包含從咸地下水或海洋深層水制成的高硬度的礦泉水的功能性飲料的制作方法

本發明涉及包含從咸地下水或海洋深層水制成的高硬度礦泉水作為有效成分的功能性飲料。
背景技術：
：隨著現代人的生活模式和環境的急劇改變，因疲勞的精神、肉體活動和過度的壓力等，伴隨如慢性體力降低或免疫性降低等的多種癥狀。為了克服上述問題，積極開發補虛養血飲料和疲勞恢復飲料等功能性飲料，且在市場銷售的產品劇增。并且，與過去相比，當代的生活設施得到了迅速發展，隨著生活設施的提高，如大氣及水質的環境污染逐漸變得更加嚴重，當代人因過度攝取高熱量食物且因運動量的不足而引起肥胖體質的增加，并且，因體質酸化，會染上各種疾病，但是，并未提供可解決上述問題的解決方案。基于上述現實，需要可在附近商店等容易購買且方便持有或攜帶，如健康輔助食品，對人體賦予活力，可有效去除如體內的乳酸、活性氧等的疲勞物質的功能性飲料。并且，在運動選手的情況下，當進行長時間持久性運動時，為了通過基于脫水的快速補充水分的提液補充并為了維持均衡的電解質濃度而攝取運動飲料，但是，在運動能力提高和疲勞恢復側面并未獲得其他效果。進而，對參與休閑活動的非運動選手來說，運動飲料中所包含的高湯和高鈉濃度會對健康產生消極影響，從而迫切需要開發運動功能效率性高且對健康產生積極影響的功能性飲料。在說明書全文中，參照了多篇論文及專利文獻，并未表了其引用。所引用的論文及專利文獻的公開內容全部插入于本說明書作為參照，從而更加明確說明本發明所屬
技術領域：
的水平及本發明的內容。技術實現要素：技術問題本發明人員為了開發當攝取時，帶來清涼的口感，且有效去除如乳酸和活性氧等的疲勞物質，而且增加體內三磷酸腺苷(ATP)生成，最終，通過疲勞恢復給生活帶來活力，并呈現出提高運動能力和認知功能，而且還呈現出抗炎和免疫功能降低改善效果的多功能性飲料而進行了研究。結果，通過利用從咸地下水或海洋深層水制成的高硬度的礦泉水的臨床實驗，確認了可通過攝取高硬度礦泉水獲得體內三磷酸腺苷生成增加、體內能量增加、體內活性氧減少、體內無機物增加、乳酸積累抑制、疲勞度減少、運動能力和認知能力提高、抗炎及免疫功能維持或降低改善的身體功能增強效果，由此完成了本發明。因此，本發明的目的在于，提供包含從咸地下水或海洋深層水制成的高硬度的礦泉水作為有效成分的功能性飲料(或功能性飲料組合物)。本發明的再一目的在于，提供向個體給藥上述功能性飲料來提高身體功能的方法。本發明的另一目的在于，提供用于制備從咸地下水或海洋深層水制成的硬度值為100～2000的礦泉水的上述功能性飲料的用途。根據以下發明的詳細說明及發明要求保護范圍更加明確本發明的其他目的及優點。解決問題的方案根據本發明的一實施方式，本發明提供包含從咸地下水或海洋深層水制成的硬度值為100～2000的礦泉水作為有效成分的功能性飲料。根據本發明的再一實施方式，本發明提供一種提高身體功能的方法，上述方法為包括向個體給藥上述功能性飲料的步驟，上述身體功能提高選自由體內三磷酸腺苷生成增加、體內能量代謝增加、體內抗氧化活性增加、體內無機物增加、乳酸積累抑制、運動能力提高、疲勞的減少或恢復、肌肉痛預防、認知功能提高、抗炎及免疫功能維持或降低改善組成的組根據本發明的另一實施方式，本發明提供用于制備從咸地下水或海洋深層水制成的硬度值為100～2000的礦泉水的上述功能性飲料的用途。本發明人員為了開發當攝取時，帶來清涼的口感，且有效去除如乳酸和活性氧等的疲勞物質，而且，增加體內三磷酸腺苷生成，最終，通過疲勞的恢復對生活賦予活力，提高運動能力和認知功能，而且還呈現出抗炎和免疫功能降低改善效果的多功能飲料而進行了努力。結果，通過利用從咸地下水或海洋深層水制成的高硬度的礦泉水的臨床實驗，確認了可通過攝取高硬度礦泉水獲得體內三磷酸腺苷生成增加、體內能量增加、體內活性氧減少、體內無機物增加、乳酸積累抑制、疲勞度減少、運動能力和認知能力提高、抗炎及免疫功能維持或降低改善的身體功能增強效果。在本發明中所使用的術語“咸地下水”為含規定量以上的鹽分等總溶解固體的基巖含水層內的地下水，意味著能夠飲用的可繼續維持水質的穩定性的自然狀態的原水，術語“海洋深層水”為太陽光幾乎觸及不到的深度200m以上的海水。在本發明的功能性飲料中作為有效成分的高硬度的礦泉水可利用咸地下水來制成，只要是咸地下水，則可無限制的用于制備高硬度的礦泉水。作為一例，可利用溶解在水中的鹽分等的總溶解固體的含量為2000mg以上的基巖含水層內的地下水來制備高硬度的礦泉水。在本說明書中所使用的術語“硬度”為溶解在水中的Ca2+、Mg2+等的2借助陽離子金屬離子產生，并通過與其對應的CaCO3換算顯示的值表示水的強度。根據本發明的一實例，上述硬度可通過下述數學式計算。數學式1水的硬度(CaCO3mg/l)＝2.5×[Ca2+濃度(mg/l)]+4.1×[Mg2+濃度(mg/l]本發明的礦泉水的硬度為100～2000(mg/l(JasCaCO3)。上述硬度為100～2000的礦泉水可包含15～500mg/l的鎂、5～170mg/l的鈣及4.5～150mg/l的鉀。在上述硬度范圍內，本發明的礦泉水可具有多種硬度。