Д.т.н. Н.А. Тихомирова¹, д-р M. Ашоккумар², д.т.н. О.Н. Красуля³, д.т.н. С.Д. Шестаков³, В.И. Богуш³

¹Московский государственный университет прикладной биотехнологии, Россия; ²Университет Мельбурна, Австралия; ³Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского, Россия

Исследования России и Австралии в области сонохимических технологий продуктов питания становятся совместными

С увеличением численности и растущей урбанизацией Человечество все больше вынуждено пользоваться запасами пищевого сырья, хранимого в обезвоженном виде, то есть лишенного первоначально содержащейся в нем природной влаги. Поэтому сейчас успех производителей любых продуктов питания во многом зависит от того, насколько им удается восполнить потери влаги, понесенные пищевым сырьем в процессе его хранения и первичной переработки. Иными словами связывание воды с пищевыми биополимерами – их гидратация – одна из важнейших проблем пищевой индустрии. По объемам использования гидратации молочная промышленность не составляет исключения, восстанавливая водой ингредиенты, хранимые в высушенном и концентрированном виде. В тексте принятого в России закона «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» слово вода встречается много раз в различных сочетаниях.

Вода, входящая в состав производимых организмом жидкостей, таких как молоко, имеет особые свойства. Они определяются тем, что прежде чем попасть в них вода проходит сквозь биологические мембраны, затем она в виде отдельных молекул участвует в процессе синтеза белка, гидратируя его аминокислоты. Этим она сильно отличается от воды других форм состояния, которых, как считал академик В.И. Вернадский [1], в природе существует большое количество. Полярность молекул воды предопределяет наличие ее структуры, напоминающей структуру льда даже при температурах ее жидкого состояния [2]. Установлено, что гидратные оболочки белка увеличивают его сродство к воде в дисперсионно-коллоидных системах, что может значительно повысить качество получаемых с добавлением воды молочных продуктов. Используемая для этого вода приближается к состоянию, какое она имеет в натуральном молоке, когда энергия ее связи с белком принимает наибольшее значение. Сама реакция гидратации протекает интенсивнее в энергетически благоприятных для нее условиях. Так как гидратация – экзотермический процесс, это случается, когда гидратная оболочка белка строится из молекул воды не связанных между собой до начала реакции [3] чего можно добиться ее предварительной сонохимической обработкой [4]. Ее действие основано на распространении в воде импульсов давления, которые под воздействием упругой ультразвуковой волны в воде испускают микроскопические газовые включения – кавитационные пузырьки. Они способны надтепловым путем, то есть без нагрева всей воды, произвести изменения ее химических свойств, например, растворяющей способности, разрушая ее собственную структуру (Рис. 1).

Ультразвуковая сонохимия это еще молодая область знаний, которая официально стала самостоятельной частью химии высоких энергий совсем недавно [5]. В применении процессов сонохимии в технологии молочных продуктов исследователи идут двумя путями: используют ультразвуковую водоподготовку, либо обрабатывают ультразвуком весь объем молочного сырья. Первый путь используют в процессах производства восстановленных молочных продуктов из сухой сыворотки и сухого молока [6]. Второе применение позволяет обрабатывать и цельное молоко или пахту, в том числе в смеси с сухими компонентами [7]. Однако здесь следует учитывать, что пиролиз парогазовой смеси в кавитационных пузырьках приводит к образованию свободных радикалов, а также синтезу и диффузии в растворы перекисных соединений, что в составе них нежелательно. В работах [8-10] австралийскими и российскими учеными в связи с этим сформулирована концепция пищевой сонохимии, в которой определены безопасные в этом отношении частоты и интенсивность ультразвука. В первом случае установлено, что приемлемы промышленные частоты, на которых работают индустриальные ультразвуковые аппараты большой мощности (до 20 кГц). В последнем, что кавитация при амплитудах звукового давления менее 200 кПа не приводит к образованию перекисных соединений в таких количествах, которые приводят к заметной перманганатной окисляемости растворов. А растворяющая способность обработанной воды при этом все же значительно увеличивается (Рис. 2). Этот факт напрямую связан с одной из сонохимических реакций воды, не сопровождаемой диссоциацией ее молекул, но несоизмеримо превосходящей по массе участвующих в ней реагентов реакции пиролиза в парогазовой фазе пузырьков. Эту реакцию (H₂O)_n ⇄ nH₂O, смещаемую вправо надтепловым действием кавитации в соответствии с представлениями современной химии можно относить к химическим реакциям. Аналогичны механизмы воздействия кавитации при реструктурировании гидратных оболочек ионов в истинных растворах, денатурации биополимеров в их коллоидных растворах и даже диспергировании фаз золей, то есть в любых процессах, в которых объектом воздействия являются образованные ион-дипольными и диполь-дипольными взаимодействиями структурные связи. Многие вызванные ультразвуком полезные реакции, в жидких пищевых средах базируются именно на подобных механизмах [11]. Время релаксации неравновесного состояния воды, в котором она имеет аномально высокую растворяющую способность равно времени рассеяния водой в тепло полученной от кавитации энергии, которое по данным института химической физики РАН им. Семенова составляет 2 – 3 часа [9]. Увеличивая так растворяющую способность, можно эффективно восполнять искусственно удаленную с целью продолжительного хранения молока в высушенном или концентрированном виде природную воду.

