JP2019062800A - 食用油の製造システム及び食用油の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】食用油の製造工程、特に、精製工程における脱色処理において、脱酸油に水分を含有させて脱色効率を増大できる食用油の製造システム及び製造方法の提供。【解決手段】油脂に脱酸処理を行う脱酸処理部２０２と、脱酸処理部２０２に接続され、前記脱酸油の脱色処理を行う脱色部２０７と、脱酸処理部２０２と脱色部２０７との間に配置され、前記脱酸油の水分量を調整する水分調整部２０５と、水分調整部２０５と脱色部２０７との間に配置され、前記脱酸油の水分量を測定する水分計２０６と、水分計２０６の測定結果に応じて水分調整部２０５での前記脱酸油の水分量を変化させる制御装置２１０と、を備える、食用油の製造システム２０。【選択図】図２

Description

本発明は、食用油の製造システム、及び、食用油の製造方法に関する。詳しくは、食用油の精製工程における、脱色処理を行う製造システム及び脱色処理の方法に関する。

一般的に、食用油は、大豆や菜種等の食油原料から食油原油を取り出す採油工程、および、得られた食油原油を精製する精製工程を経て製造される。ここで、採油工程としては、圧搾工程や、抽出工程等が知られている。一方、精製工程としては、脱ガム工程、脱酸工程、脱色工程、脱ロウ工程、または、脱臭工程等が知られている。

採油工程を経て得られた食油原油は、不純物を多く含むため、そのままでは食用油としては不向きである。従って、精製工程によって、食油原油に含まれる各種不純物を除去する必要がある。

ところで、食用油の精製工程の１つとして、脱酸処理された脱酸油からクロロフィル等の着色成分を除去する脱色工程が知られている。そして、特許文献１、及び、特許文献２には、脱色工程において、水分を含有した脱酸油を脱色することで、脱色効果が増大することが開示されている。

しかしながら、特許文献１には、食用油の製造システムという生産規模でどのように脱酸油中の水分を調整するかについては何ら開示されていない。また、特許文献２には、脱酸油の乾燥を行わないことで脱色工程に供給される脱酸油に水分を含ませることが開示されている。しかしながら、特許文献２に記載の方法では、単に、脱酸処理の結果として脱酸油に含まれた水分をそのまま維持して脱色処理に使用することを開示しているのみである。従って、脱酸処理の結果として脱酸油に含まれた水分が、脱色処理に適した水分量でなかった場合には、脱色効果を増大することができないおそれがあった。

特開昭５６−２１５５５ 特開２０１５−１９３７７６

本発明の課題は、食用油の製造工程、特に、精製工程における脱色処理において、脱酸油に水分を含有させて脱色効率を増大することができる食用油の製造システム及び製造方法を提供することである。

油脂に脱酸処理を行う脱酸処理部と、
前記脱酸処理部に接続され、前記脱酸処理部から供給される脱酸油の脱色処理を行う脱色部と、
前記脱酸処理部と前記脱色部との間に配置され、前記脱酸油の水分量を調整する水分調整部と、
前記水分調整部と前記脱色部との間に配置され、前記脱酸油の水分量を測定する水分計と、
前記水分計の測定結果に応じて前記水分調整部での前記脱酸油の水分量を変化させる制御装置と、
を備える、食用油の製造システムを提供することができる。
また、本発明の好ましい一態様によれば、前記脱色部において、前記脱酸油に吸着剤を混合するミキサーを、さらに備える、上記システムを提供することができる。
また、本発明の好ましい一態様によれば、
前記脱酸処理部と、前記水分調整部との間に配置された温度調整部をさらに備え、
前記温度調整部は、前記脱酸油の温度を調整し、前記制御装置は、前記温度調整部の設定温度を調整して、前記脱酸油の水分量を変化させる、上記システムを提供することができる。
また、本発明の好ましい一態様によれば、
前記脱酸処理部と、前記水分調整部との間に配置された流量調整部をさらに備え、
前記流量調整部は、前記脱酸油の流量を調整し、前記制御装置は、前記流量調整部の設定流量を調整して、前記脱酸油の水分量を変化させる、上記システムを提供することができる。
また、本発明の好ましい一態様によれば、前記制御装置が、目標水分量を記憶する記憶装置と、前記目標水分量と前記水分計の測定結果とに応じて前記脱酸油の水分量を調整する制御信号を発生する演算部と、を備える、上記システムを提供することができる。
また、本発明の他の好ましい一態様によれば、
脱酸油の水分量を測定し、
測定された前記水分量に応じて、前記脱酸油の水分量を調整し、
前記水分量が調整された脱酸油を脱色する、
食用油の製造方法を提供することができる。
また、本発明の好ましい一態様によれば、前記脱酸油の水分量の調整が、前記脱酸油の温度を調整することを含む、上記方法を提供することができる。
また、本発明の好ましい一態様によれば、前記脱酸油の水分量の調整が、前記脱酸油の流量を調整することを含む、上記方法を提供することができる。
また、本発明の好ましい一態様によれば、前記脱酸油を脱色することが、吸着剤と脱酸油とを接触させることを含む、上記方法を提供することができる。

