(57)【要約】調理用油（冷たくても、加熱されていても、もしくは揚げ操作中であってもよい）を保存するための方法が提供され、この方法は、例えば白色OPCクリンカーと白色OPCなどのセメントクリンカーとセメントを含むペーストから水硬化された少なくとも一つの油透過性セメント体で、油を原位置処理することを含む。本発明はさらに、セメントクリンカーとセメントを含むペーストから水硬化された少なくとも一つの油透過性セメント体を中に持つ調理用油、ならびに、上記の方法で使用するための油透過性セメント体を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントクリンカーとセメントを含むペーストから水硬化された少なくとも一つの油透過性セメント体に、原位置で調理用油を接触させることを含む、調理用油を保存するための方法。
【請求項２】
前記油が貯蔵容器中にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記油が揚げ鍋中にある、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
水飽和重量と乾燥重量との差から見積可能な、前記セメント体の空隙率が30〜55%である、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
水飽和重量と乾燥重量との差から見積可能な、前記セメント体の空隙率が約50%である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
セメントとクリンカーの総合重量に基づいて17.5〜32.5 wt%のセメントを含み、かつ、その残りが全てもしくは概ねクリンカーであるペーストから、前記セメント体が水硬化されている、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
セメントとクリンカーの総合重量に基づいて20〜30 wt%のセメントを含み、かつ、その残りが全てもしくは概ねクリンカーであるペーストから、前記セメント体が水硬化されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
セメントとクリンカーの総合重量に基づいて23〜27 wt%のセメントを含み、かつ、その残りが全てもしくは概ねクリンカーであるペーストから、前記セメント体が水硬化されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
セメントとクリンカーの総合重量に基づいて約25 wt%のセメントを含み、かつ、その残りが全てもしくは概ねクリンカーであるペーストから、前記セメント体が水硬化されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記クリンカーの平均粒径が前記セメントの平均粒径と類似しているペーストから、前記セメント体が水硬化されている、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
非結合水の量が少ないことを理由として、前記セメント体中の孔が油受容性である、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記油との接触前に乾燥させることに少なくとも一部よって、前記セメント体中の前記孔の水の含有量が少ない、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
高温調理用油に接触することに少なくとも一部よって、前記セメント体中の前記孔の水の含有量が少ない、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記セメントクリンカーが白色OPCクリンカーであり、前記セメントが白色OPCである、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記セメント体が独立型ブロックである、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記セメント体がカートリッジ内のペレットである、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
冷却点を持つ揚げ鍋中で揚げ調理が行われ、かつ、前記セメント体が前記揚げ鍋の上部高温領域に置かれる、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
