JP2024501123A - Ａｃ及びｄｃ成分を含む電磁界を用いて液体飲料を処理するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＡＣ及びＤＣ成分を含む電磁界を用いて液体飲料を処理することで抗酸化、脂肪／脂質燃焼代謝の促進、アルコールの毒性作用の低減、飲み口と風味の改善を実現する方法及びシステムに関する。具体的には、本発明は、アルコール及び非アルコール飲料にＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波をパルス状に印加するための方法及びシステムに関する。本発明の方法及びシステムは、飲料に異なる処理効果を同時にもたらすことができる。

Description

関連出願

本非仮出願は、２０２０年１１月２３日に出願された仮出願第６３／１１６，９７６号の優先権を主張し、その公開内容は、引用によりすべて本明細書に組み込まれる。

本発明は、全体的に、ＡＣ及びＤＣ成分を含む電磁界をパルス状に用いて複数の有益な処理効果を同時に発生させるように、非アルコール及びアルコール飲料を処理するためのシステム及び方法に関する。有益な処理効果は、抗酸化、脂肪／脂質燃焼代謝の促進、アルコールの毒性作用の低減、及び飲み口と風味の改善などを含む。

多くの人の健康意識が高まり、裕福になるにつれ、飲料の品質に対する要求は、味だけにとどまらなくなってきている。一般消費者は、飲料の味と品質の楽しみを損なうことなく、飲料、特にアルコール飲料が健康に良い又は少なくとも体に害がないことを望む。

平均的に、成人は、１日に固形食品よりも多くの液体を摂取する。通常、一人当たり１日に約２Ｌの液体を摂取し、１日に摂取する固形食品よりもはるかに多い。液体は、主に飲料に由来し、通常、水、お茶、コーヒー、フルーツジュース、ワイン、蒸留酒などを含む。

体の健康のために、栄養士及び医療従事者は、細胞の代謝中に発生するラジカル及び外部の汚染源から発生するラジカルによる健康への悪影響を中和するために抗酸化物質を含む食品や飲料をより多く摂取するよう常に消費者に奨励する。抗酸化物質の健康に良い影響は、栄養学及び医学の実践で十分に証明され承認された。そのため、多くの飲料メーカーは、飲料に人工ビタミンＣやその他の抗酸化植物成分を添加して抗酸化効果を謳う。しかし、飲料にビタミン及び抗酸化物質成分が添加されたにもかかわらず、Ａｇ／ＡｇＣｌリファレンスセルを有する酸化還元電位（ＯＲＰ）計により検出した場合、人々が日常的に摂取する飲料の多くは、依然として酸化性を示す。消費者の飲料の消費習慣を変えることなく消費者に健康上のメリットを提供するために、飲料を酸化性から抗酸化性に変換することができる方法又は装置が常に望まれる。

体脂肪の減少は、良好な健康管理を保つもう一つの重要なパラメータである。健康志向の消費者は、薬を必要とせず体脂肪の減少を助けることができる食品又は飲料を好む。現在、ほとんどの社会人は、デスクワークをして座りっぱなしである。彼らのライフスタイルは、ほとんどいかなる肉体労働も伴わない。したがって、肥満は、現代社会で深刻化している問題であり、変えるのは難しい。より正確には、本当の健康問題は、体重の増加だけでなく、体脂肪／脂質の低減である。人々がライフスタイルを変え、定期的な運動をして脂肪を減らさない限り、過剰な体脂肪による健康問題は残り続け、ますます増加する健康コストを社会に課し続けることになる。今までのところ、飲料の摂取により体脂肪／脂質の燃焼を助けることができる、薬を含まない飲料は市場に存在しない。処理済みの飲料が、座りっぱなしの状態での体脂肪代謝をより促進できるようになれば、望ましいことである。

上記のような抗酸化及び脂肪減少効果という望ましい健康特性を持つ飲料は、未処理の飲料を上回らなかったとしても、おいしいことが望ましい。処理済みの飲料の味及び香りが低下したり損なわれたりすると、消費者を遠ざけるか又は惹きつけることができないので、消費者の健康を改善するという目的は達成されない。

同一の処理方法及び装置が非アルコール飲料及びアルコール飲料、特にアルコール含有量の高い蒸留酒に適用可能であることも望ましい。

アルコール飲料は、一般に不健康な飲料と思われるが、一部の研究では、適度のワインの飲用が人によっては健康に良い影響を与えることがあると報告されている。これは、アルコールが健康に良い影響を与えるからではなく、ワインに含まれる抗酸化物質による可能性がある。とは言え、ワインは確かに抗酸化物質を含むが、アルコール含有量の高い蒸留酒よりは酸化性が低いものの全てのワインのＯＲＰは依然として酸化性を示す。酸化性から抗酸化性になるようにワイン及びアルコール含有量の高い蒸留酒を処理できれば、有益なことである。

アルコールは、生理学上、肝障害を引き起こすと考えられている。アルコールが腸壁を通って血液に入ると、最初に到達する臓器が肝臓である。肝酵素は、アルコールをアセトアルデヒドに分解し、最終的に無毒な酢酸に変換する。この過程で、肝酵素の作用は、アルコールから酸への変換反応の活性化エネルギーを低減することであるが、アルコールを無毒な酢酸に変換するために自由エネルギーを依然として消耗する。体のエネルギー供給が不十分な場合、アルコールは、酢酸に完全に変換されるのではなく、不完全に変換され、弱毒性のアセトアルデヒドが過剰に発生する。アセトアルデヒドの蓄積により、肝臓を傷つけ、アルコール性脂肪肝疾患やその他の肝臓の健康問題を引き起こす可能性がある。（例えば、追加の結合振動エネルギーの形で）追加のエネルギーを処理後に飲料に蓄えることができれば、処理済みの飲料は、アルコールから酸への変換を促進して容易にし、アルデヒドの蓄積を減らすことができるため、肝臓への損傷が少なくなる。

飲料の健康効果を改善する要求に加えて、アルコール飲料を魅力的なものにし、より健康的なアルコール飲料を消費してアルコールの健康への悪影響を最小限に抑えるために、処理済みのアルコール飲料は、未処理の飲料よりも優れた口当たりと味を有するか、又は少なくとも口当たりと味の面で劣化しないことが好ましい。このように、抗酸化、脂肪代謝促進の機能を持ち、肝臓への損傷が小さいより健康的な飲料を飲用するように人々を惹きつけ、奨励する。

アルコール飲料では、より高品質のアルコール飲料とは、通常、ワインの渋味を低減し、アルコール含有量の高い蒸留酒の喉の灼熱感を低減したものを指す。現在、ワインの渋味の低減及び蒸留酒の喉の灼熱感の低減は、通常、オーク樽で数年又は数十年熟成することによって実現される。制御されるオーク樽での熟成貯蔵環境で、タンニン酸類モノマー、ワインタンパク質、アルコール、及びポリフェノール分子の複雑な重合反応が起こり、渋味及び喉の灼熱感が減少する。しかし、このような重合の進展には、当然ながら数年かかり、人工処理によってこの処理を数分、さらには数秒に短縮することができれば、ワイン業界にとって革命的なことである。

同様に、古い蒸留酒（例えば、木樽で熟成したウイスキー）は、若いウイスキーよりも、滑らかであるか又は喉の灼熱感が少ない。このような滑らかさが消費者に非常に好まれ、結果としてより高い価値を得る。２５年物のウイスキーは、１２年物以下のウイスキーよりも値段が数十倍又は数百倍高いことがある。しかし、このような滑らかさの効果を生み出すには、通常、オーク樽での数十年以上の貯蔵を必要とする。他の種類の蒸留酒についても同様である。しかし、一度蒸留酒を樽から取り出し瓶詰めすると、瓶詰めのアルコール含有量の高い蒸留酒の味、喉の灼熱感又は滑らかさを変えたり、さらに改善したりすることができない。換言すれば、高アルコール飲料（例えば、ウイスキー）は、一度オーク樽から取り出されると、さらに熟成することができない。このことは、蒸留業界では周知の事実である。したがって、瓶詰めのウイスキー又は高アルコール蒸留酒は、熟成効果をシミュレーションするために喉の灼熱感の更なる低減を可能にすることが想定される。

アルコール含有量の低い飲料（例えば、ワインや一部のアジア酒）では、喉の灼熱感は、通常、問題にはならない。しかし、若いワインの渋味は、飲用時に不良なざらざらした口当たりを生み出す。一部の瓶詰めの若いワインは、コルク栓でさらに熟成することができるが、このような渋味の低減には数年かかる。

渋味は、植物の葉又は果実から作られた飲料（例えば、お茶、コーヒーやハーブティー）にとっても典型的な問題である。このような渋味を抑制するために、非アルコール飲料に他の味（例えば、甘味料や酸味料）を添加することが一般的であるが、飲料に砂糖又は化学物質を添加することは不健康である。不健康な抑制剤を必要とせず飲料の渋味を低減して同じ口当たりと風味を維持することが望まれる。

アルコール及び非アルコール飲料の品質を向上させるという前述のニーズ及び要望を解決するべく、多くの努力がなされてきた。しかし、それらは望ましい属性のうちの１つしか得ることができず、一度に全ての属性を得ることはできない。また、それらはいずれも各効果のうちたった１つを生み出すのにも長い時間を要する。

ＵＳ ７２２０４３９Ｂ２に開示されている超音波処理は、超音波機械波を利用して分解を促進したり、オーク、ブドウ又はその他の成分の細胞壁の透過性を高めたりすることで各成分の結合を速めるものである。しかし、飲料の抗酸化又は飲料のＯＲＰを酸化性から抗酸化性へ変化させることには、何の効果もない。このような処理は、主に、瓶詰め後ではなく、ワイン又はウイスキーの製造中にブドウ、モルト、オーク又は飲料中の成分を早く抽出するために用いられる。味は、よりよく抽出することで改善される可能性があるが、灼熱感又は渋味の低減は主な処理目的ではない。

ＣＮ １２５６４２１Ｃに開示されているパルス電界（ＰＥＦ）処理は、ｋＶレベルの高電圧を印加することで、オーク、穀物、ブドウ及びその他の成分の細胞壁の透過性を高め、飲料原料中の成分をより早く抽出するものである。その効果は、超音波処理と類似し、この２つの方法を組み合わせて使用することがある。このように印加される電界は、抽出効率を高めるために固定周波数のパルス方式であってもよい。しかし、同様に飲料のＯＲＰを酸化性から抗酸化性へ変化させる機能又は能力はない。

ＣＮ ２３０５４０６ Ｙに開示されている電磁コイル電界処理は、高周波電磁信号を利用して放射ポストにより磁場エミッタを発生させるものである。放射ポストが信号を放射できるようにするために、周波数は、メガヘルツ以上であることが必要である。この特許に記載された回路は、時変周波数信号を発生しない。この従来技術では、飲料は、微弱な外部ＡＣ固定周波数電界によって処理される。このような配置を利用し、この特許の記載に基づいて、飲料の味をある程度改善することができるが、効果が顕著になるまでに数時間かかる。このような方法も、飲料を酸化性から抗酸化性に変換することはできない。この特許では、灼熱感及び渋味の口当たりの低減についても言及されていない。