本発明によれば、水分調整部、水分計、及び、制御装置を含むことで、生産規模の脱色処理において、脱酸油に水分を含有させて脱色効率を増大することができる。

実施の形態１における食用油の生産工程全体を示すフロー図である。 実施の形態１における脱酸工程及び脱色工程に係るシステムを示すブロック図である。 図２に記載した制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１における制御装置の制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明するが、以下の説明は本発明の一実施形態を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、改変することができる。

（実施の形態１）
＜油脂の製造工程＞
本実施の形態に係る油脂の製造システム及び製造方法は、油脂の精製工程の脱色処理を行う製造システムに、水分調整部、水分計、及び、制御装置を配置し、脱色処理される脱酸油の水分を調整するものである。

まず初めに、本実施の形態における、油脂の製造工程全体について、図１を参照して、説明する。図１に示す通り、本実施の形態の油脂の製造工程は、採油原料１０から食油原油１１を生産する採油工程Ｐ１と、食油原油１１から精製油１２を生産する精製工程Ｐ２とを含む。

本実施の形態において、採油原料１０としては、特に限定されるものではないが、大豆、パーム、菜種、コーン、綿実、紅花、ヒマワリ、落花生、アマニ、米ぬか、グレープシードなどを用いることができる。

食油原油１１は、採油原料１０を採油して得られたもので、精製工程を経る前のものをいう。また、精製油１２は、食油原油１１を精製して得られたものをいう。本発明において、特に限定する場合を除いて、油脂とは、食油原油および精製油の両方を含むものとする。

本実施の形態において、採油工程Ｐ１とは、圧搾、及び、抽出等の工程を含むものとする。また、精製工程Ｐ２とは、脱ガム工程、脱酸工程、脱色工程、脱ロウ工程、及び、脱臭工程の工程を含むものとする。

次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態の精製工程Ｐ２における、脱酸工程及び脱色工程について説明する。

図２は、本発明の実施の形態１における、脱酸工程及び脱色工程に係る製造システム２０を示すブロック図である。図２に示すシステムは、食油原油タンク２０１、脱酸処理部２０２、脱酸油タンク２０３、温度調整部２０４、水分調整部２０５、水分計２０６、脱色部２０７、ろ過部２０８、脱色油タンク２０９、制御装置２１０、及び、流量調整部２１１を含む。ここで、食油原油タンク２０１、及び、脱酸処理部２０２が脱酸工程に関連するシステムであり、脱酸油タンク２０３、温度調整部２０４、水分調整部２０５、水分計２０６、制御装置２１０、及び、流量調整部２１１が水分調整工程に係るシステムであり、脱色部２０７、ろ過部２０８、及び、脱色油タンク２０９、が脱色工程に係るシステムである。また、それぞれは、図２に実線で示したパイプ等の接続手段により、互いに接続されている。そして、食用油は、食油原油タンク２０１から脱色油タンク２０９に向かって流れる。尚、本発明の脱酸工程、水分調整工程及び脱色工程に係るシステムは、図２に示したものに限定されるものではなく、他の周知の脱酸工程、及び、脱色工程を使用するために、図２に示したタンク、処理部、調整部、装置の一部を省略・変更することもできる。同様に、他の周知の脱酸工程、及び、脱色工程を使用するために、図２に示したシステムに、タンク、処理部、調整部、装置等を追加することもできる。

図２において、食油原油タンク２０１は、採油工程にて得られる食油原油を保持する。

脱酸処理部２０２は、食油原油タンク２０１から供給された食油原油にリン酸やアルカリ水溶液を加えて処理（脱酸処理）し、食油原油中の不純物を分離除去する。脱酸処理は、例えば、脱ガム処理、及び、アルカリ脱酸処理を含む。脱酸処理部２０２で脱酸処理された食油原油は、脱酸油として、脱酸油タンク２０３に供給される。本実施の形態において、特に限定されるものではないが、脱酸処理された脱酸油は、乾燥処理を経ずに、脱酸処理で加えられた水分を維持して、脱酸油タンク２０３に供給されることが好ましい。