セメントクリンカーとセメントを含むペーストから水硬化された少なくとも一つの油透過性セメント体を中に持つ調理用油。
【請求項１９】
セメントクリンカーとセメントを含むペーストから水硬化された、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法で使用するための油透過性セメント体。
【請求項２０】
非結合水の量が少ないことを理由として、前記セメント体の孔が油受容性である、請求項１９に記載のセメント体。
【請求項２１】
不透水性の包装材で包装もしくは梱包される、請求項２０に記載のセメント体。
【請求項２２】
カルシウム源もしくはマグネシウム源から得られ、かつ、前記カルシウムもしくはマグネシウムが調理用油に実質的に浸出しないようにケイ酸塩源と結合した固体フィルター処理材で、調理用油を原位置処理することを含む、揚げ調理中に調理用油を処理するための方法。
【請求項２３】
カルシウム源もしくはマグネシウム源から得られ、かつ、前記カルシウムもしくはマグネシウムが調理用油に実質的に浸出しないようにケイ酸塩源と結合した固体フィルター処理材で、調理用油を原位置処理することを含む、調理用油中の脂肪酸の原位置形成を遅らせる方法。
【請求項２４】
カルシウム源もしくはマグネシウム源から得られ、かつ、前記カルシウムもしくはマグネシウムが調理用油に実質的に浸出しないようにケイ酸塩源と結合した固体フィルター処理材で、調理用油を原位置処理することを含む、調理用油中の酸化生成物の原位置形成を遅らせる方法。
【請求項２５】
カルシウム源もしくはマグネシウム源から得られ、かつ、前記カルシウムもしくはマグネシウムが調理用油に実質的に浸出しないようにケイ酸塩源と結合した固体フィルター処理材で、調理用油を原位置処理することを含む、調理用油中のトランス脂肪の原位置形成を遅らせる方法。
【請求項２６】
調理用油を保存するための油透過性セメント体を作るための方法であって、
セメントペーストから前記セメント体を形成することと、
前記セメント体を水硬化させることと、
自由水を除去するために前記セメント体を乾燥させることと、
水もしくは水蒸気の浸入に抵抗するパッケージに前記セメント体を梱包することとを含む方法。
【請求項２７】
前記セメントペーストを、開口部を備えた独立型ブロックの形態をとるセメント体に形成することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
水硬化が高温で行われる、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
水硬化が約40〜50℃で行われる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
乾燥が高温で行われる、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
乾燥が50℃以上で行われる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
乾燥が100℃以上で行われる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記セメント体を水蒸気の浸入に抵抗するための膜もしくはシートに梱包することを含む、請求項２６から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
（ａ）調理用油への浸漬および初期加熱の際の損傷に抵抗するために、自由水をほとんど含まない、あるいは自由水の量が少ない、ならびに、
（ｂ）水もしくは水蒸気の浸入に抵抗するパッケージに封入されている、
調理用油を保存するための水硬性油透過性セメント体。
【請求項３５】
開口部を備えた独立型ブロックである、請求項３４に記載のセメント体。
【請求項３６】
水飽和重量と乾燥重量との差から見積可能な、30〜55%の空隙率を持つ、請求項３４または３５に記載のセメント体。
【請求項３７】
セメントとセメントクリンカーの水硬性混合物を含む、請求項３４から３６のいずれか一項に記載のセメント体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理用油もしくは油脂（植物性もしくは動物性であってもよい）を例えば揚げ調理中に原位置（その場で：in situ）処理するための方法に関する。本発明はまた、上記方法で使用するための遊離ブロック、ブリケット、カートリッジといった材料体（bodies）、ならびに、上記油の保存のために前述のような材料体を含む調理用油に関する。