根據本發明的一實例，上述礦泉水的硬度為100～1900、100～1800、100～1700、100～1600、100～1500、100～1400、100～1300、100～1200、100～1100或100～1000，根據再一實施例，上述礦泉水的硬度為20～1900、200～1800、200～1700、200～1600、200～1500、200～1400、200～1300、200～1200、200～1100或200～1000，根據本發明的另一實施例，上述礦泉水的硬度為300～1900、300～1800、300～1700、300～1600、300～1500、300～1400、300～1300、300～1200、300～1100或300～1000，根據本發明的還有一實施例，上述礦泉水的硬度為400～1900、400～1800、400～1700、400～1600、400～1500、400～1400、400～1300、400～1200、400～1100或400～1000，根據本發明的又一實施例，上述礦泉水的硬度為500～1900、500～1800、500～1700、500～1600、500～1500、500～1400、500～1300、500～1200、500～1100或500～1000，根據本發明的又一實施例，上述礦泉水的硬度為600～1900、600～1800、600～1700、600～1600、600～1500、600～1400、600～1300、600～1200、600～1100或600～1000。上述硬度值的礦泉水中，作為代表，硬度100的礦泉水包含15～25mg/l的鎂、5～8.5mg/l的鈣及4.5～7.5mg/l的鉀，硬度300的礦泉水包含45～75mg/l的鎂、15～25.5mg/l的鈣及13.5～22.5mg/l的鉀，硬度700的礦泉水包含105～175mg/l的鎂、35～59.5mg/l的鈣及31.5～52.5mg/l的鉀，硬度為1000的礦泉水包含150～250mg/l的鎂、50～85mg/l的鈣及45～75mg/l的鉀(每硬度100的礦泉水包含15～25mgl的鎂、5～8.5mg/l的鈣及4.5～7.5mg/l的鉀)。根據本發明的一實例，本發明的功能性飲料包含15～300mg/l的鎂、5～102mg/l的鈣及4.5—90mg/l的鉀的硬度為100～1200的礦泉水。根據本發明的一實例，本發明的功能性飲料包含硬度為200～1200的礦泉水，上述礦泉水包含30～300mg/l的鎂、10～102mg/l的鈣及9～90mg/l的鉀。根據本發明的一實例，本發明的功能性飲料包含硬度為300～1200的礦泉水，上述礦泉水包含45～300mg/l的鎂、15～102mg/l的鈣及13.5～90mg/l的鉀。根據本發明的一實例，本發明的功能性飲料包含硬度為400～1200的礦泉水，上述礦泉水包含60～300mg/l的鎂、20～102mg/l的鈣及18～90mg/l的鉀。根據本發明的一實例，本發明的功能性飲料包含硬度為500～1200的礦泉水，上述礦泉水包含75～300mg/l的鎂、25～102mg/l的鈣及22.5～90mg/l的鉀。根據本發明的一實例，本發明的功能性飲料包含硬度為600～1200的礦泉水，上述礦泉水包含90～300mg/l的鎂、30～102mg/l的鈣及27～90mg/l的鉀。本發明的功能性飲料呈現出對攝取人員的身體有用的多種功能性。因此，本發明的功能性飲料為用于提高身體功的功能性飲料。可通過攝取本發明的功能性飲料來實現的功能性或身體功能提高包括體內三磷酸腺苷生成增加、體內能量帶血增加、體內抗氧化活性增加、體內無機物增加、乳酸積累抑制、運動能力提高、疲勞的減少或恢復、肌肉痛預防、認知功能提高、抗炎癥及免疫功能維持或減少改善。根據本發明的一實例，本繁忙為體內三磷酸腺苷生成或體內能量代謝增強用功能性飲料。作為一例，為了運動能力提高或疲勞恢復，可攝取上述功能性飲料。在此情況下，本發明的功能性飲料所含有的礦泉水的硬度值可以為300至900。在一特定例中，上述礦泉水的硬度值為350～850，在再一特定例中，上述值為400～800，在另一特定例中，上述值為450～800，在還有一特定例中上述值為500～800，在又一特定例中，上述值為550～800，在又一特定例中，上述值為600～800，在又一特定例中，上述值為650～800。根據本發明再一實例，本發明為體內抗氧化活性(活性氧減少)增強用功能性飲料。作為一例，活性氧為代表性疲勞物質，因此，為了疲勞的預防、減少和/或恢復，可攝取局域抗氧化活性的本發明的功能性飲料(參照圖3)。在此情況下，本發明的功能性飲料中的礦泉水的硬度值可以為600～1500。在一特定例中，上述礦泉水的硬度值為600～1400，在再一特定例中，上述礦泉水的硬度值為600～1300，在另一特定例中，上述礦泉水的硬度值為600～1200，在還有一特定例中，上述礦泉水的硬度值為600～1100。根據本發明的另一實例，本發明為體內無機物供給或補充用功能性飲料。作為一例，為了各種無機物(例如，鈣，鎂、鉀及鋅)的供給及補充，可攝取上述功能性飲料(參照圖4a～圖4c)。