上記の固定周波数波ではなく、時変電磁波を使用することを教示する他の技術もあるが、これらの技術では、依然としてインダクタンスコイルを使用する（例えば、米国特許出願第ＵＳ ２０１７／０２５５２４３９ Ａ１号）。渋味の低減をある程度改善するものの、同様に抗酸化性能を変えたり、喉の灼熱感を低減したりすることはできない。

エアブロー処理は、渦巻き、撹拌又はベンチュリインジェクタにより導入される空気を利用し、流圧と流速の逆関係により空気を飲料に巻き込む別の従来技術の方法である。空気が巻き込まれるにつれ、香りの放出レートが上がり、静的な飲料に比べて香りの嗅覚がより良くなる。放出される香りは、味蕾の感覚系に影響を与え、混乱させ、味覚が向上した錯覚を引き起こす。しかし、一度香り分子がエアブロー中に急速に放出されると、エアブローの直後に香りが顕著に減少する。この過程で、飲料のＯＲＰは、より酸化性を帯びる可能性があり、高アルコール飲料の灼熱感又はワインの渋味は減少しない。

直流（ＤＣ）電解法処理は、主に、アルカリ性水を製造するためにのみ使用される。アルカリ性水は、水のＤＣ電解のための分離膜の陰極側で発生する。陰極領域のＯＨ^－濃度のために、高いｐＨが生じる。その結果、水中に存在するＯＨ^－イオンが増加し、水のＯＲＰを抗酸化性に変換するが、アルカリ性のｐＨを伴う。アルカリ性水は、飲料の味としては望ましくない。同様に、従来の特許出願には、ワインの味のみを変えるために、３Ｖ未満の非常に低いＤＣ電圧とミリアンペア電流を使用して陽極側で酸化ラジカルを生成することが教示されている。これらの出願では、アルコール含有量の高い蒸留酒への影響、或いは、渋味、灼熱感の低減又は脂肪代謝の能力についても言及されていない。

化学物質（例えば、炭酸水素塩）を直接添加する処理では、負のＯＲＰシフト効果を生み出すが、飲料のｐＨを変化させ、味も変化させる。高アルコール飲料の灼熱感の低減又はワインの渋味の低減に効果はない。一般に、化学物質の添加は、飲料の化学的性質及び味を変化させ、好ましくない。

本発明は、飲料の種類に関係なく、液体飲料に所望の有益な効果を一度に同時にもたらすことができる飲料処理システム及び方法を提供し、上記の効果は、抗酸化、脂肪燃焼代謝の促進、アルコールの毒性作用の低減、飲み口と風味の改善を含むが、これらに限定されない。

本発明は上記のニーズを満たすために開発されたものであるので、本発明の主な目的は、飲料（特にアルコール飲料）の味と品質の楽しみを損なうことなく、１回の処理で複数の処理効果を同時に飲料に与えるための飲料処理システム及び方法を提供することである。

本発明の別の目的は、従来技術のプロセス及びシステムよりも経済的かつ便利である、複数の処理効果を飲料に同時に与えるシステム及び方法を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、即座に実現可能な複数の処理効果を飲料に同時に与えるためのシステム及び方法を提供することである。

交流（ＡＣ）及び直流（ＤＣ）成分を含む電磁界を用いて液体飲料を処理するシステムを提供することにより、本発明のこれら及び他の目的及び利点を満たす。このシステムは、
バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器と、
当該機器に給電するための電源と、
被処理液体飲料を収容する処理チャンバーと、
所定のパターンで配置され、被処理液体飲料と直接接触するように設けられた１つ又は複数の容量性エミッタペアであって、隣接する２つの容量性エミッタが所定の距離だけ離間し、それぞれ機器の第１及び第２出力端子と電気的に結合された１つ又は複数の容量性エミッタペアと、を備え、
前記機器は、被処理液体飲料にＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を印加して容量性エミッタの間に電界強度を有するパルス容量性電界を発生させるように構成され、
被処理液体飲料にバイアスされたＤＣ成分を含む時変周波数及びパルスＡＣ波電流を提供することで、被処理液体飲料に負の酸化還元電位（ＯＲＰ）シフトを発生させ、パルス容量性電界の電界強度とバイアスされたＤＣ成分の協同作用により、前記被処理液体飲料のｐＨをほぼ一定に維持する。

本発明によれば、時変周波数及びパルスＡＣ波電流、及び発生した電界のＤＣ成分は、被処理液体飲料に１つ又は複数の処理効果を引き起こすように被処理飲料にエネルギー供給する（ｅｎｅｒｇｉｚｅ）ために提供されてもよい。処理効果は、
１） 被処理液体飲料の喉の灼熱感を低減することと、
２） 被処理液飲料の渋味を低減することと、
３） 被処理液体飲料の摂取により、体脂肪／脂質燃焼代謝を高めることと、
４） アルコール成分が存在する場合、被処理液体飲料の有害毒素の作用を低減することと、
５） アルコール成分が存在する場合、被処理液体飲料の熟成効果を促進することと
のうちの１つ又は複数を含むが、これらに限定されない。

場合によっては、複数のエミッタペアを備え、複数のエミッタペアは、所定のパターンで処理チャンバーに設けられ、被処理液体飲料と直接接触するか、又は、エミッタが被処理液体飲料と直接接触する位置に一列に取り付けられてもよい。エミッタは、それぞれ機器発生器の第１及び第２出力端子と並列に電気的に結合されるように配置されるプレート又はロッドとして設けられてもよい。エミッタは、処理チャンバーのほぼ全長にわたって延びることが好ましい。

場合によっては、複数のエミッタペアは、互いに平行な列に配置される中間放電エミッタとして設けられてもよい。各エミッタは、エミッタ表面の一部が導電性コーティングで覆われ、コーティングされたエミッタ表面は、一方向に配向され、コーティングされていないエミッタ表面の間に配置されてもよい。中間放電エミッタの利点は、消費電力を低減し、効率を向上させることである。

本発明の一実施例では、隣接する２つの容量性エミッタは、エミッタ間でのキャパシタンス効果の発生を可能にするために短い距離だけ離間してもよい。この距離は、１０ｍｍ未満であってよく、６ｍｍ未満であることが好ましい。

本発明の一つの具体的な実施例では、ＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器は、所望の走査時間で時変周波数を有するＡＣ電磁波を発生するためのＡＣ波発生器と、ＡＣ波発生器と直列に電気的に結合されたＤＣバイアスユニットとを含んでもよい。ＤＣバイアスユニットは、バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生させるために、ＡＣ波発生器に伝達されるＤＣ出力を発生するように構成されてもよい。

本発明の別の実施例では、ＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器は、所望の走査時間で時変周波数を有するＡＣ電磁波を発生するためのＡＣ波発生器を含み、ＡＣ波発生器は、アンバランス時変周波数波形を生成して純粋なＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するようにプログラムされる。

有利なものとして、本発明のシステムは、被処理液体飲料のＯＲＰをリアルタイムで監視し測定するためのＯＲＰ計と、被処理液体飲料を冷却するための冷却器及び／又は被処理液体飲料を均質化するための撹拌器と、をさらに備えてもよい。

被処理液体飲料のエネルギー供給の度合いを決定するために、本発明によるシステムは、被処理液体飲料から採取した複数の連続した飲料サンプルを走査して複数のＦＴＩＲスペクトルを得るためのＦＴＩＲ分光計をさらに備えてもよく、これらのＦＴＩＲスペクトルをマッピングし分析することで、同じ吸光度ピークのピーク高さの最大垂直変化を取得してエネルギー供給の度合い、好ましくは被処理液体飲料の非熱的エネルギー供給の度合いを決定する。

好ましくは、ＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器は、バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するように構成されてもよく、当該電磁波は、
・ 方形波、正弦波、矩形波又は三角波から選択される波形と、
・ 約１００Ｈｚ～１，０００，０００Ｈｚ、好ましくは５００Ｈｚ～１０，０００Ｈｚの周波数と、
・ １Ｈｚ～１０００Ｈｚ、好ましくは１０Ｈｚ～１００Ｈｚの走査周波数と、
・ 最大ＡＣピーク電圧の半分よりも小さいバイアスされたＤＣ成分の最大ピーク電圧と
のうちの１つ又は複数を有する。

本発明の別の側面は、
バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するステップと、
被処理液体飲料にＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を印加してバイアスされたＤＣ成分を含む時変周波数及びパルスＡＣ波電流を提供するステップと、を含み、
バイアスされたＤＣ成分を含む時変周波数及びパルスＡＣ波電流が、所定のパターンで配置され、液体飲料と直接接触するように設けられた１つ又は複数の容量性エミッタペアに伝達されることにより、容量性エミッタの間に電界強度を有するパルス容量性電界を発生させ、被処理液体飲料に負の酸化還元電位（ＯＲＰ）シフトを発生させ、パルス容量性電界の電界強度とバイアスされたＤＣ成分の協同作用により、当該被処理液体飲料のｐＨをほぼ一定に維持する、交流（ＡＣ）及び直流（ＤＣ）成分を含む電磁界を用いて液体飲料を処理するための方法を提供する。

本発明によれば、この方法は、液体飲料の導電率を測定して当該液体飲料の処理に適したエミッタを選択するステップ、及び／又は、飲料処理のフィードバック制御として、被処理液体飲料のエネルギー供給の度合い（好ましくは非熱的エネルギー供給の度合い）を決定するステップをさらに含んでもよい。

本発明の一つの好ましい実施例では、決定ステップは、
被処理液体飲料から複数の連続したサンプルを採取するステップと、
複数の連続したサンプルをそれぞれ表す複数のＦＴＩＲスペクトルを得るステップと、
同じ吸光度ピーク（例えば、ＯＨ結合の吸光度ピーク）について複数のＦＴＩＲスペクトルをマッピングし分析して、同じ吸光度ピークのピーク高さの情報を収集するステップと、
複数のＦＴＩＲスペクトルにおける同じ吸光度ピークの最低及び最高のピーク高さに基づいてピーク高さの最大垂直変化を決定するステップと、を含み、
ピーク高さの最大垂直変化は、被処理液体飲料のエネルギー供給の度合いを反映する。

場合によっては、本発明の方法は、飲料処理のフィードバック制御として被処理液体飲料のＯＲＰをリアルタイムで監視し測定するステップをさらに含む。

従来技術で得られるプロセス及びシステムは、通常、ある１つ特定の問題を解決するために設計されたものであり、複数の関連する問題を解決するのに不十分である。それに対して、本発明のシステム及び方法は、柔軟性がより高く、複数の問題を解決して所望の飲料処理効果を同時に得ることができ、これによってシステムのサイズ及び処理コストが顕著に削減される。本発明によれば、ＤＣバイアス時変波を用いてパルス容量性電界を発生することは、飲料が容量性電界とパルスＡＣ及びＤＣ成分との複合影響を同時に受けるため、ｐＨを顕著に変化させることなく液体飲料に抗酸化効果（即ち、ＯＲＰの負方向におけるシフト）を発生させるユニークな方式である。このような方式で飲料を処理した後、様々な処理効果を効果的に得ることができる。重要なのは、飲料が酵素のＲＥＤＯＸ反応に使用可能なＲＥＤＯＸ（還元／酸化）エネルギーを有し、特にＲＥＤＯＸエネルギーがアルコール飲料中のアルコールの酢酸への変換を促進できることである。