【背景技術】
【０００２】
油を長持ちさせるために、フライヤーから使用済み調理用油（植物油と動物性脂肪を含む）を処理することが、多数の明細書に開示されている。
【０００３】
調理用油はトリグリセリドであり、その構造は、グリセロールに結合した二基のオレイン酸と一基のパルミチン酸を持つ次の化合物によって例示される。
【０００４】
【化１】
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【０００５】
加えて、例えばリノレイル： -C(O)(CH2)7CH=CH(CH2)CH=CH(CH2)4CH3などの多価不飽和脂肪酸基を置換基として持つ油のことである。
【０００６】
次の表は、いくつかの一般的な調理用油における脂肪酸の分布を示し、リノレン酸とは -C(O)(CH2)7CH=CH(CH2)CH=CH(CH2)CH=CH(CH2)CH3である。
【０００７】
【表１】
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【０００８】
油の劣化は、油が空気もしくは湿気に晒されると始まる。油の大気温度での簡易貯蔵は劣化を生じさせる可能性がある。例えばGiullen et al., Detection of Primary and Secondary Oxidation Products by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and 1H Nuclear Magnetic Resonance (NMR) in Sunflower Oil during Storage, J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 10729-10736, 10729を参照のこと。この筆者らは、食用油の緩慢酸化と、特にヒマワリ油において空気の存在下での酸化について研究している。ヒマワリ油はほとんどの市販食品フライヤーで使用されるため、特に関心が高い材料である。
【０００９】
油が高温待機モードであろうが、揚げ調理が実際に行われていようが、食品を油の中で深部まで乾燥させる間に油が加熱されることで、分解産物が生じ、これが油を汚染して好ましくない影響を及ぼす。
【００１０】
湿気もしくは調理の蒸気による加水分解は、界面活性を持つ遊離脂肪酸を生じさせ、油の表面張力を減少させる。その結果、生地やパン粉が余分な油を吸収し、油っぽくベタベタした揚がりになってしまい、さらには油の発煙温度が減少する。
【００１１】
油もしくはその中に含まれる脂肪酸の酸化変性は、遊離基で開始され、有機過酸化物、アルコール、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、高分子量物質を含む様々な分解産物をもたらす。酸化プロセスは、高温の油もしくはその中の脂肪酸に空気が触れることで開始し、最終的に酸化脂肪酸（OFA）を生成する。加熱を続けるとOFAは二次副産物や三次副産物に変化する。
【００１２】
調理用油中の汚染物質は、健康の観点から懸念が高まってきている。
【００１３】
例えばGrootveld et al., Food Chemistry, 67 (1999) 211-213は、日常の揚げ調理中に調理用油の中に細胞毒性アルデヒドが形成し、健康上有害となり得ると警告している。
【００１４】
さらに調理用油における好ましくない汚染物質としてトランス脂肪があり、特に、例えばキャノーラ油もしくは菜種油などのω-3脂肪酸が豊富な油が使用される場合、揚げ鍋内の油の中でその含有量は時間とともに増加し得る。科学的証拠によれば、飽和脂肪、トランス脂肪、食事性コレステロールの摂取は、低比重リポタンパク（LDL）すなわち“悪玉コレステロール”レベルを上昇させ、冠動脈性心疾患（CHD）のリスクを増加させることが示されている。ニューヨーク市は2007年7月からトランス脂肪を含む調理用油を禁止し、2008年7月からあらゆるトランス脂肪添加物を禁止した。しかしながら、油で揚げる際には、アルデヒドなど、他の毒性、変異原性、発癌性の化学物質を含む脂肪酸が実際には発生することが試験により示されている。リノール酸を優先してリノレン酸含有量を減少させた遺伝子組み換え大豆油でさえも、やはり調理過程でトランス脂肪が形成してしまう。
【００１５】
