JP2004097163A - Processing method for water-containing material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲食物等の水含有物質の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、酒類等の飲食物の完成品に対して物理的な処理を施すことにより、当該飲食物の食味や食感を改善する方法は知られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、飲食物等の水含有物質に対して物理的な処理を施すことにより、当該物質の食味や食感等の特性を改善することができる処理方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、鋭意研究の結果、水含有物質にテスラコイルの放電電極から発せられる高電圧高周波(火花)を照射することにより、当該物質の食味や食感等の特性を改善することができることを見出し、本発明を完成した。また、水含有物質にテスラコイルの放電電極から発せられる高電圧高周波(火花)を照射することにより、当該物質に含まれる水分子のクラスターを低減することができることを見出した。
【0005】
すなわち、本発明は、テスラコイルの放電電極から発せられる高電圧高周波を、水含有物質に照射することを含む水含有物質の処理方法を提供する。また、本発明は、テスラコイルの放電電極から発せられる高電圧高周波を、水含有物質に照射することを含む水含有物質中の水分子のクラスターの低減化方法を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】
テスラコイルは、著名な発明家であるニコラ・テスラにより発明された高周波共振コイルであり、その放電電極からは、目に見える火花となって高電圧高周波が照射される。テスラコイルは、基本的に、高圧直流電源と、該高圧直流電源に接続され、一次コイル、コンデンサ及び放電ギャップとを含む一次共振回路と、該一次コイル近傍に配置され、一端が接地され、他端に放電電極が設けられた二次コイルとを含む。高圧直流電源から供給される直流により、コンデンサに電気が蓄積されていき、コンデンサの電極間の電圧が高くなっていくが、このコンデンサに接続されている放電ギャップ間にも同じ電圧が印加されていく。そして、電圧が放電ギャップの耐電圧よりも大きくなると放電ギャップでパルス放電が起き、放電ギャップが接続される。これにより、一次コイルにも通電され、一次コイルに振動電流が流れる。そして、二次コイルがこの振動電流に共振し、二次コイルの一端に設けられた放電電極から高電圧高周波が火花となって放射状に照射される。
【0007】
テスラコイルは、天才的発明家であったニコラ・テスラが、巨大なテスラコイルを利用して電線なしに電力を供給するという壮大な計画を作り上げたこと等で歴史的に有名であるが、現在はほとんど利用されていない。火花を利用して演出効果を高める、映画や舞台等の芸術分野等においてわずかに利用されているに過ぎない。
【0008】
本発明の方法では、テスラコイルの放電電極から発せられる高電圧高周波(火花)を、水含有物質に照射する。水含有物質としては、飲料水、酒類等の各種飲料、各種食品等を挙げることができ、とりわけ、主成分が水である飲料水や各種飲料が好ましい。飲食物に本発明の方法を適用することにより、飲食物の食味及び/又は食感を向上することができる。
【0009】
高電圧高周波の照射は、目に見える火花を、水含有物質に当てることにより行うことができる。照射は、火花を水含有物質に直接当てることによって行ってもよいし、容器に火花を照射してもよい。照射時間は、水含有物質の量や性質、処理の目的、高電圧高周波の電圧や量等に応じて適宜選択することができ、通常、5分間〜10分間程度が適当である。
【0010】
また、本願発明者は、水含有物質にテスラコイルの放電電極から発せられる高電圧高周波を照射することにより、水含有物質に含まれる水分子のクラスターが低減することを見出した。水分子は、電気陰性度が大きな酸素分子と、電気陰性度の小さな水素分子とが共有結合しているため、酸素原子と水素原子とで共有される電子が酸素原子側に引き寄せられて、酸素原子が負に帯電し、水素原子が正に帯電している。このため、液体の水では、1つの水分子の酸素原子が、他の水分子の水素原子と電気的に結合していくことにより、多数の水分子がつながって塊になっている。このような水分子の塊はクラスターと呼ばれる。水のクラスターを低減する(クラスターの大きさを小さくする)ことにより、例えばその水を植物に与えることにより植物の生長が促進する等の種々の効果が知られている。従って、本発明の方法で処理した水を、植物に与えることにより植物の生長を促進することができる。また、上記した、飲食物の食味及び/又は食感の向上も、おそらくクラスターの低減に関係していると考えられる。
【0011】
テスラコイルの回路自体は、古くから周知であり、本発明の方法に用いられるテスラコイルにおいても周知のテスラコイルの回路をそのまま利用することができる。テスラコイルの回路は、高圧直流電源と、該高圧直流電源に並列に接続された一次コイル及びコンデンサと、該一次コイルに直列に接続された放電ギャップとを含む一次共振回路と、該一次コイル近傍に配置され、一端が接地され、他端に放電電極が設けられた二次コイルとを少なくとも含む。すなわち、テスラコイルは、基本的に、例えば図1に示す回路を有する(A、Bいずれも可)。すなわち、テスラコイルの回路は、高圧直流電源17と、一次共振回路19と、二次コイル16とを含む。高圧直流電源17は、通常、交流電源を電源とする周知の高圧直流電圧発生回路(例えば、変圧器と、整流子と、コンデンサを含む)により高圧直流電圧を発生する高圧直流電源回路である。一次共振回路は、一次コイル22と、コンデンサ18と、放電ギャップ20とを少なくとも含む。二次コイル16の一端は接地され、他端には、放電電極10が接続されている。
【0012】
