トップ :: C 化学 冶金 :: C11 動物性または植物性油,脂肪,脂肪性物質またはろう;それに由来する脂肪酸;洗浄剤;ろうそく

【発明の名称】 使用済食用油脂の再生処理装置
【発明者】 【氏名】高橋 正明

【要約】 【課題】小規模小売店でも導入し易い小型で低価格でありながら脱臭・脱色・脱酸効果に優れた使用済食用油脂の再生処理装置を提供することを目的とする。

【解決手段】使用済食用油脂を溜める為の上部タンク1と、再生処理フィルタ4と、再生処理フィルタ4を収納する容器を含む再生器2と、使用済食用油脂を昇温する為の加熱装置5と、再生処理フィルタ4通過時の使用済食用油脂温度を制御する為の温度制御装置と、再生処理済食用油脂を溜める為の下部タンク3からなり、昇温した食用油脂をその重力によって再生処理フィルタ4を通過させることにより小型で低価格でありながら脱臭・脱色・脱酸効果に優れた使用済食用油脂の再生処理装置を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用済食用油脂中の遊離脂肪酸を選択的に吸着するか油脂にほとんど溶けない化合物に変換できる処理剤A(但し、処理剤Aは、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を、100〜800m/gの比表面積を有する平均粒子径50〜400μm酸化ケイ素(SiO2)に1〜40wt%担持してなるもの)50〜100wt%と、少なくとも使用済食用油脂中の着色物質を選択的に吸着できる処理剤B(但し、処理剤Bは、300〜1500m/gの比表面積を有する平均粒子径50〜400μmの活性炭)0〜50wt%との混合物を、濾紙または濾布製の袋に充填した再生処理フィルタと、使用済食用油脂を溜める為の上部タンクと、前記再生処理フィルタを収納する容器を含む再生器と、使用済食用油脂を昇温する為の加熱装置と、再生処理フィルタ通過時の使用済食用油脂温度を制御する為の温度制御装置と、再生処理済食用油脂を溜める為の下部タンクからなり、前記再生器に前記加熱装置を備えることで、前記再生フィルタ通過時の使用済食用油脂の温度制御を行うことを特徴とする使用済食用油脂の再生処理装置。
【請求項2】
再生処理フィルタ通過時の使用済食用油脂温度が90℃から180℃、好ましくは120℃から150℃の間に制御されていることを特徴とする請求項1に記載の使用済食用油脂の再生処理装置。
【請求項3】
上部タンク、あるいは再生器、もしくはその両方が保温・断熱構造になっていることを特徴とする請求項1および請求項2に記載の使用済食用油脂の再生処理装置。
【請求項4】
下部タンクが放熱構造になっていることを特徴とする請求項1から請求項3に記載の使用済食用油脂の再生処理装置。
【請求項5】
下部タンクに再生処理済食用油脂を冷却する為の冷却装置を有することを特徴とする請求項1から請求項3に記載の使用済食用油脂の再生処理装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、酸価や色度や過酸化物価などの品質値が食用油脂の品質基準を超えている使用済食用油脂を精製処理し、食用可能な品質レベルまで再生処理するための再生処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の食用油脂を再生する技術は、ポンプ・モーター・コンプレッサー等の圧送手段を用いて使用済食用油脂を循環させながら複数の濾過手段を順次通過させて固形異物を除去し使用済食用油脂を再生する方法(例えば、特許文献1参照)と、圧送手段を用いず、食用油脂の重力によって複数の濾過手段を順次通過させて固形異物を除去し使用済食用油脂を再生する方法(例えば、特許文献2参照)がある。
【特許文献1】特開2001−89789号公報
【特許文献2】特開2005−237496号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、前記従来の構成のうち圧送手段を用いる方法では、処理能力は高いが装置自体が大型になり価格も高価となる。その為、小規模小売店等に於いては導入が困難であった。また、図5に示す圧送手段を用いない方法では、脱臭・脱色・脱酸効果が小さいという課題を有していた。
【0004】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小規模小売店でも導入し易い小型で低価格でありながら脱臭・脱色・脱酸効果に優れた使用済食用油脂の再生処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記従来の課題を解決するために、本発明の使用済食用油脂の再生処理装置は、使用済食用油脂中の遊離脂肪酸を選択的に吸着するか油脂にほとんど溶けない化合物に変換できる処理剤A(但し、処理剤Aは、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を、100〜800m/gの比表面積を有する平均粒子径50〜400μm酸化ケイ素(SiO2)に1〜40wt%担持してなるもの)50〜100wt%と、少なくとも使用済食用油脂中の着色物質を選択的に吸着できる処理剤B(但し、処理剤Bは、300〜1500m/gの比表面積を有する平均粒子径50〜400μmの活性炭)0〜50wt%との混合物を、濾紙または濾布製の袋に充填した再生処理フィルタと、使用済食用油脂を溜める為の上部タンクと、前記再生処理フィルタを収納する容器を含む再生器と、使用済食用油脂を昇温する為の加熱装置と、再生処理フィルタ通過時の使用済食用油脂温度を制御する為の温度制御装置と、再生処理済食用油脂を溜める為の下部タンクからなり、前記再生器に前記加熱装置を備えることで、前記再生フィルタ通過時の使用済食用油脂の温度制御を行うことを特徴としたものである。
【0006】
さらに本発明の使用済食用油脂の再生処理装置は、再生処理フィルタ通過時の使用済食用油脂温度が90℃から180℃、好ましくは120℃から150℃の間に制御されていることを特徴としたものである。
【0007】
さらに本発明の使用済食用油脂の再生処理装置は、上部タンク、あるいは再生器、もしくはその両方が保温・断熱構造になっていることを特徴としたものである。
【0008】
さらに本発明の使用済食用油脂の再生処理装置は、下部タンクが放熱構造になっていることを特徴としたものである。
【0009】