Рис. 3. Гидратационная структуризация белка

Установлено [12], что при этом создаются такие плотные и прочные гидратные оболочки, которые способны повышать терморезистентность растворенных в ней ценных пищевых веществ и витаминов, предотвращая их термическую денатурацию при последующей термообработке. В составляющих белки молока молекулах аминокислот в реакции гидратации участвуют активные полярные центры, представленные карбоксильными –СООН, гидроксильными –ОН и аминными –NH₂ группами. Мономолекулы воды, связываясь этими группами разных молекул белка, подвергают его гидратационной структуризации, создавая некое подобие четвертичной структуры [12] (рис. 3). Гидратация белка, обеспечивающая вхождение воды в его структуру позволяет значительно увеличить выход продуктов из таких смесей. Так, при лабораторных выработках творога на кафедре технологии молока МГУПБ из взятых в различных соотношениях молока и синтезированных в сонохимическом реакторе молочных смесей был получен выход до 29% [5]. Исследования университетов Москвы показали [12,14], что молочная сыворотка восстанавливается сонохимически подготовленной водой, стабилизируясь от расслоения и выпадения осадка. Это свидетельствует о более полном растворении и лучшей гидратации белков (Рис. 4).

Рис. 4. 15% по массе раствор сухой молочной сыворотки в воде через час после приготовления. Слева отчетливо видно выпадение осадка в растворе с необработанной водной средой.

Однако структуризация белка ведет к увеличению вязкости белковых растворов и изменению условий протекания синерезиса в них, что не всегда является положительным свойством. Поэтому, например, исследования коллег из университета Мельбурна и Dairy Innovation Australia Ltd. в отношении воздействия ультразвуковой сонохимии на сывороточные белки направлены на расширение параметров используемой на последующих этапах технологии термообработки и облегчения дальнейшего процесса ультрафильтрации. Но в отличие от московских работ по повышению терморезистентности витаминов и ценных пищевых веществ сонохимическим путем, это связано с необходимостью снизить вязкость и предотвратить образование белковых агрегатов, подобных показанным на рис. 3 [15,16]. Исследованиями было установлено, что нужных эффектов можно добиться путем не отдельной обработки воды (то есть, собственно водоподготовки), как это ранее рекомендовалось [17,18], а обработки всей сыворотки, что было подтверждено на водных растворах сухих сывороточных белков WPC 80 (Рис. 5). Оказалось, что совместное действие кавитации на раствор сухого белка в воде, либо на его натуральный водный раствор и на воду из него отличается по производимым физико-химическим эффектам от явлений, происходящих при сонохимической водоподготовке. Думается здесь дело в том, что кавитация преимущественно разрушает связи, которые формируют четвертичную структуру белка, тогда как молекулы разрушенной кавитацией структуры воды не способны при гидратации белка их разорвать, как это они делают с ионными или ковалентными связями в процессе диссоциации электролитов. Образуемые из мономолекул воды гидратные оболочки на активных центрах, которыми эти связи были образованы, снижают плотность их электрического заряда, что препятствует их восстановлению. Это противоположно по своему действию стимулированию перехода растворенных в воде существующих в виде ионов бикарбонатов Са(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂ солей жесткости в аморфную коллоидную форму CaCO₃, и MgCO₃ при сонохимической водоподготовке [19]. При промышленной реализации подобных процессов следует уделять еще большее внимание предотвращению образования свободных радикалов, а также синтеза и диффузии в раствор перекисных соединений, особенно если обработке подвергается натуральный содержащий жир продукт. К подобным процессам относятся, например, гомогенизация цельного молока [20,21].

