JP2021000630A - 食用油劣化抑制フィルター、劣化抑制剤組成物、及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた酸化劣化抑制性能を有し、且つ、濾過性が良好で目詰まりが生じにくい食用油劣化抑制フィルターを提供する。【解決手段】食用油劣化抑制フィルター１０は、食用油劣化抑制剤及びバインダーを含有する劣化抑制組成物１と、細孔を有する濾材２と、を備える。劣化抑制組成物１は、濾材２の表面及び細孔の内面の少なくとも一方にバインダーにより付着している。濾材２の気孔率は５０体積％以上であり、細孔の直径は３０μｍ以上である。【選択図】図１
Description
本発明は、食用油劣化抑制フィルター及びその製造方法に関する。
食用油は種々の食品に使用されているが、天ぷら、フライ等の揚げ物の調理に使用される食用油は、調理に伴う加熱や放置により酸化劣化し、食品の味、臭い、外観を悪化させるため、所定の基準以上に酸化劣化した食用油は廃棄される。地球環境保全の観点から、食用油の酸化劣化を少しでも遅らせて、食用油の廃棄回数を少なくすることが望まれている。また、食用油の廃棄回数を少なくすることにより、揚げ物で使用する揚げ物調理器具（フライヤー）の清掃回数が減り、清掃に使用する水の量を減らせるメリットもある。
例えば特許文献１には、使用済みの酸化劣化した食用油を通過させて食用油の濾過と再生とを行う濾過処理材（フィルター）が開示されている。このフィルターは、濾布又は濾紙製の密閉ケース内に粒状の再生剤が充填されて構成されている。
しかしながら、特許文献１に開示のフィルターは、比較的厚みがあるため、ろ過の際の圧力損失が大きくなりやすく、食用油を循環させるためのポンプが比較的大きいものになるなど、改善の余地があった。
しかしながら、特許文献１に開示のフィルターは、比較的厚みがあるため、ろ過の際の圧力損失が大きくなりやすく、食用油を循環させるためのポンプが比較的大きいものになるなど、改善の余地があった。
本発明は、優れた酸化劣化抑制性能を有し、且つ、濾過性が良好で圧力損失によるエネルギー消費を低減することができる食用油劣化抑制フィルター及び、劣化抑制剤組成物、それらの製造方法を提供することを課題とする。
本発明の一態様に係る食用油劣化抑制フィルターは、食用油劣化抑制剤及びバインダーを含有する劣化抑制組成物と、細孔を有する濾材であって気孔率が５０体積％以上であり、細孔の直径が３０μｍ以上であるもの、を備え、劣化抑制剤が濾過対象である食用油が接触する部分である濾材の表面及び細孔の内面の少なくとも一方もしくは両方ににバインダーにより食用油劣化抑制剤が付着していることを要旨とする。
本発明の他の態様に係る食用油劣化抑制フィルターの製造方法は、上記の一態様に係る食用油劣化抑制フィルターを製造する方法であって、濾材の表面及び細孔の内面の少なくとも一方もしくは両方に劣化抑制組成物を滴下法、ロールコーター法、浸漬法、又はスプレー塗工法によって付着させる付着工程を備えることを要旨とする。
また、本発明の他の態様に係る食用油劣化抑制組成物は、劣化抑制剤とバインダーを備えることを要旨とする。
本発明の他の態様に係る食用油劣化抑制フィルターの製造方法は、上記の一態様に係る食用油劣化抑制フィルターを製造する方法であって、濾材の表面及び細孔の内面の少なくとも一方もしくは両方に劣化抑制組成物を滴下法、ロールコーター法、浸漬法、又はスプレー塗工法によって付着させる付着工程を備えることを要旨とする。
また、本発明の他の態様に係る食用油劣化抑制組成物は、劣化抑制剤とバインダーを備えることを要旨とする。
本発明によれば、優れた酸化劣化抑制性能を有し、且つ、濾過性が良好で圧力損失によるエネルギー消費を低減することができる食用油劣化抑制フィルター及び、劣化抑制剤組成物、それらの製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態について以下に説明する。なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
まず、本発明に係る食用油劣化抑制フィルターの一例について、図１を参照しながら説明する。図１の食用油劣化抑制フィルター１０は、食用油劣化抑制剤とバインダーとを含有する劣化抑制組成物１と、細孔２ａを有する濾材２と、を備えている。劣化抑制組成物１は、濾材２の表面及び細孔２ａの内面の少なくとも一方にバインダーにより付着している。図１においては、濾材２の表面及び細孔２ａの内面に付着した劣化抑制組成物１が模式的に描画されている。
