WO2016185524A1 - 油劣化度計及び油劣化度評価方法 - Google Patents

油劣化度計及び油劣化度評価方法 Download PDF

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秀行 雨宮
昭仁 久保田
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    • G01N33/2805Oils, i.e. hydrocarbon liquids investigating the resistance to heat or oxidation

Definitions

  • the present invention relates to an oil deterioration degree meter and an oil deterioration degree evaluation method for evaluating the state of fats and oils.
  • TPM value Total ⁇ ⁇ Polar Materials
  • AV value Acid Value
  • the TPM value is a general name for edible fats and oils, such as free fatty acids generated by moisture in foodstuffs (fried food), aromatic compounds that increase by heating, and substances that are oxidized and generated by contact with air.
  • the amount of TPM is used as an index. This TPM value can be derived from the measurement result of the dielectric constant of fats and oils.
  • AV value is defined by the amount (mg) of potassium hydroxide (KOH) required to neutralize free fatty acids present in 1 g of edible fats and oils.
  • the TPM value is used as an index
  • the AV value is used as an index
  • the TPM value can be easily measured.
  • the measurement of the amount of potassium hydroxide required to neutralize free fatty acids must be based on neutralization titration and is not easy.
  • the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and even when conditions such as the amount of moisture in the food (fried food) are different, the fats and oils using the acid value (AV value) as an index.
  • the purpose of the present invention is to provide an oil deterioration meter and an oil deterioration degree evaluation method that enable the user to arbitrarily set the deterioration degree of oil and can easily know the oil replacement time with stable reproducibility. To do.
  • an oil deterioration meter according to the present invention has the following configuration.
  • Dielectric constant measuring means for measuring the dielectric constant of the sample oil, storage means for storing the dielectric constant measured by the dielectric constant measuring means, and input means for inputting the acid value and storing the input acid value in the storage means ,
  • a calculation means for performing a calculation based on the dielectric constant and acid value stored in the storage means, and a control means for controlling the dielectric constant measurement means, the input means, the storage means and the calculation means, the control means in the setting mode.
  • the acid value (AV 0 ) of the unused fat / oil is set to 0, the dielectric constant (D 0 ) at this time is measured and stored in the storage means, and the dielectric constant (D 100 ) of the fat / oil at the time of replacement in a specific fat / oil use situation Is measured and stored in the storage means together with the acid value (AV 100 ) at this time.
  • the dielectric constant (D n ) of the sample fat is measured, and the measurement result (D n ) is stored in the storage means.
  • the calculation means [AV n AV 100 ⁇ ⁇ (D n ⁇ D 0 ) / (D 100 -D 0 ) ⁇ ] to calculate the acid value (AV n ) of the sample fat.
  • the oil deterioration degree evaluation method according to the present invention has the following configuration.
  • the acid value (AV 0 ) and dielectric constant (D 0 ) of the unused oil / fat are recorded, and the oil / fat at the replacement time in a specific oil / fat use situation is recorded.
  • the percentage until the replacement time is calculated from the measured dielectric constant (D n ) of the sample oil and fat.
  • the oil and oil replacement time is determined by converting this into an acid value based on an objective and highly reliable measurement value of the dielectric constant. I can know.
  • the present invention allows the user to arbitrarily set the degree of deterioration of fats and oils using the acid value (AV value) as an index even when conditions such as the amount of moisture in the food (fried food) are different.
  • AV value acid value
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an oil deterioration meter according to the present invention.
  • This oil deterioration meter is a device that measures the dielectric constant of a sample oil and fat, and calculates an AV value (acid value) from the measurement result.
  • This oil deterioration meter is provided with a CPU 1 as a control means as shown in FIG.
  • the CPU 1 controls a dielectric constant sensor 2 serving as a dielectric constant measuring unit.
  • the dielectric constant sensor 2 has a comb electrode immersed in the sample oil and fat, and by applying an AC voltage between the comb electrodes, the impedance of the sample oil and fat can be measured from a change in frequency. From the measurement result of this impedance, the dielectric constant of the sample fat can be calculated.