尤其，與其他無機物相比，本發明的功能性飲料含有微量的鋅，但是，可提高功能性飲料攝取人員的體內鋅水平(參照圖4c)。鋅為生物體內200多種以上的酶的結構成分，參與在體內中調整主要代謝過程或反應，尤其，對免疫力強化、脫毛預防及治療、青春痘、前列腺健康等具有積極影響。因此，通過攝取本發明的功能性飲料來供給鋅，由此防止鋅的缺乏，并可獲得如免疫力強化的與鋅相關的身體功能的提高效果。根據本發明的還有一實例，本發明為運動能力提高用功能性飲料。通過攝取上述功能性飲料，可提高如體力、持久力(耐力、心肺耐力等)、敏捷性及運動集中力的多種運動能力(參照PCT國際申請及圖9)。進而，可通過攝取上述功能性飲料來抑制因長時間的運動(身體活動)所引起的身體壓力和基于其的驗證反應，還可防止免疫功能的降低(參照圖14至圖16)。在一特定例中，上述運動能力提高選自由體內三磷酸腺苷生成增加、體內能量代謝增加、體內抗氧化活性增加、體內無機物增加、乳酸積累抑制、運動能力提高、疲勞的減少或恢復、肌肉痛預防、認知功能提高、抗炎及免疫功能維持或降低改善組成的組。根據本發明的又一實例，本發明為疲勞的減少或恢復用功能性飲料。本說明書中所使用的術語“疲勞”為因連續及反復的精神或肉體作業而引起的身心功能的降低狀態，疲勞包括因肉體疲勞和乳酸累積所引起的運動疲勞。在進行激烈的運動、肉體勞動等肉體活動的情況下，因氧氣的不足，作為能源的糖原被分解并生成乳酸，從而感到疲憊感，本發明的功能性飲料不僅可抑制乳酸累積(參照圖10)，而且還可呈現去除作為疲勞物質的活性氧的抗氧化效果(參照圖3)，從而可呈現出對肌肉痛預防和疲勞恢復優秀的效果。根據本發明的又一實例，本發明為肌肉痛預防功能性飲料。因過度的身體活動所引起的乳酸累積，會引發肌肉痛，本發明的功能性飲料抑制乳酸的累積(參照圖10)，并可呈現出對于肌肉痛的預防效果。根據本發明的又一實例，本發明為認知功能提高用功能性飲料。可通過攝取上述功能性飲料來提高如集中力、學習力及記憶力的認知功能(參照圖11)，在以特定例中，上述認知功能提高為當進行運動時的認知功能提高。根據本發明的又一實例，本發明為抗炎用功能性飲料。可通過攝取上述功能性飲料來抑制炎癥反應(例如，因身體活動所引起的驗證反應)(參照圖14至圖16)。根據本發明的又一實施例，本發明為免疫功能維持或降低改善用功能性飲料。當進行如長時間運動的過度身體活動時，會引起基于身體壓力的免疫功能降低和炎癥反應，與未攝取組相比，本發明的功能性飲料攝取組的作為細胞因子的血中IL-6數值和白細胞數及hs-CRP水平較低(參照圖14至圖16)。上述結果意味著通過攝取本發明的功能性飲料來改善免疫功能降低，并可抑制炎癥反應。在一特定例中，上述身體活動為足球、籃球等球類運動、走路、跑步(例如，馬拉松，超級馬拉松等長距離跑步)、騎自行車、登山、游泳及跑步機等有氧運動。本發明的功能性飲料可被制備成多種形態。例如，本發明的功能性飲料可被制備成飲用水、茶、運動飲料、離子飲料及能量飲料形態。例如，在本發明的飲料被制備成各種飲料的情況下，除作為有效成分的高硬度的礦泉水之外，還可追加包含檸檬酸、液相果糖、蔗糖、葡萄糖、額外的礦物質(例如，磷酸鹽、鐵、銅)、各種維生素、乙酸、蘋果酸、果汁各種植物提取液(例如，含聚苯酚的植物提取物)。根據本發明的一實例，本發明的功能性飲料的給藥對象為人類。本發明的礦泉水為高硬度的礦泉水，其特征在于，包含大量的鎂、鈣及鉀離子。但是，在制備含有大量上述離子的礦泉水的情況下，會發生如下問題。第一個問題，在為了提高飲用水的礦物質含量，而在脫水眼添加大量礦物質濃縮液的情況下，不僅含有鎂、鉀等陽離子，而且還大量含有降低味覺的硫磺離子和氯離子。第二個問題，在為了鈣的補給，向脫水鹽添加從濃縮水分離的鈣鹽的情況下，會添加鈣鹽所含有的鹽成分及碳酸鈣，由此降低飲用水的口感，且鈣鹽的溶解度低，從而實際上的蓋補給效率會降低。因此，因上述問題，很難制備高硬度的礦泉水。對此，本發明的功能性飲料可包含硬度為100～2000的礦泉水，上述礦泉水可通過如下方式獲得，在對咸地下水或海洋深層水進行脫鹽處理獲得的脫鹽水混合(i)從對咸地下水或海洋深層水進行脫鹽處理獲得的濃縮水分離鈣鹽結晶及鹽后獲得的礦物質濃縮液及(ii)從上述濃縮液分離的鈣鹽結晶去除附著于鈣鹽結晶的鹽和碳酸鈣后獲得的鈣鹽來制成。詳細說明各個步驟如下。用于從咸地下水或海洋深層水分離脫鹽水及濃縮液的拖延處理可適用本發明所屬
技術領域：