以下、図面を参照して本発明の概念及び構造を説明する中で、本発明の目的、特徴、利点及び技術効果をさらに説明する。図面は、本発明を例示的に説明するためのものであり、本発明をあらゆる面で限定しない。

以下の詳細な説明において図面を参照する。図面において、各図を通して同一の参照符号は同一の部材を表す。
本発明の第１実施例により構成される飲料処理システムの例示的な構造の模式図であり、エミッタは、「小間隔エミッタペア」配置である。 本発明の第２実施例により構成されるエミッタの代替構造であり、エミッタは、「中間放電エミッタアレイ」配置である。 本発明の第３実施例により構成されるエミッタの別の代替構造であり、エミッタは、「大間隔エミッタペア」配置である。 本発明によるバイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器の例示的な構造である。 図４Ａに示す構造によって発生する波形である。 本発明によるバイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器の別の例示的な構造である。 それぞれ図５Ａに示す構造によって発生する純粋な波形及びＤＣバイアスされた波形である。 ２つの異なるバルク水のサンプルのＦＴＩＲ ＯＨ結合ピーク強度の垂直変化を描く。 処理済みと未処理のウイスキーのサンプルのＦＴＩＲ ＯＨ結合ピーク強度の垂直変化を描く。

好ましい実施例で本発明を説明し記述したが、ＡＣ及びＤＣ成分を含む電磁界を用いて液体飲料を処理するシステムは、多くの異なる配置、サイズ、形態及び材料で製造することができる。

本明細書で使用する「液体飲料」という用語は、液状の非アルコール飲料及びアルコール飲料を意味してもよい。

本明細書で使用する「容量性エミッタ」という用語は、重畳された時変周波数電磁波を利用して一対の容量性エミッタにわたって発生するパルス容量性電界により液体飲料にエネルギー供給することができる素子を意味してもよい。

本明細書で使用する「即時」又は「即座」という用語は、顕著な処理効果を一度に発生させる時間を意味してもよく、飲料１Ｌに対して通常０．５～５分間である。時間の変化は、アルコール、タンニン酸類の含有量及び原料などの飲料成分の違いに大きく依存する。

本明細書で使用する「負のＯＲＰシフト」という用語は、本発明の処理後に液体飲料のＯＲＰがより負のＯＲＰ読み取り値にシフトすることを意味してもよい。例えば、＋３００ｍＶから０ｍＶ、さらに－２００ｍＶへの段階的なシフトは、ＯＲＰの負シフトである。

本発明は、後述するように、飲料の種類に関係なく、様々な所望の処理効果を一度に同時にかつ即座にもたらすことができる。

灼熱感及び渋味がなく非常に良質な熟成アルコール飲料であっても、当然ながら、そのＯＲＰは依然として酸化が必要であり、脂肪燃焼代謝を促進することはできない。本発明の処理を受けたアルコール飲料は、良質なアルコール飲料をさらに健康にするものである。

本発明の同じシステムは、異なる種類の飲料（アルコール飲料、及び水を含む非アルコール飲料）の処理に適用し、様々な処理効果を同時にかつ即座に実現することができる。これによって、飲料処理の操作及び製造コストが削減される。

瓶詰めの蒸留酒（例えば、ウイスキー）の喉の灼熱感は、それ以上変えることができないことが長年にわたって認識されてきました。本発明は、ウイスキー、ブランデー、中国モウタイ酒などのような瓶詰めの蒸留酒の味をさらに改善し、灼熱感を低減することができる画期的なものである。

本発明の一つのユニークな特徴は、ＯＲＰをフィードバック制御パラメータとして使用して所望の飲料品質を生み出すことである。ＯＲＰフィードバック制御パラメータを使用して飲料品質を最適化し、瓶詰めの蒸留酒及びワインの処理を可能にすることで、自然熟成を数年又は数十年待ったり、環境が制御される大きなオーク樽で貯蔵したりする必要がなく、家庭又は飲食（Ｆ＆Ｂ）店で即時に自分の蒸留酒やワイン、カクテルを作ることができる。パブ、レストラン、又はＦ＆Ｂ店の革新的なビジネスソリューションとなる。

未処理の飲料に比べると、本発明は、飲料の賞味期限を非常に長く維持することができる。これには処理後に良好な抗酸化性、灼熱感、渋味及び味を維持することが含まれる。賞味期限は、家庭、商業及び工業用途にとって重要な考慮要因である。

本発明の処理を受けたワインでは、完全に消費されていない場合、残ったワイン（真空にせずにコルクでボトルに貯蔵するが、冷蔵庫で保管する）は、２ヶ月を超える期間でも依然として良好な味を維持する。これによって、軽いワイン飲料にとって非常に便利である。同じ方法を未処理のワインに適用すると、未処理の残ったワインは、わずか数日で酸っぱくなり、「腐ってしまう」ことがある。

本発明のシステムは、大きなスペースを取らずに家庭用に適した小型のユニットであり、又は、商業のＦ＆Ｂ店又は大規模な工業用途に使用するためにスケールアップされてもよい。

図１～５Ｃ及び対応する以下の説明は、液体飲料を処理することで上記のような様々な処理効果を発生させるための方法及びシステムに関する。図６Ａ～７Ｂ及び対応する以下の説明は、飲料処理のフィードバック制御として被処理液体飲料の非熱的エネルギー供給の度合いを検出し決定する方法に関する。

ここで図面を参照すると、図１には、本発明の第１実施例により構成されるシステム１００が示されている。この実施例では、システム１００は、閉ループ回路であり、ＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器１１０を備える。機器１１０は、交流（ＡＣ）波発生器１１２と、ＡＣ波発生器１１２にＤＣ成分を提供するための定直流電源である直流（ＤＣ）バイアスユニット１１４とを含む。

システム１００は、処理される液体飲料１２５を収容するための処理チャンバー１２０をさらに備え、前記処理は、上記のような様々な処理効果を発生させることを目的とする。処理チャンバー１２０は、開放されていても閉鎖されていてもよい。複数の容量性エミッタペアは、機器１１０と並列に接続され、処理チャンバー１２０に収容される液体飲料１２５に浸される。エミッタは、液体飲料１２５を循環させる配管系に沿って一列に取り付けられ、液体飲料１２５と直接接触してもよい。図１に示すように、エミッタペアの容量性エミッタ１２２は、機器１１０の第１出力端子１１３と電気的に結合され、エミッタペアの容量性エミッタ１２１は、機器１１０の第２出力端子１１５と電気的に結合されている。エミッタ１２１、１２２がそれらの間に相互作用を発生させるように狭い間隔で配置されることにより、回路全体のＲＬＣ（抵抗、インダクタンス及びキャパシタンス）成分が容量効果によって支配されて、液体飲料１２５を処理するための、エミッタ１２１、１２２を横切る電界強度を有する容量性電界を発生する。容量効果は、負のＯＲＰシフト及び／又はその他の処理効果に不可欠である。

処理チャンバー１２０は、非鉄材料、好ましくは非金属材料で製作することができる。金属チャンバーを使用する場合、金属材料による電磁界の吸収を防ぐために、チャンバーの内面は、電気的に絶縁する必要がある。

エミッタ１２１、１２２及びそれらの液体飲料１２５における配置は、有益な処理効果を得るのに重要である。操作者又は消費者の安全使用に影響を与えることなく、非常に高い時変電磁界勾配を発生させることが肝要である。この問題を解決するために、６０Ｖ未満の安全な動作電圧内で、エミッタ１２１、１２２は、数ミリメートル（ｍｍ）の非常に小さな間隔で配置されることが好ましく、これは「小間隔エミッタペア」配置と呼ばれる。間隔が小さいほど、飲料の処理時間が短い。しかし、より長い飲料の処理時間が許容される場合、隣接する２つのエミッタ間の間隔を広げることができるが、容量効果が依然として存在することを保証する。また、エミッタ１２１、１２２は、被処理液体飲料１２５と直接接触し、好ましくは処理チャンバー１２０の全長にわたって延びる。液体飲料は、パルス容量性電界によって処理されるために、エミッタペアの間隔に沿って流れる。

図２には、「中間放電エミッタアレイ」配置と呼ばれるエミッタの別の配置が示されている。図示のように、複数のエミッタペアは、処理チャンバー２２０内に互いに平行に列をなして配置される中間放電エミッタ２２１、２２２として設けられる。各中間放電エミッタ２２１、２２２は、エミッタ表面の一部が導電性コーティングで覆われ、コーティングされたエミッタ表面２２３は、一方向に配向され、コーティングされていないエミッタ表面２２４の間に配置される。コーティングされたエミッタ表面２２３は、エミッタ表面全体の半分だけ、又は任意の適切な長さを占めることができ、中間放電エミッタアレイ配置では、中間放電エミッタ２２１、２２２はワイヤで接続されていない。放電に必要なエネルギーが低いため、波は、優先的にコーティングされたエミッタ表面２２３でのみ放電する。このような中間放電エミッタアレイ配置は、波電流がエミッタペア間に１回しか放電できない小間隔エミッタペア配置とは異なり、放電してエミッタに再入する波を数倍増やすことが可能になる。中間放電エミッタ２２１、２２２では、中間放電エミッタ２２１、２２２の数に応じて同じエミッタペアからの同じ量の波電流がより多くの回数、エミッタ表面に入り、並びに再入する。したがって、同じ処理効果を発生させるために、このような配置ではエネルギー入力量が大幅に削減される。

中間放電エミッタ２２１、２２２の数は、処理チャンバー２２０のサイズが許容し、取り付けを妨げない限り、任意の数であってもよい。

典型的には、小間隔エミッタペア配置及び中間放電エミッタアレイ配置における隣接する２つのエミッタは、導電率が５００μＳ／ｃｍ未満の飲料の処理に適した容量性電界を発生するように、１０ｍｍ未満、好ましくは６ｍｍ未満の距離Ｄだけ離間する。

導電率の高い飲料には、いわゆる「大間隔エミッタペア」配置が用いられ、隣接するエミッタは、比較的大きな距離で離間し、エミッタは、エミッタ表面積が小さくなるように設計されることが好ましい。小間隔エミッタペア配置の代わりになるこのような配置の例は図３に示され、図３には、大きな距離Ｄ１で離間し処理チャンバー３２０に収容される一対のエミッタプローブ３２１、３２２が示されている。距離Ｄ１は、１０ｍｍよりも大きく、好ましくは１２ｍｍ以上である。エミッタ表面積の減少及びエミッタの間隔の増加につれて、エミッタ間の電流が減少し、適切なサイズの定電流トランスと組み合わせることで導電率が６０００μｓ／ｃｍと高い飲料を処理する。