В Австралии в экспериментах использовали известные среди исследователей сонотехнологий ультразвуковые индустриальные процессоры германской фирмы Hielscher (Рис. 6). Но выяснилось, что, не смотря на низкую частоту ультразвука (20 кГц), обеспечивающую снижение возможности образования свободных радикалов и полученные хорошие результаты по уменьшению вязкости растворов белковых концентратов и повышению их термостойкости, аппараты этой модели имеют весьма низкую производительность процесса (около 360 л/ч).

Рис. 6. Лабораторная установка с сонореактором UIP-4000 Hielscher Systems GmbH, используемая для исследований в Мельбурне

В России в исследованиях была использована установка с реактором РКУ (ТУ 5130-002-26784341-08), которая хотя по удельной производительности имеет преимущества перед аппаратами Hielscher Systems GmbH, но из-за абсолютной также не может быть использована в промышленной обработке молочных продуктов (Рис. 7). Она была при разработке предназначена для обработки посолочных рассолов в производстве колбасных и кулинарных изделий из рубленого мяса, где объемы обрабатываемого рассола составляют не более 10% объемов выпуска продукции [9,14]. Таким образом, здесь перед исследователями вновь возникла хорошо знакомая им проблема, которую иногда называют «проблемой масштабирования» [22] и которая заключается в том, что полученные в научной лаборатории на лабораторной технике результаты, не всегда могут быть перенесены в масштабы реального производства. Прискорбно то, что ученые в этом чаще всего не виноваты, а ответственность, как правило, возлагается на них. Это заставило по-новому взглянуть на возможности имеющейся техники, которую можно использовать для промышленной реализации полученных достижений. Пришлось признать критику, допущенную в [23] в отношении перспективы использования роторно-пульсационных аппаратов [24] для реализации сонохимических процессов не совсем состоятельной. Однако разработанная математическая модель и послужила критерием оценки гидродинамических процессов в подобных аппаратах. Она показала, что за прошедшее момента этой публикации время разработчики роторных аппаратов сильно продвинулись в том, чтобы их техника могла считаться сонохимическим оборудованием.

В Прибалтике на родне доктора Й. Хинта – одного из первых исследователей явления дезинтеграции [25], разработан роторный дезинтегратор нового поколения [26]. Ранее была принята оценка эффективности дезинтеграции, изложенная в описаниях разработок роторно-пульсационных устройств, где эффективность гидродинамической кавитации повышают за счет увеличения скорости течения жидкости и частоты прерываний ее потока, а главным фактором полагают кинетическую энергию потока жидкости пропорциональную квадрату скорости ее движения [27,28]. Но легко подсчитать, что в подобном описанным роторно-импульсном устройстве, перерабатывающем 10 т жидкости в час, при скорости вращения ротора диаметром 150 мм со сквозными каналами размерами 10×20 мм равной 300 с^-1, поток ее проходит за время, пока эти каналы открыты, расстояние около 0,1 мм. Перемещение на такую дистанцию парогазового пузырька не перенесет его «из зоны повышенного давления в зону пониженного» [29], что в соответствии с теорией кавитации должно вызвать цикл его пульсации, завершающийся испусканием импульса давления в гидродинамическом кавитационном процессе. Да и сам перепад давления, распространяясь в жидкости со скоростью звука в ней, пройдет за это время чуть больше сантиметра. Поэтому влияние скорости потока жидкости на кавитацию в роторных дезинтеграторах не есть ее исчерпывающее объяснение. К оценке эффективности дезинтеграторов впервые был применен несколько другой подход, в котором главным фактором положены пульсации кавитационных пузырьков и исходящие от них упругие ударные волны, вызывающие кавитационную эрозию [23]. Их в теории колебаний и волн оценивают, находя величину деформаций разрежения-сжатия, то есть, через потенциальную составляющую рассеиваемой в жидкости энергии. Кавитационная мощность в них также зависит от периодического изменения давления в жидкости, квадрату которого она, как и положено в периодических процессах, пропорциональна. Причем в этом решающее значение имеет не столько изменение давления, вызванное прерывистостью течения жидкости по каналам в радиальном направлении, сколько порождаемое движением относительно нее профиля диаметрального сечения вращающегося ротора с отверстиями имеющего заданную ими в нем периодически повторяющуюся форму. Последнее подтверждается и тем, что существуют гомогенизаторы компании Aquametro AG, в которых жидкость протекает не в радиальном направлении, а в осевом направлении в зазоре между снабженными глухими пазами в обращенных друг к другу стенках ротора и статора. А площадь сечения этого зазора по оси при этом остается всегда постоянной (Рис. 8, слева вверху).

