JP2003041288A - 食用廃油の再生処理剤および再生処理方法 - Google Patents

食用廃油の再生処理剤および再生処理方法

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JP2003041288A
JP2003041288A JP2001260454A JP2001260454A JP2003041288A JP 2003041288 A JP2003041288 A JP 2003041288A JP 2001260454 A JP2001260454 A JP 2001260454A JP 2001260454 A JP2001260454 A JP 2001260454A JP 2003041288 A JP2003041288 A JP 2003041288A
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oil
waste oil
chitosan gel
activated carbon
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Akira Matsunaga
旭 松永
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KOMEISHA KK
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KOMEISHA KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/74Recovery of fats, fatty oils, fatty acids or other fatty substances, e.g. lanolin or waxes

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  • Edible Oils And Fats (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は食用廃油の劣化により生成する遊離
脂肪酸を除去して食用として再使用可能な品質の油を得
る再生処理により廃棄物量の削減と資源保護に貢献する
ことを目的とする。 【構成】 上記目的を達成する手段として本発明はアル
カリを過剰に含むアルカリキトサンゲルビーズおよびこ
のキトサンゲルビーズに活性炭を添加した活性炭・アル
カリキトサンゲルビーズを調製してこれを再生処理剤と
して食用廃油に適量添加する。適当な反応条件下では廃
油に含まれる遊離脂肪酸はアルカリにより中和されて石
鹸としてゲルビーズ内に吸蔵されるので、反応終了後に
ゲルビーズを除去することにより再生油が得られる。 【効果】 食用油の品質は酸価、過酸化物価、水分濃度
などにより評価されるが、本処理剤を用いた極めて簡単
な処理により遊離脂肪酸濃度の指標となる酸価が低減さ
れ、水分濃度はほとんど変化しない。また、廃油の不快
臭が除去され、色も淡色化する。 【選沢図】 (図1)

