵を最も速くしたと考えられる。但し、昆布量が最小であるから、発酵量は少なく、それだけ最低値を含む酸化還元電位が高くなる。
ヨウ素量が最も多い実施例３は、昆布の量が最も多いので最も大きく発酵促進されるべきであるが、ヨウ素量も最大となり、その影響も大きくなるから、促進作用と阻害作用が相殺され、実施例１と同程度でかつ若干酸化還元電位が低い程度になっているものと考えられる。

【0060】

昆布量が中間の実施例２は、これらの中間であり、発酵促進作用と阻害作用が最もバランスしているものと判断される。また、後から図２について説明するが、実施例２はこれらの内でPHが最も高くなっている。したがって、乳酸の低PHによる乳酸菌の発酵阻害も少なくなる。
なお、最低値が低いと、それだけ酸化還元電位の上昇（戻り）の量も少なくなる。

【0061】

図２に示すように、PHは発酵開始直後より、乳酸の産生増加に応じて低下し、比較例では５日目で判断基準値に近いPH３．３になる。その後はさらに緩やかに低下し、７日目で目標のPH３．２になり、ここでほぼ一定になる。
したがって、７日目もしくは５日目で発酵完了とする。ただし、５日目では発酵がまだ完全に終了せず、水素水中には未消費の糖分等が比較的大量に存在し、健康上の配慮等から要求がある低糖質の飲料にできない。

【0062】

そこで、発酵を、PH３．２近傍になるまでの前発酵と、それ以降の後発酵に分ける。
前発酵終了時に玄米等の固形原料を分離除去し、液体だけを後発酵で追加発酵し、残存する糖分の消費等により、乳酸菌数の上昇と成分の適正化や食味の向上等を図る。
なお、後発酵においても乳酸はあまり減少しないため、PHは３．２程度に収束して維持される。

【0063】

各実施例のPHは、比較例よりも低くなっている。このグラフから判ることは、昆布を添加するとPHが下がるので、やはり乳酸発酵が促進され、乳酸も多くなっていることである。
特に、昆布を添加しない比較例では、PH３．２になるのが、５日目であるのに対して、昆布を添加した実施例では４日目にPH３．２に到達している。これは、前発酵の完了
を１日早く判断することができることを意味し、発酵期間の短縮を可能にすることを示している。また、前発酵終了時に玄米及び昆布等の固形原料を除去するので、この時点でヨウ素の供給は終了し、後発酵は新規供給されるヨウ素の影響を避けて発酵できる。

【0064】

この昆布による発酵の促進は、水溶性食物繊維等からなる乳酸菌の栄養源となる水溶性成分の供給によって生じたものと考えられる。
ただし、各実施例間では相違があり、昆布を最小の２ｇ添加した実施例１が最もPHを低くし、次いで昆布を最大の６ｇ添加した実施例３となり、昆布の添加量が中間の４ｇである実施例２のPHが最も大きくなっている。

【0065】

これは、ヨウ素の殺菌作用によるものと考えられる。すなわち、ヨウ素が最も少ない実施例１が、ヨウ素の影響を最も小さくし乳酸発酵を最も速くしたと考えられる。
ヨウ素量が最も多い実施例３は、昆布の量が最も多いので最も大きく発酵促進されるべき物と考えられるが、ヨウ素量も最大となり、その影響も大きくなるから、促進作用と阻害作用が相殺され、実施例１と同程度でかつ若干PHが大きくなっているものと考えられる。

【0066】

昆布量が中間の実施例２は、これらの中間であり、ヨウ素による阻害作用の方が若干大きくなった結果、実施例１及び３よりも若干PHを大きくしているものと考えられる。
すなわち、実施例２が昆布量の割に、発酵促進作用とヨウ素による阻害作用とが最もバランスしているものと判断され、この観点からは実施例２が最も有利となる。

【0067】

なお、比較例では酸化還元電位のグラフ及びPHのグラフから確実に発酵完了を判断できるのは、双方が判断基準値内となる７日目となる。しかし、７．５日目では、酸化還元電位が判断基準値ゾーンから出てしまうので、判断時点として遅すぎる。

【0068】

そこで、PHがほぼ判断基準値内となった５日目から、これら数値の毎測定時に手動で甘みをチェックする。このチェックにおいて甘みをほぼ感じなくなった時点で発酵完了と判断する。
このため、官能チェックで発酵完了の判断が正確になる反面、早めに甘みのチェックを開始して継続しなければならないので、手間がかかることになった。

