DE69017457T2 - Backölfilter. - Google Patents

Backölfilter.

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Description

    Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Filter und insbesondere auf Filter, die zum Filtern von heißem Backöl verwendet werden, wie dies beispielsweise in kommerziellen Geräten zum Im-Fell-schwimmend-Backen oder -Braten ("deep fryers", "Friteusen") verwendet wird.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Backöle, wie z.B. solche, die in kommerziellen oder institutionellen Friteusen (deep fryers) verwendet werden, neigen dazu, durch Feuchtigkeit, verkohlte Lebensmittelteilchen und dergleichen während des Prozesses des Backens oder Bratens verunreinigt zu werden. Hinzu kommt noch, daß die Öle selbst dazu neigen, nach ausgedehnter Anwendung sich chemisch aufzuspalten. Sowohl die Verunreinigungen als auch die durch chemisches Aufspalten bedingten Abfallprodukte weisen die unerwünschten Eigenschaften auf, daß sie verursachen, daß das Öl schäumt, raucht, schlecht riecht, ein unansehnliches Aussehen besitzt oder der fritierten Speise einen schlechten Geschmack verleiht. Es ist herausgefunden worden, daß dadurch, daß das Backöl dadurch rein gehalten wird, daß die teilchenförniig vorliegenden Stoffe entfernt werden und daß es auf einer regelmäßigen Basis gefiltert wird, sich die Neigung einstellt, daß die nutzbare Lebensdauer des Backöles ausgedehnt und die Qualität und das Aussehen der Speisen erhöht werden, welche darin gegart (gebacken, gebraten) werden.
  • Frühere Filtermedien für Backöl umfassen Maschensiebe, grobes Papier, oder Diatomeen-Erde oder ähnliche Filtermaterialien. Aus Draht bestehende Maschensiebe sind auf die Entfernung von in Form großer Teilchen vorliegendem Material beschränkt. Herkömmliche, aus grobem Papier bestehende Filter (mit einer Porengröße von 4 bis 80 um, wobei eine mittlere Porengröße in der Größenordnung von 10 um vorliegt) weisen lediglich eine mittelmäßige Filter-Effektivität auf. Diatomeen- Erde und ähnliche Filtermaterialien liegen üblicherweise in einer losen Form vor, die unordentlich und unangenehm oder schwierig zu handhaben ist. Ein weiterer Nachteil, der all den früheren Filtern gemeinsam ist, die eine Abdeckung aus Diatomeen-Erde oder aus einem anderen, in Teilchenform vorliegenden, filternden Material benutzen, besteht in der Ungleichmäßigkeit der Dicke und der Porenöffnung des in Teilchenform vorliegenden Filtermaterials. Eine derartige Ungleichförmigkeit verursacht, daß das Öl hauptsächlich durch Teile des Filters hindurchgeht, die am wenigsten mit dem in Teilchenform vorliegenden, filternden Material dicht bedeckt sind, wodurch sich ein unsachgemäßer Filtervorgang ergibt. Diese Neigung wird noch weiterhin hervorgehoben, wenn das Backöl vorzugsweise unter Überdruck oder unter Vakuum anstatt durch Erdanziehungskräfte durch das Filter getrieben wird.
  • Die FR-A-2 482 867 beschreibt ein Filter, das aus einer Mischung von faserförmigem Material und absorbierendem Material zusammengesetzt ist. Das absorbierende Material kann Diatomeen-Erde oder ein anderes in Teilchenform vorliegendes Filtermaterial sein. Die beschriebene Mischung führt zu einem Filter, das immer noch während der Herstellung und der Anwendung unordentlich und schwierig zu handhaben ist.