脱酸油タンク２０３は、脱酸処理部２０２から供給される脱酸油を保持する。脱酸工程から連続で脱色工程を行う場合は、脱酸油タンクは省略することができる。

温度調整部２０４は、脱酸油タンク２０３から供給された脱酸油の温度を設定温度に調整する。温度調整部２０４としては、特に限定されるものではないが、例えば、蒸気を用いる熱交換器を使用することができる。この場合、熱交換器に供給する蒸気の量を調整することで、脱酸油の温度を上昇あるいは、一定以下に下がらないように調整することができる。温度調整部２０４の設定温度としては、特に限定されるものではないが、例えば、８０〜１１０℃とすることができ、好ましくは、９０〜１００℃とすることができる。

水分調整部２０５は、温度調整部２０４から供給される脱酸油の水分量を調整する。水分調整部２０５としては、特に限定されるものではないが、例えば、開口やリーク手段等の脱気機能を有する容器、タンク、及び、パイプ等を用いることができる。脱気機能を有することで、脱酸油中の水分を水蒸気として脱色処理システムの系外へ逃がすことができる。このため、脱酸油の水分量を調整（減少）することができる。また、他の実施例では、温度調整部２０４において、例えば、脱酸油に水を添加して、脱酸油の水分量を調整（増加）することもできる。さらに他の実施例では、水分量の調整（減少）および水分量の調整（増加）を組み合わせることもできる。

水分計２０６は、水分調整部２０５で水分調整された脱酸油の水分量を測定する。そして、測定された脱酸油の水分量を、測定結果信号ＭＳとして、制御装置２１０に出力する。尚、図２に示した例では、水分計２０６を水分調整部２０５とミキサー２０７１との間に配置したが、本発明は、これに限定されるものではない。水分調整部２０５と脱色缶２０７３との間のいずれかの場所に水分計を配置することができる。

脱色部２０７は、脱酸油に吸着剤を接触させて、クロロフィル等の着色成分を除去する。脱色部２０７は、特に限定されるものではないが、例えば、ミキサー２０７１、混合槽２０７２、及び、脱色缶２０７３を含むことができる。

ミキサー２０７１は、水分調整部２０５から供給される脱酸油に吸着剤を急速混合する。ミキサー２０７１としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジェットミキサーを用いることできる。また、吸着剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、活性白土や活性炭を用いることができる。ミキサー２０７１により、脱酸油と吸着剤が急速混合されることで、脱酸油と吸着剤とが接触する。これにより、脱酸油からクロロフィル等の着色成分が取り除かれる。尚、本実施の形態において、ミキサー２０７１により、吸着剤と混合された後の食用油を脱色油と呼ぶこととする。

混合槽２０７２は、ミキサー２０７１で急速混合された脱色油と吸着剤との混合物を、さらに、所定時間の間撹拌しながら保持する。これにより、吸着剤によるクロロフィル等の着色成分の吸着がさらに進行する。脱色油と吸着剤との混合物は、混合槽２０７１で所定時間の間撹拌され保持されたのちに、脱色缶２０７３に送られる。

脱色缶２０７３は、混合槽２０７２から供給される脱色油と吸着剤との混合物をさらに、真空下で所定時間保持する。これにより、吸着剤によるクロロフィル等の着色成分の吸着がさらに進行する。脱色缶２０７３で処理された油脂（脱色油）と吸着剤との混合物は、ろ過部２０８に送られる。

ろ過部２０８は、脱色部２０７から供給される油脂（脱色油）と吸着剤の混合物を、脱色油と吸着剤とに分離する。ろ過部２０８としては、特に限定されるものではないが、フィルタープレス、リーフフィルタ等の周知のろ過装置を用いることができる。また、ろ過部２０８として、上述の周知のろ過装置に加えて、カートリッジフィルター等の周知の集塵装置を併用することもできる。吸着剤が分離された脱色油は、脱色油タンク２０９に送られる。一方、取り除かれた吸着剤は、廃吸着剤として処理される。

尚、図２においては、脱色部２０７とろ過部２０８とをそれぞれ別個に有するシステムを示したが、他の実施例では、脱色部２０７とろ過部２０８を一体とすることもできる。一例として、あらかじめろ過部に吸着剤を保持させ、脱酸油がろ過部を通過することで、吸着剤と接触させることができる。

