СПОСОБ РЕЗОНАНСНОЙ ЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ ВОДКИ
METHOD FOR RESONANCE SOUND TREATMENT OF VODKA

Изобретение относится к области обработки водно-спиртовых жидкостей путем воздействия на растворы звуковыми волнами. Изобретение может быть использовано в пищевой, медицинской и химической промышленности.
В настоящее время известно очень широкое использование волнового воздействия на жидкие среды с целью придания им новых свойств или улучшения их качества, например:
использования ультразвука пп. №966114, МПК C12H 1/16, №2120415, МПК C02F 1/36, 1/48, 103:08, №2316480, МПК C02F 1/36, №2301199, МПК C02F 1/48, №2323888, МПК C02F 1/36,
воздействие электромагнитным полем пп. №2243997, МПК C12H 1/22, №2368657, МПК C12H 1/16,
воздействие звука на объект через жидкую среду пп. №2119801, МПК A61L 2/02, A61N 5/00, №2333155, МПК C02F 1/36,
воздействие звука непосредственно на жидкость п. №2272787, МПК C02F 1/30, №2120410, МПК C02F 1/30, 1/34.
Все эти способы очень трудоемки, так как требуют создания специального высокотехнологичного оборудования и больших затрат электроэнергии.
Известен способ воздействия на воду переменным электромагнитным полем, созданным при пропускании через катушку индуктивности тока звуковой частоты, созданного подключенным к источнику электрических звуковых колебаний усилителем электрических колебаний звуковой частоты, при этом на последнем усиливают электрические звуковые колебания, созданные при произведении музыки в одном темпе в течение не менее 15 минут или при воспроизведении музыки с чередованием двух-трех темпов, причем длительность каждого из темпов не менее 5 мин. В данном способе темпом музыки называется та или иная скорость исполнения музыкального произведения, измеряемая в тактах в минуту, математический расчет которых определяет характер воздействия на людей с различными нарушениями здоровья (п. №2333159, «Способ электромагнитной обработки питьевой воды», Россия, МПК C02F 1/48, приор. 31.01.2007, стр.5).
Недостатком данного способа является внесение автором изменения в классическое определение темпа музыки, который измеряется не в тактах, а в ударах в минуту. Кроме того, скорость развертывания музыкального сочинения зависит от размера произведения, ритмической организации длительностей и эмоциональной составляющей. Все это усложняет процесс отбора музыкальных произведений для оказания необходимого воздействия на воду.
2
2
Известен способ, в котором водный раствор подвергают воздействию электромагнитного облучения частотой 3 Гц-500 МГц в красном или инфракрасном диапазоне длин волн от 0,2 мкм до 10 см и мощностью 1-150 мВт/см. Одновременно на водный раствор воздействуют потоком звуковой энергии в диапазоне частот 300 Гц-50 МГц интенсивностью 1-150 мВт/см (п. №2120410, "Способ очистки водных растворов", Россия, МПК C02F 1/30, 1/34, приор. 24.12.97).
Недостатком указанного способа является наличие ультразвуковых частот и широкий диапазон мощности воздействия с большим разбросом интенсивности, которые способны нанести отрицательное воздействие на здоровье операторов, работающих с данной установкой, и требуют специальных средств защиты.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ, описанный в п. №2356850, Россия, МПК C02F 1/48, приор. 05.07.2007, стр.4.
Жидкость на основе воды пропускают по устройству, где под воздействием электрических сигналов, поступающих от электрозвукового воспроизводящего устройства с цифровым носителем, генерируются звуковые колебания слышимого спектра и синхронизированное с ним электромагнитное поле, формирующее энергоинформационный поток. Программа формирования энергоинформационного потока заложена в виде эталонных звуковых композиций на цифровом носителе. В качестве эталонных звуковых композиций используются церковный колокольный звон, заздравные молитвы, классическая музыка и т.д. Минимальное время воздействия 10 минут.