中的任一技術來執行。用于脫鹽處理的技術可以為蒸發法、海水凍結法、逆滲透壓法、離子交換法及電滲析法等。根據本發明的一實例，脫鹽處理通過使原水通過逆滲透膜，由此分為包含離子成分的濃縮液和去除離子成分的脫鹽水。為了去除浮游物質，上述原水可經過過濾等的預處理工序之后使用。當進行逆滲透過濾時，上述預處理工序用于去除有可能引起堵塞現象的不純物的工序，上述預處理工序可實施通常的精密過濾或超濾。在本發明中，從上述原水獲得的脫水眼可通過2步驟以上的拖延處理獲得。例如，使原水通過第一逆滲透膜，由此可獲得第一濃縮液和第一脫鹽水，使上述第一脫鹽水通過第二逆滲透膜，由此可獲得第二濃縮液和第二脫鹽水。之后，向第二脫鹽水添加從上述第一濃縮液分離的鈣鹽和礦物質濃縮液來制備高硬度的礦泉水。上述濃縮液含有大量的碳酸鈣、硫酸鈣及氯化鈣等的鈣鹽、氯化鈉及礦物質，在本發明中，在從原水分離的濃縮液中依次分離上述鈣鹽及鹽。在本發明中，上述鈣鹽及鹽的分離為了在濃縮液中析出鈣鹽結晶及鹽，以具有適當的比重值(在相同溫度和壓力下，對于水的密度的濃縮液的密度比)的方式對濃縮液進行加熱及濃縮，來分離通過上述過程析出的鈣鹽結晶及鹽。根據本發明的一實例，上述鈣鹽的分離以使比重(在相同溫度和壓力下，對于水的密度的濃縮液的密度比)達到1.11以上的方式對濃縮液進行加熱及濃縮，從而可分離通過上述過程析出的鈣鹽結晶。本發明并非局限于上述過程，用于鈣鹽的分離的濃縮液的優選比重為1.11～1.23。鈣鹽的分離可利用網格網，優選地，可利用300～350的網格網，更加優選地，可利用300網格網來進行分離。根據本發明的又一實例，以使比重達到1.18的方式對濃縮液進行加熱及濃縮，由此分離通過上述過程第一次析出的鈣鹽結晶，以使剩余液體的比重達到1.19～1.23的方式對濃縮液進行加熱及濃縮，從而去除所殘留的鈣鹽。根據本發明的另一實施例，對濃縮液進行加熱，直到濃縮液的比重達到1.23之后，停止上述過程，并可取出沉淀在下端部的鈣鹽。根據本發明的一實例，上述鹽的分離以使比重達到1.24以上的方式對濃縮液進行加熱及濃縮，并去除通過上述過程析出的鹽。本發明并不局限于此，用于鹽的分離的濃縮液的優選比重為1.24～1.32。在被加熱的濃縮液中，一同存在礦物質濃縮液(液體)和鹽(固體)，因此，當進行離心分離時，可使用脫水器等來分離鹽。被分離的鹽可通過追加的精制過程被加工成礦物鹽。在本發明中，上述濃縮液的加熱可以與攪拌一同緩慢地執行。在本發明中，為了濃縮礦物質成分，可對去除鈣鹽及鹽的濃縮液進行追加的加熱及濃縮。根據本發明的一實例，去除混合在脫鹽水的鈣鹽及鹽成分的礦物質濃縮液通過礦物質濃縮液的質量提高方法去除陰離子及不純物，上述方法包括：步驟(a)，通過具有物理吸附劑的過濾器對礦物質濃縮液進行過濾；步驟(b)，通過具有物理吸附劑的過濾器對被過濾的礦物質濃縮液進行再次過濾；以及步驟(c)，通過具有多個空隙中空纖維膜過濾器對的在步驟(b)中過濾的礦物質濃縮液進行過濾。在飲用水的制備過程中，不純物的去除為必不可少的步驟，陰離子的去除為用于提高礦泉水的清涼感的步驟。本工序的特征在于，通過具有物理吸附劑的過濾器對礦物質濃縮液進行過濾之后，通過具有物理吸附劑的過濾器對上述過濾的礦物質濃縮液進行再次過濾。當進行過濾和再次過濾時所使用的過濾器可使用相同過濾器，也可使用不同的過濾器。并且，在再次進行過濾的過程中，第一次進行過濾時所使用的過濾器可使用在過濾器的長度、結構成分、吸附劑的種類和/或吸附劑的微細空隙的大小等、存在差異的過濾器。在本發明中，當礦物質濃縮液通過具有物理吸附劑的過濾器時，通過由吸附劑的多個微細空隙吸附濃縮液內的陰離子(尤其，氯離子及硫磺離子)和不純物(尤其，粉沙)來進行去除，通過基于具有物理吸附劑的過濾器的再次過濾來使陰離子和不純物的去除效率極大化(第一次過濾)。之后，通過中空纖維膜過濾器對第一次過濾的礦物質濃縮液進行第二次過濾，由此進一步提高去除陰離子及不純物的效率。在本發明中，可隨意使用能夠吸附溶液內的不純物和陰離子的具有物理吸附劑的過濾器。根據本發明的一實例，上述物理吸附劑為活性炭、硅藻土、沸石、硅膠、淀粉、膨潤土、氧化鋁，更優選的，上述物理吸附劑為活性炭。在本發明中，根據需要進行過濾的礦物質濃縮液的量，可選擇使用恰當的活性炭過濾器。例如，在對100l的礦物質濃縮液進行處理的情況下，優選地，使用8～12英尺的活性炭過濾器，在對200l的礦物質濃縮液進行處理的情況下，優選地，使用18～22英寸的活性炭過濾器，更加優選地，當對100l的礦物質濃縮液進行處理時，使用10英寸的活性炭過濾器，當對200l的過濾器進行處理時，使用20英寸的活性炭過濾器。在本發明中，通過中空纖維膜對通過具有物理吸附劑的過濾器第一次進行過濾的濃縮液進行第二次過濾，由此進一步去除包含微生物和粉沙的不純物及陰離子，并使濃縮液內的礦物質成分通過。只要上述中空纖維膜過濾器為具有多個空隙的微型過濾器，則可隨意使用，空隙的直徑為0.1～0.5μm，優選地，為0.05～0.5μm，更加優選地，為0.1～0.5μm。優選地，上述中空纖維膜過濾器為除菌過濾器。根據本發明的一實例，通過上述過濾去除礦物質濃縮液內的粉沙及陰離子，優選地，去除粉沙、氯離子及硫磺離子。在本發明中，為了提高不純物及陰離子的去除效率，可適當反復執行基于具有物理吸附劑的過濾器的礦物質濃縮液的過濾→基于具有物理吸附劑的過濾器對過濾器的濃縮液進行再次過濾→再次過濾的濃縮液的再次過濾的循環過程，優選地，反復次數為1次以上，更加優選地，反復次數為1～5次，進一步優選地，反復次數為1～4次。在本發明中，上述礦物質濃縮液可通過供給單元以適當速度或適當流量向過濾器供給。優選地，上述供給單元使用泵，更加優選地，使用可通過規定的速度(或流量)向過濾器移送礦物質濃縮液的定量泵。