本発明によれば、容量性エミッタは、金、白金めっきチタン、ニオブのような消耗率の低い材料又はそれらの任意の組合せで製作される。酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化チタンのような他のコーティング材料も、処理チャンバーに設けられると、エミッタの材料として使用するのに適している。ホウ素ドープダイヤモンドは、過塩化物を含む飲料を処理するために使用することができ、上記の飲料は、ココナッツウォーター、ミネラルウォーター、塩味飲料などを含むが、これらに限定されない。飲料中に時変周波数パルス電磁界のＤＣ成分によって発生するＤＣイオン電流により、白金めっき又は導電性金属酸化物のコーティング電極を使用すると、これらの種類の飲料は、次亜塩素酸塩又は塩素ガスを生成する。ドープされたダイヤモンド電極では、ダイヤモンド電極の表面での塩素生成過電圧は非常に高い。これによって、塩素含有飲料を処理する際の塩素又は次亜塩素酸塩の生成を防ぐ。

グラファイト、グラフェン、ケイ素鉄のような半消耗材料も、ゆっくりと溶解する材料がユーザに受け入れられ、かつ健康上の問題がない限り、エミッタの材料として使用することができる。

本発明では、溶解したマグネシウム又は亜鉛イオンが特定の消耗目的で使用される場合、マグネシウム、亜鉛又は他の金属のような快速消耗材料を使用することができる。

エミッタ１２１、１２２、２２１、２２２、３２１、３２２の形状は、機器１１０内の利用可能なスペースに合わせて２次元又は３次元の様々な形態の幾何学的形状であってもよく、格子形態、プレート、バー、ロッド、同心円柱、同軸管、単層若しくは多層、又は繰り返すペアリング層を含むが、これらに限定されない。

エミッタペアのエミッタ間の相対表面積は、異なる種類の飲料に異なる効果をもたらすために調節することができる。より多くの酸化を必要とする飲料には、２つのエミッタの表面積比が小さい方が好ましく、その逆も同様である。

エミッタのサイズは、飲料の装入量とＯＲＰ、灼熱感と渋味の低減の目標処理要求に応じて変えることができる。

ＡＣ波発生器１１２は、電源と電気的に結合され、所望の操作時間で時変周波数を有するＡＣ電磁波を発生するために構成される。図１及び４Ａに示すように、ＡＣ波発生器１１２は、ＤＣバイアスユニット１１４と直列に電気的に結合される。ＤＣバイアスユニット１１４は、所定のＤＣバイアス電圧を有するＤＣ出力を発生するように構成される。ＤＣ出力は、ＡＣ波発生器１１２に伝達されることにより、バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生させる。一般に、ＤＣバイアス電圧は、時変パルス波電圧よりも低く、可変又は固定であってもよい。したがって、ＤＣバイアス電圧は、異なる現場処理要求に合わせて調節することができる。

好ましくは、本発明で使用する発生する時変周波数電磁波は、周波数が１００Ｈｚ～１，０００，０００Ｈｚの範囲であってもよく、好ましくは５００Ｈｚ～１０，０００Ｈｚの範囲であり、走査周波数が約１～１０００Ｈｚの範囲、好ましくは１０Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲であり、０．５アンペア～３００アンペアの範囲の電流の二乗平均平方根出力を有し、家庭から大規模な工業用途にまで使用される。図４Ｂには、図４Ａの機器１１０によって発生する波形が示されている。波形は、正方形、三角形、矩形、正弦形又はランダムな形であってもよいが、好ましくは正方形であることが理解されるべきである。

ＤＣバイアスユニット１１４は、スイッチモードＤＣ電源、充電式ＤＣ電池又はＡＣ－ＤＣ整流器電源から選択することができる。充電式ＤＣ電池をＤＣバイアスユニット１１４として使用すると、極めて純粋なＤＣ出力を発生することができ、極めて純粋なＤＣソースを必要とするいくつかの用途に特に適している。

図５Ａ～５Ｃには、機器１１０の可能な代替案が示されている。図示された機器２１０は、所望の走査時間で時変周波数を有するＡＣ電磁波を発生するためのＡＣ波発生器２１２を含む。この実施例では、ＡＣ波発生器２１２は、アンバランス時変周波数波形を生成して純粋なＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するようにプログラムされる。図５Ｂには、純粋なＡＣ電磁波の形態が示され、図５Ｃには、機器２１０によって発生する純粋なＤＣ成分を含む波形が示されている。

機器１１０の別の代替案は、所望の走査時間で時変周波数を有するＡＣ電磁波を発生するように１つ又は複数のインダクタンスコイルを駆動するＡＣ波発生器と、ＤＣ電解装置とを含んでもよい。この実施例では、インダクタンスコイルは、処理チャンバーの内部又は外部に置くことができるが、処理チャンバー内の電磁界の遮蔽を防ぐために、このチャンバーは非金属でなければならない。

ここで再び図１を参照すると、システム１００は、液体飲料１２５を処理チャンバー１２０に送るための飲料リザーバ１４０と、最良かつ最適な処理を達成するようにＯＲＰフィードバックとして液体飲料１２５のＯＲＰをリアルタイムで監視し測定するために構成されるＯＲＰ計１３０と、をさらに備える。ＯＲＰ計は、Ａｇ／ＡｇＣｌリファレンスセル（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｃｅｌｌ）のタイプである。一度液体飲料の負のＯＲＰシフトが遅くなり、最も負のＯＲＰに近づくならば、それは最適な処理が達成されたことを示し、処理を停止すべきである。明らかに、正確な最適ＯＲＰ読み取り値は、異なる種類の飲料、さらには同じ種類の飲料の異なるバッチ間で異なる。最適な味も人によって異なる。したがって、ユーザは、まず自分の好みの処理結果を試飲することによって最適ＯＲＰ読み取り値を決定し、その後、上記のＯＲＰ読み取り値をその後の処理に使用することができる。

ＯＲＰ計１３０のＯＲＰ読み取り値がユーザに見えるので、ＯＲＰフィードバックは手動で制御することができる。又は、ユーザは、所望のＯＲＰ終了値を設定でき、所定のＯＲＰ値に達すると、システム１００は、処理を自動的に停止することができる。ＯＲＰフィードバックに加え、同じ飲料を大量に処理する場合、処理は、使いやすいように、タイマー制御することもできる。処理のＯＲＰフィードバック又はタイマー制御をよりよく実現するため、システム１００内の飲料リザーバ１４０と処理チャンバー１２０との間で液体飲料１２５を循環させて処理チャンバー１２０内の飲料をより良く混合して循環させるために循環ポンプ１６０が設けられる。

撹拌器（例えば、磁気撹拌器、不図示）は、処理チャンバー１２０及び／又は飲料リザーバ１４０に設けられてもよく、被処理飲料１２５の均質化を促進するために用いられる。磁気撹拌器は、内部に設けられ、外部の回転極性インダクタンスコイルの配置によって発生する回転磁界を受けるときに飲料内の小さな磁気バーを回転させることによって動作する。本分野で知られている他の方法により、複数のインダクタンスコイルを交互に励起することで回転磁界を発生することができる。例えば、固定のＤＣ又はＡＣ電流によって励起することができる。回転磁界による効果は、飲料をより良く混合するのに寄与し、回転磁界は、水分子クラスターの生成にも寄与する。これによって、ＯＲＰに弱い負の抗酸化シフトを発生させることができ、撹拌効果により飲料中の香りの放出も改善される。したがって、磁力撹拌器は、本発明の処理システムに組み込まれると有用である。

本発明の一つの特徴は、被処理液体飲料のエネルギー供給の度合いを決定することである。被処理液体飲料のエネルギー供給の度合いは、飲料が所望のエネルギーレベルまで十分に処理されたか否かの指標を示し、そのため、飲料処理のフィードバック制御として使用することができる。図６Ａ及び６Ｂには、バルク（ｂｕｌｋ）水Ａ及びバルク水Ｂのサンプルを使用して水のエネルギー供給の度合い（好ましくは非熱的エネルギー供給の度合い）を決定する基本原理が模式的に示されている。

バルク水Ａの非熱的エネルギー供給の度合いの決定は、以下のことを含む。バルク水Ａから５つの連続したサンプルを採取し、その後、これらの５つのサンプルを連続的に走査してそれぞれのＦＴＩＲスペクトルを得る。次いで、これらのＦＴＩＲスペクトルをすべてマッピングし、それらのＯＨ結合の吸光度ピークを分析してＯＨ結合の吸光度ピーク高さに関する情報を収集する。５つのＦＴＩＲスペクトルのＯＨ結合の吸光度ピークの最低及び最高のピーク高さの垂直変化Δｈを決定し、このパラメータΔｈは、水のＯＨ結合振動エネルギーの活性／動的状態を表す。同じ手順をバルク水Ｂに適用し、図６ＢにＯＨ結合の吸光度ピークの最低及び最高のピーク高さの垂直変化Δｈを描く。

バルク水Ｂはバルク水Ａよりも垂直変化Δｈが大きいことが明らかであり、バルク水ＢのＯＨ結合振動エネルギーがバルク水Ａの振動エネルギーよりも高いことを示している。最低と最高のピーク高さの間の変動が大きいほど、ＯＨ結合の引力及び水分子結合間の相互作用の水の異なる部分での即時的な動的変化がアクティブである。

図７Ａ及び７Ｂは、本発明のシステム１００による処理の前後のウイスキーのＦＴＩＲスペクトルを描き、上記のバルク水に対する測定手順に従うことで得られるものである。

具体的には、何の処理も受けない又は外部要因（例えば温度）が変化しない未処理のウイスキーから１ｍｌピペットで滴下したサンプルを３つ採取し、ＦＴＩＲ分光計により走査する。未処理のウイスキーの３つのサンプルのそれぞれは、図７Ａの左図に示すように、異なるＯＨ結合の吸光度ピークを示す。ウイスキーが本発明のシステム１００のパルス電界及びＤＣ成分によって処理された後、処理済みのウイスキーから取り出された１ｍｌピペットで滴下した３つのサンプルが収集され、ＦＴＩＲ分光計により走査される。処理済みのウイスキーの３つのサンプルのそれぞれも、図７Ｂの左図に示すように、異なるＯＨ結合の吸光度ピークを示す。再び、図７Ａ及び７Ｂにおける垂直変化Δｈをそれぞれ決定する。図７Ｂにおける垂直変化Δｈは図７Ａにおける垂直変化Δｈよりもはるかに大きいことが明らかであり、このウイスキーが確かに本発明のシステム１００によって顕著にエネルギー供給されることを示している。

ＯＨ結合に加えて、類似する挙動を示す他の結合ピークが存在するが、それらの結合振動エネルギー状態がＯＨ結合振動ほど動的ではない可能性があるため、ＯＨ結合ピークほど顕著ではない。しかし、同じマッピング、分析原理及び方法は、依然としてＣ＝Ｏ、Ｃ－Ｈ、Ｃ＝Ｈなどの他の種類の結合のエネルギー供給の決定に適用できる。

ＦＴＩＲ分光学によりＯＨ結合の励起をマッピングし分析することで飲料のエネルギー供給の度合いを決定する方法は、非熱的分子結合エネルギー励起のフィードバック制御測定のために、独立したユニットとして外部に使用するか、又は、本発明の処理システム１００全体に統合することができる。あるいは、複数のＦＴＩＲ分光計は、複数のサンプルを同時に走査するために使用することもでき、自動サンプリングのオンライン分析測定に適するように変更することもできる。