Недостатком способа является то, что выбор звуковых эталонных композиций является субъективным и носит исключительно рекомендательный характер. Данный подход не позволяет достичь высокой степени и точности преобразования активируемой жидкости.
Целью нашего изобретения является повышение качества водно-спиртовых жидкостей, а именно водок, путем улучшения органолептических показателей. Исследования проводились на промышленных образцах различных марок водки.
Поставленная цель достигается в результате воздействия ряда звуковых схем, записанных на цифровом носителе в виде компакт-диска и представляющих собой группу частот в зоне слышимого спектра, организованных в определенном порядке по отношению к основному тону. Человеческое ухо способно слышать звуки от 10-20 Гц до 20-25 КГц в зависимости от возраста, опыта и состояния слуховой функции. Известно, что одновременно с нотой, исполненной на инструменте или голосом, звучит множество других тонов, которые называются обертонами или гармониками (школьный учебник физики за 9 класс под редакцией Перышкина А.В., Гутника Е.М. - 14-е издание - М.: Дрофа, 2009, глава Механические колебания и волны. Звук). Форма звуковой волны имеет достаточно сложную структуру, так как колеблющееся (звучащее) тело вибрирует не только по всей длине, но и всеми частями, что и генерирует дополнительные звуковые волны, суммирующиеся с основной волной. Эти дополнительные волны (гармоники) отличаются от основной волны (основного тона) частотой колебания, иначе говоря, высотой звука. Гармоники по частоте всегда выше основного тона. Если принять за единицу частоту основного тона, то числа колебаний гармоник будут выражаться рядом простых чисел: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и т.д. Этот ряд звуков, образованных обертонами основного тона, называется натуральным звукорядом (Элементарная теория музыки). Обертоны связаны между собой математическим отношением кратности, между обертонами или гармониками существует строгая взаимосвязь. Частоты гармоник, возникающих в результате этих колебаний, кратны частоте основного тона, причем частота каждой последующей гармоники превышает частоту предыдущей на величину частоты основного тона. Ниже представлены первые 16 гармоник, образующиеся в том случае, если основным тоном является нота ДО с частотой 256 Гц. Далее математически строгий расчет ряда обертонов может быть продолжен в зависимости от группы формант, в которой проводится работа: в зоне ВПФ (высокой певческой форманты) от 2300-4500 Гц, зоне полетности от 7000 Гц или зоне НПФ (низкой певческой форманты), начиная от основного тона и заканчивая 600 Гц. Обозначая рабочие зоны для построения звуковых схем, нумерация обертонов ведется от первого обертона, находящегося в искомой зоне. Таким образом, первым и единственным гармоническим обертоном для основного тона ДО I октавы в зоне НПФ будет являться ДО II октавы (512 Гц), в области ВПФ первым обертоном будет восьмой обертон, находящийся на отметке 2304 Гц, который соответствует звуку РЕ IV октавы, в области полетности первым обертоном будет двадцать седьмой по счету обертон (7168 Гц).
1. ДО I октавы - основной тон - 256 Гц
2. ДО II октавы - первый обертон - 512 Гц
3. СОЛЬ I октавы - второй обертон - 768 Гц
4. ДО III октавы - третий обертон - 1024 Гц
5. МИ I октавы - четвертый обертон - 1280 Гц
6. СОЛЬ II октавы - пятый обертон - 1536 Гц
7. СИ-бемоль II октавы - шестой обертон - 1792 Гц
8. ДО IV октавы - седьмой обертон - 2048 Гц
9. РЕ IV октавы - восьмой обертон - 2304 Гц
10. МИ IV октавы - девятый обертон - 2560 Гц
11. ФА-диез IV октавы - десятый обертон - 2816 Гц
12. СОЛЬ IV октавы - одиннадцатый обертон - 3072 Гц
13. ЛЯ-бемоль IV октавы - двенадцатый обертон - 3328 Гц
14. СИ-бемоль IV октавы - тринадцатый обертон - 3584 Гц
15. СИ IV октавы - четырнадцатый обертон - 3840 Гц
16. ДО V октавы - пятнадцатый обертон - 4096 Гц
Шестнадцатый гармонический обертон, находящийся на отметке 4352 Гц, завершает область ВПФ.