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は食用廃油の劣化によ
り生成する遊離脂肪酸を除去して食用として再使用が可
能な品質の油を得るための再生処理剤および再生処理方
法に関するものである。
【従来の技術】
【0001】食用廃油は加熱調理の際に食材からの水分
の混入により加水分解が起きて、主成分であるトリグリ
セリドが加水分解を起こしてジグリセリドと遊離脂肪酸
が生成する。さらにジグリセリドから遊離脂肪酸が生成
してモノグリセリドを経由して最後にはグリセリンにな
る。これは油脂の劣化と呼ばれており、劣化が進行した
油脂は遊離脂肪酸濃度が高い。遊離脂肪酸濃度は酸価と
いう指標で表わされる。酸価が高い油を食用にすると中
毒を起こすので酸価が2.5以上のものを用いてはなら
ないことになっている。また、新油の規格では酸価は
0.3以下となっている。その他の油の規格として過酸
化物価と水分濃度がある。過酸化物価は油の保存中に二
重結合の隣接部位が酸化されて生成するヒドロペルオキ
シドの濃度に相当するもので保存状態が悪い場合に高く
なる。食用とするには30以下、新油の規格では3以下
となっている。過酸化物価は加熱すると低下するという
性質がある。水分濃度は新油の規格では0.3%以下と
なっており、水分濃度が高い油は、加熱した際に水がぴ
ちぴち跳ねて危険である。業務用特にスーパーや冷凍食
品製造用の廃油は加熱時間が長いために酸価が高いが過
酸化物価や水分濃度は問題になるほど高くないのが普通
である。それに対して、家庭用の廃油や給食センター、
ホテル、レストランで出る廃油は前者に比較して酸価が
低いことが多い。
【0002】食用廃油を再生して使用するという方策は
環境や資源を保護するためにも有意義なことである。食
用廃油の再生処理方法として従来より活性白土あるいは
活性白土を含むろ紙を用いて加熱ろ過する方法、活性炭
あるいは活性炭入のフィルターでろ過する方法などがあ
る。また、最近では電気分解の還元水を用いた処理方法
および還元水処理と活性白土を含むろ紙を用いて加熱ろ
過との組合せ処理方法が開発された。
【0003】これらの処理方法は次のように一長一短が
あり、万能的な処理方法はない。加熱ろ過は廃油の色の
除去と過酸化物価の低減効果があるが、酸価を低減する
ことはできない。活性炭は廃油の色と臭いを除去する効
果があるが、酸価を低減することはできない。還元水処
理では酸価を低減できるので、加熱ろ過と組み合わせる
ことにより、過酸化物価の低減、色、臭いなどの除去が
できるが、添加した水分を除去しなければならない。
【発明が解決しようとする課題】
【0004】本発明は食用廃油の再生処理方法として、
再生油処理剤と極めて簡単な装置を用いて、特に発生量
が少量で酸価が低い食用廃油を対象として酸価を低減し
て食用として再利用できる品質レベルの再生油を得る方
法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】本発明は上記の目的を達成するために、ま
ず、請求項1により、アルカリ包括キトサンゲルビーズ
を調整して、乾燥器を用いて水分調整を行なった後、食
用廃油に50〜100g/lの比率で添加して緩速攪拌
あるいは無攪拌で一夜放置する。その後、キッチンタオ
ルのような油のろ過に用いるろ材をかご状金網に敷いて
油をデカンテーションしてろ過する(図1)。
【0006】キトサンビーズは過剰のアルカリと水分を
60〜75%程度含んでおり、アルカリは廃油中の遊離
脂肪酸を中和して石鹸を生成する。アルカリとして苛性
ソーダを用いた場合、脂肪酸ナトリウム塩は油には溶け
にくく水溶性であるのでキトサンゲルの内部に保留され
る。したがって、反応終了後、キトサンゲルビーズを取
り去れば遊離脂肪酸が除去される。キトサンゲル内部の
水分濃度は高すぎると油の水分濃度が上昇し、低すぎる
と遊離脂肪酸を除去する作用が低下する。105度に調
節した電気乾燥器で3〜5時間乾燥すれば、適合する水
分濃度となる。
【0007】アルカリ包括キトサンゲルビーズを調製し
た実際の例を次に示す。キトサン3gを酢酸10ml
(0.16モル)と水100mlに溶解させ、この溶液
をプラスチック容器にいれて蓋の小孔から苛性ソーダ溶
液{苛性ソーダ20g(0.5モル)を水60mlに溶
解}中に押し出した。ゲルビーズは半透明で不定形の米
粒状または球状であった。ゲルビーズを100メッシュ
のふるいを通して水分を除き、ビーカーに移してから電
気乾燥器に入れて105度で3時間乾燥した。このゲル
ビーズの重量は46.5gで含水率は75.1%であっ
た。
【0008】アルカリ包括キトサンゲルビーズを用いた
食用廃油再生ビーカー試験の結果を表1に示す。 ゲルビーズ添加率100g/lであれば酸価4以上の劣
化が進行した廃油でも酸価を0.3以下に低減でき、水
分濃度もあまり変化しないことがわかった。加熱すると
過酸化物価も低減されたが、油の粘性が高くなることか
ら鹸化(トリグリセリドからの石鹸生成)が同時進行す
るものと推定され、再生油を得るという目的には適合し
なくなる。また、攪拌を急速に行なうとゲルビーズの形
が崩れて、やはり鹸化が進行するようである。したがっ
て、再生油を得るという目的に適した条件は常温下で3
0分ゲルビーズの形が崩れない程度にゆっくり攪拌する
のがよい。また、ほとんど無攪拌でも常温で一夜放置す
れば30分攪拌した場合と同様の酸価が得られた。
【0009】請求項2による活性炭・アルカリ包括キト
サンゲルビーズを用いた食用廃油再生処理方法はキトサ
ンゲルビーズの調製方法において粉末活性炭を添加する
点以外は請求項1の方法と同様である。
【0010】活性炭・アルカリ包括キトサンゲルビーズ
を調製した実際の例を次に示す。キトサン3g、酢酸1
0ml、粉末活性炭3gをビーカーにとり、これに水1
00mlを加えて加熱してキトサンを溶解する。この溶
液をプラスチック容器にいれて蓋の小孔から苛性ソーダ
溶液{苛性ソーダ20g(0.5モル)を水40mlに
溶解}中に押し出した。ゲルビーズは黒い米粒状であっ
た。ゲルビーズを100メッシュのふるいを通して水分
を除き、ビーカーに移してから電気乾燥器に入れて10
5度で5時間乾燥した。このゲルビーズの重さは58.
5gで含水率は64.7%であった。
【0011】活性炭・アルカリ包括キトサンゲルビーズ
を用いたビーカー試験における酸価(AV)、過酸化物
価(POV)、ヨウ素価(IV)、水分濃度などの測定
結果を表2に示す。
【0012】活性炭・アルカリ包括キトサンゲルビーズ
を用いた場合、活性炭無添加のアルカリ包括キトサンゲ
ルビーズを用いた場合に比較して酸価(AV)の低減効
果は落ちたが、臭いや色が取れてより食用に適した品質
の油が得られた。また、過酸化物価(POV)、ヨウ素
価(IV),水分濃度などは顕著な変化がないと判断で
きる。一般に粉末活性炭は脱臭・脱色能力が優れている
が、粒子径が小さいのでろ過が困難であり、通常のろ紙
を用いたろ過ではろ液中に活性炭が漏出してしまう。こ
れを防止するためにはろ材の目を細かくする必要がある
が、その場合には油の方のろ過速度が低下してしまうと
いう不都合がある。
【0013】それに対して、本法では粉末活性炭がキト
サンゲルビーズの中に包括固定化されているので紙タオ
ルのような目が粗いろ材でろ過してもろ液中に漏出する
ことがない。ろ過した後のキトサンゲルビーズはキッチ
ンタオルに包んで燃えるごみと一緒に捨てることができ
るが、コンポスト化処理すれば発熱量が高いのでコンポ
スト化過程における温度維持に役立つ。これらの再生処
理剤を用いた再生処理方法は酸価が比較的高い廃油を大
量に処理するには処理剤製造コストを低減する努力をす
る必要がある。一方、酸価が低い少量の廃油、例えば一
般家庭で出る天ぷらなどの調理した油を再使用する目的
で再生処理を行なうには適していると考えられる。
【0014】請求項3によるアルカリ包括キトサンゲル
ビーズおよび活性炭・アルカリ包括キトサンゲルビーズ
を用いた食用廃油再生処理装置は図1に示す通りであ
る。それに対して、請求項4によるカラム方式の食用廃
油再生処理装置の概略を図2に示す。図2において下部
にコックをつけた流量調整が可能な中空の細長い反応塔
を用意して下に金網を敷きその上にキトサンゲルビーズ
を充填して上から廃油を流入させる。流量を調節して終
了時以外は常に廃油の液面がキトサンゲルビーズ層の頂
上部より上にくるようにしてゆっくり流下させる。処理
油は下のコックから流出して適当な器に貯留される。
【0015】実際に実験に用いたのはカラムではなくて
分液ロートであり、容量500mlの分液ロートにアル
カリ包括キトサンゲルビーズ46.5gを入れてから廃
油を入れて、下のコックを開けて流出する油をメスシリ
ンダーで受けた。コックを全開にしてもキトサンゲルビ
ーズが石鹸を生成して次第に脹れていくのでSV(空間
速度)が遅くなる傾向がある。カラム方式の食用廃油再
生実験の結果を表3に示す。
【0016】カラム方式では時間の経過とともに酸価低
減能力が低下していくことは避けられないが、この方式
でも再生処理により酸価が低減でき、過酸化物価や水分
濃度はあまり変化しないことがわかる。
【発明の効果】
【0017】以上詳細に説明したように、本発明にかか
る食用廃油再生処理剤を用いた極めて簡単な処理によ
り、廃油の酸価を低減して食用として再使用可能な品質
の再生油を得ることができる。アルカリ包括キトサンゲ
ルビーズは酸価を低減する能力が高く、活性炭・アルカ
リ包括キトサンゲルビーズは酸価を低減するだけでなく
脱色脱臭作用がある。これらの再生処理により過酸化物
価、ヨウ素価、水分濃度などは実質的には変化しない。
再生処理に必要なものは再生処理剤以外にはかご状金網
とキッチンタオルおよび受器程度の極めて簡単な道具が
あればよい。また、使用済の再生処理剤の処分も容易で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】キトサンゲルビーズを用いた食用廃油再生処理
装置の概要図
【図2】カラム方式の食用廃油再生処理装置
【符号の説明】
1…食用廃油 2…攪拌手段(磁気攪拌器など) 3…ビーカー 4…油調理器具(フライパンなど) 5…キトサンゲルビーズ 6…かご状金網 7…ろ材(キッチンタオルなど) 8…再生油 9…反応塔 10…コック(流量調整用) 11…金網

