氫水飲用是應用最廣泛的氫氣使用方法，氫水是氫氣健康產(chǎn)品最常見的形式。商業(yè)化氫水的制備方式包括電解、氫氣溶解、金屬鎂反應等類型。
 

氫水飲用經(jīng)常用于人體試驗和動物實驗研究中，人體試驗中使用這種方法容易進行劑量控制，例如可以規(guī)定飲用一定體積和一定濃度的氫水。在動物實驗中建議采用給動物定時飲水的方法，就是固定時間段給動物飲用氫水，實際使用結(jié)果表明能取得劑量控制的效果。
 

一、電解水
 

電解水是最早應用于人體的氫水，以保健為目的的電解水飲用最早起源于日本。經(jīng)過長達數(shù)十年的應用和嚴格的醫(yī)療器械申報，日本勞動厚生省批準電解水機為醫(yī)療設(shè)備，認可飲用堿性電解水的醫(yī)療效果。
 

現(xiàn)在學術(shù)界普遍認為，堿性電解水改善疾病的根本原因是水中含有一定濃度的氫氣，而且氫氣濃度足夠達到氫氣抗氧化的效果。中和弱堿性不影響其醫(yī)療效果，說明堿性電解水的作用與堿性無關(guān)。而氫氣主動揮發(fā)后，電解水的負電位隨著氫氣釋放而消失，電解水的功效也隨之消失。水的負電位是體現(xiàn)水內(nèi)所有物質(zhì)氧化還原作用的總和，本質(zhì)上是反映氫氣濃度的指標，測定值受酸堿度影響很大，但與疾病改善沒有必然的聯(lián)系。
 

2015年后，氫水杯開始大量出現(xiàn)，這本質(zhì)是一種新類型的電解水設(shè)備。主要解決了小型化和穩(wěn)定性的問題。最初氫水杯沒有進行正負極的分離，產(chǎn)生的電解水容易出現(xiàn)次氯酸和臭氧等，這些成分有一定毒性且影響口感和嗅覺。為解決這類缺陷，設(shè)計者在杯內(nèi)加入活性炭或化學物質(zhì)吸附或中和這些成分。后期利用半透膜制造出正負極分離的氫水杯，氫水杯安全性得到進一步提高。
 

二、金屬鎂反應制備氫水
 

金屬鎂與水發(fā)生化學反應會產(chǎn)生氫氣和氫氧化鎂，多年前就有人利用這種反應制備出方便使用的氫水。許多金屬(如鐵、鋁和鎂等)都可以與水反應產(chǎn)生氫氣，但鐵和鋁與水反應速度過慢且存在一定毒性，生成物影響口感，不適合用于氫水的制備。金屬鎂是制備氫水的最佳材料，為達到使用方便和消毒等目的，有生產(chǎn)廠家在材料中添加電氣石和納米鉑金等材料。
 

鎂反應制備氫水存在的主要問題是氫氣產(chǎn)生量不穩(wěn)定，開始使用階段效果可能會比較理想，使用一段時間后氫氣產(chǎn)生速度會逐漸減慢，導致氫氣濃度下降。因此在開展臨床和動物效應研究中，最好定期更換新的產(chǎn)品。鎂離子與鈣離子一樣屬于人體需要的金屬元素，一般情況下不會導致機體危害。需要提醒的是，如果患者患有某些對鎂攝取有限制的疾病(如腎臟功能衰竭等)，必須在醫(yī)生指導下飲用這類氫水。
 

三、物理混合飽和氫水
 

物理混合飽和氫水是目前公認最安全的氫水，也是最常用的氫健康產(chǎn)品類型。這主要是由于飽和氫水在各類氫氣攝取方式中實驗依據(jù)最多，2008年以來，學術(shù)界已經(jīng)有超過300篇相關(guān)研究論文，因此，物理混合飽和氫水的生物學效應基本確定無疑。
 

物理混合飽和氫水的制備方法主要包括四類，分別是曝氣、高壓、膜分離和電解水技術(shù)。在包裝氫水的生產(chǎn)和儲存過程中，至關(guān)重要的不是氫氣溶解技術(shù)，而是如何避免氫氣從容器中泄露。這是因為氫氣分子體積非常小且穿透力強，許多包裝方法無法避免氫氣的逃逸和釋放。常用包裝瓶材料如聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET聚酯)完全不能用于氫水包裝，氫氣可以非常容易地從瓶口泄露甚至穿透瓶壁材料。因此，氫水包裝是氫水產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)，也是包裝氫水產(chǎn)品開發(fā)過程中最難解決的技術(shù)問題。日本大部分包裝氫水供應商(如藍水星公司)采用金屬鋁作為包裝材料，方式包括軟包裝鋁袋或鋁瓶罐，聲稱可使氫水穩(wěn)定保存半年以上。國內(nèi)氫健康產(chǎn)業(yè)界開發(fā)包裝氫水產(chǎn)品的步伐相對緩慢，主要限制就是包裝材料和包裝方法。2014年，有企業(yè)率先成功研發(fā)鋁箔袋氫水包裝技術(shù)，2015年又實現(xiàn)鋁鐵材料易拉罐包裝技術(shù)。只有保證了高濃度且穩(wěn)定性好的氫水產(chǎn)品供應，才能滿足動物和人體臨床試驗需要。國內(nèi)多家研究機構(gòu)選擇該公司的產(chǎn)品開展基礎(chǔ)和臨床研究，在抑郁癥、血脂調(diào)節(jié)和糖尿病改善等方面取得較好研究結(jié)果。目前國內(nèi)有10多家包裝氫水生產(chǎn)企業(yè)，氫水工業(yè)化技術(shù)逐漸趨于成熟。近年來，國內(nèi)多家企業(yè)開發(fā)了壓力桶裝氫水，利用高壓有效保持氫氣濃度，受到市場的歡迎。但是這種技術(shù)仍不夠成熟，尚待進一步改進。
 

用簡單通氣法制作含氫溶液是氣體溶液研究最經(jīng)典的手段，這種方法類似水產(chǎn)品養(yǎng)殖過程的給氣方法，但由于溶解效率比較低，氫氣濃度也很難標準化，無法用于飽和氫水生產(chǎn)。納米氣泡是比較新的概念和氣體溶解技術(shù)，是氫水制造最理想的選擇，4.5節(jié)將專門介紹該技術(shù)。