  • the CPU 1 controls the input unit 4 serving as input means and processes an input signal from the input unit 4.
  • commands such as various numerical values and operation mode selection can be input to the input unit 4.
  • the CPU1 controls the memory 3 used as a memory
  • the memory 3 stores a dielectric constant measured by the dielectric constant sensor 2, an input AV value (acid value), and other various numerical values.
  • the CPU 1 controls the arithmetic circuit 5 serving as arithmetic means.
  • the arithmetic circuit 5 performs calculations based on the dielectric constant and AV value (acid value) stored in the memory 3 and various other calculations.
  • a liquid crystal display unit 6 is connected to the CPU 1.
  • the liquid crystal display unit 6 displays various information such as an AV value (acid value) input by the user of the apparatus, other various numerical values, and a calculation result by the calculation circuit 5.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the dielectric constant of oil and fat and the acid value (AV value).
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the dielectric constant of fats and oils and the acid value (AV value) in Karaage store (1), Karaage store (2), and Karaage store (3).
  • (B) in FIG. 2 is a graph showing the relationship between the dielectric constant of fats and oils and the acid value (AV value) at tempura stores, Japanese restaurants, butchers and supermarkets.
  • FIG. 2 shows the relationship between the dielectric constant of oil and fat and the acid value (AV value).
  • the relationship between the dielectric constant of fats and oils and the AV value varies depending on conditions such as the amount of moisture in the food (fried food) to be handled. That is, when the relationship between the dielectric constant and the AV value is linearly approximated, the slope of the linear approximation formula varies depending on the store. This is thought to be due to differences in the type of fried food and the heating time. For example, when the amount and frequency of frying are high as shown in (a) of FIG. 2, compared to the other stores shown in (b) of FIG. Thus, the rate at which the AV value increases is large, and the slope of the linear approximation formula is steep.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the oil deterioration degree evaluation method according to the present invention.
  • This oil deterioration meter operates as shown in FIG. 3 to execute the oil deterioration degree evaluation method according to the present invention.
  • step st1 when an instruction for starting the setting mode is input, the CPU 1 starts execution of the setting mode (setting procedure) in step st1, proceeds to step st2, sets the acid value (AV 0 ) of unused oil and fat to 0, The dielectric constant (D 0 ) at this time is measured and stored (recorded) in the memory 3.
  • the dielectric constant (D 100 ) of the oil and fat at the replacement time (use limit) in a specific oil and fat use situation is measured and stored (recorded) in the memory 3 together with the acid value (AV 100 ) at this time.
  • the acid value (AV 100 ) at this time is obtained by a measuring method such as neutralization titration.
  • fats and oils refers to the use of fats and oils at each store such as Karaage store (1), Karaage store (2), Karaage store (3), Tempura store, Japanese restaurant, butchery, supermarket, etc. If it is the same store, the use situation of fats and oils is considered to be constant.
  • step st4 when a measurement mode start command is input, the CPU 1 starts executing the measurement mode (setting procedure), proceeds to step st5, and measures the dielectric constant (D n ) of the sample fat.
  • the measurement result (D n ) is stored (recorded) in the memory 3.
  • the CPU 1 proceeds to step st6, and based on the dielectric constant (D 0 , D 100 ) and acid value (AV 100 ) stored (recorded) in the memory 3 in the setting mode, the arithmetic circuit 5 performs the following.
  • the acid value (AV n ) of the sample fat is calculated using an arithmetic expression.
  • AV n AV 100 ⁇ ⁇ (D n ⁇ D 0 ) / (D 100 ⁇ D 0 ) ⁇
  • step st7 the CPU 1 proceeds to step st7, and displays the calculated acid value (AV n ) of the sample fat on the liquid crystal display unit 6.
  • the acid value (AV 100 ) of the oil and fat at the time of replacement may be defined as 100.
  • the acid value (AV n ) of the sample fat calculated from the measured dielectric constant (D n ) of the sample fat represents a percentage until the replacement time.
  • ⁇ D (D 100 -D 0 ) / 100
  • the deterioration degree A n (D n ⁇ D 0 ) / ⁇ D
  • the present invention is applied to an oil deterioration degree meter and an oil deterioration degree evaluation method for evaluating the state of fats and oils.