まず、本発明に係る食用油劣化抑制フィルターの一例について、図１を参照しながら説明する。図１の食用油劣化抑制フィルター１０は、食用油劣化抑制剤とバインダーとを含有する劣化抑制組成物１と、細孔２ａを有する濾材２と、を備えている。劣化抑制組成物１は、濾材２の表面及び細孔２ａの内面の少なくとも一方にバインダーにより付着している。図１においては、濾材２の表面及び細孔２ａの内面に付着した劣化抑制組成物１が模式的に描画されている。
食用油劣化抑制剤は、酸化劣化抑制性能を有しており、食用油と接触することにより食用油の酸化劣化を抑制する。食用油劣化抑制剤の例としては、酒石酸水素カリウム等の酒石酸塩が挙げられる。食用油劣化抑制剤として酒石酸塩を単独で使用することが好ましいが、酒石酸塩と他の物質の混合物を食用油劣化抑制剤として使用することもできる。上記の他の物質は、人体に無害であることが好ましく、例としては酸化カルシウムが挙げられる。
バインダーは、食用油劣化抑制剤を濾材２に付着させるために使用されるものであり、人体に無害であることが好ましい。バインダーの例としては接着剤が挙げられる。接着剤としては、澱粉、セルロース、セラック樹脂（カイガラムシの分泌物を精製して得られる樹脂状物質）等の天然系接着剤や、珪素系接着剤（例えばシリケート）、カルシウム系接着剤（例えばセメント、石膏）等の無機系接着剤や、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の有機系接着剤が挙げられる。これらの接着剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
濾材２は、複数の細孔２ａを有していて食用油が通過可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、多孔質体や、複数の繊維の集合体が挙げられる。多孔質体の例としては、焼結金属、素焼等が挙げられる。また、複数の繊維の集合体の例としては、織布、不織布、フェルト、抄紙、濾紙、網等が挙げられる。
繊維の種類は特に限定されるものではなく、天然繊維、人造繊維、合成樹脂繊維、金属繊維、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられる。天然繊維の例としては、木材、木綿、羊毛、麻、絹等が挙げられる。人造繊維の例としては、レーヨン等が挙げられる。合成樹脂繊維の例としては、ポリエステル樹脂繊維、ポリオレフィン樹脂繊維（例えばポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維）、ポリアミド樹脂繊維（例えばポリアミド６６繊維）、ビニル樹脂繊維、アクリル樹脂繊維、ポリウレタン樹脂繊維等が挙げられる。複数の繊維の集合体は、１種の繊維で形成されていてもよいし、２種以上の繊維で形成されていてもよい。
濾材２の素材として食品用途に使用実績のあるもの（例えば天然繊維）を使用し、食用油劣化抑制剤として食品添加物を使用し、バインダーとして人体に無害なもの（例えば天然系接着剤）を使用すれば、食用油劣化抑制フィルター１０を人体に無害で安全なフィルターとすることができる。このような食用油劣化抑制フィルター１０は、例えば、揚げ物を揚げるフライヤーに設置して、揚げカス等の不純物の濾過と食用油の酸化劣化の抑制を行うことに好適である。
濾材２を形成する繊維の平均繊維長と平均繊維径は特に限定されるものではないが、濾材２の細孔２ａ内にも劣化抑制組成物１を付着させるためには、細孔２ａの直径が食用油劣化抑制剤の粒径よりも大きい濾材２が好ましい。濾材２の細孔２ａの直径が食用油劣化抑制剤の粒径よりも小さいと、濾材２の細孔２ａの内面に劣化抑制組成物１が付着しにくい。
複数の繊維の集合体は、複数の繊維が接着剤や熱による接着又は機械的な結合によって接合して３次元的に集合した構造を有しており、内部に空隙を有するポーラス構造（多孔質構造）をなしている。このようなポーラス構造を有する濾材２の気孔率、細孔２ａの直径、及び密度は、食用油の通液のしやすさ（目詰まり度）を表す指標となる。なお、細孔２ａは、濾材２において食用油が通り抜ける孔となる。また、気孔率は、濾材２における細孔２ａによる空隙部分の体積の比率である。さらに、密度は、濾材２の質量を濾材２の体積で除したものである。
