WO2015121897A1 - 食用油の酸化防止方法 - Google Patents

Abstract

　本発明は、簡単な装置と少ない消費エネルギーでもって、安価に効率よく食用油の酸化を防止できるようにする。　本発明は、一方の出力端子を接地した交流電源と、当該交流電源の非接地出力端子に直列に一端が接続されて非接地出力端子からの電流の流出を阻止する整流素子とを備えた電源装置を用い、当該電源装置の前記非接地出力端子に導電体製電極板を接続すると共に、当該導電体製電極板を金属製容器内の食用内に直接浸漬するか又は金属製容器の外側面に配置して、前記交流電源の印加によって前記導電体製電極板にマイナスの電位変動を与えて電場変動を発生させることにより、金属製容器内の食用油の酸化防止を図る。

Description

食用油の酸化防止方法

　本発明は、各種食用油の酸化防止方法の改良に関するものであり、食用油内又はその近傍に設置した導電体製電極板に負の電位変動や電界変動を発生させて食用油に電子を付与し、食用油を構成する原子や分子の電子の状態に影響を及ぼすことにより食用油の物性を変化させ、その酸化防止のみならず熱伝導率の向上や粘度の引下等を可能にした食用油の酸化防止方法に関するものである。

　食用油等は、一般に空気と接触することにより酸化され、その品質が低下する。そのため、食用油等は非通気性の密閉容器に保管され、必要量の食用油を取出しした後は、容器を再び密閉するようにしている。しかし、食用油の取出し時に密閉容器内への空気が侵入するのを防止することは困難であり、その結果、容器内に貯留中の食用油は、酸化により品質劣化が促進されることになる。
　尚、上記貯留中の食用油の酸化防止策として、空気抽出器や空気吸収剤の使用、不活性ガス充填等の方策が存在するが、何れも設備費等の点から小規模工場や一般家庭等では容易に採用することが困難である。

　一方、使用後の食用油、例えば、一般家庭で食品の揚げ物作りに使用した後の食用油は、高温加熱によって酸化の進行が比較的早く、２～３回の重複使用によってその品質が著しく劣化し、再使用に耐えなくなる。
　又、食用油は、繰返し使用するとその粘度が上昇する傾向にあり、その結果、揚げ物作成時の油の浸透性が悪くなり、短時間で所謂高品質な揚げ物（所謂「かりっとした食感の揚げ物」）を作ることが出来ない等の難点がある。

　ところで、使用中の食用油の酸化や粘度上昇を防止し、これ等に起因する上記の如き問題を解決するために、ろ過装置や酸化防止剤等を用いた各種の技術が開発されている（特開２０１３－８１４２６号、特開平９－１００４８９号等）。
　しかし、従前のこの種の食用油の酸化防止装置等は何れも大型で高価なものであり、小規模企業や一般家庭等では簡単に使用することができないうえ、十分な酸化防止効果が得られないと云う難点がある。

特開２０１３－８１４２６号公報 特開平９－１００４８９号公報

　本発明は、従前の食用油類等の酸化防止技術等における上述の如き問題を解決せんとするものであり、簡単な構造の小型設備を用い、少量のエネルギー消費でもって高能率で簡便に食用油類等の酸化や粘度上昇を防止することができ、これによって、長期に亘って食用油類を繰返し使用することを可能にし、また、低温度で短時間内に食感の良い揚げ物を効率よく作れるようにした、食用油の酸化防止方法を提供することを発明の主目的とするものである。

　請求項１の発明は、一方の出力端子を接地した交流電源と、当該交流電源の非接地側の出力端子に直列に一端が接続されて非接地側出力端子からの電流の流出を阻止する整流素子とを備えた電源装置を用い、当該電源装置の前記非接地側出力端子にリード線を介して導電体製電極板を接続すると共に、当該導電体製電極板を金属製容器内の食用油内に直接浸漬するか又は食用油を収容した金属製容器の外側面に配置して、前記交流電源の印加によって前記導電体製電極板にマイナスの電位変動を与えて電場変動を発生させることにより、金属製容器内の食用油の酸化防止を図ることを発明の基本構成とするものである。