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Abstract

食材(揚げ物)中の水分量などの条件が異なる場合であっても、酸価(AV値)を指標とした油脂の劣化度を使用者が任意に設定することを可能とし、安定的に再現性をもって油脂の交換時期を容易に知ることができる油劣化度計及び油劣化度評価方法を提供する。 設定手順において、未使用油脂の酸価(AV)を0とし、このときの誘電率(D)を測定して記録しておき、特定の油脂使用状況における交換時期の油脂の誘電率(D100)を測定し、このときの酸価(AV100)とともに記録しておき、測定手順において、試料油脂の誘電率(D)を測定し、前記設定手順において記録された誘電率(D,D100)及び酸価(AV100)に基づいて、演算式〔AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}〕により、前記試料油脂の酸価(AV)を算出する。

Description

油劣化度計及び油劣化度評価方法
 本発明は、油脂の状態を評価するための油劣化度計及び油劣化度評価方法に関する。
 食用油脂の精製及び変質(劣化度)の指標として、極性化合物量(Total Polar Materials:以下「TPM値」という。)や酸価(Acid Value:以下「AV値」という。)などが用いられている。
 TPM値は、食用油脂において、食材(揚げ物)中の水分によって生成される遊離脂肪酸、加熱により増加する芳香族化合物、及び、空気との接触による酸化生成される物質等の総称である極性化合物(TPM)の量を指標とするものである。このTPM値は、油脂の誘電率の測定結果から導くことができる。
 AV値は、食用油脂1g中に存在する遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウム(KOH)の量(mg)で定義される。
 なお、欧州ではTPM値を指標としているのに対して、日本ではAV値を指標としている。
名古屋文理大学紀要 第12号(2012)(P.121-P.13) 市川和昭「食用油の加熱劣化の評価-PV/CV/AV値と極性化合物量の相関-」
 ところで、油脂の誘電率は、油脂のインピーダンスの測定により容易に求めることができるので、TPM値の測定は容易である。これに対し、遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムの量の測定は、中和滴定によらなければならず、容易ではない。
 そして、油脂の誘電率とAV値との間には相関がなく、食材(揚げ物)中の水分量などの条件によって全く異なる値になってしまう。そのため、AV値を指標とする場合には、AV値の測定が容易ではないため、油脂の色や臭いなどから経験上の限界点を見出して油脂を交換しているという現状がある。
 そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、食材(揚げ物)中の水分量などの条件が異なる場合であっても、酸価(AV値)を指標とした油脂の劣化度を使用者が任意に設定することを可能とし、安定的に再現性をもって油脂の交換時期を容易に知ることができる油劣化度計及び油劣化度評価方法を提供することを目的とする。
 前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る油劣化度計は、以下の構成を有するものである。
〔構成1〕
 試料油脂の誘電率を測定する誘電率測定手段と、誘電率測定手段により測定された誘電率を記憶する記憶手段と、酸価を入力し入力された酸価を記憶手段に記憶させる入力手段と、記憶手段に記憶された誘電率及び酸価に基づく演算を行う演算手段と、誘電率測定手段、入力手段、記憶手段及び演算手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、設定モードにおいて、未使用油脂の酸価(AV)を0とし、このときの誘電率(D)を測定し記憶手段に記憶させ、特定の油脂使用状況における交換時期の油脂の誘電率(D100)を測定し、このときの酸価(AV100)とともに記憶手段に記憶させ、測定モードにおいて、試料油脂の誘電率(D)を測定し、この測定結果(D)を記憶手段に記憶させ、記憶手段に設定モードにおいて記憶された誘電率(D,D100)及び酸価(AV100)に基づいて、演算手段により、演算式〔AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}〕により、試料油脂の酸価(AV)を算出することを特徴とするものである。
〔構成2〕
 構成1を有する油劣化度計において、交換時期の油脂の酸価(AV100)を100と定義することを特徴とするものである。
 そして、本発明に係る油劣化度評価方法は、以下の構成を有するものである。
〔構成3〕
 設定手順において、未使用油脂の酸価(AV)を0とし、このときの誘電率(D)を測定して記録しておき、特定の油脂使用状況における交換時期の油脂の誘電率(D100)を測定し、このときの酸価(AV100)とともに記録しておき、測定手順において、試料油脂の誘電率(D)を測定し、設定手順において記録された誘電率(D,D100)及び酸価(AV100)に基づいて、演算式〔AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}〕により、試料油脂の酸価(AV)を算出することを特徴とするものである。
〔構成4〕
 構成3を有する油劣化度評価方法において、交換時期の油脂の酸価(AV100)を100と定義することを特徴とするものである。
 本発明に係る油劣化度計においては、設定モードにおいて、未使用油脂の酸価(AV)及び誘電率(D)を記憶し、特定の油脂使用状況における交換時期の油脂の酸価(AV100)及び誘電率(D100)を記憶し、測定モードにおいて、試料油脂の誘電率(D)を測定し、演算式〔AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}〕により試料油脂の酸価(AV)を算出する。
 また、本発明に係る油劣化度評価方法においては、設定手順において、未使用油脂の酸価(AV)及び誘電率(D)を記録し、特定の油脂使用状況における交換時期の油脂の酸価(AV100)及び誘電率(D100)を記録し、測定手順において、試料油脂の誘電率(D)を測定し、演算式〔AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}〕により試料油脂の酸価(AV)を算出する。
 また、交換時期の油脂の酸価(AV100)を100と定義すると、測定された試料油脂の誘電率(D)より、交換時期までの百分率が算出される。
 したがって、本発明に係る油劣化度計及び油劣化度評価方法においては、客観的で信頼性の高い誘電率の測定数値に基づいて、これを酸価に換算することにより、油脂の交換時期を知ることができる。