  • Dies führte dazu, daß ein seit langem bestehendes, dringendes Bedürfnis für ein Backölfilter vorliegt, das eine im wesentlichen gleichförmige Stärke und eine Porengröße aufweist, welche hervorragende Filtereigenschaften zeigt. Darüber hinaus ist es ein andauerndes Bedürfnis für ein Filter gewesen, welches diese Eigenschaften aufweist und das verhältnismäßig kostengünstig ist und leicht zu handhaben ist. Die Erfindung ist darauf gerichtet, diese Notwendigkeit zu befriedigen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein verbessertes Filter beschrieben, welches einen porösen Körper aufweist, der vorzugsweise in Form einer Schicht mit im wesentlichen gleichförmiger Stärke von weniger als ungefähr 5 mm geformt ist. Der poröse Körper des Filters, oder noch mehr bevorzugt die Schicht, weist die folgende Zusammensetzung auf: 15 % bis 35 % Aktivkohle; 15 % bis 40 % Kalziumsilikat, Magnesiumsilikat, oder Mischungen der beiden; 25 % bis 40 % Zellulosefasern; Harz-Binde-Mittel das in einer Menge vorhanden ist, die 2 % nicht überschreitet und, wahlweise, 0 % bis 30 % Diatomeen-Erde. Alle hier gemachten Prozentangaben sind Gewichtsprozente auf der Grundlage des Gesamtgewichts der gemäß vorangehendem benutzten Komponenten.
  • Gemäß verschiedenen weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung wird es am meisten bevorzugt, daß die im wesentlichen gleichförmige Stärke der Schicht im Bereich von ungefähr 4 mm bis ungefähr 4,5 mm liegt daß die Porengröße des porösen Körpers (oder der Schicht) im Bereich von ungefähr 0,5 um bis 25 um liegt und daß eine mittlere Porengröße im Bereich von 2 um bis ungefähr 6 um liegt, daß das Harz-Bindemittel in dem porösen Körper (oder in der Schicht) ein Melamin-Formaldehydharz umfaßt das in einem Bereich von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 2 Gew.-% in Bezug auf das Gesamtgewicht der Komponenten liegt, und daß die Zellulosefaser Zellstoff umfaßt.
  • Wie mit Leichtigkeit bemerkt wird, führt ein Filter, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch das Herstellungsverfahren, das in dem unten stehenden Beispiel beschrieben wird, oder durch irgendein anderes vergleichbares Herstellungsverfahren ausgebildet ist, zu einem Filtermedium von im wesentlichen gleichförmiger Stärke und einer Porosität, welche hervorragende Filtereigenschaften aufzeigt. Wenn es bei Geräten zum Im-Fett-schwimmend-Backen oder Braten ("Friteusen", "deep-fryers") unter herkömmlichen Bedingungen angewendet wird, ist das Ergebnis eine bedeutende Verlängerung der nutzbaren Lebensdauer des Backöles.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Eifmdung besteht ein Filter, das in idealer Weise zum Filtern von Backöl geeignet ist, aus Aktivkohle; Kalziumsilikat, Magnesiumsilikat oder Mischungen der beiden; Zellulosefasern; und Harz-Bindemittel. Die Bemessungen oder Mengenverhältnisse jeder Komponente sind wie folgt 15 % bis 35 % vorzugsweise 25 % bis 35 %, Aktivkohle: 15 % bis 40 %, vorzugsweise 30 % bis 40 % Kalziumsilikat, Magnesiumsilikat, oder Mischungen der beiden; 25 % bis 40 % Zellulosefasern; und es ist Harz-Bindemittel in einer Menge vorhanden, die 2 % nicht überschreitet, vorzugsweise 1 % bis 2 % Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Diatomeen-Erde als eine zusätzliche Komponente mit eingeschlossen werden. Falls dies so ist, kann ihr Anteil an der Gesamtfilterzusammensetzung im Bereich von 0 % bis 30 % liegen, und vorzugsweise im Bereich von 0 % bis 15 %. Die oben erwähnten Prozentangaben sind dessen ungeachtet anwendbar, ob Diatomeen-Erde als eine Komponente mit eingeschlossen ist. Alle Prozentangaben sind Gewichtsprozente auf der Grundlage des Gesamtgewichts der Komponenten.