濾材２の気孔率は５０体積％以上であり、好ましくは６８体積％以上であり、より好ましくは８０体積％以上である。また、細孔２ａの直径は３０μｍ以上であり、好ましくは３５μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ以上である。さらに、濾材２の密度は、０．３３ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。気孔率、細孔２ａの直径、及び密度が上記の数値範囲内であれば、濾材２に劣化抑制組成物１を付着させても細孔２ａが閉塞しにくいので、食用油劣化抑制フィルター１０に通す前後における食用油の圧力差（圧力損失）が小さくなる（初期の濾過性が優れる）。そのため、食用油を送液するポンプに負荷がかかりにくい。また、食用油に含まれる揚げカス等の不純物による気孔の閉塞が生じにくいので、食用油劣化抑制フィルター１０の早期の目詰まりが生じにくい。さらに、細孔２ａの直径が上記の数値範囲内であれば、濾材２の細孔２ａの内面に劣化抑制組成物１が付着しやすくなる。
濾材２の厚さは特に限定されるものではないが、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であることがさらに好ましい。濾材２の厚さが上記の数値範囲内であれば、食用油に含まれる揚げカス等の不純物による気孔の閉塞が生じにくい上、食用油劣化抑制フィルター１０に通す前後における食用油の圧力差が小さくなる。
このように、上記の数値範囲内の気孔率、細孔２ａの直径、密度、及び厚さを有する濾材２を使用することにより、食用油劣化抑制フィルター１０の初期の濾過性の悪化と早期の目詰まりを防ぐことが可能である。なお、気孔率及び細孔２ａの直径は、水銀圧入法の原理を利用した水銀ポロシメータを用いて測定することができる。
このように、上記の数値範囲内の気孔率、細孔２ａの直径、密度、及び厚さを有する濾材２を使用することにより、食用油劣化抑制フィルター１０の初期の濾過性の悪化と早期の目詰まりを防ぐことが可能である。なお、気孔率及び細孔２ａの直径は、水銀圧入法の原理を利用した水銀ポロシメータを用いて測定することができる。
上記のような食用油劣化抑制フィルター１０は、以下のようにして製造することができる。図１を参照しながら説明する。まず、食用油劣化抑制剤とバインダーとを混合して、劣化抑制組成物１を得る（混合工程）。劣化抑制組成物１には、所望により、その他の添加剤を配合してもよい。その他の添加剤としては、例えば、発泡剤、熱安定剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。劣化抑制組成物１に発泡剤を配合すれば、発泡剤の発泡により、濾材２に付着した劣化抑制組成物１を多孔質状に形成することができる。劣化抑制組成物１が多孔質状であると、食用油劣化抑制フィルター１０を食用油の濾過に使用した際に、早期に目詰まりが生じることを防止することができる。
また、バインダーが少なくなると、食用油劣化抑制剤が脱落しやすくなり、バインダーが多すぎると、食用油劣化抑制剤と被濾過食用油との接触の機会が少なくなり、酸化劣化防止能力が十分に発揮できない可能性が考えられる。
また、バインダーが少なくなると、食用油劣化抑制剤が脱落しやすくなり、バインダーが多すぎると、食用油劣化抑制剤と被濾過食用油との接触の機会が少なくなり、酸化劣化防止能力が十分に発揮できない可能性が考えられる。
次に、濾材２に劣化抑制組成物１を滴下法、ロールコーター法、浸漬法、又はスプレー塗工法によって付着させる（付着工程）。いずれの方法においても、劣化抑制組成物を所定の揮発性もしくは蒸発性のある溶媒で所定の濃度に希釈した液状のものを使用することもできる。付着工程により、細孔２ａを有する濾材２の被濾過食用油の通過部である表面及び細孔２ａの内面の少なくとも一方に劣化抑制組成物１が付着する。滴下法は、液状の劣化抑制組成物１を濾材２に滴下することにより、バインダーにより食用油劣化抑制剤を濾材２に付着させる方法であり、ロールコーター法は、表面に液状の劣化抑制組成物１を備えた回転するロールを用いて、劣化抑制組成物１を濾材２に塗布することにより、バインダーにより食用油劣化抑制剤を濾材２に付着させる方法である。また、浸漬法は、液状の劣化抑制組成物１に濾材２を浸漬した後に液状の劣化抑制組成物１から引き上げることにより、バインダーにより食用油劣化抑制剤を濾材２に付着させる方法であり、スプレー塗工法は、液状の劣化抑制組成物１を濾材２に噴霧することにより、バインダーにより食用油劣化抑制剤を濾材２に付着させる方法である。