調理用油が使用された調理器具から調理用油を回収し、それを一回以上の精製処理にかけ、処理した油を調理器具に戻すための様々な方法が提案されている。US-A-3947602（Vlewell et al., Bernard）は、食品適合性の酸と、一般的には活性炭などの適切な吸着剤も併せて、調理用油を処理することにより、調理用油の耐用年数が増加することを開示している。US-A-4112129（Duensing et al., Johns Manville）は、47〜59重量部の珪藻土（70〜80 wt% SiO2）と、28〜36重量部の合成ケイ酸カルシウム水和物と、12〜24重量部の合成ケイ酸マグネシウム水和物とを含む組成物を通して油をろ過することを開示している。US-A-4330564（Bernhard）は、使用済みの揚げ調理用油を処理するためのプロセスを開示しており、このプロセスは、上記使用済み調理用油を、約150〜200℃の温度で、例えば流紋岩などの多孔質担体と、水と、例えばクエン酸などの食品適合性の酸とを含む組成物と混合し、上記油から上記組成物の残留物をろ過するステップを含む。US-A-2005/0223909（Kuratu）は、花崗斑岩を通して油をろ過することを開示している。
【００１６】
使用済みのヒマワリ種子油の精製に対する様々な吸収材の効果は、Maskan et al., Eur Food Res Technol (2003) 217:215-218によって考察されている。使用済みヒマワリ種子油の精製が、種々の吸着材処理によって研究された。六種の吸着材、すなわちCaO、MgO、Mg2CO3、ケイ酸マグネシウム、活性炭、ベントナイト、ならびに利用可能な天然土（すなわちpekmez土、CaCO3含有の特殊な天然白色土壌）について研究された。研究された吸着材の中でも、pekmez土、ケイ酸マグネシウム（フロリジル）、ベントナイトは、粘度、遊離脂肪酸（FFA）減少、色回復においてそれぞれ最も高い能力を示した。その結果、2%のpekmez土、3%のベントナイト、3%のケイ酸マグネシウムの混合物が最適な組み合わせであることがわかった。しかしながら、揚げ調理中の吸着材の存在については開示されなかった。
【００１７】
調理器具の中で調理用油を原位置処理するための他の方法が提案されている。US-A-4764384（Gyann, GyCor International）は、フライヤー内の使用済み調理用油に、使用済み調理用油の液体全体に均一に懸濁する物質の粒子を含むろ材を直接加えることによって、使用済み調理用油が再生され得ることを開示しており、ろ材物質の粒子は、汚染物質を吸収し、使用済み調理用油を漂白して、その耐用年数を延ばすために有用である。ろ材は、湿気を与えた合成非晶質シリカと、合成非晶質ケイ酸マグネシウムと、珪藻土とを含む。US-A-4681768（MulFlur et al.）は、使用済み調理用油および／または調理用油脂を、少なくとも300 m2/gの表面積を持つ活性化含水合成ケイ酸マグネシウムにその油もしくは油脂を接触させることにより、より長い期間にわたって使用できるように処理することを開示している。ケイ酸マグネシウムは、FFA、OFA、色物体（color bodies）などの極性分解化合物や、二次分解副産物や三次分解副産物を吸着する機能を果たし、これらはその後、使用済みの油および／または油脂の通常ろ過中に除去できる。当該技術分野で一般的になされているように、ケイ酸マグネシウムはろ過助剤として機能し得、もしくは油のろ過中に別のろ過助剤と併用され得る。US-A-5354570（Friedman, Oil Process Systems）は、界面活性剤を含む分解産物が中に生じ、食品残渣が蓄積するような調理用流体の中で食品を揚げる方法を開示しており、例えば、上記使用済み調理用流体において上記界面活性剤の量を選択的に減少させることができる粉末状の多孔質流紋岩質物質などの処理化合物が加えられ、この処理化合物は上記フライヤー装置内に残ることができ、上記食品を揚げるプロセスを続けながら、上記食品残渣を沈殿させることができる。US-A-5391385（Seybold, PQ Corporation）は、60〜80%の非晶質シリカと20〜40%のアルミナの混合物で油を高温処理することを開示している。この混合物は透過性容器内に置かれ、それからこの容器を油の中に置く。容器は油に対して透過性であるが、混合物は透過しないので、吸着剤は油の中に放出されず、ろ過が必要ないようになっている。混合物が使い尽されると、混合物の容器は油から取り出される。JP-A-07-148073（Yoshihide）は、細かく砕いたゼオライト（沸石）をフィルター材の袋の中に入れてパッケージを形成し、このパッケージは油および調理用材料とともに調理用容器に入れられ、一緒に調理され得ることを開示している。