高圧直流電源17によって印加される直流電圧により、放電ギャップ20の間及びコンデンサ18の電極間に高電圧が印加される。電圧が、放電ギャップ20の耐電圧を上回ると、放電ギャップ20で放電が起き、放電ギャップ20が接続されて一次コイル22に振動電流が流れる。この振動電流に二次コイル16が共振し、高電圧高周波が放電電極10から火花となって放電される。
【0013】
テスラコイルの放電電極は、従来から球状であり、本発明においても球状の放電電極を利用することができる。もっとも、火花が進む方向をより限定し、より効率的に水含有物質に火花が当たるようにするために、電極を、例えば図2に示すように、お椀状の電極12と、該お椀状の電極12の内側の中央又はその近傍に設けられた棒状電極14とで構成することもできる。また、放電ギャップ20として、例えば図3に示すように、一対の電極24,24’と、該一対の電極24,24’に挟まれる位置に配置された回転可能な回転電極26であって、前記一対の電極24,24’のそれぞれと該回転電極26との間の距離が、該回転電極26の回転により同時に減少したり増大したりするものとすることができる。このような放電ギャップにすれば、回転電極26と一対の電極24,24’の間の距離が短くなるときにのみ放電が起きるので、火花をより強くすることができるのみならず、高周波の波形にさらなる揺らぎが与えられる。このような揺らぎが、飲食物の食味、食感の向上や、クラスターの低減に有効であると推測される。
【0014】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【0015】
実施例1
(1) テスラコイルの作製
図4に示す回路を有するテスラコイルを作製した。直流高圧電源回路17の1つの端子1はコンデンサーブロック(複数のコンデンサ18を並列に接続したもの)18の+側に接続され、コンデンサーブロック18の−側は直流高圧電源回路17の端子4に接続され、これによってコンデンサブロック18に直流高電圧が印加される。なお、コンデンサブロック18全体の静電容量は0.1 μF、印加される直流電圧は5 kVであった。直流電源回路17には、コンデンサーブロック18と並列に一次コイル22(直径17cm、長さ3cm、巻回数2回)が接続され、一次コイル22に直列に放電ギャップ20が設けられている。放電ギャップ20は、一対の電極24,24’と、その間に挟まれる位置に配置される十字型の回転電極26を含む。一対の電極24,24’には、その位置を微調整できるギャップ調節ネジ28,28’が設けられており、このネジを回すことにより、電極24,24’のそれぞれの位置を図の水平方向に移動させることができ、それによってギャップの大きさを調節できるようになっている。なお、放電時の電極24,24’の先端部と、回転電極26の先端部が最も接近した場合のギャップの大きさは、約1mmであった。回転電極26の回転軸は、回転電極駆動モーター30に接続され、モーター30により回転電極26が回転される。モーター30は、回転コントローラー32に接続され、その回転数を調節することが可能になっている。放電ギャップの電極24’の基端側は、コンデンサーブロック18の−側に接続され、直流高圧電源回路17の端子4につながっている。直流高圧電源回路17は、スイッチ&タイマー34を介して交流電源36に接続されている。また、直流高圧電源回路17は、アースされており、アース線と、スイッチ&タイマー34とがパイロットランプ38を介して接続されている。スイッチ&タイマーにより、装置のオンオフの切換えが可能であり、タイマー機能により所定の時間だけ作動させることも可能である。前記回転コントローラー32は、スイッチ40を介して交流電源36に接続されており、このスイッチ40の切換えにより、回転電極26の回転をオンオフできる。また、直流高圧電源回路17の端子2及び3には、それぞれ電圧計V及び電流計Aが接続されている。
【0016】
一次コイル22の近傍には、二次コイル16が配置されている。本実施例では、二次コイル16を囲包するように一次コイル22が巻回されている。二次コイル116は、絶縁体から成る直径8 cm、長さ95 cmの筒42に巻かれ(巻回数1130回)、その基端部はアースされ、その先端部には、放電電極10が接続されている。放電電極10は、半球状の電極12と、該半球の中心を通り、該半球の開口面に垂直な方向に延びる棒状電極14とを含む。半球状電極12の半径は8.5 cm、棒状電極の長さは14 cm、棒状電極の太さは直径6 mmであった。
【0017】
上記した構成のテスラコイルの交流電源として、200Vの交流電源を入力し、回転電極26を150回転/分の回転数で回転させたところ、約5 kVの直流高圧が直流高圧電源回路17からコンデンサブロック18及び放電ギャップ20に印加され、放電ギャップ20が断続的に放電して放電ギャップの接続と切断が繰り返され、二次コイル16の放電電極10の棒状電極14の先端部及び半球状電極12の内側全面から高電圧高周波が火花として放電された。火花は十分な強さを有していた。
【0018】
(2) 酒類の試飲官能試験
(1)で作製した放電電極から火花を発生させ、棒状電極14からの火花が直接当たる位置に、市販の酒類を容器ごと置き、5分間処理した。試験した酒類は、スコッチウィスキー、瓶ビール、缶ビール、日本酒(ひや)及び芋焼酎であった。本発明の方法で処理した酒類(▲1▼)と、未処理の酒類(▲2▼)を、18名のパネラーが試飲し、香り、甘さ、辛さ、酸味、苦さ、コクの深さ、味の良さ、まろやかさ、舌触りの良さの各項目について官能評価した。評価基準は次の通りであった。
【0019】
「▲1▼」 ▲1▼の方がはっきり上回っていると感じる。
「1」 ▲1▼の方が少し上回っていると感じる。
「△」 両方同じ。
「2」 ▲2▼の方が少し上回っていると感じる。
「▲2▼」 ▲2▼の方がはっきり上回っていると感じる。
【0020】
集計方法は次の通りであった。すなわち、各項目別に▲1▼、1、2、▲2▼の数をそれぞれ合計し、「▲1▼」は2点、「1」は1点として加算し、▲1▼(処理群)が上回ったと感じた度合いのポイントとする。同様に、「▲2▼」は2点、「2」は1点として加算し、▲2▼(未処理群)が上回ったと感じた度合いのポイントとする。なお、「△」や無記入は、味覚に差なしと考えて集計しない。
【0021】
結果を図5ないし図9に示す。なお、これらの図中、☆は、集計上、明確な差が現れたものを示す。図5ないし図9に示されるように、本発明の方法により、各種酒類において、食味及び/又は食感の向上が明確に認められた。