滴下法、ロールコーター法、浸漬法、又はスプレー塗工法によって劣化抑制組成物１を濾材２に付着させるので、劣化抑制組成物１の付着箇所や付着量を容易に制御することができる。そのため、優れた酸化劣化抑制性能を有し、且つ、濾過性が良好で目詰まりが生じにくい食用油劣化抑制フィルター１０を容易に製造することができる。付着工程を複数回繰り返し行って、濾材２に劣化抑制組成物１の層を複数層積層してもよい。
上記のような優れた性能を有する本実施形態の食用油劣化抑制フィルター１０は、食用油の濾過及び酸化劣化抑制を行う処理に使用することができる。以下に、使用済みの食用油の濾過及び酸化劣化抑制を、食用油劣化抑制フィルター１０を使用して行う方法を、図２を参照しながら説明する。
揚げ物を揚げるフライヤー等に使用されて酸化劣化した食用油２０の濾過及び酸化劣化抑制を行う処理装置は、食用油２０が貯留される油槽２１と、食用油２０が通液される環状の配管２２と、食用油２０を送液するポンプ２４と、食用油２０の濾過及び酸化劣化抑制を行う食用油劣化抑制フィルター１０（図２には図示せず）が装填されている処理部２３と、を備えている。
揚げ物を揚げるフライヤー等に使用されて酸化劣化した食用油２０の濾過及び酸化劣化抑制を行う処理装置は、食用油２０が貯留される油槽２１と、食用油２０が通液される環状の配管２２と、食用油２０を送液するポンプ２４と、食用油２０の濾過及び酸化劣化抑制を行う食用油劣化抑制フィルター１０（図２には図示せず）が装填されている処理部２３と、を備えている。
詳述すると、油槽２１とポンプ２４と処理部２３とが環状の配管２２で直列に連結されていて、油槽２１内の食用油２０がポンプ２４によって配管２２中を送液され、処理部２３において濾過及び酸化劣化の抑制がなされた後に、油槽２１に戻されるようになっている。使用済みの食用油２０は、揚げカス等の不純物を含有していることに加えて酸化劣化しているが、処理部２３内の食用油劣化抑制フィルター１０を通ることにより、揚げカス等の不純物が濾過されるとともに、食用油２０の酸化劣化が抑制されて酸化速度が遅くなる。
上記のように食用油２０を循環させながら処理を行うことにより、調理等に使用された後の食用油２０を連続的に処理することができる。また、例えば、揚げ物を揚げるフライヤーの油槽に、ポンプ２４と処理部２３とが配された配管２２を接続すれば、調理に使用している食用油２０を調理と並行して処理することができる。
食用油劣化抑制フィルター１０の酸化劣化抑制性能が低下した場合又は失われた場合や、濾過性が低下した場合又は目詰まりし通液しなくなった場合は、処理部２３内の食用油劣化抑制フィルター１０を新品と交換する。食用油劣化抑制フィルター１０は、濾過助剤等の粉体が使用されていないため、取り扱いが容易である。
また、食用油劣化抑制フィルター１０の前、もしくは後ろ側に更に通常の揚げカス捕集フィルター等を設置することもできる。
食用油劣化抑制フィルター１０の酸化劣化抑制性能が低下した場合又は失われた場合や、濾過性が低下した場合又は目詰まりし通液しなくなった場合は、処理部２３内の食用油劣化抑制フィルター１０を新品と交換する。食用油劣化抑制フィルター１０は、濾過助剤等の粉体が使用されていないため、取り扱いが容易である。
また、食用油劣化抑制フィルター１０の前、もしくは後ろ側に更に通常の揚げカス捕集フィルター等を設置することもできる。
ここで、食用油劣化抑制組成物の好ましい形態について述べる。食用油劣化抑制組成物は、付着工程において希釈して使用されることがある。しかしながら、食用油劣化抑制組成物に含まれるバインダーが食用油に溶解してしまうと、バインダーとしての機能が発揮できなくなる。そのため、バインダーとしては、食用油への溶解度が小さいが、付着工程で使用する希釈溶媒には可溶であり、かつ、人体への影響のないものが好ましい。この点を鑑みると、食用油への溶解度がほとんどなく、アルコール系物質には可溶である物質をバインダーとすることが好ましい。具体的には、天然系接着剤ともいえるセラック樹脂をバインダーとし、アルコール系溶媒で希釈することが好ましい。アルコール系溶媒としては、人体への影響も小さく、揮発・蒸発によりほとんど残存することのないエタノール（エチルアルコール）を希釈溶媒とすることが好ましい。