　請求項２の発明は、請求項１の発明において、導電体製電極板を金属製容器の外側面の近傍に配置するようにしたものである。

　請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記整流素子の非接地出力端子側と、交流電源の接地出力端子側との間に、前記導電体製電極板から接地出力端子側へ電流を流通させる第２整流素子を設けた電源装置を用いるようにしたものである。

　請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記交流電源の非接地出力端子側に直列にＬＣ共振回路を接続すると共に、当該ＬＣ共振回路の他端を非接地出力端子に接続し、前記交流電源の出力電圧ｖと外部電磁波により前記ＬＣ共振回路に誘導された誘導起電力ｖ’との重畳波ｖｏを出力する電源装置を用いるようにしたものである。

　請求項５の発明は、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の発明において、整流素子をＰＮ型ダイオードとしたものである。

　請求項６の発明は、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の発明において、交流電源の周波数を２Ｈｚから２００Ｈｚである電源装置を用いるようにしたものである。

　請求項７の発明は、請求項４の発明において、前記外部電磁波に対するＬＣ共振回路の共振周波数を２kＨｚ～２０００kＨｚとしたものである。

　請求項８の発明は、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の発明において、導電体製電極板をチタン合金又は金属粉を含むゴム若しくはプラスチック製の導電体性電極板としたものである。

　本発明では、一方の出力端子を接地した交流電源と、当該交流電源の非接地出力端子側に直列に一端が接続されて非接地出力端子からの電流の流出を阻止する整流素子とを備えた電源装置を用い、当該電源装置の前記非接地出力端子にリード線を介して導電体製電極板を接続すると共に、当該導電体製電極板を金属製容器内の食用内に直接浸漬するか又は食用油を収容した金属製容器の外側面に配置して、前記交流電源の印加によって前記導電体製電極板にマイナスの電位変動を与えて電場変動を発生させることにより、金属製容器内の食用油の酸化防止を図る構成としている。

　即ち、電源装置の交流電源を印加することにより、導電体製電極板にマイナス方向の電位変動が加わることになり、電源装置から導電体製電極板へ電子が供給され、導電体製電極板の電子が増加すると共に、マイナス方向の振動波が加わらない時には電子の一部が放電により消滅し、これによって導電体製電極板はマイナス方向の電位変動を生ずることになる。

　又、電源装置から導電体製電極板に交番電圧ｖ、若しくは交番電圧ｖと誘起起電力ｖ’との重畳波出力電圧ｖｏが印加されることにより、導電体製電極板の電位が変動すると共に、導電体製電極板の表面やその近傍の電場が変動し、食用油は変動電場にさらされることになる。

　上記導電体製電極板のマイナス方向の電位変動によりその電場が変動すると、導電体製電極板のマイナスイオンが増加し、導電体製電極板を構成する素材の原子の外殻電子軌道に変動が生じる。そして、これによって生じた陽子（プラスイオン）の振動に基づく量子波が放射され、食用油を構成する分子や原子の集団が振動をくり返し、分子間力の低減や還元性が高まること等により食用油の耐酸化性や粘度、熱伝導率等の物性が変化する。

　より具体的には、食用油に電子が付加されることによりその還元性が高まり、食用油の酸化が仰制されて耐久性が向上する。そのためまた、食用油の鮮度を長期に亘って高鮮度に保持することができる。
　又、低周波の交流電圧ｖを使用することにより、食用油の粘度が低下し、その浸透性が高まって、より短時間で食感の良い揚げ物がれあれる。

　更に、低周波交流電圧ｖとＬＣ共振回路の誘起起電力ｖ’との重畳波出力電圧ｖｏの場合には、変動電場によって油の分子間力が低減されるとともに熱伝導率が上昇し、３０～５０℃程度の低温度でも揚げ物を作ることができる。
　加えて、食用油の種類に応じて、交流電源の基本周波数とＬＣ共振回路の共振周波数を適宜に選定することにより、より高い酸化防止効果をエルことができる。