【0022】
実施例2
実施例1(1)で作製したテスラコイルの放電電極から発せられる火花を、水に照射した。すなわち、(1)で作製した放電電極から火花を発生させ、棒状電極14からの火花が直接当たる位置に、2000mlの水を置き、5分間ないし30分間処理した。処理後の水、及び対照として未処理の水をNMRにかけ、クラスター(質量数16の酸素原子(O16)の共振曲線の半値幅)を調べた。結果を図10に示す。
【0023】
図10に示される通り、クラスターは、処理時間が長くなる程減少し、30分間の処理で約23%減少した。これにより、本発明の方法によって水分子のクラスターを低減できることが確認された。
【0024】
【発明の効果】
本発明により、飲食物等の水含有物質に対して物理的な処理を施すことにより、当該物質の食味や食感等の特性を向上することができる処理方法が提供された。また、本発明により、水分子のクラスターを低減することができる方法が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図1】テスラコイルの基本的な回路図である。
【図2】本発明の放電電極の一実施例の模式断面図である。
【図3】ギャップの大きさを自動的に変更できる放電ギャップの1実施例を示す模式図である。
【図4】本発明の1実施例のテスラコイルの回路図である。
【図5】本発明の方法によりスコッチウィスキーを処理した場合の官能試験の結果を示すグラフである。
【図6】本発明の方法により瓶ビールを処理した場合の官能試験の結果を示すグラフである。
【図7】本発明の方法により缶ビールを処理した場合の官能試験の結果を示すグラフである。
【図8】本発明の方法により日本酒(ひや)を処理した場合の官能試験の結果を示すグラフである。
【図9】本発明の方法により芋焼酎を処理した場合の官能試験の結果を示すグラフである。
【図10】本発明の方法により、水を処理した場合の、クラスター数をNMRで調べた結果を示す図である。
【符号の説明】
10 放電電極
12 お椀状の電極
14 棒状電極
16 二次コイル
17 直流高圧電源回路
18 コンデンサブロック
20 放電ギャップ
22 一次コイル
24、24’ 放電ギャップの一対の電極
26 回転電極
28、28’ ギャップ調節ネジ
30 回転電極駆動モーター
32 回転コントローラー
34 スイッチ&タイマー
36 交流電源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for treating water-containing substances such as food and drink.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is no known method for improving the taste and texture of a food or drink by physically processing the finished food or drink such as alcoholic beverages.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a treatment method capable of improving characteristics such as taste and texture of a water-containing substance such as food and drink by physically treating the substance.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventor has found that by irradiating a water-containing substance with a high-voltage high-frequency wave (spark) emitted from a discharge electrode of a Tesla coil, it is possible to improve the properties of the substance such as taste and texture. Heading, the present invention has been completed. Further, it has been found that clusters of water molecules contained in a water-containing substance can be reduced by irradiating the substance with a high voltage high frequency (spark) emitted from a discharge electrode of a Tesla coil.
[0005]
That is, the present invention provides a method for treating a water-containing substance, which includes irradiating the water-containing substance with high-voltage high-frequency waves emitted from a discharge electrode of a Tesla coil. The present invention also provides a method for reducing clusters of water molecules in a water-containing substance, which comprises irradiating the water-containing substance with high-voltage high-frequency waves emitted from a discharge electrode of a Tesla coil.