根據本發明的一實例，在從濃縮液分離的鈣鹽結晶去除鹽和碳酸鈣可通過如下步驟執行：步驟(i)，向安裝有300～350網格網并具有熱水的容器投入從濃縮液分離的鈣鹽結晶；以及步驟(ii)分離未通過網的鈣鹽結晶。此時，附著于鈣鹽結晶的鹽溶解在熱水，碳酸鈣通過網格網后沉淀在容器底部。從濃縮液分離的鈣鹽結晶從含有大量鹽成分的濃縮液分離，因此必然含有濃縮液，在不去除上述濃縮液并添加脫水鹽的情況下，因濃縮水的鹽成分，礦泉水的口味會降低。并且，因碳酸鈣，礦泉水的口味會降低。因此，在本發明中，進行用于去除附著于鈣鹽結晶的鹽(濃縮液)和碳酸鈣的精制過程。根據本發明的一實例，在上述步驟(i)中，在投入鈣鹽之后，緩慢地搖晃容器。根據本發明的一實例，上述步驟(i)的網格網使用當提取鈣鹽結晶時所使用的網格網相同規格或其以上的規格的網，優選地，使用300網格網(在1英寸具有300個孔)～350網格網，更加優選地，使用300網格網。上述容器內的溶液溫度使鈣鹽能夠以結晶析出(鈣鹽能夠以結晶的形態存在)。在低于上述溫度的情況下，鈣鹽會溶解在水中，從而基于網格網的碳酸鈣的過濾效果會降低。可將上述溫度設定為60～100℃，優選地，65～100℃，更加優選地，70～100℃。這是為了當提取鈣鹽時，在70～100℃的溫度下提取鈣鹽，由此為了滿足相同條件。上述步驟(ii)中分離的鈣鹽結晶可通過自然干燥、烤箱及微波爐等來進行干燥并加以保管，優選地，利用烤箱或微波爐進行干燥。之后，為了鈣的補給，可向脫水鹽添加所保管的鈣鹽。通過以上的方法，可制備含有大量的鎂、鈣及鉀，且口味優秀的高硬度的礦泉水，所制備的高硬度礦泉水可用作功能性飲料。發明的效果歸納本發明的特征及優點如下：(i)本發明涉及將從咸地下水或海洋深層水制成的高硬度的礦泉水作為有效成分的功能性飲料。(ii)當攝取本發明的功能性飲料時，不僅帶來清涼的口感，而且有效去除如乳酸和活性氧等的疲勞物質，并增加體內三磷酸腺苷生成，從而給生活帶來活力并提高運動能力和認知能力。(iii)本發明的功能性飲料可呈現出抗炎和免疫功能維持或降低改善效果。附圖說明圖1示出在實施例執行的實驗中所使用的交叉設計(Crossoverdesign)。圖2示出按各組的體內三磷酸腺苷水平的變化。A組：對照組，B組：硬度300礦泉水攝取組，C組：硬度700礦泉水攝取組，D組：硬度1000礦泉水攝取組P＜0.05：*；p＜0.01：**；p＜0.001：***(vs.對照組)P＜0.05：+；p＜0.01：++(vs.D組)圖3示出按各組的ROS水平的變化。A組：對照組，B組：硬度300礦泉水攝取組，C組：硬度700礦泉水攝取組，D組：硬度1000礦泉水攝取組。圖4a-圖4c分別示出按各組的全血內鈣、鎂及鋅水平的變化。誤差線表示SEM。A組：對照組，B組：硬度300礦泉水攝取組，C組：硬度700礦泉水攝取組，D組：硬度1000礦泉水攝取組。P＜0.05：*；p＜0.0l：**；p＜0.001；***(vs.對照組)圖5示出按各組的紅細胞容積率水平。誤差線表示SEM。A組：對照組，B組：硬度300礦泉水攝取組，C組：硬度700礦泉水攝取組，D組：硬度1000礦泉水攝取組。a：與對照組進行比較，p＜0.05圖6示出硬度700礦泉水攝取前后的按部位的骨密度變化。圖7示出硬度700礦泉水攝取前后的按部位的體脂肪變化。圖8示出硬度700礦泉水攝取的厭氧性峰值能量的變化。*p＜0.05，初期和攝取1周之后，攝取3周之后、中斷1周之后；P＜0.05，攝取1周后和3周后；φp＜0.05，攝取3周后和中斷1周后。圖9示出硬度700礦泉水攝取的厭氧性平均能量的變化。*p＜0.05，初期和攝取1周后，攝取3周后，中斷1周后，P＜0.05，攝取3周后和中斷1周后。圖10示出硬度700礦泉水攝取的血中乳酸濃度的變化。*P＜0.05，初期和攝取1周后，攝取3周后，中斷1周后。圖11示出硬度700礦泉水攝取的MTS集中力變化。圖12簡要示出在實施例3中實施的實驗的日程。圖13示出根據是否攝取硬度700礦泉水的308km超級馬拉松前后的血中Mg的濃度變化。圖14示出根據是否攝取硬度700礦泉水的308超級馬拉松前后的血中IL-6的水平變化。圖15示出根據是否攝取硬度700礦泉水的308km超級馬拉松前后的白細胞數值的變化。圖16示出根據是否攝取硬度700礦泉水的308km超級馬拉松前后的血中hs-CRP的水平變化。具體實施方式以下，通過實施例，更詳細地說明本發明。這些實施例僅用于更加具體說明本發明，對本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說根據本發明的主旨，本發明的范圍并不局限于上述實施例是顯而易見的。實施例實施例1.基于社區高硬度的礦泉水的體內三磷酸腺苷生成和能量代謝增加、體內活性氧減少及血中無機物增加效果確認1-1.實驗方法研究對象以龍仁大學體育生為對象，將自主報名的24名大學生隨機分配成4組，且每一組包括6名大學生。向分配為對照組的6名供給一般水，對處理組供給硬度300、硬度700或硬度1000的礦泉水(礦泉水，(株)aribio)。實驗設計利用了通過交叉設計方法介入(intervention)之后，放置3-4日的洗脫期(washoutperiod)之后，分成不同處理組來進行反復測定的方法(圖1)。