　上述のように、本発明に係る食用油の酸化防止方法は、実作動テストによってその高い効用が現実に確認されており、優れた実用的効用を有するものである。

　しかし、本発明に係る食用油の酸化防止方法の効果、即ち、食用油の酸化防止や粘度低下等の効用が得られることについての理論的な解析は、未だ十分に行なわれていない。
　そのため、電場変動等に起因して本願方法発明が奏する食用油の酸化防止作用の原因や機構については、不明な点が多く存在するのが実情であるが、本発明は上述の通り、現実に優れた実用的効用を奏するものである。

本発明の第１実施形態を示す説明図である。 本発明の第２実施形態を示す説明図である。 本発明の第３実施形態を示す説明図である。 本発明の第４実施形態を示す説明図である。 本発明の第５実施形態を示す説明図である。

　以下、図面に基づいて本発明の各実施形態を説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態を示す説明図であり、金属製容器内に収納した食用油の酸化防止処理を行う方法の説明図である。

　図1を参照して、本発明で使用する食用油の酸化防止処理装置は、電源装置１と、リード線７を介してこれに接続した導電体製電極板４等と、食用油８を収納した金属製容器５とからその主要部が構成されている。又、前記導電体製電極板４は、設置された金属製容器５内へ浸漬されている。

　前記電源装置１は、交流電源2と、これに直列に接続した整流素子３とから形成されており、整流素子３は、導電体製電極板４側から交流電源２側へのみ通電が可能なように接続されており、交流電源２の非接地側出力端子２ａから導電体製支持体４側への通電は阻止されている。

　尚、図１において、１ａはケース、２ａは交流電源の非接地側出力端子、２ｂは交流電源の接地側出力端子、３ａは整流子３の交流電源側端子、３ｂは出力端子、４ａは端子、６は接地点、７リード線、ｖは交流電源の電圧波形、ｉは電流波形、ｅは電子、Ｃ’は漂遊容量である。又、食用油は使用前の新品であっても、或いは使用中や使用後のものであっても良い。

　正弦波交流電源２を作動させ、端子２ａ，２ｂ間に正弦波交流電圧ｖを発生させると、導電体製電極板４と対地間に形成された漂遊容量 Ｃ’を介して、導電体製電極板４から交流電源２の端子２ａ側へ、整流素子３により半波整流された電流ｉがリード線７を介して流通する。
　これにより、上記電流ｉとは逆に、交流電源２側から導電体製電極板４側へリード線７を通して電子ｅが流入し、導電体製電極板４の電子量（マイナス電荷）が増加方向に変動することになり、これにより導電体製電極板４のマイナス電位が変動する。

　同様に、整流素子３によって電流の流通が阻止されることにより、リード線７を通して電子ｅが導電体製支持体4へ供給されない間は、マイナス電荷（電子）の一部が放電により消滅して電子量が減少することになり、これによっても導電体製電極板4のマイナス電位が変動する。

　上述のように、導電体製電極板４に生じたマイナス電位の変動、即ち電子量の変動は、必然的に導電体製電極板４の電位変動や電場変動を生ずることになる。その結果、導電体製電極板４や食用油８を構成する原子の電子配列等が影響を受けて変化する事になり、前述の如く、食用油８に電子が付与されることでその還元性が高まって食用油８の酸化が仰制され、耐久性の向上や鮮度の長期保持等が可能となる。

　尚、前記電源装置１の交流電源２の周波数は、２から２００Ｈｚ程度が最適である。また、導電体製電極板４にはステンレス鋼やチタン合金の使用が望ましい。更に、金属製容器５はフライパンや鍋等であっても良いが、接地されている方が望ましい。

　また、上記導電体製電極板４の電位変動や電場変動、即ち、食用油８のへの電子の付加による酸化防止作用については、現時点でも理論的に完全に解明されているとは言えない実情にあるが、本願発明の奏する効用は、何れも試験や実験によって現実に確認されているものである。