再び図１を参照すると、冷却器１５０は、特に高伝導性の場合に処理中の発熱問題を解決するためにシステム１００に取り付けられ、このような場合に、液体飲料１２５の温度は上昇する可能性があり、そして、処理を放置すると、オーバーヒートが発生する可能性がある。飲料温度の上昇（特にワインの場合）は望ましくないことであり、冷却器１５０は、処理後の液体飲料１２５を冷却するために設けられる。冷却器１５０は、リザーバ１４０に貯蔵される飲料又は配管系を流れる飲料を冷却するように取り付けることができる。家庭用機器内の利用可能なスペースは限られるので、処理後の飲料を冷却するためにコンパクトな熱電冷却器を選択することができる。

図１には、液体飲料１２５が流動的に処理されるシステム１００が示されている。特に、ポンプ１６０及び関連する配管は、処理チャンバー１２０に含まれる液体飲料１２５を循環させるように取り付けられる。本発明のシステムを使用することにより静的な条件で液体飲料１２５を処理してもよい。静的の場合、ポンプ又は関連する配管系を必要とせず、静的な液体飲料１２５は、処理チャンバー１２０に収容されて処理を受ける。ＯＲＰ計１３０は、処理チャンバー１２０に取り付けられ、ＯＲＰ計１３０にクーラージャケットを被せてもよく、又は、必要に応じて冷却器を冷却処理するのに適した他の冷却システムを採用してもよい。

飲料の導電率に関する処理パラメータ
本発明は、導電率が１０μＳ／ｃｍと非常に低いウォッカから、導電率が３０～６０μＳ／ｃｍのウイスキーとブランデー、導電率が数百の範囲にある水／お茶／コーヒー、導電率が２０００～４０００μＳ／ｃｍのワイン、導電率が６０００μＳ／ｃｍと非常に高いココナッツウォーターまで、様々な飲料を処理することができる。導電率の範囲変化がこのように大きく、エミッタ表面と時変容量性電界におけるＤＣ成分の間が緊密に近接するため、同じ処理チャンバー及びエミッタ配置を使用すると、エミッタ間の電流変化は最大６００倍異なることがある。本発明によれば、飲料の導電率は、飲料の種類に応じて手動で分類することができ、特に家庭用に適しており、あるいは導電率の読み取り値を手動で測定することにより分類することができる。導電率センサーを使用することにより自動的に分類することもできる。

通常、導電率が５００μＳ／ｃｍ未満の飲料は、図１及び２に示す低導電率の飲料のために設計される小間隔エミッタペア配置における処理チャンバーとグループになることができる。導電率が５００μＳ／ｃｍを超える飲料は、図３による大間隔エミッタペア配置における処理チャンバーで処理することができる。

しかし、導電率が５～５００μＳ／ｃｍの範囲であっても、異なる種類の飲料の電流変化は大きい。本発明は、出力電圧を自動的に調節してＡＣ波発生器に供給される定電流を維持する定電流電源を使用することによりこの問題を解決する。このような定電流の供給により、飲料の導電率が変化していても、波発生器が溶けず、持続的な処理が保証される。また、最も高い導電率の処理で発生する最大電流に耐えられるものであれば、より大きなサイズの定電圧電源を使用することが可能になる。

本発明に使用される適切な電源は、処理機能を効果的にカバーするために以下の範囲にあることが好ましい。
・ 様々な飲料の導電率が一定の狭い範囲にのみ制限されると、６０Ｖ未満の定電圧電源を使用することができ、この一定の電源電圧及びこのように発生する電流負荷は、電源に過負荷をかけ、飲料を過度に処理することはない。
・ 好ましくは、定電流電源は、飲料の導電率の変化に応じて予め設定された制限値を超えないように電流出力を制御するために用いられる。
・ 電源は、シリコン全波又は半波ブリッジ整流器を用いたパルススイッチング整流器タイプ又はインダクタンスコイル巻線トランス整流器、或いは、乾電池又は湿電池からの簡単なＤＣ電源であり得る。
・ 電源は、空冷式又は油冷式であり得る。

本発明では、上記した複数のエミッタ配置と組み合わせて使用する複数の処理チャンバーを配置することができ、このような組合せは、ＤＣバイアスパルス波を発生するための同一かつ単一の機器１１０を共有するために本発明の１つのシステムで提供することができる。導電率の変化が大きい多くの異なる種類の飲料を処理する必要がある場合に特に有利である。

ＯＲＰフィードバック制御
上記のように、ＯＲＰ読み取り値は、飲料、例えば本発明によるワイン及びアルコール含有量の高い蒸留酒の最適な処理結果を確認するために用いられる。最適な処理結果は以下のことを意味する。
・ 飲料のＯＲＰ値が最も強い抗酸化性に近い。
・ 灼熱感がほぼ最適レベルまで減少する。
・ 飲料の味と香りがよく広がり、より全面的な味と香りを提供する。

飲料に本発明の処理を施すことにより、水、アルコール、アルデヒド、酢酸、エステル分子のより多くの重合を引き起こし、より多くの電子供与重合及びクラスター化した分子を形成する。少なくなる重合されていないアルコール分子を有する重合及びクラスター化した分子は、喉の灼熱感と渋味の低減に大きく貢献する。これらの重合過程において、特に水分子クラスターの再配列により、より多くの電子供与クラスターポリマーを生成するので、飲料のＯＲＰ読み取り値は、より多くの負性又は抗酸化性を示す。

通常、アルコール飲料を処理する初期段階では、飲料のＯＲＰは、抗酸化の負のＯＲＰ読み取り値に非常に迅速にシフトすることができる。しかし、処理を続けると、ＤＣ成分によるＯＨ^－及びＨ^＋イオンの継続的な生成によっても、酢酸、エステルなどを含む酸化副生成物を生成する。この段階で、酸と重合するための活性が十分で結合振動エネルギーが高いポリフェノール、タンニン酸類、アルコールなどが存在しなければ、酸が過剰になる。過剰な酸は、負のＯＲＰシフトのレートに影響を与え、負シフトを遅らせる。最も負のＯＲＰ電位に達した後、ＯＲＰは反転し始め、正の酸化ＯＲＰ方向へ移動する。この段階で、過剰な酸の生成により、アルコール飲料の味が変化し、薄すぎたり、酸っぱすぎたりし、熟成しすぎたワイン又は酸素ガスに過度にさらされた飲料の典型的な特徴と味を示す。

上記の処理挙動を考慮し、ＯＲＰ計１３０がＯＲＰ変化をリアルタイムで監視するために設けられる。一度飲料の負のＯＲＰシフトが遅くなり、最も負のＯＲＰ電位に近づくならば、それは本発明の最適な処理が実現されたことを示し、処理プロセスを停止すべきである。明らかに、正確な最適ＯＲＰ読み取り値は、異なる種類の飲料、さらには同じ種類の飲料の異なるバッチ間で異なる。最適な味も人によって異なる。したがって、ユーザは、まず自分の好みの処理結果を試飲することによって最適ＯＲＰ読み取り値を決定し、その後、飲料を再び試飲する必要なく、上記のＯＲＰ読み取り値をその後の処理に使用することができる。

上記のように、ＯＲＰ読み取り値がユーザに見えるので、ＯＲＰフィードバックは手動で制御することができる。又は、ユーザは、所望のＯＲＰ終了値を設定でき、最適ＯＲＰ値に達すると、本発明のシステム１００は、処理プロセスを自動的に停止することができる。ＯＲＰフィードバックに加え、同じ飲料を大量に処理する場合、処理は、使いやすいように、タイマー制御することもできる。したがって、ＯＲＰフィードバックにより、飲料の最良かつ最適な処理が可能になる。

飲料の分子振動エネルギーの非熱的励起の測定
エネルギーは複数の形で存在することが知られているが、すべての形は、ギブス（Ｇｉｂｂｓ）自由エネルギーの枠組みの中にある。エンタルピー（熱エネルギー）及びエントロピー（非熱的エネルギー）は、ギブス自由エネルギーの概念における２つの要素である。熱エネルギーは、最も一般的な形であり、温度計で検出及び測定できるが、非熱的エントロピーエネルギーは、そうではない。エントロピーは、分子結合エネルギーの励起を特徴とする非熱的エネルギーである。エントロピーエネルギーには、化学物質／濃度勾配エネルギーを含む結合振動及び回転運動エネルギーが含まれる。水又は水を含む飲料の場合、ＯＨ結合振動エネルギーは、臨界励起であるが、このような励起は、熱又は温度測定により検出できない。エントロピーの存在は、化学反応、特に多くの生化学的プロセス／反応の多くの面に影響を与える。

多くの研究及び技術作業では、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）スペクトルにより水及びその他の物質の結合振動エネルギー状態を検出するが、どのように静的なバルク液体の動的結合振動状態を決定する方法に正しく適用するか、又は、バルク液体がいつ外部励起、例えば本発明のエントロピー処理を受けるかについては言及されていない。

従来のＦＴＩＲ分光計はＯＨ結合の吸光度ピークを検出できるが、ＦＴＩＲスペクトルの１回の走査を使用する従来の教示及び方法は、液体サンプルのＯＨ結合振動エネルギーがエネルギー供給されたか否か、又は最大のエネルギーレベルに達したか否かを決定することができない。

一部の用途、特に飲料処理の大規模な工業用途では、エントロピーエネルギーの観点から、飲料が所望のエネルギーレベルまで十分に処理されたか否かを検出することは必要かつ有利である。

本発明のシステム及び方法は、水又は飲料のエネルギー供給の度合いを有利に検出し決定し、処理のフィードバック制御として使用するか、処理が所望の処理レベルに達したか否かを決定するために使用することができる。特に、本発明には、同じ吸光度ピークについて同じ飲料から得られたサンプルの複数のＦＴＩＲスペクトルをマッピングし分析して、結合振動エネルギーの励起状態を検出することが教示されており、さらに重要なのは、上記のように非熱的励起のレベルを検出し測定することである。

従来技術の技術研究論文及び出版物では、通常、１つのサンプルを使用し、ＦＴＩＲ吸光度又は透過率グラフに描き、＋／－３３００～３６００の波数範囲でこの測定目的のためのＯＨピークが１つだけ存在する。ＦＴＩＲスペクトルの単一線／単一ピーク表現の従来の教示は、通常、温度ごとに論理的又は概念的な表現としてスペクトル線を１つだけ示し、実際のＯＨ結合振動エネルギー状態を示すことができず、サンプルの活性又はダイナミクスを反映することもできない。飲料工業又は従来技術には、ＦＴＩＲ曲線スペクトルにおける垂直ピークの変動を使用するマッピング方法について何の教示もない。従来技術には、同じバルク液体から採取した複数のサンプルを連続して走査することにより水又は飲料の非熱的エネルギー供給を検出することについても言及されていない。むしろ、従来技術には、水のＯＨピークがＤ_２Ｏ／Ｈ_２Ｏの濃度変化により広くなり得るか、又は、外部の入力を受けた場合にＯＨピークが１つの単一の応答しか発生できないことが教示されている。しかし、本発明以前には、外部状態／エネルギーの変化がなくても、水のＯＨ結合ピーク自体がこのように不安定であるため、１つの単一の吸光度ピーク値又は単一のＦＴＩＲ走査で表すことができないという概念又は教示はない。