【発明の概要】
【００１８】
本発明は、セメントクリンカーとセメントを含むペーストから水硬化された少なくとも一つの油透過性セメント体に、原位置で油を接触させることを含む、調理用油を保存するための方法を提供する。
【００１９】
本発明の実施形態では、セメントクリンカーとセメントの混合物は、驚くほど有利な空隙率と機械的強度の組み合わせを有するセメント体をもたらすことができる。また驚くべきことに、巨視的な硬化ペースト体は油から不純物を除去するのに効果的であり、具体的には、いくつかの実施形態では汚染物質の除去が単なる表面現象ではないように、不純物は独立型のディスクもしくはブリケットであり得るセメント体の構造内にトラップされ得る。
【００２０】
本発明はまた、水硬性セメント製品で油をフライヤー内で原位置処理することを含む、調理用油を保存するための方法も提供し、このセメント製品は、（ａ）独立型のブロックもしくはブリケットであるか、または処理カートリッジ内のペレットもしくはボールであるかのいずれかであり、（ｂ）カルシウムもしくはマグネシウムが実質的に油に浸出しないという特性を持ち、（ｃ）油がその中に拡散でき、かつ汚染物質がその上および内部に堆積され得るように多孔性である。
【００２１】
本発明はさらに、上記に示したような材料体を中に持つ調理用油、および、セメントクリンカーとセメントを含むペーストから水硬化された油透過性セメント体を提供する。
【００２２】
本発明はさらに、カルシウム源もしくはマグネシウム源から得られ、かつ、カルシウムもしくはマグネシウムが実質的に油に浸出しないようにケイ酸塩源と結合した固体フィルター処理材で、油を原位置処理することを含む、油中の脂肪酸の原位置形成を遅らせる方法を含む。
【００２３】
本発明はさらに、カルシウム源もしくはマグネシウム源から得られ、かつ、カルシウムもしくはマグネシウムが実質的に油に浸出しないようにケイ酸塩源と結合した固体フィルター処理材で、油を原位置処理することを含む、油中の例えばアルデヒドなどの酸化生成物の原位置形成を遅らせる方法を含む。
【００２４】
本発明はなおもさらに、カルシウム源もしくはマグネシウム源から得られ、かつ、カルシウムもしくはマグネシウムが実質的に油に浸出しないようにケイ酸塩源と結合した固体フィルター処理材で、油を原位置処理することを含む、油中のトランス脂肪の原位置形成を遅らせる方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明が実施され得る方法について、添付の図面を参照してさらに説明していく。
【００２６】
【図１】対照の加熱ヒマワリ油におけるトランス-2-アルケナールの濃度に対して正規化した、ヒマワリ油の加熱から生じたトランス-2-アルケナールの濃度を時間の関数として示すグラフである。
【図２】対照の加熱ヒマワリ油におけるトランス-2-アルケナールの濃度に対して正規化した、ヒマワリ油の加熱から生じたトランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールの濃度を時間の関数として示すグラフである。
【図３】対照の加熱ヒマワリ油におけるトランス-2-アルケナールの濃度に対して正規化した、ヒマワリ油の加熱から生じた4,5-エポキシ-トランス-2-アルケナールの濃度を時間の関数として示すグラフである。
【図４】対照の加熱ヒマワリ油におけるトランス-2-アルケナールの濃度に対して正規化した、ヒマワリ油の加熱から生じた4-ヒドロキシ-トランス-2-アルケナールの濃度を時間の関数として示すグラフである。
【図５】対照の加熱ヒマワリ油におけるトランス-2-アルケナールの濃度に対して正規化した、ヒマワリ油の加熱から生じたシス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールの濃度を時間の関数として示すグラフである。
【図６】対照の加熱ヒマワリ油におけるトランス-2-アルケナールの濃度に対して正規化した、ヒマワリ油の加熱から生じたn-アルカナールの濃度を時間の関数として示すグラフである。
【図７】ポテトチップスを加え、クリンカー、OPC、もしくはそれらの組み合わせを加えた加熱ヒマワリ油のサンプルに対する、吸光度単位値（A490）を時間の関数として示すグラフである。