　図２は、本発明の第２実施形態を示すものであり、図１における整流素子３に変えて、ＰＮ型ダイオード９を使用すると共に、導電体製電極板４を食用油内へ浸漬せずに、金属製容器５の側壁面へ固定するようにしたものである。

　尚、当該図２では、導電体製電極板４を金属製容器５の側壁面へ密着固定するようにしているが、導電体製電極板４と金属製容器５の側壁面との間に僅かな隙間を設けて、導電体製電極板４を金属製容器５の近傍に設置するようにしても良い。

　電源装置１として、交流電源２の周波数が２Ｈｚから２００Ｈｚ・最大発信出力１０ワットのものを用いると共に、導電体製電極板４をステンレス鋼製（１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ（高さ）とし、これを直径２００ｍｍΦ・深さ２００ｍｍのステンレス鋼製容器５内へ縦向きに吊下げ固定した。
　そして、当該容器５内へ未使用の新しい食用油（植物性てんぷら用油）１５００ＣＣを入れ、約３０分間の酸化防止処理を行った。処理中の電源装置１の平均出力は、５ワットであった。

　酸化防止処理の完了後、処理後の食用油と、これと同種の未処理の食用油を用いて、原料食品の種類や量、加熱温度等の条件を同一にして、天婦羅の作成時間、天婦羅の食感、食用油の濁り状態、使用に耐える天婦羅あげの回数等を比較調査した。

　その結果、本発明による酸化防止処理を最初に行った食用油では、使用に耐える天婦羅あげの回数を、未処理の食用油の場合に比較して１，５～２倍にできることが、確認されている。尚、当該比較試験においては、天婦羅作業の途中に於ける油の継ぎ足しや補給は、一切行なわれていないことは勿論である。

　図３は、本発明の第３実施形態を示すものであり、図１における整流素子３に変えて、二つのＰＮ型ダイオード９ａ，９ｂを用いるようにしたものであり、導電体製支持体４から電源装置1側へ流入する電流ｉを全波整流の波形とするようにした点のみが、図２の実施例と異なる。

　図４は、本発明の第４実施形態を示すものであり、電源装置１が、交流電源２と、これに直列に接続したＬＣ共振回路１０とから形成されており、交流電源２の一方は接地出力端子２ｂへ接続されている。
　また、交流電源２の非接地側出力端子２ａは、前記ＬＣ共振回路１０の一方の接続点１０ａへ直列状に接続されており、ＬＣ共振回路１０の他方の接続点１０ｂは電源装置１の非接地出力端子３ｂへ接続されている。

　更に、上記ＬＣ共振回路１０は、容量Ｃの可変により周波数２ＫＨｚ～２０００ＫＨｚの外部空間に存在する外部電磁波に共振し、当該共振周波数の交番電圧ｖ’を誘起する。そして、周波数２～２００Ｈｚの交流電源２の交番電圧ｖと前記共振周波数の交番電圧ｖ’との重畳電圧ｖｏが、接地出力端子２と非接地出力端子３ｂ間に出力される。尚、図４において、Ｒは安全抵抗である。

　正弦波交流電源２を作動させると共にＬＣ共振回路１０を同調させると、端子３ｂ，２ｂ間に前記重畳電圧ｖｏが発生し、リード線７と導電体製電極板４と漂遊容量Ｃ’を通して、重畳電圧ｖｏによる交番電流が流通する。
　また、導電体製電極板４に重畳電圧ｖｏによる交番電流が流通することにより、その電位が変動するとともに電場が変動することになり、これによって食用油８の酸化防止処理が、前述の通り行なわれる。