處理方法如下，上午起床之后，空腹時攝取分配到各組的飲用水之前采取血液，攝取飲用水之后，在穩定狀態下，在30分鐘、60分鐘及90分鐘后采血。本研究受到龍仁大學機構審查委員會(IRB，InstitutionalReviewBoard)的承認之后實施。三磷酸腺苷測定血中三磷酸腺苷測定使用ENLITEN三磷酸腺苷Assaysystem(Promega，WI，USA)并根據制備公司的指示進行測定。簡要說明，將全血100放入0.5三氯乙酸(Trischloroacetate)，并在常溫或冰塊的環境下孵化30分鐘之后，通過15000rcf進行了10分鐘的離心分離。之后，用250mM的Tris-乙酸進行中和，用250mM的Tris-乙酸緩沖液對上等液進行稀釋，并向96孔板中的每個孔噴射10之后，向每個孔放入100的熒光素酶溶液并通過光度計(Luminometer；Infinite200pro,Tecan,Switzerland)進行測定。活性氧測定為了測定細胞內活性氧(ROS，ReactiveOxygenSpecies)的去除功能而使用2'，7'-二氯熒光素二乙酸酯(DCFDA)。在全血中，通過使用coll(Sigma，MO，USA)的密度梯度法分離白細胞之后，將其噴射到添加20UM2'，7'-二氯熒光素二乙酸酯的培養基，并在37℃的溫度下，孵化30分鐘之后，利用Taliimagebasedcytometer(Invitrogen，CA，USA)進行測定。統計分析在連續型資料的情況下，統計分析通過平均和標準誤差來表示，對于差異的分析利用SPSS統計軟件包(SPSSInc.,Chicago,IL,USA)來實施反復測定分散分析(RepeatedmeasureAN0VAtest)并判斷組之間差異的顯著性，對存在差異的結果進行事后檢驗(posthoctest)來實施費舍爾的最小顯著差異檢驗(Fisher'sleastsignificantdifferencetest)。所有統計分析均在5％的顯著性水平下實施。1-2.實驗結果血中三磷酸腺苷分析如表1及圖2所示，在攝取30分鐘、60分鐘及90分鐘之后，測定三磷酸腺苷變化的結果，在硬度300攝取組和硬度700攝取組中確認了三磷酸腺苷的增加，尤其，在硬度700的攝取組中，三磷酸腺苷的增加明顯。表1a：與D組作比較，p＜0.05；b：與對照組作比較，p＜0.05A組：對照組，B組：硬度300礦泉水攝取組，C組：硬度700礦泉水攝取組，D組：硬度1000礦泉水攝取組活性氧分析攝取礦泉水之后，測定按各個組的活性氧的變化的結果，如表2及圖3所示，在對照組的情況下，活性氧的增加最明顯，硬度300攝取組中，活性氧水平大體下降，硬度700社區組和硬度1000攝取組中，確認了活性氧的顯著降低。表2血中無機物分析如圖4a-圖4c所示，與對照組相比，攝取30分鐘之后開始，血中蓋(Calcium)、鎂(Magnesium)及鋅(Zinc)的濃度在所有處理組中均增加。在鈣的情況下，與攝取之前的濃度相比，攝取30分鐘、60分鐘及90分鐘后，與在對照組中分別減少0.26％p、0.33％p及0.44％p相比，在硬度300的攝取組中，增加了5.13％p、3.76％p及1.70％p，在硬度700攝取組中，增加了7.79％p、6.79％p及4.93％p，在硬度1000的攝取組中，增加了10.41％p、9.57％p及6.80％p，從而組之間的差異顯著(p＜0.001；圖4a)。在鎂的情況下，與攝取之前的濃度相比，在對照組中，攝取30分鐘、60分鐘后分別減少了0.5％p和0.67％p，相反，在硬度300攝取組中，增加了8.94％p、6.62％p及2.91％p，在硬度700攝取組中，增加了13.66％p、11.17％p及7.10％p，在硬度1000的攝取組中，增加了26.77％p。20.26％p及13.79％p，從而存在基于攝取的濃度差異(p＜0.001；圖4b)。在鋅的情況下，與攝取之前的濃度相比，在對照組中增加了0.61％p、0.61％p及0.74％p，在硬度300攝取組中，增加了10.91％p、9.17％p及6.26％p，在硬度700攝取組中，增加了18.89％p、17.23％p及12.12％p，從而存在基于攝取的濃度差異(p＜0.001；圖4c)。血液的臨床病理學分析如圖6所示，血液的臨床病理學分析結果，在紅細胞比容(hematocrit)的情況下，與對照組相比，硬度300攝取組存在0.95±0.27％，硬度700攝取組存在0.71±0.27％，硬度1000攝取組存在0.89±0.27％的差異(p＜0.05)。實施例2.基于高硬度礦泉水攝取的疲勞度減少、運動能力提高及認知功能提高效果確認2-1.實驗方法實驗設計參與本次研究的運動選手為京畿道龍仁大學的在校生男子拳擊選手(9名)和摔跤選手(9名)，運動形態為當進行運動時，瞬間發揮肌肉收縮形態間歇且爆發性的力的競技種類選手。研究進行通過存在反復的重復測量(RM，RepeatedMeasure)實施，給藥前，檢查基線之后，使運動選手經過1周左右的休息期。