〔実施例〕
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
（比較例１−１）
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、比較例１−１のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．０ｍｍであり、密度は０．３８ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は６７体積％で、細孔の直径は３５μｍであった。
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
（比較例１−１）
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、比較例１−１のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．０ｍｍであり、密度は０．３８ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は６７体積％で、細孔の直径は３５μｍであった。
（比較例１−２）
比較例１−１のフィルター上に、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを質量比１：１で混合した混合物を散布して、濾紙上に混合物が載置された状態のものを、比較例１−２のフィルターとした。濾紙上に載置されている混合物の量は、１２０ｇ／ｍ2である。
比較例１−１のフィルター上に、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを質量比１：１で混合した混合物を散布して、濾紙上に混合物が載置された状態のものを、比較例１−２のフィルターとした。濾紙上に載置されている混合物の量は、１２０ｇ／ｍ2である。
（比較例２）
セルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、比較例２のフィルターとした。この濾紙の厚さは２．８ｍｍであり、密度は０．３３ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は６８体積％で、細孔の直径は３５μｍであった。
セルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、比較例２のフィルターとした。この濾紙の厚さは２．８ｍｍであり、密度は０．３３ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は６８体積％で、細孔の直径は３５μｍであった。
（参考例１）
食品用のフィルターとして使用されるポリエチレンテレフタレート製の不織布を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例１のフィルターとした。この不織布の厚さは３．８ｍｍであり、密度は０．０９ｇ／ｃｍ3である。なお、不織布の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したが、水銀ポロシメータの測定上限値以上であったため、数値は不明であった。ただし、水銀ポロシメータによる気孔率の測定上限値は８０体積％、細孔の直径の測定上限値は１００μｍであるので、不織布の気孔率は８０体積％以上であり、細孔の直径は１００μｍ以上であると言える。
食品用のフィルターとして使用されるポリエチレンテレフタレート製の不織布を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例１のフィルターとした。この不織布の厚さは３．８ｍｍであり、密度は０．０９ｇ／ｃｍ3である。なお、不織布の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したが、水銀ポロシメータの測定上限値以上であったため、数値は不明であった。ただし、水銀ポロシメータによる気孔率の測定上限値は８０体積％、細孔の直径の測定上限値は１００μｍであるので、不織布の気孔率は８０体積％以上であり、細孔の直径は１００μｍ以上であると言える。