　尚、図４においては、ＬＣ共振回路１０としてＬＣ並列共振回路を用いているが、これに代えて、図４の点線で示したようなＬＣ直列共振回路を用いることも可能である。

　また、この第４実施形態では、ＬＣ共振回路１０の容量Ｃを調整することにより外部電磁波を選択利用し、所要の周波数の交番電圧ｖ’をＬＣ共振回路１０に誘導させると共に、当該誘導起電力ｖ’と交流電源２の電圧ｖとの重畳電圧ｖｏを電源装置１の出力電圧とするものである。
　尚、電源装置１の交流電源２の周波数は、２から２００Ｈｚ，又、ＬＣ共振回路１０の共振周波数は、２～２０００ＫＨｚに選定される。

　図５は、本発明の第５実施形態を示すものであり、電源装置１を全波整流型とした点のみが、図４の第４実施形態と異なるだけであり、その他の点は、図４の第４実施形態の場合と全く同一である。

　本発明は上述の如く、導電体製電極板４にマイナスの電位変動や電場変動を発生させることにより、食用油の酸化防止を簡単且つ高効率で行えるものであり、優れた実用的効用を奏するものである。

　本発明は、あらゆる種類の食用油に適用することができ、更に、水や食料品関係のみならず、燃料産業分野へも適用可能なものである。

　１　　電源装置
　１ａ　ケース
　２　　交流電源
　２ａ　非接地側出力端子
　２ｂ　接地出力端子
　３　　整流素子
　３ａ　電源側端子
　３ｂ　非接地出力端子
　４　　導電体製電極板
　４ａ　端子
　５　　金属製容器
　６　　アース点
　７　　リード線
　８　　食用油
　９・９ａ・９ｂ　　ＰＮ型ダイオード
　１０　ＬＣ共振回路（ＬＣ並列共振回路又はＬＣ直列共振回路）
　１０ａ・１０ｂ　　接続点
　ｅ　　電子
　ｉ　  電流
　ｖ　　正弦波電圧
　ｖ’    誘導起電力
　Ｃ’　　漂遊容量
　Ｃ    静電容量
　Ｌ　　コイル
　Ｒ　　安全抵抗

Claims (8)

1. 　一方の出力端子を接地した交流電源と、当該交流電源の非接地出力端子側に直列に一端が接続されて非接地出力端子からの電流の流出を阻止する整流素子とを備えた電源装置を用い、当該電源装置の前記非接地出力端子にリード線を介して導電体製電極板を接続すると共に、当該導電体製電極板を金属製容器内の食用油内に直接浸漬するか又は食用油を収容した金属製容器の外側面に配置して、前記交流電源の印加によって前記導電体製電極板にマイナスの電位変動を与えて電場変動を発生させることにより、金属製容器内の食用油の酸化防止を図ることを特徴とする食用油の酸化防止方法。
2. 　導電体製電極板を金属製容器の外側面の近傍に配置するようにした請求項１に記載の食用油の酸化防止方法。
3. 　前記整流素子の非接地出力端子側と、交流電源の接地出力端子側との間に、前記導電体製電極板から接地出力端子側へ電流を流通させる第２整流素子を設けた電源装置を用いるようにした請求項１に記載の食用油の酸化防止方法。
4. 　前記交流電源の非接地出力端子側に直列にＬＣ共振回路を接続すると共に、当該ＬＣ共振回路の他端を非接地出力端子に接続し、前記交流電源の出力電圧ｖと外部電磁波により前記ＬＣ共振回路に誘導された誘導起電力ｖ’との重畳波ｖｏを出力する電源装置を用いるようにした請求項１に記載の食用油の酸化防止方法。
5. 　整流素子をＰＮ型ダイオードとした請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の物質の改質方法。
6. 　交流電源の周波数を２Ｈｚから２００Ｈｚである電源装置を用いるようにした請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の食用油の酸化防止方法。
7. 　前記外部電磁波に対するＬＣ共振回路の共振周波数を２kＨｚ～２０００kＨｚとした請求項４に記載の食用油の酸化防止方法。
8. 　導電体製電極板をチタン合金又は金属粉を含むゴム若しくはプラスチック製の導電体性電極板とした請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の食用油の酸化防止方法。

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