 すなわち、本発明は、食材(揚げ物)中の水分量などの条件が異なる場合であっても、酸価(AV値)を指標とした油脂の劣化度を使用者が任意に設定することを可能とし、安定的に再現性をもって油脂の交換時期を容易に知ることができる油劣化度計及び油劣化度評価方法を提供することができるものである。
本発明に係る油劣化度計の構成を示すブロック図である。 油脂の誘電率と酸価(AV値)との関係を示すグラフである。 本発明に係る油劣化度評価方法を説明するフローチャートである。
 以下、本発明に係る油劣化度計及び油劣化度評価方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
〔本発明に係る油劣化度計の構成の概要〕
 図1は、本発明に係る油劣化度計の構成を示すブロック図である。
 この油劣化度計は、試料油脂の誘電率を測定し、この測定結果から、AV値(酸価)を算出する装置である。
 この油劣化度計は、図1に示すように、制御手段となるCPU1を備えている。このCPU1は、誘電率測定手段となる誘電率センサ2を制御する。誘電率センサ2は、試料油脂中に浸漬される櫛歯電極を有し、この櫛歯電極間に交流電圧を印加することにより、周波数の変化から試料油脂のインピーダンスを測定することができる。このインピーダンスの測定結果より、試料油脂の誘電率を算出することができる。
 また、CPU1は、入力手段となる入力部4を制御し、この入力部4からの入力信号を処理する。入力部4には、AV値(酸価)の他、種々の数値や動作モード選択などの指令を入力することができる。
 そして、CPU1は、記憶手段となるメモリ3を制御する。メモリ3は、誘電率センサ2により測定された誘電率や、入力されたAV値(酸価)や、その他種々の数値を記憶する。
 また、CPU1は、演算手段となる演算回路5を制御する。演算回路5は、メモリ3に記憶された誘電率及びAV値(酸価)に基づく演算や、その他種々の演算を行う。
 さらに、CPU1には、液晶表示部6が接続されている。液晶表示部6は、この装置の使用者が入力したAV値(酸価)、その他種々の数値や、演算回路5による演算結果等の種々の情報を表示する。
〔本発明に係る油劣化度評価方法(油劣化度計の動作)〕
 図2は、油脂の誘電率と酸価(AV値)との関係を示すグラフである。
 図2中の(a)は、から揚げ店(1)、から揚げ店(2)及びから揚げ店(3)における油脂の誘電率と酸価(AV値)との関係を示すグラフである。
 図2中の(b)は、天ぷら店、和食レストラン、肉屋及びスーパーマーケットにおける油脂の誘電率と酸価(AV値)との関係を示すグラフである。
 なお、図2中において、横軸にはTPM値を示しているが、このTPM値は、油脂の誘電率と相関のある値である。したがって、この図2は、油脂の誘電率と酸価(AV値)との関係を示している。
 図2に示すように、油脂の誘電率とAV値との関係は、扱う食材(揚げ物)中の水分量などの条件によって異なる。すなわち、誘電率とAV値との関係を線形近似すると、店舗により、線形近似式の傾きが異なる。これは、揚げ物の種類や加熱時間に差異があるためと考えられる。例えば、図2中の(a)に示すから揚げ店のように揚げる量及び頻度が高い場合には、図2中の(b)に示す他の店舗に比較して、誘電率の増加に対して、AV値が増加する割合が大きく、線形近似式の傾きが急である。
 なお、油脂の劣化の過程で、AV値の増加がカーブを描くような傾向は見られず、各店舗の実験データでは、直線近似により表現できる。直線近似ラインから外れた点をみると、AV値にして±0.5、または、±1.0程度の誤差がある。誤差の要因としては、測定精度、データは油脂の色を媒介に再プロットしていること、油脂の使用状況が一様でないことなどが考えられる。これらの誤差を考慮しても、油脂の劣化の過程におけるAV値の増加は、直線近似により表現できるといえる。
 図3は、本発明に係る油劣化度評価方法を説明するフローチャートである。
 この油劣化度計は、図3に示すように動作することにより、本発明に係る油劣化度評価方法を実行する。
 すなわち、CPU1は、設定モード開始の指令が入力されると、ステップst1において設定モード(設定手順)の実行を開始し、ステップst2に進み、未使用油脂の酸価(AV)を0とし、このときの誘電率(D)を測定し、メモリ3に記憶(記録)させる。
 次に、ステップst3に進み、特定の油脂使用状況における交換時期(使用限界)の油脂の誘電率(D100)を測定し、このときの酸価(AV100)とともにメモリ3に記憶(記録)させる。このときの酸価(AV100)は、中和滴定等の測定手法により求めておく。
 特定の油脂使用状況とは、から揚げ店(1)、から揚げ店(2)、から揚げ店(3)、天ぷら店、和食レストラン、肉屋及びスーパーマーケット等、各店舗における油脂の使用状況を指し、同一の店舗であれば、油脂の使用状況は一定であると考えられる。
 そして、CPU1は、ステップst4に進み、測定モード開始の指令が入力されると、測定モード(設定手順)の実行を開始し、ステップst5に進み、試料油脂の誘電率(D)を測定し、この測定結果(D)をメモリ3に記憶(記録)させる。
 次に、CPU1は、ステップst6に進み、メモリ3に設定モードにおいて記憶(記録)された誘電率(D,D100)及び酸価(AV100)に基づいて、演算回路5により、以下の演算式により、試料油脂の酸価(AV)を算出する。
 AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}
 そして、CPU1は、ステップst7に進み、算出した試料油脂の酸価(AV)を、液晶表示部6により表示する。
〔演算方法の他の例(1)〕
 この油劣化度計において、交換時期の油脂の酸価(AV100)を100と定義することとしてもよい。この場合には、測定された試料油脂の誘電率(D)より算出される試料油脂の酸価(AV)は、交換時期までの百分率を示すことになる。
〔演算方法の他の例(2)〕
 この油劣化度計においては、試料油脂の未使用状態Sと交換時期(使用限界)S100における油脂の誘電率、すなわちSの誘電率DとS100の誘電率D100との間を、例えば100等分して、目盛を設定することとしてもよい。なお、このように等分する数値は、100でなくともよい。
 すなわち、以下のように、1degree:δを定義する。
 1degree:δ=(D100-D)/100
 劣化度をAと定義すると、劣化度Aは、誘電率の測定値Dから、以下のように求められる。
 A=(D-D)/δ
 したがって、D=Dならば、A=0となり、D=D100ならば、A=100となる。
 本発明は、油脂の状態を評価するための油劣化度計及び油劣化度評価方法に適用される。
 1 CPU
 2 誘電率センサ
 3 メモリ
 4 入力部
 5 演算回路