Рис. 8. Фрагмент конструкции статора и ротора гомогенизатора швейцарской фирмы Aquametro AG и устройства с ротором и статором в виде цилиндрических оболочек, где выполнены сквозные отверстия прямоугольной формы.

Красными стрелками показано направление движения жидкости, синими – вращения ротора. Справа приведен вид А в сечении которого эквилиниями показаны напряжения-деформации жидкости, имеющей реологическое уравнение состояния предельного характера, как у абсолютно упругого тела и текущей без трения, полученное путем конформного отображения изображенного внизу инварианта на это сечение. Арабскими и римскими цифрами указано соответствие углов.

Среди всех роторных дезинтеграторов более широкое распространение получили такие, где в качестве ротора и статора используются одна или несколько цилиндрических оболочек конечной длины с дном, в которых выполнены сквозные отверстия прямоугольной формы. Ротор и статор создают рабочий объем между дном одного и дном другого, через который от оси к периферии конструкции в радиальных направлениях по открывающимся и закрывающимся при вращении каналам течет жидкость (Рис. 8, слева внизу). Математическая модель кавитации в таком дезинтеграторе может быть основана на дифференциальных уравнениях типа Хиклинга-Плессе или Рэлея-Плессе [23,30] движения стенки пузырька под действием механических напряжений, описываемых как в некоторых задачах механики твердого тела теорией функций комплексного переменного. Описание механического напряжения (действия силы на площадь поверхности) – давления – в какой-либо точке объема жидкости, может быть выполнено на основе конформных отображений. Чтобы их применить нужно на содержащую эту точку плоскую область z профиля обрабатываемой жидкости в роторном дезинтеграторе (Рис. 8, справа вверху) отобразить ее конформный инвариант, имеющий равномерное распределение напряжений-деформаций – бесконечную полосу z постоянной ширины (Рис. 8, справа внизу) с помощью интегралов Кристоффеля-Шварца [23]. В такой модели потребуется считать, что трение жидкости на элементах конструкции дезинтегратора отсутствует, а при этом реологическое уравнение ее состояния имеет предельный характер, то есть это – абсолютно эластичная жидкость. При вычислениях абсолютных значений характеристик такие условия не совсем корректны, но в случае сравнения сходных действий над одной и той же жидкостью они вполне допустимы, к тому же если на стенке кавитационного пузырька в уравнении Хиклинга-Плессе она ведет себя подобно ньютоновской жидкости. Механическое напряжение в любой ее точке можно выразить через давление в рабочем объеме р₀ и производную от отображения той точки на инвариант z:

(1)

Ясно, что показатель степени при производной будет равен двум только при плоскопараллельности всех профилей потока жидкости, что обеспечивается при прямоугольной форме отверстий. Периодическое изменение давления в жидкости положено в нем соответствующим (1) с производной функции отображения полосы на диаметральное сечение в области одного отверстия в роторе, одного отверстия в статоре и зазора между ними:

, (2)

где в данном случае: а – ширина отверстия (размер по диаметру); d – величина зазора между статором и ротором; z – координата на инварианте, выраженная комплексным числом x +jh. Ее производная по z равна:

(3)

Величина обратная квадратупропорциональна растягивающей деформации жидкости в любой точке сечения, вызывающей изменение давления в ней:

(4)

Для вычисления изменения давления в точках вещественной оси в течение полного периода координата инварианта должна изменяться в диапазоне ±x. Время, за которое происходит соответствующее изменение давления, составит , где R – наружный радиус ротора, и составляет минимально допустимый период изменения давления на упругих деформациях жидкости. x находится как корень трансцендентного уравнения , где e – допустимая погрешность в относительных единицах.