  • Wenn die oben genannten Komponenten in einer Art und Weise verarbeitet werden, welche gleich derienigen ist, die in dem untigen Beispiel beschrieben ist, wird ein filterndes Material mit einem porösen Körper geschaffen. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der poröse Körper als eine Schicht ausgebildet, die eine im wesentlichen gieichförmige Stärke und zwar von weniger als ungefähr 5 mm aufweist. Vorzugsweise rangiert die Stärke im Bereich von ungefähr 4 mm bis ungefähr 4,5 mm. Der poröse Körper, und in entsprechender Weise die Schicht in der bevorzugten Ausführungsform, weist eine Porengröße auf, die im Bereich von ungefähr 0,5 um bis ungefähr 25 um liegt, und eine mittlere oder durchschnittliche Porengröße liegt im wesentlichen im Bereich von ungefähr 2 um bis ungefähr 6 um. Die Porengröße (die maximale, die mittlere und die minimale) wird gemäß dem ASTM-Verfahren F 316-70 gemessen, wie bei Shoemaker, W., "Liquid Filter Media", Filtration News, Juli/August 1985, Seiten 18 bis 21, beschrieben ist. Ein "Coulter Poremeter" (Porometer) erhältlich von Coulter Electronics, Inc., Hialeah, Florida, wird in bevorzugter Weise zur Ausführung der Messungen benutzt. Das Filter liegt, wenn es als eine Schicht ausgebildet ist, als ein dünner, starrer oder fester, leichtgewichtiger Körper oder als eine Platte oder Scheibe vor. Die Platte oder Scheibe kann irgendeine Umfangsgestaltung aufweisen, die zur Anpassung an die erforderliche Filteranwendung notwendig ist. Das Grundgewicht (Gewicht pro Flächeneinheit) für das Filter wird in typischer Weise 800 bis 1000 g pro Quadratmeter sein.
  • Aktivkohle wird verwendet, um das Backöl zu entfärben, und um geruchsverursachende Komponenten aus dem Öl zu absorbieren. Um die Bildung einer Mischung die mehr einer homogenen Mischung ähnlich ist, während des Filterherstellungsverfahrens zu unterstützen, ist es wünschenswert, daß die Aktivkohle in der pulverisierten Form vorliegt. Eine pulverisierte Aktivkohle, die unter dem Warennamen "DARCO S- 51" von American Norit Company Inc. aus Jacksonville, Florida, verkauft wird, ist für eine derartige Anwendung als ziemlich zufriedenstellend befunden worden. Ein anderes Produkt, das als die Aktivkohle- Komponente benutzt werden kann, ist "Cecarbon PAC 200" geliefert von Atochem aus Pryor, Oklahoma. Während die obigen Beispiele als Quellen für Aktivkohle genannt worden sind, versteht es sich, daß andere Quellen benutzt werden können, welche ähnliche oder gleiche Eigenschaften und geringe Mengen an Verunreinigungen aufweisen.