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The Tesla coil is a high-frequency resonance coil invented by renowned inventor Nikola Tesla, and its discharge electrodes emit high-voltage high-frequency waves as visible sparks. The Tesla coil is basically connected to the high-voltage DC power supply, the high-voltage DC power supply, a primary resonance circuit including a primary coil, a capacitor, and a discharge gap, disposed near the primary coil, one end is grounded, the other end And a secondary coil provided with a discharge electrode. By the DC supplied from the high-voltage DC power supply, electricity is accumulated in the capacitor, and the voltage between the electrodes of the capacitor increases, but the same voltage is applied between the discharge gaps connected to the capacitor. Go. When the voltage becomes higher than the withstand voltage of the discharge gap, pulse discharge occurs in the discharge gap, and the discharge gap is connected. Thereby, the primary coil is also energized, and an oscillating current flows through the primary coil. Then, the secondary coil resonates with the oscillating current, and high-voltage high-frequency waves are radiated as sparks from a discharge electrode provided at one end of the secondary coil.
[0007]
Tesla Coil has historically been famous for being a genius inventor, Nicola Tesla, who made a spectacular plan to use a huge Tesla coil to supply power without wires, but now most of it is Not used. It is only slightly used in arts such as movies and theaters to enhance the effect of production using sparks.
[0008]
In the method of the present invention, a high voltage radio frequency (spark) emitted from the discharge electrode of the Tesla coil is irradiated to the water-containing substance. Examples of the water-containing substance include drinking water, various beverages such as alcoholic beverages, various foods, and the like. In particular, drinking water and various beverages whose main component is water are preferable. By applying the method of the present invention to food and drink, the taste and / or texture of the food and drink can be improved.
[0009]
High-voltage, high-frequency irradiation can be performed by applying a visible spark to the water-containing substance. Irradiation may be performed by directly applying a spark to the water-containing substance, or the container may be irradiated with the spark. The irradiation time can be appropriately selected according to the amount and properties of the water-containing substance, the purpose of the treatment, the voltage and amount of the high-voltage high frequency, and the like, and usually about 5 minutes to 10 minutes is appropriate.