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キトサンを比較的希薄な酸に溶解した溶
    液を容器に入れ口径が小さな孔を通して濃厚なアルカリ
    溶液中に少しづつ押し出すことにより生成した濃厚アル
    カリを含むキトサンゲルビーズを篩いで分けてから、乾
    燥器を用いて水分調整して得られるアルカリ包括キトサ
    ンゲルビーズを食用廃油再生処理剤として使用すること
    を特徴とする食用廃油の再生処理方法。
  2. 【請求項2】 キトサンを比較的希薄な酸に溶解した溶
    液に粉末活性炭を添加して懸濁させた液を容器にいれ口
    径が小さな孔を通して濃厚なアルカリ溶液中に少しづつ
    押し出すことにより生成した濃厚アルカリおよび活性炭
    を含むキトサンゲルビーズを篩いで分けてから、乾燥器
    を用いて水分調整して得られる活性炭・アルカリ包括キ
    トサンゲルビーズを食用廃油再生処理剤として使用する
    ことを特徴とする食用廃油の再生処理方法。
  3. 【請求項3】 アルカリ包括キトサンゲルビーズおよび
    活性炭・アルカリ包括キトサンゲルビーズを食用廃油に
    適量(50〜100g/l)添加して常温で30分程度
    ゆっくり攪拌するか、無攪拌で一夜放置してからキッチ
    ンタオルなどの紙を用いて自然ろ過してキトサンゲルビ
    ーズを除去することを特徴とする食用廃油の再生処理方
    法。
  4. 【請求項4】 アルカリ包括キトサンゲルビーズおよび
    活性炭・アルカリ包括キトサンゲルビーズを細長い筒状
    の反応塔に詰めて食用廃油を上から下にゆっくり流すこ
    とにより、廃油に含まれる遊離脂肪酸を除去して酸価を
    低減することを特徴とする食用廃油の再生処理方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007016646A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Durafizz, Llc Methods and apparatus for removal of degradation byproducts and contaminants from food grade oil
CN112725083A (zh) * 2020-12-11 2021-04-30 安徽阜阳宝鼎粮油有限责任公司 一种食用油脂的脱臭方法及精制食用油脂

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