В результате проведения экспериментальных исследований был выбран строго выстроенный ряд частот в зоне слышимого спектра. Для обработки было использовано 5 звуковых схем, каждая из которых продолжительностью 10-12 секунд вокализируется на основном звуковысотном тоне с использованием разных вариантов изменения тембральных характеристик, музыкального размера и темпа исполнения звуковых композиций.
Схема 1. Ускорение (Приложение 1, рис.1).
На фоне основного тона звучат 5 частот, в определенном порядке расположенных друг от друга в зоне ВПФ (высокой певческой форманты) 2300-4500 Гц с постоянной пиковой амплитудой в области третьего обертона (2816 Гц) относительно основного тона (ДО I октавы) продолжительностью 5 тактов в размере 3/8 на гласной "И".
Схема 2. Внутренний резонанс (Приложение 1, рис.2).
На фоне основного тона на гласной "И" звучат 6 частот продолжительностью 3 такта в размере 3/4, равномерно расположенных друг от друга с постоянной амплитудой третьего обертона и пиковой амплитудой пятого обертона в зоне ВПФ (3328 Гц для основного тона - ДО I октавы) с постепенным подключением во втором такте еще одной частоты - седьмой по счету в области полетности выше 7000 Гц (7168 Гц) за счет прохождения через резонаторы выше "маски" (гайморовых и лобных пазух).
Схема 3. Перемещение обертонов (Приложение 1, рис.3).
Постепенное включением частот выше основного тона по всему спектру выполняется в размере 2/4 с помощью вокализации последовательности гласных, начиная с гласной "И" и заканчивая гласной "У", и наоборот (И-Э-А-О-У-О-А-Э), которые в первом такте группируются шестнадцатыми длительностями, во втором такте восьмыми длительностями при повторении гласных И-Э-А-О на одном дыхании без каких-либо пауз. В третьем такте гласная "У" завершает звуковую композицию половинной длительностью.
Схема 4. Преобразование (Приложение 1, рис.4).
Встраивание в гласную "И" гласной "У" с последующей ее трансформацией в гласную "Ю" при условии их одновременного звучания с включением частот выше и ниже основного тона и формирования группы частот в области полетности (7168, 7680, 8192 Гц), исполняемых с постепенным ускорением внутридолевой пульсации за счет акцентирования более мелких длительностей в размере 2/4, продолжительностью 3 такта.
Схема 5. Внешний резонанс (Приложение 1, рис.5).
Подключение второго голоса и слияние в ансамбль с постепенным динамическим входом и филировкой звука за счет плавного переключения с нижнего грудного резонатора на самый высокий головной резонатор с последующим прохождением по всем резонаторам и заполнением частот в других зонах, то есть с НПФ (512 Гц) на ВПФ (2304, 2560, 2816, 3072, 3328, 3584, 3840, 4096, 4352 Гц) на ВПФ (2304, 2560, 2816, 3072, 3328, 3584, 3840, 4096, 4352 Гц) при условии сохранения частот в области полетности (7168 Гц) в быстром темпе, размере 4/4, продолжительностью 3 такта и ритмическом рисунке, организованном триолями.
Способ осуществляется следующим образом.
Берут водно-спиртовую жидкость в объеме 1 литр (согласно требованиям ГОСТ Р 52472-2005 Правила приемки и методы анализа), переливают в открытую емкость глубиной 10 см, помещают между двумя колонками акустической системы и подвергают резонансной звуковой обработке с помощью разработанных 5 звуковых схем, записанных на цифровой носитель, в течение 30 минут.