脱色油タンク２０９は、ろ過部２０８から供給される脱色油を保持する。脱色油タンク２０９に保持された脱色油は、その後、脱ロウ処理や、脱臭処理を経て、精製油となる。

制御装置２１０は、水分計２０６から供給される測定結果信号ＭＳに応じて、各種制御信号ＣＳを生成する。そして、制御装置２１０は、生成した各種制御信号ＣＳを温度調整部２０４及び流量調整部２１１に。制御装置２１０の詳細については、後述する。

流量調整部２１１は、各種制御信号ＣＳに応じて、脱酸油タンク２０３から温度調整部２０４に送られる脱酸油の量を設定流量に調整する。

以上が、本発明の実施の形態１における、脱色工程に係るシステム２０の構成である。次に、図２に示した制御装置２１０について、図３を参照して詳細に説明する。

図３は、本発明の実施の形態１における、制御装置２１０の構成を示すブロック図である。本実施の形態における制御装置２１０は、入出力部２１０１、記憶部２１０２、及び、演算部２１０３を備える。さらに、図３に示した例では、制御装置２１０は、入力装置３１や表示装置３２と接続される。

図３において、入出力部２１０１は、制御装置２１０と外部との間でのデータや信号の入出力を制御する。本実施の形態において、入出力部２１０１としては、周知のインターフェースを使用することができる。本実施の形態において、制御装置２１０の外部から入出力部２１０１に供給されるデータ及び信号は、例えば、図２に示した水分計２０６から供給される測定結果信号ＭＳ、入力装置３１から供給される設定データＳＤ等がある。本実施の形態において、制御装置２１０から外部に出力されるデータ及び信号は、例えば、図２に示した各種制御信号ＣＳ及び表示装置３２に出力される表示データＤＤ等がある。ただし、本実施の形態において、入出力部２１０１を介して、制御装置２１０に入力、及び、制御装置２１０から出力されるデータおよび情報は、これらに限定されるものではない。

記憶部２１０２には、目標水分量ＭＲが保存される。ここで、目標水分量ＭＲは、例えば、幅を持った範囲として設定することができる。本実施の形態において、記憶部２１０２としては、ハードディスクドライブ等の周知の記憶装置を用いることができる。ここで、目標水分量ＭＲは、設定データとして外部から制御装置２１０に入力することができる。

演算部２１０３は、水分計２０６から供給される測定結果信号ＭＳが示す水分量Ｍと、記憶部２１０２に保存された目標水分量値ＭＲとを比較し、比較結果に応じて各種制御信号ＣＳを発生する。尚、本実施の形態において、演算部２１０３としては、ＣＰＵ等の周知の演算処理装置を用いることができる。

図４は、制御装置２１０の制御の一例を説明するためのフローチャートである。

図４に示す例では、まず、ステップＳ１において、制御装置２１０は、水分計２０６によって検出された脱酸油の水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最小値ＭＲｍｉｎよりも小さいか否かを判定する。脱酸油の水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最小値ＭＲｍｉｎよりも小さかった場合、ステップＳ２に進む。一方、脱酸油の水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最小値ＭＲｍｉｎ以上の場合、ステップＳ３に進む。

ステップＳ２では、脱酸油の水分量を増加させるために、制御装置２１０が、１）温度調整部２０４の設定温度を低下させる、及び／又は、２）流量調整部２１１の設定流量を増加させる、各種制御信号ＣＳを、温度調整部２０４と流量調整部２１１とに供給する。ここで、温度調整部２０４の設定温度を低下させることで、脱酸油の温度が低下する。その結果、水分調整部２０５で蒸発する水分量が低下する。一方、流量調整部２１１の設定流量を増加させることで、脱酸油が水分調整部２０５に滞留する時間が減少する。その結果、水分調整部２０５で脱酸油から蒸発する水分量が低下する。このように、ステップＳ１で脱酸油の水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最小値ＭＲｍｉｎよりも小さかった場合、ステップＳ２の処理を経て、脱酸油の水分量が増加する。尚、脱酸油の水分量を増加させる方法は、上述の１）及び２）に限定されるものではなく、また、順番も限定するものではない。

一方、ステップＳ３において、制御装置２１０は、水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最大値ＭＲｍａｘよりも大きいか否かを判定する。脱酸油の水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最大値ＭＲｍａｘよりも大きかった場合、ステップＳ４に進む。一方、脱酸油の水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最大値ＭＲｍａｘ以下の場合、脱酸油の水分量Ｍの調整は終了する。