1周之后，一天攝取約1L的硬度700礦泉水((株)aribio)(早上、中午、晚上；每次約攝取330ml)之后，實施運動功能檢查，3周之后，進行了第二次檢查。在結束所有給藥之后，中斷1周給藥之后，檢查了運動功能。另一方面，在本次測定之前，訪問醫院并確認是否存在肌肉/骨骼及呼吸/循環系統的異常之后，分類呈沒有醫學問題的對象。使對象具體了解研究計劃之后，進行本次實驗。并且，本次研究獲得了龍仁大學下屬機構生命倫理委員會(IRB，InstitutionalReviewBoard)的承認。雙能放射線吸光測定法(DEXA)在給藥前后(3周后)，利用雙能放射線吸光測定法(DEXA，DualEnergyX-rayAbsorptiometry)原理的Hv-ps7681(GEmedicalsystemsLunar，USA)來測定了按部位的骨密度和總骨密度。為了防止研究對象的放射線透過率的誤差發生，去除各種金屬類(項鏈，手表等)之后進行拍攝。厭氧性力量測定厭氧性力量測定利用電磁測力計(computeraidedelectricallybrakedcycleergometer；LodeB.V.ExcaliburSports,Netherlands)來說明測定步驟之后，測定安裝高度和曲柄長度。在進行本次測定之前，至少通過60rpm，100W進行5分鐘熱身(Warm-up)，以便運動選手可維持120-125beat/分鐘以上的心搏數。休息2分鐘之后進行了本次測定。在進行第一次測定之后，進行5分鐘的回復，之后連續反復進行第二次、第三次及第四次測定。基于硬度700礦泉水攝取的Wingate檢查在攝取前、攝取1周后、攝取3周后、中斷1周后各進行一次。當進行測定時，負荷為每體重0.075kp，所有測定步驟均利用Lodewingateversion1.0.7software(LodeB.V.,Netherlands)并通過計算機調整時間和強度。當進行測定時，適用相同負荷水平，在進行測定的過程中，為了給予相同的心里條件，通過語音進行最大程度的機理。分析因素為峰值力量(peakpower/kg)和平均力量(meanpower/kg)。乳酸濃度測定血中乳霜濃度的測定是在穩定時，在進行Wingate運動1次、2次及3次之后實施，且在攝取礦泉水之前1周后、3周后、攝取中斷1周后分別實施。為了測定對象的血中乳霜濃度，利用瞬間采血器，從手指毛細血管中采血并將其放入進行肝素處理的毛細管(capillarytube)之后，利用自動乳酸分析器(YSI1500,U.S.A.)來進行分析。為了進行分析，膜盒(membranekit)利用YSI2329(YSILifeSciences)，緩沖液溶為混合YSI2357緩沖液和精制水500的溶液。任職功能(集中力)檢查選手的集中力檢查利用CambridgeNeuropsychologicalTestAutomatedBattery(CANTAB，UK)來通過匹配樣品可視化搜索(MTS，MatchtoSampleVisualSearch)分數來進行評價。測定方法如下，在選手訪問實驗室后，使選手采取30分鐘的穩定之后，當穩定時進行檢查。當穩定時，在進行初期(baseline)檢查之后，進行了Wingate厭氧性力量檢查，在檢查之后，直接再次評價MTS。所有測定均在礦泉水給藥之前、給藥1周之后、給藥3軸之后及給藥中斷1周之后進行并觀察了集中力變化。MTS的檢查時間需要6-10分鐘，根據個人能力，通過如項目反應的理論進行測定，從而存在測定時間的誤差。與在以往大腦功能檢查中所使用的調差問卷方法相比，因利用MTS的集中力檢查的高再現性，而受到了可靠性和妥當性極高的評價，最近，在大腦健康相關研究中，上述方法被認定為妥當的評價方法，從而選擇了本測定法。2-2.實驗結果按部位的骨密度變化硬度700礦泉水給藥前和給藥3周后，對選手的骨密度和按部位的體質方法的變化進行評價的結果，與攝取之前相比，在攝取之后，骨密度的平均量增加(圖6)，與攝取之前相比，體脂肪的評卷量也減少(圖7)。厭氧性力量檢查基于硬度700礦泉水攝取的Wingate無氧檢查如下分別在攝取之前、攝取1周之后、攝取3周之后及完成實驗1周后等進行。上述檢查每一次反復四次，在第一次熱身步驟5分鐘后進行測定之后，恢復5分鐘后反復進行第二次、第三次及第四次測定。觀察作為檢查變量的爆發力的指標的峰值力量和作為30秒區間最大力量發生能力的平均力量。如圖8所示，基于硬度700礦泉水攝取的峰值力量變化的結果，在Wingate第一次檢查中，與初期相比，給藥3周后觀察到顯著的增加(P＝0.045)，之后，與給藥3周后相比，給藥中斷1周后顯著增加(P＝0.003)。Wingate第二次檢查結果，與初期相比，給藥3周后顯著增加(p＝0.005)，與給藥1周相比，給藥3周后明顯增加(p＝0.025)。并且，與給藥3周后相比，中斷1周后，峰值力量顯著減少(p＝0.0001)。Wingate第三次檢查結果，與初期相比，給藥1周后和2周后呈現出平均增加的傾向。但是，與給藥3周相比，中斷1周后顯著降低(p＝0.017)。Wingate第四次檢查結果，與初期相比，在給藥1周后，峰值力量顯著增加(p＝0.041)。