JP2022086645A

JP2022086645A - 食用油劣化抑制フィルターその製造方法

Info

Publication number: JP2022086645A
Application number: JP2020198775A
Authority: JP
Inventors: 祐也渡辺; Yuya Watanabe; 豪村上; Takeshi Murakami
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-06-09

Abstract

【課題】食用油の劣化を抑制し、かつ、水に溶解する劣化抑制剤においても安定的に担持できる、食用油劣化抑制フィルター及びその製造手法を提供する。
【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。バインダーは、グルテン、シアノアクリレートモノマー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂及びウレタン樹脂のうち少なくとも一種を含む。
【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。また、酸化劣化した油は粘度が上昇し、油切れが悪くなるため、所定の基準以上に酸化劣化した食用油は廃棄される。このため、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。

ここで特許文献１には、パルプなどの繊維と活性炭粉末等の吸着剤を水中で撹拌混合し、圧縮成形により脱水することで、吸着剤を均一に分散させたろ過用フィルターの製造法が記載されている。
しかしながら、上記のような吸着剤や食物油劣化抑制剤が水に溶解する場合には、脱水工程の際に水とともに漏出し、温度変化においても溶解量が異なるため、一定量を安定的に付着させることが困難であった。

特許第４５９３１２７号公報

本発明は、食用油の劣化を抑制し、かつ、水に溶解する劣化抑制剤においても安定的に担持できる、食用油劣化抑制フィルター及びその製造手法を提供することを目的とする。

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、前記バインダーが、グルテン、シアノアクリレートモノマー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂及びウレタン樹脂のうち少なくとも一種を含むことを要旨とする。
また、本発明の他の態様に係る食用油劣化抑制フィルターは、前記食用油劣化抑制剤が、酒石酸水素塩を含むことを要旨とする。

本発明の一態様に係る食用油劣化抑制フィルターの製造方法は、上記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ことを要旨とする。

本発明によれば、食用油の劣化を抑制し、かつ、水に溶解する劣化抑制剤においても安定的に担持できる、食用油劣化抑制フィルター及びその製造手法を提供することができる。

図１は、本発明に係る食用油劣化抑制フィルターの構造の一例を模式的に示した拡大図である。図２は、本発明に係る食用油劣化抑制フィルターを使用して食用油の濾過及び酸化劣化抑制を行う方法を説明する処理装置の概念図である。

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、本実施形態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、食用油と接触することにより食用油の劣化を抑制する働きをするものであり、人体に無害であるものを使用する。具体的な食用油劣化抑制剤としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩、酒石酸水素カリウム等の酒石酸水素塩、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム等の酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、二酸化ケイ素、天然粘土、人工合成粘土、活性炭を用いることができ、中でも酒石酸水素塩を用いることが好ましい。
なお、これらは単独で用いてもよいし、複数を併用して用いることもできる。

食用油劣化抑制剤は、劣化抑制組成物１の全質量に対して１～８０質量％であることが好ましい。なお、複数の食用油劣化抑制剤を併用する場合は、その合計量が上記数値範囲内となるようにするとよい。
食用油劣化抑制剤が１質量％未満では、劣化抑制組成物１全体に対するバインダー成分の割合が高くなるため、上記した効果が十分に得られないおそれがある。また、食用油劣化抑制剤が８０質量％を超えると、食用油劣化抑制剤が濾材２から脱落しやすくなる。

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、光硬化型、熱硬化型の種々のバインダー樹脂を使用することができるが、人体に無害であるもの、例えば厚生労働省告示第３７０号（食品、添加物等の規格基準）に規格適合したもの、又は米国食品医薬品局（ＦＤＡ）により認可を取得しているものが好ましい。
そして、バインダーとして、人体に無害かつ食用油劣化抑制剤を溶解させない樹脂や溶媒を使用することにより、後述するフライヤー用濾過フィルターとして安全なフィルターとなる。そして、水に溶解する劣化抑制剤においても安定的に濾材２に担持することが可能となる。
なお、食物油劣化抑制剤が樹脂や溶媒に溶解すると，温度変化による溶解量が異なるため，劣化抑制組成物１内の劣化抑制剤の粉体濃度の安定的な管理が困難となり，付着量を一定にできず、安定的に製造することができない。

本実施形態においては、人体に無害かつ食用油劣化抑制剤を溶解させないバインダーとして、グルテン系接着剤、シアノアクリレートモノマー系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、ビニル樹脂系接着剤及びウレタン樹脂系接着剤（ポリウレタン樹脂）のうち少なくとも一種を用いる。

中でも、２種のタンパク質（グルテニンとグリアジン）が結びついてできるグルテン系接着剤、エチルシアノアクリレートが９５質量％以上含まれているシアノアクリレートモノマー系接着剤、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が１０～４０質量％程度含まれているエポキシ系接着剤、メタクリル酸メチルが５０質量％以上含まれているアクリル系接着剤，酢酸ビニル樹脂が４５％以上含まれているビニル系接着剤、ポリウレタン主成分が２０質量％以上含まれるウレタン系接着剤の規格適合品が好ましい。

その他にも、必要に応じて、天然系接着剤である澱粉やセルロース、無機系接着剤である珪素系（シリケート）やカルシウム系（セメント、石膏）、有機系接着剤である熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を、単独又は混合して用いることができる。

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以上である。さらに、濾材２の密度は、０．３３ｇ／ｃｍ^３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における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、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。

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。

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の前側、又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。

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
２１油槽
２２配管
２３処理部
２４ポンプ

Claims

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、
前記バインダーが、グルテン、シアノアクリレートモノマー、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂及びウレタン樹脂のうち少なくとも一種を含む、食用油劣化抑制フィルター。
前記食用油劣化抑制剤が、酒石酸水素塩を含む、請求項１に記載の食用油劣化抑制フィルター。
請求項１又は２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。