さらに本発明の使用済食用油脂の再生処理装置は、下部タンクに再生処理済食用油脂を冷却する為の冷却装置を有することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の使用済食用油脂の再生処理装置によれば、使用済食用油脂に含まれる様々な不純物を同時かつ効率的に除去する小型で低価格の再生処理装置を提供できる。また、酸価、光透過率ともに、再生処理により新油の特性に近い再生処理済油脂を提供できる。さらに、従来処理と比べて、脱酸効果、脱色効果ともに向上した再生処理済油脂を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に、本発明の使用済食用油脂の再生処理装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例1】
【0012】
本発明で使用する処理剤Aは、少なくとも使用済食用油脂中の遊離脂肪酸を選択的に吸着するか油脂にほとんど溶けない化合物に変換できるものであって、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムからなる群から選ばれる少なくとも1種類の化合物を、100〜800m2/gの比表面積を有する平均粒子径50〜400μmの酸化ケイ素(SiO2)に1〜40wt%担持してなるもので配合率は50〜100wt%である。
【0013】
食用油脂の脱酸剤としては、一般に遊離脂肪酸を吸着するか遊離脂肪酸と反応して遊離脂肪酸を分離除去しやすい石鹸に変換する機能を有する塩基性物質が提案されており、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムが好適に使用される。
【0014】
しかし、これらの塩基性化合物を直接油脂と接触する場合、比表面積が低く本質的な吸着・反応能が小さいだけでなく、遊離脂肪酸との反応によって生成した金属石鹸が処理後の油に溶解・移行して、油の風味を損なう恐れがあるため、酸化ケイ素に担持することにより、これらの課題を解決することが可能である。即ち、比表面積が高い多孔質の吸着剤である酸化ケイ素の表面にこれらの塩基性化合物を担持すると、吸着・反応能を充分に発揮でき、しかも、遊離脂肪酸との反応によって生成した金属石鹸が処理後の油に溶解・移行して、油の風味を損なう恐れがなくなる。
【0015】
酸化ケイ素は多孔質の吸着剤として利用されているが、その中でも比表面積が100〜800m2/gであれば好適に使用できる。比表面積が100m2/g未満であると、接触面積が小さく、脱酸、脱色の両性能が充分に発揮されず好ましくない。一方、800m2/gを超えると酸化ケイ素が担体としての形状を保つことが困難となり、構造が破壊されやすくなるため好ましくない。また、平均細孔径が小さくなり、油脂劣化生成物である着色物質や遊離脂肪酸の吸着、または反応に利用できる有効表面積が実質的に減るため、逆に脱酸、脱色の両性能が低下することになる。
【0016】
酸化ケイ素の平均粒子径は50〜400μmであるが、50μm未満であると、フィルタに加工し本装置に用いる場合に、圧力損失が過大となり好ましくない。一方。400μmを超えると、圧力損失は低くなるが、油脂との接触面積が低くなり、脱酸、脱色の両性能が充分に発揮されず好ましくない。
【0017】
上記、塩基性化合物の担持量は1〜40wt%であるが、使用済食用油脂中の酸価の度合いによって適宜、調整することが可能である。塩基性化合物の担持量が1wt%未満であると、脱酸性能が不十分となり、適切でない。一方、40wt%を超えると、それ以上の量を担持しても、脱酸性能は向上せず、過剰の担持になるため適切でない。
【0018】
処理剤Aの配合率は50〜100wt%であるが、50wt%未満であると、脱酸性能が不十分となり好ましくない。
【0019】
次に処理剤Bは、300〜1500m2/gの比表面積を有する平均粒子径50〜400μmの活性炭である。
【0020】
処理剤Bの原料としては、食品に使用できるヤシ殻活性炭が好ましい。処理剤Bの比表面積は300〜1500m2/gであるが、300m2/g未満であると、接触面積が小さく、脱酸、脱色の両性能が充分に発揮されず好ましくない。一方、1500m2/gを超えると活性炭が担体としての形状を保つことが困難となり、構造が破壊されやすくなるため好ましくない。また、活性炭の平均細孔径が小さくなり、油脂劣化生成物である着色物質や遊離脂肪酸の吸着、または反応に利用できる有効表面積が実質的に減るため、逆に脱酸、脱色の両性能が低下することになる。
【0021】
処理剤Bの平均粒子径は50〜400μmであるが、50μm未満であると、フィルタに加工し本装置に用いる場合に、圧力損失が過大となり好ましくない。一方。400μmを超えると、圧力損失は低くなるが、油脂との接触面積が小さくなり、脱色性能が充分に発揮されず好ましくない。
【0022】
次に前記処理剤AとBとの混合物を濾紙又は濾布製の袋に充填する。このようにして再生処理フィルタ4を作成する。
【0023】
次に本発明の使用済食用油脂の再生処理装置について説明する。
図1は本発明の実施例1における使用済食用油脂の再生処理装置の全体構成を示すものである。
【0024】
上部タンク1の上部には固形夾雜物除去フィルタ9が設けられており、上部タンク1の上方から投入された使用済食用油脂は、まず前記固形夾雜物除去フィルタ9によって使用済食用油脂に含まれる揚げ粕などの固形夾雑物を除去される。固形夾雜物除去フィルタ9は金網フィルタである。金網フィルタの目開きは60〜300メッシュであり、好ましくは80〜150メッシュである。60メッシュ未満であると大きな固形夾雜物が濾過されず、再生処理フィルタ4の入り口で目詰まりが生じやすくなるため好ましくない。一方、300メッシュを越えると使用済食用油脂中の微細な固形夾雑物により、金網フィルタに目詰まりが生じやすくなるため好ましくない。
【0025】
固形夾雜物除去フィルタ9を通過した使用済食用油脂は上部タンク1内に溜まり、その重力により徐々に再生器2へ流入し、再生器2内の再生処理フィルタ4によって濾過・再生される。
【0026】
再生処理フィルタ4通過時の使用済食用油脂温度は再生器2に設置された加熱装置5によって90℃から180℃、好ましくは120℃から150℃の間に制御されている。
【0027】
ここで再生処理に好適な処理温度について実験結果を交えて説明する。
まず、再生処理装置の光透過率及び酸価の試験方法について説明する。
(1)光透過率
本実施例1において、脱色性能を評価するパラメータとして、波長530nmの光透過率を用いた。光透過率の測定は、島津製作所の吸光光度計UV−160を用いて行った。なお、光透過率とは、その波長の光の、油脂への透過強度を空気への透過強度で割った値の百分率であり、この値が小さい程、有色物質が多く、油脂の劣化が進んでいることを示す。
(2)酸価
本実施例1における酸価測定は、日本工業規格(JIS K−3504)の油脂の酸価試験方法に準じて行った。なお、酸価は油脂中の遊離脂肪酸を水酸化カリウムを用いて中和滴定した値であり、この値が大きい程、水分による加水分解によって、油脂中の遊離脂肪酸が増加していることを示している。
【0028】