Количественно эффективность кавитации можно оценить по приращению эрозионной мощности, характеризующей ее действие. При сравнительной оценке ее можно представить условной величиной DР – единичной эрозионной мощностью, то есть, дополнительной мощностью, выделяемой при значениях давления на стенке во время коллапса p_max > р₀, в максимальном за пульсацию его объеме V_max условно находящимся в каждом отверстии статора и ротора посередине зазора одним кавитационным пузырьком:

, (5)

где: b – адиабатическая сжимаемость жидкости; w – скорость вращения ротора; N – число отверстий в роторе; n – в статоре. Модель была реализована в виде компьютерной программы. В качестве жидкости была выбрана вода со значениями параметров уравнения ее состояния. Было рассмотрено поведение пузырьков с диаметром покоя 10 мкм. Результаты численных экспериментов для основных размеров элементов конструкции дезинтегратора и технических его характеристики показаны на рис. 9.

Из него видно, что кавитационный импульс давления в дезинтеграторе превышает 40 бар и по величине равен импульсу акустической кавитации с амплитудой звукового давления, удовлетворяющей выдвинутым требованиям к параметрам кавитации, соответствующим пищевой сонохимии [9,10]. А частота следования импульсов в дезинтеграторе даже вдвое ниже, чем рекомендованная австралийскими исследованиями (20 кГц), зато оптимальная эрозионная мощность кавитации достигается при давлении в его рабочем объеме около 7,5 бар, что позволяет развивать производительность процесса почти в 30 раз большую, чем у аппаратов фирмы Hielscher.

Основные размеры элементов конструкции рассмотренного роторного дезинтегратора и его технические характеристики: статор 38 прямоугольных каналов в 2 ряда, всего 76 каналов шириной 2,4 мм; ротор 72 прямоугольных канала в 2 ряда, всего 144 канала шириной 2,4 мм; величина зазора между статором и ротором 0,03 мм; диаметр ротора 144 мм; скорость вращения ротора 50 с^-1; производительность 10 т/час.

Опытный образец роторного дезинтегратора показан на рис 10.

Хочется надеяться, что такой роторный дезинтегратор возрождает надежды на гидродинамический способ получения кавитации, как на альтернативу акустическому и будет прообразом аппаратов для пищевой промышленности, реализующих процессы пищевой сонохимии.

Авторы также надеются, что первые исследования на этапе уже теперь ставшего реально возможным «масштабирования» описанных научных разработок до промышленного использования будут осуществлены в Австралии уже в этом году.

Литература:

1. Владимир Вернадский: Жизнеописание. Избранные труды. Воспоминания современников. Суждения потомков. / Сост. Г.П. Аксенов. - М.: Современник, 1993

2. Jinesh K.B., Frenken J.W.M. Experimental evidence for ice formation at room temperature // Physical Review Letters, 101, 2008, 036101

3. Water relations of foods / Edited by R.B. Duckworth.-London: Academic Press, 1975 (Вода в пищевых продуктах / Под ред. Р.Б. Дакуорта.-М: Пищевая промышленность, 1980)

4. Шестаков С.Д. Управление гидратацией биополимеров пищевых сред // в кн. Теоретические основы пищевых технологий / под ред. акад. В.А. Панфилова.-М: КолосС, 2009.

5. Маргулис М.А. Звукохимия – новая перспективная область химии высоких энергий // Химия высоких энергий, Т.38, 3, 2004

6. Шестаков С.Д., Красуля О.Н., Артемова Я.А., Тихомирова Н.А. Ультразвуковая сонохимическая водоподготовка // Молочная промышленность, 5, 2011

7. Шестаков С.Д. Технологии кавитационной дезинтеграции в молочном производстве // Молочная промышленность, 9, 2007, С. 58-60

8. Muthupandian Ashokkumar at al. Modification of food ingredients by ultrasound to improve functionality: A preliminary study on a model system // Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9, 2008, p.p. 155 160

