JP7326992B2 - 油劣化抑制フィルタ - Google Patents
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Description
(1);油の劣化を抑制する劣化抑制剤と、該劣化抑制剤を間に挟み込んだ一対のシートからなるフィルタ本体とを有し、上記フィルタ本体には、上記劣化抑制剤を閉じ込めるための閉止部と、油を通過させるための油通過穴と、が設けられていることを特徴とするフィルタ。
(2);上記油通過穴の大きさは、上記フィルタ本体の気孔の大きさよりも大きい上記(1)記載のフィルタ。
(3);上記フィルタ本体は抄紙シートからなり、上記油通過穴の大きさは、上記抄紙シートの気孔の大きさよりも大きい上記(2)記載のフィルタ。
(4);上記フィルタ本体は不織布シートからなり、上記油通過穴の大きさは、上記不織布シートの気孔の大きさよりも大きい上記(2)記載のフィルタ。
(5);上記油通過穴の大きさは、上記劣化抑制剤の粒径よりも大きい上記(1)~(4)の何れかに記載のフィルタ。
(6);上記閉止部は、上記劣化抑制剤の周囲を閉鎖する閉止縁部と、該閉止縁部に囲まれ上記劣化抑制剤を収容する袋部とを有し、上記油通過穴は該閉止縁部に形成されている上記(1)~(5)の何れかに記載のフィルタ。
(7);物理的濾過のための第2フィルタを、上記フィルタ本体の一対のシートの少なくとも何れか一方に重ね合わせた上記(1)~(6)の何れかに記載のフィルタ。
<第1実施形態>
図1は、本発明に係るフィルタが適用される食用油の濾過装置を示したものである。濾過装置1は、食用油を貯蔵するフライヤー2と、フライヤー2に貯蔵された食用油を濾過装置1内で循環させるためのポンプ3と、ポンプ3から送り出された食用油を濾過するフィルタ11とを有している。フライヤー2とポンプ3との間は第1油路4で、ポンプ3とフィルタ11との間は第2油路5で、フィルタ11とフライヤー2との間は第3油路でそれぞれ接続され、本発明に係るフィルタ11は第2油路5と第3油路6との間に設けられている。
劣化抑制剤12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、例えば酒石酸水素カリウムや酸化カルシウムが使用される。
図2のフィルタ11の斜視図は、閉止・穿孔処理した後の状態を示したものである。この油通過穴16の大きさは、上述したフィルタ本体14の気孔の大きさよりも大きくされている。これにより、食用油は油通過穴16の部分が劣化抑制剤12の部分よりも通過し易くなっている。なお、油通過穴の大きさや気孔の大きさという場合の「大きさ」とは、平面視で見たときの面積の大きさのことを言う。
また、食用油が通過できる油通過穴16が形成されていることにより、フィルタ11での濾過性が良好となる。また、フィルタ本体14の気孔の大きさは、劣化抑制剤12の大きさとの関係で制約があるが、例えば油通過穴16の大きさを劣化抑制剤12の粒径よりも大きくすることで、フィルタ11の濾過性をより向上させることが出来る。
次に、図4を参照して第2実施形態について説明する。なお以下の説明においては、第1実施形態と同様な構成については、同一又は類似の符号を付して詳細な説明は省略する。図4は図3(a)と同様な、フィルタ21の平面図である。
第1実施形態と異なるのは、油通過穴26の形状が三角形となっていることである。かかる形状となっていることで、油通過穴26の数が同一であっても、油通過穴26を通過する油の量を制限し、劣化抑制剤12(図2参照)で濾過される油の量を多くすることが出来る。本実施形態のごとく、油通過穴の形状を工夫する(例えば、円形穴と三角形穴とを所定の比率で混合させるとか、さらには菱形穴のような別の形状とする等)ことにより、油通過穴を通過する油の量と劣化抑制剤を通過する油の量とを調整することが出来る。
次に、図5を参照して第3実施形態について説明する。図5は図3(a)と同様な、フィルタ31の平面図である。本実施形態では、油通過穴36がフィルタ本体33の中央に1ヶ所のみ形成されている。かかる構成とすることにより、油通過穴36を通過する油の量を最小限に絞り、劣化抑制剤12(図2参照)で濾過される油の量を多くすることが出来る。
次に、図6を参照して第4実施形態について説明する。図6は図3(a)と同様な、フィルタ41の平面図である。本実施形態では、劣化抑制剤12(図2参照)を閉じ込めるための閉止部45は、閉止縁部45aと、この閉止縁部45aに囲まれ劣化抑制剤12を収容する袋部45bとを有している。
油通過穴46は、円形縁部45a1、直線縁部45a2に所定の間隔をもって設けられている。かかる構成とすることで、フィルタ41を通過する油の通過量を確保しつつ、袋部45bに収容された劣化抑制剤12(図2参照)による濾過も確実に実施することができる。
次に、図7を参照して第5実施形態について説明する。図7は図3(b)と同様な、フィルタ51の断面図である。本実施形態では、第1実施形態にて説明したフィルタである第1フィルタ11のフィルタ本体14の一方のシート13の上方に第2フィルタ61が重ね合わされている。すなわち、この第5実施形態に係るフィルタ51は、第1実施形態1のフィルタ11を第1フィルタ(第1フィルタ層)11Aとして備え、更に、この第1フィルタ11Aのフィルタ本体14の一方のシート13に重ね合わされた第2フィルタ(第2フィルタ層)61を備えている。この第2フィルタ61は、抄紙又は不織布のシートからなり、油かす等が通過するのを排除する物理的濾過の機能を果たすようになっている。従って、第2フィルタ61には、油通過穴は設けられていない。この第1フィルタ11Aと第2フィルタ61とは、単に重ね合わされるだけでもよいが、接着等により一体とされていてもよい。