Claims (4)

  1.  試料油脂の誘電率を測定する誘電率測定手段と、
     前記誘電率測定手段により測定された誘電率を記憶する記憶手段と、
     酸価を入力し、入力された酸価を前記記憶手段に記憶させる入力手段と、
     前記記憶手段に記憶された誘電率及び酸価に基づく演算を行う演算手段と、
     前記誘電率測定手段、前記入力手段、前記記憶手段及び前記演算手段を制御する制御手段と
     を備え、
     前記制御手段は、設定モードにおいて、未使用油脂の酸価(AV)を0とし、このときの誘電率(D)を測定し、前記記憶手段に記憶させ、特定の油脂使用状況における交換時期の油脂の誘電率(D100)を測定し、このときの酸価(AV100)とともに前記記憶手段に記憶させ、
     前記制御手段は、測定モードにおいて、試料油脂の誘電率(D)を測定し、この測定結果(D)を前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に前記設定モードにおいて記憶された誘電率(D,D100)及び酸価(AV100)に基づいて、前記演算手段により、演算式〔AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}〕により、前記試料油脂の酸価(AV)を算出する
     ことを特徴とする油劣化度計。
  2.  交換時期の油脂の酸価(AV100)を100と定義する
     ことを特徴とする請求項1記載の油劣化度計。
  3.  設定手順において、未使用油脂の酸価(AV)を0とし、このときの誘電率(D)を測定して記録しておき、特定の油脂使用状況における交換時期の油脂の誘電率(D100)を測定し、このときの酸価(AV100)とともに記録しておき、
     測定手順において、試料油脂の誘電率(D)を測定し、前記設定手順において記録された誘電率(D,D100)及び酸価(AV100)に基づいて、演算式〔AV=AV100×{(D-D)/(D100-D)}〕により、前記試料油脂の酸価(AV)を算出する
     ことを特徴とする油劣化度評価方法。
  4.  交換時期の油脂の酸価(AV100)を100と定義する
     ことを特徴とする請求項3記載の油劣化度評価方法。
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