次に、本実施例1における再生処理装置を用いた実験結果について説明する。
【0029】
図3のグラフは本実施例1における油脂温度と光透過率の関係を示す。
再生処理フィルタ4通過時の使用済食用油脂の温度を90℃、120℃、150℃、180℃に制御した時の再生処理フィルタ通過時間と光透過率の関係を表している。ここで再生処理フィルタ通過時間とは、使用済食用油脂が上部タンク1から再生器2へ流入してから該再生器2から流出するまでの時間であり、使用済食用油脂が再生処理フィルタ4内の処理剤と接触している時間と考えてよい。今回は再生処理フィルタ4内の処理剤の密度を一定とし、再生処理フィルタ4の厚みを変えて再生処理フィルタ通過時間に差を持たせた。実験結果より、使用済食用油脂の温度が高いほど光透過率の向上がみられ、時間当たりの再生処理効率が高いことがわかる。
【0030】
図4のグラフは本実施例1における油脂温度と酸価値の関係を示す。
再生処理フィルタ4通過時の使用済食用油脂の温度を90℃、120℃、150℃、180℃に制御した時の再生処理フィルタ通過時間と酸価値の関係を表している。実験結果より、使用済食用油脂の温度が低いほど酸価値の改善がみられ、時間当たりの再生処理効率が高いことがわかる。
【0031】
以上の結果より、再生処理フィルタ4通過時の使用済食用油脂の温度は90℃から180℃の間で再生処理効果が認められ、好ましくは120℃から150℃の間であれば光透過率、酸価値共に効率的な再生処理が見込める。
【0032】