〔サンプル作製〕
(実施例1,比較例1)
図10に示す形状のフィルタを以下の方法で作製した。
片面ヒートシール性の不織布として、旭化成(株)製の「プレシゼαシール(登録商標)」、劣化抑制剤として、酒石酸水素カリウムと酸化カルシウムを質量比1:1で混合したものを用意した。更に、不織布(「プレシゼαシール」)としては、一枚の厚みが0.17mm、坪量が45g/m2、気孔率が52vol%、気孔径が55μmの条件のものを用いた。気孔率及び気孔径は、水銀圧入法の原理を利用した水銀ポロシメータで測定した。
実施例1に準じて穴径及び穴数を変え、平面視で見たときの油通過穴16の総穴面積が異なる実施例2~8の各フィルタ72~78を得た(図11~図17及び表1参照)。すなわち、図11のフィルタ72が実施例2であり、図12のフィルタ73が実施例3であり、図13のフィルタ74が実施例4であり、図14のフィルタ75が実施例5であり、図15のフィルタ76が実施例6であり、図16のフィルタ77が実施例7であり、図17のフィルタ78が実施例8である。
酸化劣化抑制効果を十分に得るために、実施例5のフィルタ75(図14参照)を2枚重ね、さらに比較例2のフィルタと同様のPET製不織布フィルタを上層に重ねた。フィルタ75を2枚重ねた積層体に更にPET製不織布を重ねることで、劣化物による目詰まりをより効果的に防止することができる。
油かす等が通過するのを排除する物理的な機能を果たす厚さ4mmのPET製不織布フィルタを用意した。このPET製不織布は、坪量が340g/m2である。
図1の食用油の濾過装置1を用いた。図1に示すフィルタ11の前後に圧力計を設置し、更に2個目の圧力計(2個の圧力計のうちの下流側の圧力計)の後に流量計を設置し、フライヤー2に食用油として日清オイリオグループ(株)製「日清キャノーラ油」を8L投入した。フィルタ11の位置にΦ90mmのフィルタ・ホルダを設置し、ポンプで食用油を常時循環する設計とした。
フィルタ・ホルダに実施例1~9のフィルタ71~78を各実施例毎に設置して食用油通過前後の圧力の差を測定した。初期の濾過性は、温度100℃における流量と圧力差の関係の傾きを指標として用いた(傾きが小さいほど、濾過性が良い)。時間経過後の濾過性は、温度180℃で96時間常時循環加熱し、96時間経過後の圧力損失を指標として用いた。いずれも比較例1の測定結果を1として相対値を表1に示した。
ここで、フライヤー2内の食用油を100℃に加温し、ポンプ3の回転数を変えることにより流量を変化させ、その時の食用油通過前後の圧力差を2個の圧力計を用いて測定することにより、近似式を導き出し、傾きを算出し、傾きを初期の濾過性の指標とした。具体的には、流量(L/min)をX軸とし、圧力差(MPa)をY軸とするXY座標で描かれる近似直線(y=ax)から傾きaを求める。
食用油180℃を常時加熱循環し、96時間試験を継続した。劣化の度合いとして、JIS K 2501に準拠し、電位差滴定法を用いた測定である酸価を指標とした。96時間後の酸価を測定し、比較例2の結果を1として相対値を表1に示した。表1において、穴加工の構成に記載しているパーセント(%)は、フィルタ全体面積に対して穴加工を施した面積で計算される。そして、フィルタ全体面積と穴加工を施した面積の両方とも理想値である。
表1に示す試験結果から、比較例1と比べて穴加工を施すことにより濾過性(初期と経時変化)が良好なフィルタを得ることができる。また、実施例1から4は、穴加工面積に関わらず濾過性が比較例1より向上する。更に実施例1,5から8は、穴径に関わらず濾過性が向上する。即ち、平面視で見たときの油通過穴の面積および径に特に制限はないことがわかる(実施例1~9,比較例1)。
また、実施例5のフィルタ75と実施例9のフィルタとを比較して、実施例9のフィルタの方が96hr後の濾過性及び酸化劣化抑制が良好であることも分かった。即ち、酸化劣化抑制剤の量を増やすことにより、酸化劣化抑制効果がより得られ、また、PET不織布を重ねることで長期に渡って濾過性が向上する。
また、本発明は、食用油の劣化を抑制するフィルタに限定されるものではなく、その他の油の劣化を抑制するフィルタにも適用することができる。
11A 第1フィルタ
12 劣化抑制剤
13、33 シート
14、44 フィルタ本体
15、45 閉止部
16、26、36、46 油通過穴
45a 閉止縁部
45b 袋部
61 第2フィルタ
Claims (3)
- 油の劣化を抑制する劣化抑制剤と、該劣化抑制剤を間に挟み込んだ一対のシートからなるフィルタ本体とを有し、
前記フィルタ本体には、前記劣化抑制剤を閉じ込めるための閉止部と、油を通過させるための油通過穴と、が設けられており、
前記油通過穴の大きさは、前記フィルタ本体の気孔の大きさよりも大きいことを特徴とするフィルタ。 - 前記フィルタ本体は抄紙シートからなり、前記油通過穴の大きさは、前記抄紙シートの気孔の大きさよりも大きい請求項1記載のフィルタ。
- 前記フィルタ本体は不織布シートからなり、前記油通過穴の大きさは、前記不織布シートの気孔の大きさよりも大きい請求項1記載のフィルタ。
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