如圖9所示，基于硬度700礦泉水攝取的平均力量的變化結果，在Wingate第一次檢查和第二次檢查中，與初期(第一次，p＝0.003；第二次，p＝0.03)和給藥3周后(第一次，p＜0.0001；第二次，p＝0.006)相比，中斷一周后平均力量顯著減少。Wingate第三次檢查結果，與初期相比，中斷1周后平均力量顯著減少。通過基于如上所述的高硬度礦泉水攝取的厭氧性力量的變化結果，為使峰值力量顯著增加，需要飲用3周左右，在反復的力量中，使基于1周左右飲用的三磷酸腺苷個人系統的齒輪比率的有效性極大化。用平均力量代替的對應過程(糖酵解系統)的齒輪在3周給藥后也未呈現出顯著的增加，但是，給藥后，當進行中斷時，與初期相比顯著降低，由此，高硬度礦泉水的供給維持對應過程。血中乳霜濃度的變化Wingate檢查之后，觀察血中乳酸濃度的變化，以比穩定時增加的量(deitavalLie)為基準進行評價。血中乳酸濃度檢查時點以穩定時為基準，在第一次Wingate檢查之后、第二次、第三次及第四次則在運動之后通過手指采血的方式反復測定。血中乳酸濃度變化的比較分別在給藥前和給藥1周后、給藥3周后及中斷1周后實施。基于硬度700礦泉水攝取的血中乳酸濃度的變化結果，如圖10所示，當對Wingate第一次檢查之后的濃度與穩定時差異值進行比較的結果，與給藥之前相比，呈現出減少的傾向。并且，基于Wingate第二次檢查的血中乳酸濃度的增加在給藥1周后和中斷1周后顯著減少。如上所述，通過血中乳酸濃度的變化，間接確認在厭氧性運動后，肌肉恢復能力(musclebufferingcapacity)的結果，因攝取高硬度的礦泉水而較少疲勞的積累，從而確認了可增加運動時間。集中力基于硬度700礦泉水給藥的MTS集中力檢查分別在給藥前、給藥1周后及給藥3周后進行。并且，當穩定時，觀察之后運動后的MTS變化。結果，如圖11所示，基于高硬度礦泉水攝取的集中力MTS結果，確認了基于給藥的顯著增加，并確認了3周給藥后的顯著差異。實施例3.基于高硬度礦泉水攝取的抗炎及免疫功能降低防止效果確認3-1.實驗方法50多歲的男性83名自愿參與到本次實驗，2014年10月，在從江華島出發跑到江陵鏡浦臺的308km韓半島超級馬拉松中實施了本次實驗。雖然308km超級馬拉松進行3天4夜，但是，在實驗對象的情況下，在休息場所檢查吃飯并休息之后，夜以繼日的進行本次馬拉松。采血分別在出發點和308km終點實施1次，測定血壓之后進行采血。參與研究的實驗對象的身體特性如下。表3實驗組(n＝45)對照組(n＝38)P為趨勢年齡(歲)53±751±80.24身高(cm)168.7±6170.5±50.12體重(kg)68.11±6.2168.66±6.530.70運動經歷(月)107.73±56.96107.68±56.590.99年齡、身高、體重及運動經歷的偏度(skewness)和峰度(kurtosis)分別為±2以內，由此呈現出正常分布(normaldistribution)，從而確保了可進行平均差異驗證的條件。在308km超級馬拉松中的肌肉疲勞預防和炎癥發生中，為了明確呈現高硬度的礦泉水(硬度700，(株)aribao)的效用性，本次研究為嚴格地雙盲研究。對照組為高硬度與礦泉水相同，且容器、味道和顏色相同的飲用水。高硬度礦泉水的供給從出發點開始運營10CP。考慮到實驗對象的安全，每100km區間測定血壓。圖12示出整體實驗日程。3-2.實驗結果如圖13所示，在超級馬拉松競技中，基于是否攝取高硬度礦泉水攝取的跑完308km前后的血中Mg濃度變化如下，對照組的濃度平均減少，相反，實驗組卻增加，從而集團間存在差異(p＝0.037)。如圖14所示，在超級馬拉松競技中，基于是否攝取高硬度礦泉水的跑完308km前后血中IL-6變化如下，對照組中，與馬拉松競技前相比，在跑完之后，血中IL-6水平顯著增加，但是，在實驗組中，變化并不明顯，從而集團間存在顯著差異(p＜0.001)。如圖15所示，與超級馬拉松之前相比，白細胞變化如下，與實驗組相比，對照組的增加顯著，從而集團和反復之間存在顯著差異(p＝0.004)。如圖16所示，308km超級馬拉松競技中，基于高硬度礦泉水攝取的跑完馬拉松前后的C-反應蛋白(CRP，C-reactiveprotein)的變化如下，與參加超級馬拉松相比，對比組和實驗組均顯著增加，在跑完之后的結果中，與實驗組相比，對比組顯著高，且呈現出集團之間的顯著差異(p＝0.05)。如上所述，與對比組相比，在攝取高硬度礦泉水的實驗組中，IL-6、白細胞數(WBC)及hs-CRP水平顯著降低。整體上，在因高強度、長時間的肉體疲勞所引起的炎癥發生和免疫功能降低方面，高硬度礦泉水的攝取可有效抑制炎癥反應，并可保護免疫功能。以上，詳細記述了本發明的特定部分，對本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，上述具體實施例僅是優選實例，本發明的范圍并不局限于上述實施例是顯而易見的。因此，本發明的實際范圍需要通過發明要求保護范圍和其的等同技術方案來定義。當前第1頁1 2 3