Пример.
В оборудование для проведения эксперимента входила пятилитровая емкость для предварительного смешивания жидкостей, две открытые емкости глубиной 10 см, воронка для разлива по производственным емкостям. Для проведения эксперимента были взяты две бутылки водки «Пять озер» одной партии розлива, каждая в объеме 1 литр, произведенной на основе этилового спирта «Люкс». После смешивания водно-спиртовых жидкостей (двух литровых бутылок) в пятилитровой емкости образцы переливали обратно по производственным тарам, а затем, убедившись в равномерности распределения жидкости в бутылках, переливали их в две открытые емкости глубиной 10 см. Контрольный образец во второй емкости глубиной 10 см был вынесен в другое помещение. Экспериментальный образец был подвергнут резонансной звуковой обработке в течение 30 минут с помощью 5 разработанных схем. Затем образцы перелили обратно в заводские бутылки, на бутылке с образцом была сделана соответствующая пометка.
Экспериментальный и контрольный образцы были переданы в отдел технологии ликероводочного производства ГНУ ВНИИПБТ Россельхозакадемии для лабораторного исследования физико-химических, микроэлементных, газохроматографических и органолептических показателей до и после звуковой резонансной обработки.
Разность в окисляемости между экспериментальным и контрольным образцами до и после воздействия достигла 3,5 минуты и составила 24,5 минуты от нормы 22 минуты для этилового ректификованного из пищевого сырья спирта «Люкс» согласно требованиям ГОСТ Р 51562-2000 по физико-химическим показателям, что свидетельствует о меньшем содержании в экспериментальном образце микропримесей и повышении эффективности очистки водно-спиртовой жидкости после резонансной звуковой обработки относительно контрольного образца. Выявлено небольшое увеличение щелочности водно-спиртовой жидкости и водородного показателя (таблица 1). Все девять членов Дегустационной комиссии по оценке качества этилового спирта из пищевого сырья, водки и ликероводочных изделий при Техническом комитете по стандартизации 176 «Спиртовая, дрожжевая и ликероводочная продукция» на базе ГНУ ВНИИПБТ Россельхозакадемии отметили улучшение органолептических свойств. Минимально допустимая оценка водок на спирте «Люкс» удовлетворительного качества составляет 9,2 балла, хорошего качества - 9,4 балла, отличного - 9,5 балла. В результате, экспериментальный образец после резонансной звуковой обработки набрал 9,44 балла. В заключение по результатам проведенного исследования отмечено (Приложение 2, заключение от 27.03.2012 г., стр.3) следующее.
1. Представленные образцы отвечают требованиям ГОСТ Р 51355-99 «Водки и водки особые. Общие технические условия».
2. Водка после резонансной звуковой обработки имеет лучшие показатели, что подтверждается ее более высокой дегустационной оценкой и разностью в окисляемости между образцами.
Таблица 1
Определяемый
Найдено в образцах
Изменения
показатель
Контрольный
Эксперимент.
%
Окисляемость по Лангу, мин
21,0
24,5
+3,5
+14
Щелочность
0,75
0,80
+0,05
+6
Водородный показатель (pH)
8,20
8,29
+0,09
+1
Дегустационная оценка, балл
9,36
9,44
+0,08
более мягкий вкус
Материал, из которого изготовлены емкости для проведения испытаний, не препятствует звуковому воздействию и может быть различным (стекло, пластмасса, керамика и т.д.). Для достижения наилучших результатов глубина емкости должна быть небольшой до 10 см. При увеличении глубины емкости более 10 см воздействие также осуществляется, органолептические свойства улучшаются, однако, желаемого качества обрабатываемая жидкость не достигает. Как видно из приведенных данных, резонансная звуковая обработка позволяет улучшить качество водок при незначительных затратах.
Способ бесконтактен, экологичен, не требует применения фильтрующей продукции, доступен и может быть организован как в производственных, так и домашних условиях.