本発明は、複数のＦＴＩＲスペクトルに静的な条件での又は外部エネルギーによって励起されるときの水又は飲料のＯＨ結合振動エネルギー状態をマッピングすることを提案する。同じバルク水から複数の連続したサンプルを採取してＦＴＩＲスペクトル走査を行うとき、静的な条件下に保たれても、水又は飲料サンプルのＯＨ結合ピーク吸光度が変化し、エントロピーエネルギーの性質が不安定であることを示し、これは、水のＯＨ結合ピーク吸光度値が不安定で変動するからである。この方法によりＯＨピーク強度の軌跡を描く。より多くの連続したサンプルをＦＴＩＲで走査すると、より多くのピークが検出され、マッピングされる。ピーク強度の軌跡をマッピングすることにより、通常、ピークの直線状の垂直線を観察できる。又は、いくつかの異なる励起方法では、ピークトレイル（ｐｅａｋ ｔｒａｉｌ）がよりランダムな順序であると、ピークポイントの輪郭／境界をマッピングすることができる。

吸光度ピークの高さ／強度の垂直変化は、結合振動エネルギーの振動状態の変化を反映することができる。吸光度ピーク高さの垂直変化を決定するには、吸光度ピーク高さの上限と下限を特定するために少なくとも２つのサンプルが必要である。変化をより正確に決定するために、２つよりも多いスペクトルが好ましく、５つよりも多いスペクトルピークがより好ましい。最初の数個のピークを得た後、その後のＦＴＩＲ走査のスペクトルピークがすべて最初の数個のサンプルによって確立される上限値及び下限値内に入ると、決定のための水又は飲料のＯＨ結合エネルギー状態が前記上限値及び下限値によって限定される範囲で変動することを示す。より正確には、水結合エネルギーのダイナミクス状態は、単一のピーク強度値ではなく、吸光度ピークの強度値の範囲によって示されるべきである。吸光度ピークの垂直変化が大きいほど、水及び飲料の変動が大きく、水及び飲料の活性／励起状態が高い。通常、５回以上のスペクトル走査は、吸光度の上限値と下限値を決定するのに十分である。ただし、より多くのサンプルは、常により正確な結果を得る。

ここで図６を参照すると、バルク水サンプルＡ及びＢのそれぞれから１つのスペクトルしか得ない場合、バルク水サンプルＡはバルク水Ｂよりもエントロピーエネルギー状態が高いという誤った解釈を得る可能性がある。しかし、本発明の決定方法によれば、バルク水Ｂはバルク水Ａよりも高いＯＨ結合振動エネルギーを有し、バルク水Ａよりもアクティブ／動的な状態にあることが明らかになり、これは、バルク水Ｂは垂直方向におけるピークの変化がより大きいからである。

また、バルク水Ｂはバルク水Ａよりも吸光度ピーク値が高いが、ＩＲ波の吸光度がより高いことを表すだけであり、バルク水Ｂはバルク水Ａよりもアクティブ／ランダムな振動状態にあることを必ずしも意味しないことが理解されるべきである。最高と最低の吸光度ピーク高さによって定義されるより大きい変動だけが、ＯＨ結合の引力及び水分子結合間の相互作用のバルク水の異なる部分での即時的なよりアクティブな動的変化を反映することができる。

ＯＨ結合の吸光度ピークの幅変化を測定することにより、未処理の水のベースラインを確立することができる。未処理の水の吸光度ピーク値の変化は、エネルギーの入力又は周囲状態の変化がなくても、ＯＨ結合の吸光度ピーク値の変化があることを示す。これは、１つのＯＨ結合の吸光度ピーク値のみがバルク水全体を表すという従来の教示とは異なる。明らかに、採取されテストされるサンプル（例えば、ピペットの滴下）が多いほど、ＯＨ結合の吸光度ピーク値の変動幅の範囲の確立がよい。

上記した結合振動エネルギーの励起レベルを決定するＯＨ結合ピークのマッピング及び分析方法は、超純水、蒸留水、水道水、地下水、海水、アルコール飲料及び他の多くの種類の溶液及び液体を含む異なる種類の液体飲料に適用できる。このような液体のエネルギーの度合いの決定方法は、本発明により飲料を効果的に処理するのに特に有用である。

本発明のシステム及び方法は、飲料の種類に関係なく、飲料に様々な所望の有益な処理効果を一度に同時にかつ即座にもたらすことができることが驚くべきことに見出された。処理効果は、
１）ｐＨがほぼ一定に維持される被処理液体飲料に負のＯＲＰを発生させることと、
２）被処理液体飲料の喉の灼熱感を低減することと、
３）被処理液体飲料の渋味を低減することと、
４）被処理液体飲料の摂取により、体脂肪燃焼代謝を高めることと、
５）アルコール成分が存在する場合、被処理液体飲料の有害毒素の作用を低減することと、
６）アルコール成分が存在する場合、被処理液体飲料の熟成効果を促進することと、
を含むが、これらに限定されない。

負のＯＲＰシフトを発生させる
酸化還元電位（ＯＲＰ）は、化学／生化学系の酸化（電子を失う）又は還元（電子を得る）の能力を表すパラメータと考えられる。正の値は酸化状態を表し、負の値は還元状態を表す。

低導電率のアルコール飲料であっても負のＯＲＰシフトを発生させるために、飲料は、本発明のシステムによって印加されるパルス容量性電界とバイアスされたＤＣ成分の複合効果を受ける。

まず、被処理液体飲料をパルス交流ＡＣ時変電磁界にさらして、水、アルコール、ポリフェノール及び／又はＯ－Ｈ結合、水素結合又は極性結合を含む他の分子のＯ－Ｈ結合を振動させる。時変周波数の範囲、デューティサイクル、印加電圧と電流を正しく組み合わせることにより、このような結合振動が活性化され、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外）スペクトルにおけるＯ－Ｈ結合振動吸光度ピークの変動の大きな幅変化によって検出することができる。高い結合振動に伴い、水分子、ポリフェノール、アルコール分子のクラスター配置が再配置され、このような水素結合及び極性結合化合物の重合が促進される。他の点では、飲料の自由エネルギーが向上する。それに対応して、水分子クラスターによるＨ^＋及びＯＨ^－イオンの水和カプセル化挙動が変化する。水及びアルコールは、（Ｈ_２Ｏ）_ｎ ^－又は（Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ）_ｎ ^－と書くことができ、水クラスター（Ｈ_２Ｏ）_ｎ又はアルコールクラスター（Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ）_ｎ、或いは（（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’＋（Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ）_ｎ”）_ｎクラスターと負に帯電した（（Ｈ_２Ｏ）_ｎ’＋（Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ）_ｎ”）_ｎクラスターの混合物のより強い電子供与傾向を示し、ここで、ｎは、１、２、３、４などの任意の整数である。

次に、重合と同時に負のＯＲＰシフトを発生させるために、ＡＣ時変電磁イオン波電流にパルス状に導入されるＤＣ成分は、負のＯＲＰシフトを発生させる役割を担う。負のＯＲＰシフトのレートは、ＤＣ成分電流の増加に正比例するが、ＤＣ電流はＡＣ電流を超えない。本発明では、エミッタペアの間に膜又はバリアを必要としないため、バランスのとれた量のＨ^＋及びＯＨ^－イオンは、ＤＣ成分電流によって水中に導入される。したがって、飲料のｐＨに顕著な変化はないが、より多くのＨ^＋及びＯＨ^－イオンは、水中に導入することができる。その結果、飲料に負のＯＲＰシフトが生じるとき、飲料のｐＨはほぼ一定に維持される。

通常の場合、１秒間ごとに１アンペアのＤＣ成分電流が流体を流れると、６．２４×１０^１８個の電子電荷が発生する。これによって、水中のＯＨ^－及びＨ^＋イオンの数が増加し、同時に水クラスターの再配列を伴う。より多くの電子供与水又はアルコールクラスターが形成され、ＯＲＰがより負の読み取り値に徐々にシフトするが、飲料のｐＨに顕著な変化はない。

しかし、より多くのＯＨ^－及びＨ^＋がバランスのとれた量で発生するが、電子供与クラスター配列を発生させるパルスＡＣ時変電磁波性質の容量性電界の影響がなければ、ＯＲＰ又はｐＨがシフトしない。膜のないＤＣ電解の場合と類似し、ｐＨ又はＯＲＰの変化はない。本発明によれば、パルスＡＣ時変電磁波性質の容量性電界の強度がＤＣ成分に比例し、飲料に所望の負のＯＲＰ抗酸化性能をもたらす。したがって、本発明の１つの特徴は、ＤＣバイアス時変電磁波発生器、発生器と容量性エミッタの結合によるエミッタを横切る容量性電界の発生、及び、ＤＣバイアスを正しく組み合わせるときにのみ抗酸化ＯＲＰシフトが生じることである。本発明の別の特徴は、本発明の処理によって負のＯＲＰシフトを発生させるが、処理される飲料のｐＨがほぼ変化しないことである。これは、望ましいことであり、なぜならｐＨの変化は、通常、飲料の化学的性質及び味の変化をもたらすからであり、それは従来技術の化学添加法から発見できる。

アルカリ性薬品（例えば、ＮａＯＨ）の添加により、水中のＯＨ^－電子供与イオンの数を直接増やして電子供与の抗酸化効果を発生させることができるが、ｐＨに影響を与え、飲料に望ましくない影響をもたらしてしまう。いかなる化学添加剤の介入も必要としない本発明の目的に反する。

さらに重要なのは、本発明の処理後、飲料は、エネルギー供給されて内部エネルギーが増加し、この内部エネルギーは、後述するシミュレーションテストで証明されるように、血流に到達するまで一定期間飲料に蓄えることができることである。

アルコール含有量の高い蒸留酒の灼熱感を低減する
アルコール含有量の高い蒸留酒の灼熱感／ヒリヒリ感は、喉の膜にあるバニロイド受容体ＶＲ－１がアルコール単分子を拾い、信号を「熱」信号として人間の脳に送信することによるものである。蒸留酒の樽での熟成時間が長いと、アルコールモノマーが他のアルコール、ポリフェノール、アルデヒド、酢酸と重合して大きなアルコール重合のポリマーを形成する。これらの大きなポリマーは、ＶＲ－１とうまく反応できないので、ＶＲ－１が拾う信号が少なく、その結果、「熱」感又は知覚を低減する。

樽の中では、アルコール分子、水、アルデヒド、酢酸の間の化学エネルギー差によって、これらの分子が重合する。しかし、化学エネルギーの差が非常に小さいので、重合反応はゆっくりした速度で進行し、熟成して味の改善及び低い灼熱感、滑らかさの効果を実現するには数年又は数十年かかる。しかし、一度蒸留酒を樽から取り出し瓶詰めすると、樽の中の材料又は外部からの新しい化学エネルギーはないので、飲料の品質及び性質は、それ以上変化しない。