9. Шестаков С.Д., Красуля О.Н. Исследования и опыт применения сонохимических технологий в пищевой промышленности // Электронный журнал «Техническая акустика», http://www.ejta.org, 2010, 10

10. Пат. 2402909 РФ, А23В 4/26 / Шленская Т.В., Красуля О.Н., Богуш В.И., Шестаков С.Д., Артемова Я.А., Косарев А.Е., Бефус А.П., 20.10.2010

11. Ashokkumar M., Sunartio D., Kentish S., Mawson R., Simons L., Vilkhu K. and Versteeg C. The ultrasonic processing of dairy products // Dairy Science and Technology, V.90, 2010, pp. 147-168

12. Красуля О.Н., Шестаков С.Д., Черемных Е.Г., Тихомирова Н.А., Игнатьева О.Н., Марченко Д.М. Исследование возможности применения сонотехнологий в производстве молочных напитков из восстановленного сырья // Молочная река, 3, 2009, C. 38-41

13. Шестаков С.Д. Энергетическое состояние воды и ее связываемость биополимерами пищевого сырья: Новые возможности // Хранение и переработка сельхозсырья, 2003, 4, С. 35-37

14. Красуля О.Н., Шленская Т.В. и Шестаков С.Д. Опыт использования сонотехнологий в пищевой промышленности // Труды ХХII сессии Научного Совета РАН по акустике и РАО, Т.2.- М.: ГЕОС, 2010

15. Ashokkumar M. at al. Hot topic: Sonication increases the heat stability of whey proteins // J. Dairy Sci., 92, 2009, p.p. 53535356

16. Ashokkumar M., Bhaskaracharya R., Kentish S. The ultrasonic processing of dairy products // Dairy Sci. Technol., 2010, p.p. 147168

17. Галстян А.Г. Практические аспекты водоподготовки для повышения эффективности растворения сухих молочных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья, 2, 2005, с. 22-23

References and further reading may be available for this article. To view references and further reading you must purchase this article.

18. Галстян А.Г., Петров А.Н. и Чистовалов Н.С. Передовые технологии водоподготовки в производстве восстановленных молочных продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья, 11, 2007

19. Заявка 2009131874 РФ, C02F5/02, B01J19/02, Решение о выдаче патента от 13.01.2011 / С.Д. Шестаков, П.А. Городищенский, О.Н. Красуля, Н.А. Тихомирова, 2011

20. Bosiljkov T., Tripalo B., Brnčić M., Ježek D., Karlović S. and Jaguš I. Influence of high intensity ultrasound with different probe diameter on the degree of homogenization (variance) and physical properties of cow milk // African Journal of Biotechnology Vol. 10 (1), January, 2011, pp. 34-41

21. Zisu B., Bhaskaracharya R., Kentish S. and Ashokkumar M. Ultrasonic processing of dairy systems in large scale reactors // Ultrasonics Sonochemistry, 17, 2010, p.p. 10751081

22. Mawson R., Knoerzer K. A brief history of the application of ultrasonics in food processing // 19^-th ICA Congress, Madrid, 2007

23. Шестаков С.Д. Математическая модель гидродинамической кавитации // Труды ХVI сессии Росс. акуст. об-ва, Т.2.- М.: ГЕОС, 2005, С. 71-73

24. Михалкина Г.С. и др. Пастеризация молока и сыворотки в суперкавитирующем аппарате роторно-пульсационного типа // Молочная промышленность, 8, 1999, с. 32-33

25. Хинт Й.А. УДА-технология: проблемы и перспективы.-Таллин: Валгус, 1981

26. Patent 15040 LV, B01F3/08, B01F5/04, B01F11/00 / R. Rink, A. Lipilin, E. Smeshek, V. Babak, A. Golubovsky, 2009

27. Балабышко А.М., Зимин А.И. и Ружицкий В.П. Гидромеханическое диспергирование.- М: Наука, 1998

28. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика. – М.: Машиностроение - 1; 2001

29. Статья «Кавитация» // Физический энциклопедический словарь / под ред. А.М. Прохорова.- М: Советская энциклопедия, 1984

30. Klotz A.R., Hynynen K. Simulations of the Devin and Zudin modified Rayleigh-Plesset equations to model bubble dynamics in a tube // Electronic Journal «Technical Acoustics», http://www.ejta.org, 2010, 11