  • Das Silikat, entweder Kalziumsilikat allein, Magnesiumsilikat allein, oder Mischungen von den beiden, wird dazu verwendet, um freie Fettsäuren zu entfernen, welche gebildet werden, wenn das Öl beginnt, sich chemisch aufzuspalten. In bevorzugter Weise wird ein synthetisches Kalziumsilikat oder ein Magnesiumsllikat verwendet. Es ist wiederum wünschenswert, um die Bildung einer Mischung, die mehr einer homogenen Mischung ähnlich ist, während des Herstellungsverfahrens (siehe untenstehendes Beispiel) zu unterstützen, daß das synthetische Kalziumsilikat, oder das Magnesiumsilikat, in pulverisierter Form vorliegt. Ein pulverisiertes synthetisches Kalzium silikat, das unter dem Warennamen "Silasorb" durch die Specialty Products Group of Manville Corp., aus Denver, Colorado, verkauft wird, hat sich als sehr erfolgreich für eine solche Anwendung erwiesen. Alternativ hierzu kann ein synthetisches Magnesiumsilikat, das unter dem Warennamen "Magnesol" von Reagent Chemical and Research, Inc. aus Jeffersonville, Indiana, verkauft wird, benutzt werden. Während die oben genannten Produkte als potentielle Kalziumsilikat- oder Magnesiumsilikat-Quellen zitiert worden sind, so soll darauf hingewiesen werden, daß diese besondere Komponente der Filterzusammensetzung nicht auf diese besonderen Produkte oder auf synthetische Formen von Kalziuimsilikat oder Magnesiumsilikat beschränkt ist
  • Die Zellulosefaser führt zu einer Trägermatrix, an welche sich die anderen Komponenten binden können Zellstoff, der unter dem Warennamen "Regular Kraft" von Weyerhaeuser Company of Federal Way, Washington, verkauft wird hat sich als eine hervorragende Quelle für Zellulosefaser für eine solche Anwendung erwiesen. In typischer Weise weist die verwendete Holzfaser eine durchschnittliche Faserlänge von 2,9 mm sowie einen durchschnittlichen Durchmesser in der Größenordnung von 50 um auf. Andere, aus Zellstoff (Holzzeflstoff) bestehende Produkte, welche für die Zellulosefaser-Komponente benutzt werden können, umfassen "Tyee Kraft"-Zellstoft welcher ebenfalls durch Weyerhaeuser Company verkauft wird, oder irgendeine ähnliche weiche Holzfaser.
  • Harz-Bindemittel ist in der Filterzusammensetzung vorhanden, um die anderen Komponenten miteinander zu binden. Das Harz ist mit einem Pegel von nicht mehr als 2 % der Filterzusammensetzung vorhanden. Am meisten bevorzugt wird wenn die Menge des in der Filterzusammensetzung vorhandenen Harz-Bindemittels im Bereich von ungefähr 1 % bis ungefähr 2 % liegt. Ferner besteht vorzugsweise das Harz- Bindemittel aus einem Melamin-Formaldehyd-Harz. Ein pulverisiertes Melamin-Formaldehyd-Harz, das unter dem Warennamen "PAREZ 607" durch American Cyanamid Company of Wayne, New Jersey, verkauft wird, hat sich für eine solche Anwendung als ziemlich erfolgreich erwiesen. Während des Melamin-Formaldehyd-Harz am meisten bevorzugt wird, können andere nicht-toxische Harnstoff-Formaldehyd-Harze verwendet werden.
  • Die Diatomeen-Erde besitzt, wenn sie zur Anwendung gelangt, die Wirkung, in Teilchenform vorliegendes Material zu entfernen und ein erhöhtes Fassungsvermögen für das in Teilchenform vorliegende Material wegen ihres eigentümlichen oder von Natur aus großen Oberflächenbereiches zu ergeben. Diatomeen-Erde "Grade Kenite 700", die von Witco Chemical Corporation of New York, New York, verkauft wird, hat sich als sehr erfolgreich für eine solche Anwendung erwiesen. Andere Produkte, die für die Diatomeen-Erde-Komponente benutzt werden können, umfassen "Hyflo Supercel" das von Manville Corp. of Denver, Colorado verkauft wird, sowie "FW-14" das von Eagle Picher Industries, Incorporated, of Cincinnati, Ohio, verkauft wird.
  • Die verschiedenen Komponenten und ihre wechselnden Mengenverhältnisse sorgen für ein außerordentlich anpassungsfähiges System, und zwar insofern, als das Filter leicht auf die spezifischen Filter-Anwendungen abgestellt werden kann Ein solches Abstellen oder Passendmachen wird durch einen Fachmann mit dem Durchschnittsfachwissen leicht anerkannt werden. Zum Beispiel: wenn das Öl einen hohen Pegel an in Teilchenförm vorliegendem Material enthält, kann der Mengenanteil an Diatomeen-Erde erhöht werden; wenn die Pegel an freien Fettsäuren hoch sind, dann kann der mengenmäßige Anteil an Kalziumsilikat oder Magnesiumsilikat erhöht werden.