本発明の処理は、この点での改良であり、瓶詰めされた後であっても蒸留酒にエネルギーをさらに入力することができる。瓶詰めの蒸留酒（例えばウイスキー）は、本発明のシステムの処理チャンバーを流れると、ＡＣ成分及びバイアスされたＤＣ成分によって発生する容量性電界の影響を受けるため、エネルギー供給されて蒸留酒の成分分子のＯ－Ｈ、水素及び極性結合エネルギーを活性化させ振動させる。これによって、アルコールの重合に必要な自由エネルギーを提供し、一定期間蓄えることができるため、蒸留酒が瓶詰めされるか又は熟成環境にない場合でも重合を続けることができる。

時変電磁界によって発生するＤＣ成分及びイオン電流により、エミッタ表面にも二次的な効果が発生する。これには、アルコールをアルデヒドにさらに酸化してから、酢酸、さらにはエステルに酸化することが含まれる。更なる酸化中に生成するこれらの新しい化合物も、更なる重合に必要な化合物を提供する。これによって、瓶詰めのウイスキー及び他のアルコール含有量の高い蒸留酒の更なる熟成効果が可能になる。

飲料の渋味を低減する
渋味は、ワイン、お茶、コーヒー又はその他のハーブ植物飲料を含む飲料のもう一つの問題である。従来技術により飲料の渋味を低減するには、通常、長時間を要し、例えば、オーク樽で数年又は数十年熟成してタンニン酸類モノマー、ワインタンパク質、アルコール及びポリフェノール分子に複雑な重合を行わせることにより、ワインの渋味を低減することができる。

喉の灼熱感の低減と類似し、本発明の処理を受けた飲料は、即時的な重合プロセス、特にタンニン酸類とブドウにおけるタンパク質又は他の有機化合物の重合が可能になる。これらの重合プロセス、特に水クラスターの再配列により、より多くの電子供与クラスターポリマーが生成するため、飲料の渋味は、抑制剤を添加することなく非常に短い時間で減少する。例えば、アイスレモンティーは、少ない砂糖を使用しても、ティーの甘さがそのままである。本発明の処理後、ワイン、特に若いワイン及び瓶詰めのワインの渋味は、数分間以内に顕著に減少する。

体脂肪燃焼代謝を高める
脂肪燃焼代謝効果を発生させるために、液体飲料は、自由エネルギーのレベルが高くなければならず、自由エネルギーは、体が脂肪燃焼代謝を開始するように蓄えられる。グルコースの解糖代謝は、エネルギーの発生の開始のために低いエネルギーを必要とし、常に脂肪又はタンパク質の代謝よりも優先的に発生する。脂肪燃焼代謝は、より複雑なプロセスであり、より高いエネルギーを必要とする。このような状況は、グルコースが消耗されるか、又は、体の自由エネルギーがより高いレベルまで増加して脂肪燃焼を開始するとき、例えば長距離のゆっくりとした歩行やジョギングの後にのみ発生する。体が休んでいるときに、脂肪燃焼代謝は通常発生しないか、又は、発生しても最小であり、脂肪の蓄積につながる可能性がある。

従来技術では、飲料と直接接触していない外部インダクタンスコイルによって誘導される時変電磁波は、飲料の自由エネルギーのレベルを上昇させることができず、飲料の振動を増加させるレートも遅すぎて、即時的な結果を出すことはできない。

従来技術とは異なり、本発明のシステムは、いかなるインダクタンスコイルも使用せず、非常に緊密にパッケージされるエミッタペアが飲料に浸没され直接接触するだけである。適切な周波数範囲、デューティサイクル、発生する容量性電界のＤＣとＡＣ成分のバランスにより、Ｏ－Ｈ結合の振動は、ほぼ即座に発生することができる。さらに重要なのは、発生するエネルギーが周囲の環境に完全に放散される前に液体飲料内に一定期間蓄えることができ、脂肪燃焼代謝の効果及び本明細書で述べる他の処理効果を実現することである。

本発明の処理による液体飲料の脂肪燃焼代謝効果の改善は、後述する実施例で実証される。

飲酒後の有害な毒性作用を低減する
アルコールは、腸壁を通って血液に入ると、まず肝臓に到達する。肝臓は、アルコールを毒素として識別し、以下の２段階のプロセスで分解する。

反応が完全で酢酸になった場合、酢酸が無毒であるため、無害である。しかし、利用可能なデヒドロゲナーゼが不十分であるか、又は反応の自由エネルギーの供給が酢酸の最終生成物を完全に生成するのに不十分である場合、反応が不完全になる可能性がある。このような不完全な変換は、肝臓に有害なアセトアルデヒドの蓄積につながる。

上記のように、本発明の処理では、一定期間蓄えることができる極性結合振動エネルギーを増加させることでアルコール飲料の自由エネルギーを増加させる。処理済みの飲料はアセトアルデヒドの酢酸への変換を促進することもできることを発見し、後述するシミュレーションテストで説明する。

アルコール飲料の熟成促進作用
現在、アルコール飲料は、一度樽から取り出されて瓶詰めされると、樽の材料又は外部からの新しい化学エネルギーの供給がないため熟成することができず、したがって、飲料の品質及び性質はそれ以上変化しない。ＤＣ成分とパルス容量性電界による水中のイオン電流の協同作用で、水クラスター及び溶存イオンの振動及び回転の内部エネルギーが増加する。本発明のＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波の処理後、増加したエネルギーが飲料に蓄えられる。このような励起されるエネルギーは、長期にわたる残存効果を有し、システム内のエネルギーの損失又は散逸によっては、数週間にわたることがある。これによって、瓶詰めのウイスキー及びその他のアルコール含有量の高い蒸留酒の更なる熟成効果が可能になり、そのため、熟成貯蔵環境から取り出されたアルコール飲料の品質又は性質を向上させる。

実験テスト
実施例１．処理済みの水の抗酸化効果のシミュレーションテスト
１日に分泌する胃酸ＨＣｌの量は約１．５Ｌで、胃酸の平均ｐＨは約２．５である。成人が１日に摂取する水の量は約１．５～２Ｌである。したがって、シミュレーションテストでは、ｐＨ２．２１のＨＣｌ２００ｍＬを用いて本発明のシステムにより処理された水２００ｍＬと混合し、未処理の水と比較した。

胃を通過した酸性水は、十二指腸から分泌されるＮａＨＣＯ_３によって中和されてｐＨが約８になった。このことは、ＮａＨＣＯ_３５５ｍＬを加えてｐＨを８に戻すことによってシミュレーションされた。

次いで、処理済みの水と未処理の水のＯＲＰをＯＲＰ計で測定し、水が腸管に到達し血流に吸収される前に依然として抗酸化作用を有するか否かを確認した。

結果を表１に示す。

テストの結果から、処理済みの水はテスト終了時に抗酸化状態を維持したが、未処理の水は全テストプロセスにわたって酸化状態にあったことが明らかになった。

実施例２．処理済みの飲料の脂肪燃焼代謝効果
人体が炭水化物代謝又は脂肪燃焼代謝を行っているか否かを確認するには、呼気中のＣＯ_２の含有量を測定する方法がある。病院の代謝測定室でＣＯ_２の検出によって行うことができる。基本原理は、炭水化物／グルコースの燃焼時に、吸い込む酸素１モル当たりより多くのＣＯ_２が放出されるが、脂肪燃焼による代謝の場合、呼気中のＣＯ_２が少ないというものである。簡略化されたグルコース及び脂肪の酸化は、以下に示すとおりである。
グルコースが酸化される場合
・ Ｃ_６Ｈ_１２Ｏ_６＋６Ｏ_２→実施例_２＋６Ｈ_２Ｏ＋エネルギー
・ ＲＱ（反応商）＝実施例_２／６Ｏ_２＝１．０
脂肪が酸化される場合
・ Ｃ_１６Ｈ_３２Ｏ_２＋２３Ｏ_２→１実施例_２＋１６Ｈ_２Ｏ＋エネルギー
・ ＲＱ＝１実施例_２／２３Ｏ_２＝０．７

したがって、結果は、１つの酸素分子が消耗されるごとに減少するＣＯ_２の発生量であった。

吸い込むＯ_２は、一呼吸ごとにほぼ一定であるため、呼気中のＣＯ_２を測定することにより、グルコースの酸化代謝であるか脂肪の酸化代謝であるかを知ることができる。

この例では、病院の代謝室を使用せず、テスト検証の目的でポータブルＬｕｍｅｎ（登録商標）代謝ＣＯ_２センサー測定器を使用した。Ｌｕｍｅｎ代謝ＣＯ_２メーターによって提供される測定結果は、１～５でスケーリングされた。読み取り値が１に近づくほど、脂肪燃焼代謝が多いことを示し、５に近づくほど炭水化物燃焼代謝が多いことを示す。Ｌｕｍｅｎセンサーの詳細な説明は、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｌｕｍｅｎ．ｍｅ／ｈｏｗ－ｉｔ－ｗｏｒｋｓというウェブサイトで閲覧することができる。

以下の表２に示すように、指定された飲料の摂取の前後に、複数の被験者からテストサンプルを収集した。

典型的なサンプルのテスト結果は、表２に示すとおりである。

本発明のシステムによって処理された水及びコーヒーを摂取する前、体は座りっぱなしであり、ＬｕｍｅｎＣＯ_２センサーの読み取り値は５であり、炭水化物代謝を示した。処理済みの水又はコーヒーを摂取した後、ＬｕｍｅｎＣＯ_２センサー読み取り値は４又は３であり、より多くの脂肪燃焼代謝が発生したことを示した。

未処理の水及びコーヒーを摂取した後、ＬｕｍｅｎＣＯ_２の読み取り値は５のままであり、新陳代謝に変化がなく、体が依然として炭水化物代謝を行っていたことを示した。

全てのテストサンプルが同じ傾向結果を示したことが分かり、本発明の処理によって得られた脂肪燃焼代謝効果が証明された。

実施例３．肝臓内の毒性アセトアルデヒドを低減するシミュレーションテスト
前述のアルコールからアセトアルデヒド、そして酢酸への変換をシミュレーションするために、酢母から得たデヒドロゲナーゼを未処理のウイスキー及び本発明のシステムにより処理されたウイスキーに添加した。シミュレーションテストの重点は、反応変換の傾向を決定することであった。このシミュレーションテストで使用する酢母からの酵素の量は、デヒドロゲナーゼが不十分な状況をシミュレーションするために低レベルであった。

ウイスキーは、一般的なアルコール含有量が高いものである。実際の飲酒状況をよりよく反映するために、サンプルとしてジョニーウォーカーレッドラベルウイスキーを使用した。

テストの結果は、以下の表３に示された。

テストの結果は、以下のとおりである。
ａ）アセトアルデヒドのレベル（ｐｐｍ）は、デヒドロゲナーゼ無添加のウイスキーの１７４ｐｐｍから、デヒドロゲナーゼが添加された同じウイスキーの１８５ｐｐｍまで増加し、未処理のウイスキーを飲用する場合の肝臓の状況をシミュレーションした。アセトアルデヒドのこのような増加は、ウイスキーが処理されていないとき、デヒドロゲナーゼが不十分であった場合、有毒なアセトアルデヒドが蓄積していたことを示した。
ｂ）処理済みのウイスキーに同じ量のデヒドロゲナーゼを添加した場合、有毒なアセトアルデヒドは、１７４ｐｐｍから１５０ｐｐｍまで減少した。この結果は、処理済みのウイスキーにおける有毒なアセトアルデヒドが肝臓で減少したことを示した。
ｃ）未処理のウイスキーと処理済みのウイスキーとのアセトアルデヒドの差は、３５ｐｐｍ（１８５－１５０ｐｐｍ）であった。アセトアルデヒドの含有量が３５ｐｐｍ減少したことは、本発明の処理効果が自由エネルギーを増加させて肝臓内のアルコールから酢酸への変換反応を促進することに寄与し、その結果、アルコール飲料の健康への不良な毒性影響を低減することを有力に証明した。