（実施例１）
セラック樹脂をエタノールに溶解して、濃度７質量％のセラック樹脂溶液を得た。このセラック樹脂溶液に、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを質量比１：１で混合した混合物を食用油劣化抑制剤として添加し、劣化抑制組成物を調製した。液状の劣化抑制組成物中の食用油劣化抑制剤の含有量は、５質量％である。また、劣化抑制剤とバインダーの比率としては、質量比で１：１．４となる。
セラック樹脂をエタノールに溶解して、濃度７質量％のセラック樹脂溶液を得た。このセラック樹脂溶液に、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを質量比１：１で混合した混合物を食用油劣化抑制剤として添加し、劣化抑制組成物を調製した。液状の劣化抑制組成物中の食用油劣化抑制剤の含有量は、５質量％である。また、劣化抑制剤とバインダーの比率としては、質量比で１：１．４となる。
参考例１のフィルターを濾材とし、この濾材に上記の液状の劣化抑制組成物を滴下法により塗布した。フィルターに塗布された劣化抑制組成物の量は、約３４０ｇ／ｍ2である。その後、６０℃の温風を用いて劣化抑制組成物を乾燥させることにより、実施例１のフィルターを得た。実施例１のフィルターの厚さは３．８ｍｍであり、密度は０．１８ｇ／ｃｍ3であった（濾材の密度は０．０９ｇ／ｃｍ3である）。
（参考例２）
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例２のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．９ｍｍであり、密度は０．２４ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は７９体積％で、細孔の直径は５４μｍであった。
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例２のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．９ｍｍであり、密度は０．２４ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は７９体積％で、細孔の直径は５４μｍであった。
（実施例２）
セラック樹脂をエタノールに溶解して、濃度１質量％のセラック樹脂溶液を得た。このセラック樹脂溶液に、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを質量比１：１で混合した混合物を食用油劣化抑制剤として添加し、液状の劣化抑制組成物を調製した。液状の劣化抑制組成物中の食用油劣化抑制剤の含有量は、１０質量％である。
参考例２のフィルターを濾材とし、この濾材に上記の液状の劣化抑制組成物を滴下法により塗布した。フィルターに塗布された劣化抑制組成物の量は、約１６０ｇ／ｍ2である。その後、６０℃の温風を用いて劣化抑制組成物を乾燥させることにより、実施例２のフィルターを得た。実施例２のフィルターの厚さは１．９ｍｍであり、密度は０．３３ｇ／ｃｍ3であった（濾材の密度は０．２４ｇ／ｃｍ3である）。
セラック樹脂をエタノールに溶解して、濃度１質量％のセラック樹脂溶液を得た。このセラック樹脂溶液に、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを質量比１：１で混合した混合物を食用油劣化抑制剤として添加し、液状の劣化抑制組成物を調製した。液状の劣化抑制組成物中の食用油劣化抑制剤の含有量は、１０質量％である。
参考例２のフィルターを濾材とし、この濾材に上記の液状の劣化抑制組成物を滴下法により塗布した。フィルターに塗布された劣化抑制組成物の量は、約１６０ｇ／ｍ2である。その後、６０℃の温風を用いて劣化抑制組成物を乾燥させることにより、実施例２のフィルターを得た。実施例２のフィルターの厚さは１．９ｍｍであり、密度は０．３３ｇ／ｃｍ3であった（濾材の密度は０．２４ｇ／ｃｍ3である）。