[0010]
In addition, the present inventor has found that by irradiating a water-containing substance with a high-voltage high-frequency wave emitted from a discharge electrode of a Tesla coil, clusters of water molecules contained in the water-containing substance are reduced. In water molecules, oxygen molecules with high electronegativity and hydrogen molecules with low electronegativity are covalently bonded, so electrons shared by oxygen and hydrogen atoms are attracted to the oxygen atom side, The atoms are negatively charged and the hydrogen atoms are positively charged. Therefore, in liquid water, oxygen atoms of one water molecule are electrically coupled to hydrogen atoms of another water molecule, so that many water molecules are connected to form a lump. Such a mass of water molecules is called a cluster. Various effects are known by reducing the clusters of water (reducing the size of the clusters), for example, by giving the water to plants to promote the growth of the plants. Therefore, the growth of a plant can be promoted by giving the water treated by the method of the present invention to the plant. In addition, the above-mentioned improvement in the taste and / or texture of food and drink is probably related to the reduction of clusters.
[0011]
The circuit of the Tesla coil itself has been known for a long time, and the Tesla coil circuit used in the method of the present invention can use the well-known Tesla coil circuit as it is. The circuit of the Tesla coil includes a high-voltage DC power supply, a primary resonance circuit including a primary coil and a capacitor connected in parallel to the high-voltage DC power supply, and a discharge gap connected in series to the primary coil. And a secondary coil having one end grounded and the other end provided with a discharge electrode. That is, the Tesla coil basically has, for example, the circuit shown in FIG. 1 (A and B are both acceptable). That is, the circuit of the Tesla coil includes the high-voltage
[0012]
A high voltage is applied between the
[0013]
The discharge electrode of the Tesla coil has conventionally been spherical, and a spherical discharge electrode can be used in the present invention. However, in order to further limit the direction in which the spark travels and more efficiently hit the water-containing substance with the spark, for example, as shown in FIG. A rod-
[0014]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[0015]
Example 1
(1) Production of Tesla coil A Tesla coil having the circuit shown in FIG. 4 was produced. One
[0016]
The
[0017]
When an AC power supply of 200 V was input as an AC power supply for the Tesla coil having the above configuration and the rotating
[0018]
(2) A spark was generated from the discharge electrode prepared in the alcoholic beverage tasting sensory test (1), and a commercially available alcohol was placed in a position where the spark from the rod-shaped
[0019]
"(1)" I feel that (1) is clearly higher.
"1" I feel that (1) is slightly higher.
"△" Same for both.
“2” I feel that ▲ 2 ▼ is slightly higher.
"(2)" I feel that (2) is clearly higher.
[0020]
The counting method was as follows. That is, the numbers of (1), 1, 2, and (2) are totaled for each item, and “(1)” is added as 2 points, “1” is added as 1 point, and (1) (processing group) is added. It is the point of the degree of feeling that it exceeded. Similarly, “2” is added as 2 points, and “2” is added as 1 point, which is a point at which the degree that 2 (unprocessed group) is felt to be higher is added. In addition, “△” and no entry are not counted because there is no difference in taste.
[0021]
The results are shown in FIGS. In these figures, ☆ indicates that a clear difference appeared on the tabulation. As shown in FIG. 5 to FIG. 9, the improvement of taste and / or texture of various alcoholic beverages was clearly recognized by the method of the present invention.
[0022]
Example 2
Sparks emitted from the discharge electrode of the Tesla coil produced in Example 1 (1) were irradiated to water. That is, a spark was generated from the discharge electrode prepared in (1), and 2,000 ml of water was placed at a position where the spark from the rod-shaped
[0023]
As shown in FIG. 10, the clusters decreased as the treatment time increased, and decreased by about 23% after 30 minutes of treatment. Thus, it was confirmed that clusters of water molecules can be reduced by the method of the present invention.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, there has been provided a treatment method capable of improving properties such as taste and texture of a water-containing substance such as food and drink by physically treating the substance. Further, the present invention provides a method capable of reducing clusters of water molecules.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic circuit diagram of a Tesla coil.
FIG. 2 is a schematic sectional view of one embodiment of a discharge electrode of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing one embodiment of a discharge gap capable of automatically changing the size of the gap.
FIG. 4 is a circuit diagram of a Tesla coil according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the results of a sensory test when scotch whiskey is treated according to the method of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the results of a sensory test when a bottled beer is treated by the method of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the results of a sensory test when canned beer was treated by the method of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the results of a sensory test when sake (hiya) is treated by the method of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the results of a sensory test when potato shochu is treated by the method of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing the results of NMR measurement of the number of clusters when water is treated by the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
10
17 DC high-voltage
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