【図８】二週間の期間にわたる、後述する揚げ試験におけるヒマワリ油中の指示物質の濃度を時間の関数として示す。
【図９】二日間のヘット（牛脂）実験における四つの主要なアルデヒド種の濃度差を示す棒グラフである。略語：t2、tt24、ct24、naはそれぞれトランス-2-アルケナール、トランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール、シス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール、n-アルカナールをあらわす。Δ[conc](CHNF-CHF)-(DRCON-DRF)は、グラフのx軸に示されるように、二日間の実験の各日毎に、種々の実験（主要五実験のうち異なる三セットをあらわす、完全正規化値の平均）をあらわす。すなわち、CHNF（ヘット／ポテトチップス／フィルター無し）、CHF（ヘット／ポテトチップス／フィルター）、DRCON（ヘット／ポテトチップス無し／フィルター無し）、DRF（ヘット／／フィルター）である。
【図１０】比率25/75のOPC/クリンカー処理ディスクを使用しない場合の、調理後のヒマワリ油中のアルデヒド生成物の含有量を示す棒グラフである。
【図１１】比率25/75のOPC/クリンカー処理ディスクを使用した場合の、調理後のヒマワリ油中のアルデヒド生成物の含有量を示す棒グラフである。
【図１２ａ】揚げ調理中の調理用油の原位置処理で使用するための試作品OPC/クリンカーブロックの上面斜視図である。
【図１２ｂ】揚げ調理中の調理用油の原位置処理で使用するための試作品OPC/クリンカーブロックの、図１２ａの線A-Aに沿った縦断面図である。
【図１２ｃ】揚げ調理中の調理用油の原位置処理で使用するための試作品OPC/クリンカーブロックの、図１２ａの線B-Bに沿って部分的に切り取られた端面図である。
【図１２ｄ】揚げ調理中の調理用油の原位置処理で使用するための試作品OPC/クリンカーブロックの、図１２ａの線B-Bに沿って部分的に切り取られた斜視図である。
【図１３】ポテトチップスのみ、25/75 OPC/クリンカーディスクとポテトチップス、OPC/クリンカー25/75/TiO2とポテトチップスの存在下での揚げ調理の、ヒマワリ油の色（A490）比較に対する影響を示すグラフである。
【図１４】ポテトチップスのみ、25/75 OPC/クリンカーとポテトチップス、OPC/クリンカー25/75/TiO2とポテトチップスの存在下での揚げ調理の、ヒマワリ油のアルデヒド比較に対する影響を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［油処理］
本発明は概して油の処理に適用でき、使用前、例えば缶もしくはプラスチックやガラスの容器などの容器での油の保存に適用でき、容器は、例えば水和白色OPC/白色セメントクリンカー体など、下記のような固体材料体を含み得る。この材料体は、例えば容器の開封やその後の油の貯蔵の結果、油の中にFFAや酸化生成物が形成するのを遅らせるために効果的である。水硬性白色OPC/クリンカーの適切なディスクもしくはブロックは、ビールの特性を管理するためにギネスや他のビールブランドの缶で使用されるいわゆる“製品（widget）”の容器とおよそ相対的な寸法と比率をとってもよく、例えば直径約3 cmのディスクであってもよい。
【００２８】
本発明はまた、例えば油容量2〜3.5リットルで、油用の金網もしくは他の機械的フィルターを組み込み得る家庭用揚げ鍋の中で、油を原位置処理することにも適用できる。家庭での利用者にとって主要な効果は、油の使用の節約よりもむしろ長期の健康という点にあり、調理した食品の特性や味の改良という点にあるといえる。既存の器具が変更なく使用され、表面積を増加させるために貫通穴を備えて形成され得る単一のディスクもしくはブロックが適切である。本発明はまた、例えば油容量7〜16リットル、電力定格3〜12 KW、通常は単一の排出口を備える、調理台のシングルバスケットもしくはツインバスケット式の揚げ鍋の中で、油を原位置処理するためにも使用され得、ろ過は利用者に任せる。本発明はまた、例えば油容量12〜24リットル、定格が例えば9〜18 kWの中型独立揚げ鍋でも使用され、この揚げ鍋は、持ち上げざる（lift-out strainer）を備える冷却ゾーンを備えてもよく、または、残渣の除去のため、および油の耐用年数の延長のために、機械的なメッシュもしくは粉末のフィルターを通して油を排出するための排出栓もしくは排油点を備えてもよく、標準付属品として排油弁を備える。標準的な業務用揚げ鍋は、例えば蓋付きの15リットルバスケットを二つ備えてもよく、約25 kWの電力を持ち、油内の熱対流を促進するため、ならびに油の交換を簡単かつ迅速にするために、冷却ゾーンを備えてもよい。本発明はまた、英国のフィッシュアンドチップス店で見られるようなレンジ式フライヤーでの油の処理用にも使用され得る。油で揚げる調理は、水滴や食べ物のカスが油中にあり、局部温度が160℃〜200℃の範囲の激しいプロセスであり得る。