【0069】

なお、乳酸菌飲料である水素水の味として、一般にPH３．２ではかなり酸っぱく、できれば酸味がほどよいPH３．４程度で発酵完了することが好ましい。一方、判断基準値のPH３．２はほとんどの雑菌が死滅する酸度である。したがってPH３．２を判断基準値とすることは衛生上からも好ましい。

【0070】

このようにして得られた水素水は、玄米由来の自然の植物性乳酸菌により乳酸発酵してなる植物性乳酸菌飲料が得られる。しかも、昆布を添加することにより、人体内における殺菌作用等をなす有用物質であるヨウ素を含有し、抗酸化作用を有する水素と、腸内フローラを改善する乳酸菌と、水溶性食物繊維からなるプレバイオティクスを含む高機能飲料となる。そのうえ、昆布により、発酵を促進し、旨み成分で食味を向上させることができる。
なお、実施例２により得られた水素水は、乳酸菌数が３．５×１０^６ 個／mLであった。また、ヨウ素を６００μｇ／１００ｇ含有していた。

【0071】

また、乳酸菌の発酵に際して、固形昆布を添加することにより、ヨウ素の溶出を少量ずつ時間を掛けたゆっくりしたものとし、乳酸菌の増殖に対する悪影響を抑制した。このため、十分量のヨウ素を含有するにもかかわらず、乳酸菌数を若干量減らすだけで、水素水として要求される十分量を確保することができた。

【0072】

すなわち、昆布なしの従来法である比較例の場合、乳酸菌数が、３．８×１０^７ 個 ／mLであったところ、ヨウ素を添加したにもかかわらず、これより１桁少ないだけの上記乳酸菌数を得ることができ、高機能化できた。
しかも、この方法によれば、昆布を発酵促進剤として利用できるので、発酵を促進して、発酵期間を短縮でき、発酵作業を効率化できる。さらに、酸化還元電位の最低値をより低く下げることができるので、酸化還元電位の戻りによって酸化側へ至るまでの期間を長くすることができる。したがって、製品をより長く還元側に維持することができ、製品出荷までの自由度を大きくすることができる。

【0073】

比較例：昆布を添加しないもの
発芽玄米６０ｇ、塩３ｇ、黒糖３０ｇを深層水１Lに加えた発酵液とし、これを温度を３５℃に維持して発酵する。
発酵開始後は、約半日程度毎に酸化還元電位とPHを定期測定する。
酸化還元電位は、酸化還元電位計として「ＹＫ－２３ＲＰ－ＡＤＶ」（株式会社佐藤商事、ＯＲＰセンサー：「ＳＯＴＡ－ＯＲＰ」；同社製）を使用する。

【0074】

比較例の発酵
酸化還元電位は１日目で最低値（－３６８mV）を示し、５日目に－２００mVを越え、その後も上昇を継続する（図１）。また、PHは６．５日目でほぼ目標のPH３．２になり、その後はほぼ一定となる（図２）。
PHが目標に近くなった５日目より甘みのチェックを開始し、甘みが消えた６．５日目に発酵完了と判断する。
また、乳酸菌数は、ＭＲＳ寒天平板嫌気培養法により測定する。

【実施例0075】

比較例に昆布を添加した実施例１～３を作成する。なお、実施例１～３は昆布の量を変化させただけのものである。昆布の量は標準的な昆布ダシの使用量を考慮して、２～６ｇとした。また、各実施例とも、昆布を除く発酵液の調整、発酵方法、酸化還元電位及びPHの測定は比較例と同じである。

【0076】

実施例１：刻み昆布２ｇを上記比較例の発酵液に添加する。
刻み昆布は、たて５cm×よこ２cm× 厚さ０．５mm程度の板昆布を、２～３mm幅で短冊状に裁断したものである。
この刻み昆布を液中へ分散投入し、前発酵中は浸漬させたままとし、後発酵前に除去する。
前発酵が終了すると、発酵液中より玄米や昆布等の固体物質を除去し、さらに後発酵として発酵を継続する。酸化還元電位が判断基準値となるか甘みチェックにより発酵完了と判断したとき発酵を終了させる。その後、必要により、乳酸菌数やヨウ素量など、成分について測定する。ヨウ素の測定は、ガスクロマトグラフィーによる。

【実施例0077】

実施例１にて刻み昆布を４ｇに変更したものである。