（参考例３）
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例３のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．４ｍｍであり、密度は０．３０ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は７４体積％で、細孔の直径は５０μｍであった。
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例３のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．４ｍｍであり、密度は０．３０ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は７４体積％で、細孔の直径は５０μｍであった。
（参考例４）
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例４のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．０ｍｍであり、密度は０．３１ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は７３体積％で、細孔の直径は３６μｍであった。
食品用資材として使用できるセルロース製の濾紙を直径９０ｍｍの円形に裁断したものを、参考例４のフィルターとした。この濾紙の厚さは１．０ｍｍであり、密度は０．３１ｇ／ｃｍ3である。また、この濾紙の気孔率及び細孔の直径を水銀ポロシメータで測定したところ、気孔率は７３体積％で、細孔の直径は３６μｍであった。
次に、上記の各フィルターの評価試験を行った。評価試験には、図２に示す処理装置と同様の構成を有する濾過装置を用いた。フィルターの濾過性の評価方法について、以下に説明する。フィルターの濾過性については、初期の濾過性と、高温で長時間濾過を行った後の濾過性とを評価した。
まず、フィルターの初期の濾過性の評価方法について説明する。濾過装置の処理部にフィルターを装填するとともに、油槽に８Ｌの食用油（日清オイリオグループ株式会社製「日清キャノーラ油」）を投入した。１００℃に加熱した食用油をポンプで送液して、処理部のフィルターで濾過を行った。このとき、フィルターの上流側及び下流側における食用油の圧力を圧力計で測定するとともに、フィルターの下流側における食用油の流量を流量計で測定した。
そして、食用油の流量を種々変更して、各流量における食用油の圧力を測定し、各流量における食用油の圧力損失（フィルターの上流側と下流側での圧力差）を算出した。次に、流量をＸ軸、圧力差をＹ軸とするＸＹ座標に、得られたデータをプロットして、近似直線Ｙ＝ａＸ＋ｂを導き出し、その傾きａの大きさによって初期の濾過性を評価した。なお、傾きａが小さいほどフィルターの濾過性が良好であることを意味する。
次に、高温で長時間濾過を行った後のフィルターの濾過性の評価方法について説明する。初期の濾過性の評価方法と同様に、濾過装置の処理部にフィルターを装填するとともに、油槽に８Ｌの食用油を投入した。１８０℃に加熱した食用油をポンプで送液して、処理部のフィルターで濾過を行った。この濾過は、食用油を循環させながら９６時間行った。そして、９６時間濾過後に、フィルターの上流側及び下流側における食用油の圧力を圧力計で測定し、食用油の圧力損失を算出した。この圧力損失の大きさによって９６時間濾過後の濾過性を評価した。
結果を表１に示す。なお、初期の濾過性については、比較例１−１の濾過性（傾きａ）を１とした場合の相対値で示してある。また、９６時間濾過後の濾過性については、比較例１−１の濾過性（圧力損失）を１とした場合の相対値で示してある。
次に、フィルターの酸化劣化抑制性能の評価方法について説明する。９６時間濾過後の濾過性の評価方法と同様に９６時間濾過を行った後に、食用油をサンプリングし、酸価を測定した。食用油の酸価は、ＪＩＳ Ｋ２５０１に準拠し、電位差滴定法を用いて測定した。結果を表１に示す。なお、酸化劣化抑制性能は、比較例１−１の酸化劣化抑制性能（酸価）を１とした場合の相対値で示してある。
