JP6435565B2 - 油劣化度計及び油劣化度評価方法 - Google Patents

Description

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_０）を０とし、このときの誘電率（Ｄ_０）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（Ｄ_１００）を測定し、このときの酸価（AV_１００）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_ｎ）を測定し、この測定結果（Ｄ_ｎ）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_０，Ｄ_１００）及び酸価（AV_１００）に基づいて、演算手段により、演算式〔AV_ｎ＝AV_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝〕により、試料油脂の酸価（AV_ｎ）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（AV_１００）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_０）を０とし、このときの誘電率（Ｄ_０）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（Ｄ_１００）を測定し、このときの酸価（AV_１００）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_ｎ）を測定し、設定手順において記録された誘電率（Ｄ_０，Ｄ_１００）及び酸価（AV_１００）に基づいて、演算式〔AV_ｎ＝AV_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝〕により、試料油脂の酸価（AV_ｎ）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（AV_１００）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_０）及び誘電率（Ｄ_０）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（AV_１００）及び誘電率（Ｄ_１００）を記憶し、測定モードにおいて、試料油脂の誘電率（Ｄ_ｎ）を測定し、演算式〔AV_ｎ＝AV_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝〕により試料油脂の酸価（AV_ｎ）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_０）及び誘電率（Ｄ_０）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（AV_１００）及び誘電率（Ｄ_１００）を記録し、測定手順において、試料油脂の誘電率（Ｄ_ｎ）を測定し、演算式〔AV_ｎ＝AV_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝〕により試料油脂の酸価（AV_ｎ）を算出する。

また、交換時期の油脂の酸価（AV_１００）を１００と定義すると、測定された試料油脂の誘電率（Ｄ_ｎ）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_０）を０とし、このときの誘電率（Ｄ_０）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（Ｄ_１００）を測定し、このときの酸価（AV_１００）とともにメモリ３に記憶（記録）させる。このときの酸価（AV_１００）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_ｎ）を測定し、この測定結果（Ｄ_ｎ）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_０，Ｄ_１００）及び酸価（AV_１００）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_ｎ）を算出する。
AV_ｎ＝AV_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝

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_ｎ）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（AV_１００）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_ｎ）より算出される試料油脂の酸価（AV_ｎ）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_０と交換時期（使用限界）Ｓ_１００における油脂の誘電率、すなわちＳ_０の誘電率Ｄ_０とＳ_１００の誘電率Ｄ_１００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_Ｄを定義する。
１degree：δ_Ｄ＝（Ｄ_１００−Ｄ_０）／１００

劣化度をＡ_ｎと定義すると、劣化度Ａ_ｎは、誘電率の測定値Ｄ_ｎから、以下のように求められる。
Ａ_ｎ＝（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／δ_Ｄ

したがって、Ｄ_ｎ＝Ｄ_０ならば、Ａ_ｎ＝０となり、Ｄ_ｎ＝Ｄ_１００ならば、Ａ_ｎ＝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 (3)

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_０）を０とし、このときの誘電率（Ｄ_０）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（Ｄ_１００）を測定し、このときの酸価（ＡＶ_１００）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_ｎ）を測定し、この測定結果（Ｄ_ｎ）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_０，Ｄ_１００）及び酸価（ＡＶ_１００）に基づいて、前記演算手段により、演算式〔ＡＶ_ｎ＝ＡＶ_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝〕により、前記試料油脂の酸価（ＡＶ_ｎ）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（ＡＶ_１００）を１００と定義し、前記演算式［ＡＶ_ｎ＝ＡＶ_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝］により算出される前記試料油脂の酸価（ＡＶ_ｎ）が交換時期までの百分率を表す値と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_０）を０とし、このときの誘電率（Ｄ_０）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（Ｄ_１００）を測定し、このときの酸価（ＡＶ_１００）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_ｎ）を測定し、前記設定手順において記録された誘電率（Ｄ_０，Ｄ_１００）及び酸価（ＡＶ_１００）に基づいて、演算式〔ＡＶ_ｎ＝ＡＶ_１００×｛（Ｄ_ｎ−Ｄ_０）／（Ｄ_１００−Ｄ_０）｝〕により、前記試料油脂の酸価（ＡＶ_ｎ）を算出する
   ことを特徴とする油劣化度評価方法。
   

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