次に加熱装置5の熱源としてはニクロム線、カンタル線等の電熱線ヒーター、シーズヒーター、カートリッジヒーター、サイカンヒーター、バンドヒーター、セラミックヒーター、ベルトヒーター、シリコンラバーヒーター、カーボンヒーター等から選択できる。本実施例1においてはサイカンヒーターを使用した内容で説明を行う。また温度制御は温度センサーを再生器2の底面に設置したフィードバック制御によるON/OFF動作とした。
【0033】
さらには加熱効率及び保温効果を高めるために保温ケース6及び蓋7を設けてフライヤー等の調理機器から移された使用済食用油脂を保温・断熱し、加熱装置5による電力消費に対して省エネルギー化を図る構造とした。
次に再生器2内の再生処理フィルタ4によって濾過・再生された再生処理済食用油脂は、下部タンク3へ流入し貯蔵される。油脂の酸化の要因としては酸素、温度、水分(湿度)、金属イオン、光等が考えられる。そこで温度の影響を軽減するために前記下部タンク3内に流入した再生処理済食用油脂の温度を早急に下げることが望ましい。本実施例1では下部タンク3の外周部に冷却フィンを設けることにより表面積を増し、冷却効果を向上させる構造とした。
【実施例2】
【0034】
実施例2において使用する再生処理フィルタ4および使用済食用油脂の再生プロセスは実施例1と同一である為、説明は省略し構造上の相違点のみ説明する。
【0035】
まず、第一の相違点は上部タンク1及び蓋7を中空二重構造とした点である。この中空二重構造によりフライヤー等の調理機器から移された使用済食用油脂を保温・断熱し、加熱装置5による電力消費に対して省エネルギー化を図る構造とした。実施例1と比較して再生処理フィルタ4の交換等に際し、装置の分解組立が容易になるという効果もある。
【0036】
第二の相違点は下部タンク3の冷却構造の違いである。実施例1においては冷却フィンによる空冷構造であったが、本実施例2においては冷却水による水冷構造とした。下部タンク3の外周部に冷却水タンク10を設け、冷却水タンク10内の冷却水によって下部タンク3内の再生処理済食用油脂の温度を急速に下げ、再び酸化が進行することを抑制できる。冷却水を循環式にすればより効果的であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0037】
本発明にかかる使用済食用油脂の再生処理装置は、使用済食用油脂に含まれる様々な不純物を同時かつ効率的に除去することができる小型で低価格の再生処理装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の実施例1における使用済食用油脂の再生処理装置の全体構成図
【図2】本発明の実施例2における使用済食用油脂の再生処理装置の全体構成図
【図3】本発明の実施例1における油脂温度と光透過率の関係グラフ
【図4】本発明の実施例1における油脂温度と酸価値の関係グラフ
【図5】従来の使用済食用油濾過装置の図
【符号の説明】
【0039】
1 上部タンク
2 再生器
3 下部タンク
4 再生処理フィルタ
5 加熱装置
6 保温ケース
7 蓋
8 冷却フィン
9 固形侠雑物除去フィルタ
10 冷却水タンク
11 第1の容器
12 第2の容器
13 第1のろ過部
14 第2のろ過部
15 還元剤
【出願人】 【識別番号】000005821
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成19年1月22日(2007.1.22)
【代理人】 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄

【識別番号】100109667
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 浩樹

【識別番号】100109151
【弁理士】
【氏名又は名称】永野 大介


【公開番号】 特開2008−174674(P2008−174674A)
【公開日】 平成20年7月31日(2008.7.31)
【出願番号】 特願2007−11018(P2007−11018)