比較例１−１と比較例１−２との対比から、表１に示すような物性（厚さ、密度、気孔率、及び細孔の直径）を有する濾材においては、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを混合した混合物を濾材上に散布すると、初期の濾過性が低下することが分かる。また、比較例１−２と参考例１、実施例１との対比から、比較例１−２は、フィルターに目詰まりが生じやすく、９６時間濾過後の濾過性が大きく低下することが分かる。
一方、参考例１と実施例１との対比、及び、参考例２と実施例２との対比から、表１に示すような物性（厚さ、密度、気孔率、及び細孔の直径）を有する濾材においては、濾材に劣化抑制組成物を付着させても、初期の濾過性は良好であることが分かる。また、参考例１と実施例１と比較例１−１と比較例１−２との対比から、参考例１と実施例１は、フィルターに目詰まりが生じにくく、９６時間濾過後の濾過性が良好であることが分かる。すなわち、比較例１−１よりも初期の濾過性が良好な濾材に劣化抑制組成物を付着させてフィルターを製造すれば、目詰まりが生じにくいフィルターを得ることができる。
次に、参考例１と実施例１、比較例１−１との対比から、濾材に劣化抑制組成物を付着させることにより、酸化劣化抑制性能が優れたフィルターが得られることが分かる。
以上のように、厚さが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、密度が０．３３ｇ／ｃｍ3以下、気孔率が５０体積％以上、且つ、細孔の直径が３０μｍ以上である濾材に劣化抑制組成物を付着させたフィルターは、初期の濾過性及び９６時間濾過後の濾過性が良好であり、なおかつ、酸化劣化抑制性能が優れている。実施例によると、３．８ｍｍ、１．９ｍｍという、４ｍｍ以下の厚さにおいても優れた性能を発揮している。さらに、バインダーとしてセラック樹脂を用いているため、人体に無害なフィルターである。
１ 劣化抑制組成物
２ 濾材
２ａ 細孔
１０ 食用油劣化抑制フィルター
２０ 食用油
２３ 処理部
２ 濾材
２ａ 細孔
１０ 食用油劣化抑制フィルター
２０ 食用油
２３ 処理部
Claims (6)
- 食用油劣化抑制剤及びバインダーを含有する劣化抑制組成物と、細孔を有する濾材と、を備え、
前記劣化抑制組成物が前記濾材の表面及び前記細孔の内面の少なくとも一方に前記バインダーにより付着しており、
前記濾材の気孔率が５０体積％以上であり、前記細孔の直径が３０μｍ以上である食用油劣化抑制フィルター。 - 前記食用油劣化抑制剤が酒石酸塩を含むものである請求項１に記載の食用油劣化抑制フィルター。
- 前記バインダーがセラック樹脂である請求項１又は請求項２に記載の食用油劣化抑制フィルター。
- 前記濾材の厚さが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の食用油劣化抑制フィルター。
- 前記濾材の密度が０．３３ｇ／ｃｍ3以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載の食用油劣化抑制フィルター。
- 請求項１〜５のいずれか一項に記載の食用油劣化抑制フィルターを製造する方法であって、
前記濾材の表面及び前記細孔の内面の少なくとも一方に前記劣化抑制組成物を滴下法、ロールコーター法、浸漬法、又はスプレー塗工法によって付着させる付着工程を備える食用油劣化抑制フィルターの製造方法。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2023008391A1 (ja) | 2021-07-26 | 2023-02-02 | 日本精工株式会社 | 食用油劣化抑制フィルタ及びその製造方法 |
-
2020
- 2020-06-22 JP JP2020107354A patent/JP2021000630A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023008391A1 (ja) | 2021-07-26 | 2023-02-02 | 日本精工株式会社 | 食用油劣化抑制フィルタ及びその製造方法 |
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