したがって、本発明は、非常に簡単で、比較的安価で、かつ従来技術よりも環境に優しく、様々な有益な処理効果を一度に効果的に提供できる、ＡＣ及びＤＣ成分を含む電磁界を用いて非アルコール及びアルコール飲料を処理するシステム及び方法を提供する。上記の処理効果は、以下のことを含む。
１） 酸化性のアルコール飲料を抗酸化性に変換してより健康的なアルコール飲料とすることは、ユニークであり、特に、アルコール含有量の高い蒸留酒を抗酸化性に変換することは、この業界にとって新しいことである。
２） 摂取後に血流に入るまで飲料の抗酸化性能を維持する能力。
３） 薬物又は化学添加剤を使用せずに脂肪燃焼代謝を促進する能力は、いかなる従来技術でも知られていない。
４） 不完全な中間のアルコールからアセトアルデヒドへの反応にとどまるのではなく、アルコールから酢酸への完全な変換を促進することで、アセトアルデヒドの肝臓での有害な蓄積を低減する能力。
５） １回の処理で飲料の品質を同時に高め、様々な有益な処理効果を持たせることは、これまでに実現されていない。
６） 灼熱感をさらに低減し、瓶詰めのアルコール含有量の高い蒸留酒の飲料品質を高めることができる。これは業界標準を覆すものである。
７） すべての所望の効果を数分間以内に発生させる即時処理時間はユニークである。一般的な処理時間は、特にアルコール飲料の場合、数年の時間を必要とする。
８） このような即時処理により、家庭、商業Ｆ＆Ｂ店、及び工業ユーザにおける即時処理時間が要求される処理が可能になる。本発明の同一かつ単一のシステムは、低導電率のウォッカ、ウイスキーから、水／お茶／コーヒー、高導電率のワイン、フルーツジュース及びココナッツウォーターなどまで、多くの種類の飲料を処理するように構成することができる。導電率の変化範囲は、１０μＳ／ｃｍ～６０００μＳ／ｃｍである。
９） 処理済みのアルコール及び非アルコール飲料の抗酸化ＯＲＰは、長期間の賞味期限まで維持し、渋味及び灼熱感の低減は、永久的である。

本発明の所与の態様、特徴又はパラメータの選好及び選択肢は、文脈に別段の指示がない限り、本発明の全ての他の態様、特徴及びパラメータの任意及び全ての選好及び選択肢と組み合わせて開示されると見なされるべきである。

本明細書に記載の実施例は、例示的なシステム及び方法として意図されているが、本発明が例示された実施例に限定されないことは当業者には理解されるであろう。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者の常識によって他の多くの可能な変形及び修正を想定するであろうが、これらの変形及び修正は、本発明の範囲に入るべきである。

Claims (22)

1. バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するための機器と、
   前記機器に給電するための電源と、
   静的又は流動状態にある被処理液体飲料を収容する処理チャンバーと、
   所定のパターンで配置され、前記被処理液体飲料と直接接触するように設けられた１つ又は複数の容量性エミッタペアであって、隣接する２つの容量性エミッタが所定の距離だけ離間し、それぞれ前記機器の第１及び第２出力端子と電気的に結合された１つ又は複数の容量性エミッタペアと、を備え、
   前記機器は、前記被処理液体飲料に前記ＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を印加して前記容量性エミッタの間に電界強度を有するパルス容量性電界を発生させるように構成され、
   前記被処理液体飲料に前記バイアスされたＤＣ成分を含む時変周波数及びパルスＡＣ波電流を提供することで、前記被処理液体飲料に負の酸化還元電位（ＯＲＰ）シフトを発生させ、被処前記パルス容量性電界の電界強度と前記バイアスされたＤＣ成分の協同作用により、前記被処理液体飲料のｐＨをほぼ一定に維持する、交流（ＡＣ）及び直流（ＤＣ）成分を含む電磁界を用いて液体飲料を処理するためのシステム。
2. 前記時変周波数及び前記パルスＡＣ波電流、及び発生した電界のＤＣ成分は、前記被処理液体飲料に１つ又は複数の処理効果を引き起こすように前記被処理飲料にエネルギー供給するために提供される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記処理効果は、
   １） 前記被処理液体飲料の喉の灼熱感を低減することと、
   ２） 前記被処理液飲料の渋味を低減することと、
   ３） 前記被処理液体飲料の摂取により、体脂肪／脂質燃焼代謝を高めることと、
   ４） アルコール成分が存在する場合、前記被処理液体飲料の有害毒素の作用を低減することと、
   ５） アルコール成分が存在する場合、前記被処理液体飲料の熟成効果を促進することと
   のうちの１つ又は複数を含む、ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 複数のエミッタペアを備え、前記複数のエミッタペアは、所定のパターンで前記処理チャンバーに設けられ、前記被処理液体飲料と直接接触するか、又は、前記エミッタが前記被処理液体飲料と直接接触する位置に一列に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
5. 前記エミッタは、それぞれ前記機器発生器の第１及び第２出力端子と並列に電気的に結合されるように配置されるプレート又はロッドとして設けられ、前記処理チャンバーのほぼ全長にわたって延びる、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
6. 前記複数のエミッタペアは、互いに平行な列に配置される中間放電エミッタとして設けられ、前記エミッタの各々のエミッタ表面の一部は、導電性コーティングで覆われ、コーティングされたエミッタ表面は、一方向に配向され、コーティングされていないエミッタ表面の間に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
7. 前記隣接する２つの容量性エミッタが離間する距離は、１０ｍｍ未満、好ましくは６ｍｍ未満である、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 前記機器は、所望の走査時間で時変周波数を有するＡＣ電磁波を発生するためのＡＣ波発生器と、前記ＡＣ波発生器と直列に電気的に結合されたＤＣバイアスユニットとを含み、前記ＤＣバイアスユニットは、バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生させるために、前記ＡＣ波発生器に伝達されるＤＣ出力を発生するように構成される、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
9. 前記機器は、所望の走査時間で時変周波数を有するＡＣ電磁波を発生するためのＡＣ波発生器を含み、前記ＡＣ波発生器は、アンバランス時変周波数波形を生成して純粋なＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するようにプログラムされる、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
10. 前記被処理液体飲料のＯＲＰをリアルタイムで監視し測定するためのＯＲＰ計をさらに備える、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
11. 前記被処理液体飲料から採取した複数の連続した飲料サンプルを走査して複数のＦＴＩＲスペクトルを得るためのＦＴＩＲ分光計をさらに備え、前記複数のＦＴＩＲスペクトルをマッピングし分析することで、同じ吸光度ピークのピーク高さの最大垂直変化を取得して前記被処理液体飲料のエネルギー供給の度合い、好ましくは非熱的エネルギー供給の度合いを決定する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
12. 前記被処理液体飲料を冷却するための冷却器及び／又は前記被処理液体飲料を均質化するための撹拌器をさらに備える、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
13. 前記機器は、バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するように構成され、前記ＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波は、
    ・ 方形波、正弦波又は三角波から選択される波形と、
    ・ 約１００Ｈｚ～１００００００Ｈｚ、好ましくは５００Ｈｚ～１００００Ｈｚの周波数と、
    ・ １Ｈｚ～１０００Ｈｚ、好ましくは１０Ｈｚ～１００Ｈｚの走査周波数と、
    ・ 最大ＡＣピーク電圧の半分よりも小さい前記バイアスされたＤＣ成分の最大ピーク電圧と、のうちの１つ又は複数を有する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシステム。
14. バイアスされたＤＣ成分を含むＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を発生するステップと、
    静的又は流動状態にある被処理液体飲料に前記ＤＣバイアス時変周波数パルス電磁波を印加して前記バイアスされたＤＣ成分を含む時変周波数及びパルスＡＣ波電流を提供するステップと、を含み、
    前記バイアスされたＤＣ成分を含む前記時変周波数及びパルスＡＣ波電流が、所定のパターンで配置され、前記液体飲料と直接接触するように設けられた１つ又は複数の容量性エミッタペアに伝達されることにより、前記容量性エミッタの間に電界強度を有するパルス容量性電界を発生させ、前記被処理液体飲料に負の酸化還元電位（ＯＲＰ）シフトを発生させ、前記パルス容量性電界の電界強度と前記バイアスされたＤＣ成分の協同作用により、前記被処理液体飲料のｐＨをほぼ一定に維持する、交流（ＡＣ）及び直流（ＤＣ）成分を含む電磁界を用いて液体飲料を処理するための方法。
15. 前記液体飲料の導電率を測定して前記液体飲料の処理に適したエミッタを選択するステップを含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 飲料処理のフィードバック制御として、前記被処理液体飲料のエネルギー供給の度合い、好ましくは非熱的エネルギー供給の度合いを決定するステップを含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
17. 前記決定ステップは、
    前記被処理液体飲料から複数の連続したサンプルを採取するステップと、
    前記複数の連続したサンプルをそれぞれ表す複数のＦＴＩＲスペクトルを得るステップと、
    同じ吸光度ピークについて前記複数のＦＴＩＲスペクトルをマッピングし分析して、前記同じ吸光度ピークのピーク高さに関する情報を収集するステップと、
    前記同じ吸光度ピークの最低及び最高のピーク高さに基づいて前記ピーク高さの最大垂直変化を決定するステップと、を含み、
    前記ピーク高さの前記最大垂直変化は、前記被処理液体飲料のエネルギー供給の度合いを反映する、ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. ＯＨ結合の吸光度ピークは、マッピングされ分析される、ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記時変周波数及びパルスＡＣ波電流、及び発生した電界のＤＣ成分は、前記被処理液体飲料に１つ又は複数の処理効果を引き起こすように前記被処理飲料にエネルギー供給するために提供される、ことを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 前記処理効果は、
    １） 前記被処理液体飲料の喉の灼熱感を低減することと、
    ２） 前記被処理液飲料の渋味を低減することと、
    ３） 前記被処理液体飲料の摂取により、体脂肪／脂質燃焼代謝を高めることと、
    ４） アルコール成分が存在する場合、前記被処理液体飲料の有害毒素の作用を低減することと、
    ５） アルコール成分が存在する場合、前記被処理液体飲料の熟成効果を促進することと
    のうちの１つ又は複数を含む、ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記被処理液体飲料のＯＲＰをリアルタイムで監視し測定するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項に記載の方法。
22. 隣接する２つの容量性エミッタが離間する距離は、１０ｍｍ未満、好ましくは６ｍｍ未満である、ことを特徴とする請求項１４から１８のいずれか１項に記載の方法。
    
    

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