ステップＳ４では、脱酸油の水分量を減少させるために、制御装置２１０が、３）温度調整部２０４の設定温度を上昇させる、及び／又は、４）流量調整部２１１の設定流量を減少させる、各種制御信号ＣＳを、温度調整部２０４と流量調整部２１１とに供給する。ここで、温度調整部２０４の設定温度を上昇させることで、脱酸油の温度が上昇する。その結果、水分調整部２０５で蒸発する水分量が増加する。一方、流量調整部２１１の設定流量を低下させることで、脱酸油が水分調整部２０５に滞留する時間が増加する。その結果、水分調整部２０５で脱酸油から蒸発する水分量が増加する。このように、ステップＳ３で脱酸油の水分量Ｍが、目標水分量ＭＲの最大値ＭＲｍａｘよりも大きかった場合、ステップＳ４の資料を経て、脱酸油の水分量が減少する。尚、脱酸油の水分量を増加させる方法は、上述の３）及び４）に限定されるものではなく、また、順番も限定するものではない。

以上、制御装置２１０の制御の一例を、図４を参照して説明したが、本発明の制御装置２１０の制御は、図４に示したものに限定されるものではない。本発明の制御装置としては、水分計２０６によって検出された脱酸油の水分量Ｍと目的水分量ＭＲとに応じて、脱酸油の水分量を調整するための、他の制御を用いることもできる。

以上の実施の形態で示したように、食用油の製造システム及び食用油の製造方法では、水分調整部２０５を設けるとともに、制御装置２１０が、水分調整部２０５における水分調整の量を調整する。これにより、生産規模の脱色処理において、脱酸油に水分を含有させて脱色効率を増大することができる。

１０ 採油原料
１１ 食油原油
１２ 精製油
Ｐ１ 採油工程
Ｐ２ 精製工程
２０１ 食油原油タンク
２０２ 脱酸処理部
２０３ 脱酸油タンク
２０４ 温度調整部
２０５ 水分調整部
２０６ 水分計
２０７ 脱色部
２０７１ ミキサー
２０７２ 混合槽
２０７３ 脱色缶
２０８ ろ過部
２０９ 脱色油タンク
２１０ 制御装置
２１１ 流量調整部
２１０１ 入出力部
２１０２ 記憶部
２１０３ 演算部
３１ 入力装置
３２ 表示装置

Claims (9)

1. 油脂に脱酸処理を行う脱酸処理部と、
   前記脱酸処理部に接続され、前記脱酸処理部から供給される脱酸油の脱色処理を行う脱色部と、
   前記脱酸処理部と前記脱色部との間に配置され、前記脱酸油の水分量を調整する水分調整部と、
   前記水分調整部と前記脱色部との間に配置され、前記脱酸油の水分量を測定する水分計と、
   前記水分計の測定結果に応じて前記水分調整部での前記脱酸油の水分量を変化させる制御装置と、
   を備える、食用油の製造システム。
2. 前記脱色部において、前記脱酸油に吸着剤を混合するミキサーを、さらに備える、請求項１のシステム。
3. 前記脱酸処理部と、前記水分調整部との間に配置された温度調整部をさらに備え、
   前記温度調整部は、前記脱酸油の温度を調整し、前記制御装置は、前記温度調整部の設定温度を調整して、前記脱酸油の水分量を変化させる、請求項１又は２のシステム。
4. 前記脱酸処理部と、前記水分調整部との間に配置された流量調整部をさらに備え、
   前記流量調整部は、前記脱酸油の流量を調整し、前記制御装置は、前記流量調整部の設定流量を調整して、前記脱酸油の水分量を変化させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記制御装置が、目標水分量を記憶する記憶装置と、前記目標水分量と前記水分計の測定結果とに応じて前記脱酸油の水分量を調整する制御信号を発生する演算部と、を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 脱酸油の水分量を測定し、
   測定された前記水分量に応じて、前記脱酸油の水分量を調整し、
   前記水分量が調整された脱酸油を脱色する、
   食用油の製造方法。
7. 前記脱酸油の水分量の調整が、前記脱酸油の温度を調整することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記脱酸油の水分量の調整が、前記脱酸油の流量を調整することを含む、請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記脱酸油を脱色することが、吸着剤と脱酸油とを接触させることを含む、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。

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