    • Beispiel
  • Das folgende Beispiel wird hier eingefügt, um den Fachmann mit durchschnittlichem Fachwissen bei der Nacharbeitung und Anwendung der Erfindung zu unterstützen. Es ist als ein repräsentatives Beispiel der vorliegenden Erfindung bestimmt. Während das Filter der vorliegenden Erfindung durch viele standardmäßige Herstellungsverfahren hergestellt werden kann und aus wechselnden Mengenanteilen oder Mengenverhältnissen der oben beschriebenen Komponenten bestehen kann, hat das folgende Verfahren zur Herstellung und zum Mischen der Komponenten zu einem Filter geführt, das sich als am wirksamsten zum Filtern von Backöl erwiesen hat.
  • Es wird eine wässrige Aufschlämmung in einem einfachen Mischer vom Schaufeltyp dadurch erzeugt, daß die Komponenten zu dem Wasser in der folgenden Reihenfolge und in folgenden Mengenanteilen oder Mengenverhältnissen hinzugefügt werden: 34 % Zellulosefasern; 34 % Kalziumsilikat; 30 % Aktivkohle; und 2 % Harz-Bindemittel, um die festen Komponenten miteinander zu verbinden. Dem Prozentgehalt der Komponenten liegt die Gesamtmenge der Komponenten zugrunde, die dem Wasser hinzugefügt wird. Es wird genügend Wasser verwendet, um den Feststoffgehalt der Aufschlämmung auf ungefähr 2 Gew.-% auf einer Grundlage der Gesamtmenge der Aufschlämmung einzustellen. Es folgt eine Periode der Durchmischung. Wenn die Mischung durchgehend durchmischt erscheint, dann wird sie in einem Refiner oder einem Raffineur einer Abscherwirkung unterworfen
  • Die endgültige, raffinierte Aufschlämmung wird auf ein Sieb gegossen, um sie zu entwässem, wodurch das gewünschte schichtförmige Endprodukt geformt wird. Die Gleichförmigkeit der Stärke der Schicht wird durch die Anwendung von sich bewegenden Rechen erreicht, welche die raffinierte Aufschlämmung über die Oberfläche des Siebes gleichförmig verteilen. Nach ausreichender Entwässerung wird die feuchte Schicht in einem Ofen getrocknet. Im Anschluß daran wird die getrocknete Schicht in Filter-Körper oder Filter-Platten oder -Scheiben mit der Umfangs- Größe und der Gestalt geschnitten, die notwendig sind, um der erwünschten Filter-Anwendung zu entsprechen. Die Abfälle, oder der Ausschuß, die vom Schneiden der fertigen Schichten übriggelassen werden, können als Ausgangsmaterialien hinzugefügt werden, um einen Teil der 2 % Feststoffe einer nachfolgenden Charge einer wässrigen Aufschlämmung zu ergeben, die in dem Mischer erzeugt wird.
  • Fachleute werden feststellen, daß das obige Verfahren mit einem Apparat ausgeführt werden kann, der eine Schicht einzeln herstellt, oder daß eine kontinuierliche Schicht auf einer Maschine hergestellt werden kann, die ähnlich zu einer Fourdrinier (Papierherstellungs)-Maschine ist. Mit einer derartigen Maschine wird die Gleichförmigkeit der Schicht-Stärke dadurch geregelt, daß eine gleichförmige Menge der raffinierten Aufschlämmung quer über die Breite eines unterlegten, sich bewegenden Siebes aufrechterhalten wird. Es wird ferner anerkannt werden, daß die Porosität der Schichten dadurch geändert werden kann, daß das Verhältnis der anorganischen Komponenten zu den Zellulose-Komponenten variiert wird, und dadurch, daß der Grad der Raffinierung variiert wird.
  • Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß ein Filter, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, ein Filter ergibt, das in idealer Weise zum Filtern von Backöl geeignet ist, das in herkömmlicher Weise für Geräte zum Im-Fett-Schwimmend-Backen (deep fryers, Friteusen) verwendet wird. Die Kombination der verwendeten Komponenten, die Gleichförmigkeit der Dicke, und die im wesentlichen vorliegende Gleichförmigkeit der Porengröße resultiert in einem Filter-Medium, das hervorragende Filter-Eigenschaften aufzeigt, wenn es bei solchen Backöl-Anwendungen eingesetzt wird, wodurch die nutzbare Lebensdauer des Öles verlängert wird. Filter, die gemäß dem obigen Beispiel ausgebildet sind, haben die nutzbare Lebensdauer um so viel wie 40 % gegenüber herkömmlichen Backöl-Filter-Medien verlängert.

Claims (10)

1. Ein Filter mit einem porösen Körper, welcher die folgende Zusammensetzung aufweist:
Aktivkohle 15 % bis 35 %
Kalziumsilikat Magnesiumsilikat oder Mischungen hiervon 15 % bis 40 %
Zellulosefasern 25 % bis 40 %
Harz-Bindemittel vorhanden in einer Menge, die 2 % nicht überschreitet
Diatomeen-Erde 0 % bis 30 %
wobei alle hier gemachten Prozentangaben Gewichtsprozente auf der Grundlage des Gesamtgewichts der vorangehenden Komponenten sind.
2. Das Filter nach Anspruch 1, bei welchem der genannte poröse Körper eine Folie oder Schicht aufweist, die eine im wesentlichen gleichmässige Stärke von geringer als ungefähr 5 mm besitzt.
3. Das Filter nach Anspruch 2, bei welchem die genannte Stärke im Bereich von ungefähr 4 mm bis ungefähr 4,5 mm liegt.
4. Das Filter gemäß Anspruch 1, bei welchem der genannte poröse Körper Poren aufweist, deren Größe im wesentlichen in einem Bereich von ungefähr 0,5 um bis ungefähr 25 um liegt.
5. Das Filter nach Anspruch 1, bei welchem die mittlere Porengröße der Poren in dem genannten porösen Körper in einem Bereich von ungefähr 2 um bis ungefähr 6 um liegt.
6. Das Filter gemäß Anspruch 1, bei welchem die genannte aus Kalziumsilikat bestehende Komponente synthetisches Kalziumsilikat ist.
7. Das Filter gemäß Anspruch 1 bei welchem die genannte Zellulosefaser Zellstoff umfaßt.
8. Das Filter gemäß Anspruch 1 bei welchem das genannte Harz Bindemittel in einem Bereich von ungefähr 1 Gew.-% bis ungefähr 2 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtzusammensetzung des genannten porösen Körpers liegt.
9. Das Filter gemäß Anspruch 1, bei welchem das genannte Harz- Bindemittel Melamin-Formaldehydharz umfaßt.
10. Das Filter gemäß Anspruch 1, aufweisend:
Aktivkohle 25 % bis 35 %
Kalziumsilikat, Magnesiumsilikat oder Mischungen hiervon 30 % bis 40 %
Zellulosefaser 25 % bis 40 %
Harz-Bindemittel 1 % bis 2 %
Diatomeen-Erde 0 % bis 15 %
wobei alle hier gemachten Prozentangaben Gewichtsprozente auf der Grundlage des Gesamtgewichts der vorgenannten Komponenten sind.
DE69017457T 1989-08-18 1990-08-14 Backölfilter. Expired - Fee Related DE69017457T2 (de)

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US07/395,722 US4988440A (en) 1989-01-30 1989-08-18 Cooking oil filter
PCT/US1990/004601 WO1991002579A1 (en) 1989-08-18 1990-08-14 Cooking oil filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69017457D1 DE69017457D1 (de) 1995-04-06
DE69017457T2 true DE69017457T2 (de) 1995-06-29

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