【００２９】
15Lを超える容量のタンクを用いる商業用途では、冷却点を定めるためにタンクの下面に中心のくぼみをつけることが普通である。フィルターは、一定の位置で油を加熱し、かつ低温領域もしくは冷却点をもたらす加熱部材もしくはガスの炎によって生じる熱対流が、フィルター材を通過して、油で揚げる過程で作られる焦げた食べ物のカスや脂肪酸、ならびに、他のやり方で風味、色、外観に影響する、特に消費者の健康に有害となり得るような、その他の不要副産物もしくは汚染物質を除去できるような場所に置かれ得る。
【００３０】
揚げ鍋中の冷却ゾーンの実施形態の機能は、例えばUS-A-5355776（Driskill, Daylight Corporation）で説明されている。ヒーターによってもたらされる熱は、側壁の上部にある油に集中し、側壁の下部を通しては調理用油に熱がほとんど全く伝わらない。このようにして、容器内の油は下部のV字形のトラフ部分の方が冷たいので、容器内の調理用油において上部揚げゾーンと下部冷却ゾーンとがもたらされる。容器の底の最下部トラフ部分を加熱しないよう、間隔の開いたヒーターとともにV字形もしくはトラフ型の底を容器にもたらすようなこの配置は、フライヤー内の調理用油の中に対流を発生させる。こうした対流は、通常は調理用油内で循環経路で流れる。対流は、調理される食べ物から除去された、もしくは切り離された食べ物の小粒子を、下部の調理用油冷却ゾーンの中へと移動させる傾向がある。冷却ゾーンの油の温度は、そうした粒子のさらなる調理が実質的に終了するようになっており、粒子が炭化したり黒化したりしにくいようになっている。さらに、下部の油冷却ゾーンへの食べ物粒子の移動は、粒子の大部分が調理される食品に付着するのを防ぐ。同様の配置は、本発明を同様に適用可能な圧力フライヤーに対して提供されてもよい。US-A-6505546（Koether et al., Technology Licensing Corporation）を参照のこと。
【００３１】
この種のフライヤーでは、本発明の処理組成物は上部高温ゾーンもしくは下部冷温ゾーンのいずれにあってもよい。
【００３２】
処理ブロックもしくはフィルターカートリッジを冷却点内に配置することで、通常は冷却点のくぼみの両側に位置するガス加熱点から離れた位置、あるいは、通常は油タンクの底で冷却点の両側に位置する任意の電熱部材との干渉から離れた位置がもたらされ、その結果、フィルターブロックもしくは筐体、および媒体の過熱を防ぎ、ヒーター周囲の油の自由な流れが可能になり、熱対流を通る油の自由な流れが可能になる。
【００３３】
［材料］
本発明の実施形態では、高温油中で安定な形状の構造に形成され、かつ有害量のイオン種を油に浸出させないような水硬化生成物を得るために、シリカ源を含み、触媒（例えば酸もしくは塩基）の有無を問わず、好ましくはカルシウム源、もしくはマグネシウム源、もしくはそれらの混合物の反応生成物を水性媒体もしくは有機媒体に含む任意の材料が、油の除染のために使用され得る。5 ppm以下、好ましくは2 ppm以下のカルシウムの浸出は有害ではなく、最大で1 ppmのナトリウムは構わないが、例えば鉄、アルミニウム、亜鉛、もしくは銅などの他のイオン種の浸出は無視できる量以内に抑えるべきである。カルシウム源もしくはマグネシウム源、およびシリカ源は、混合されると、水硬性材料、すなわち、例えば基本的に水に溶けない水和物の形成を通して、水と結合後に固化して硬化するような材料となることが好ましい。
【００３４】
本発明で使用される材料の一種は、一般的に水硬性セメントと呼ばれる。これは、水と反応して、セメント粒子を結合する“接着剤”の役目を果たすセメント反応生成物（ケイ酸カルシウム水和ゲル）を形成する材料を意味する。最も一般的なセメントはポルトランドセメントであるが、高アルミナセメント、ポゾランセメント、焼石膏（石膏）を含む数種の水硬性セメントがある。この説明ではポルトランドセメントに限って記載するが、本発明はいかなる水硬性セメントの使用も包含する。
【００３５】
本明細書で使用され得るポルトランドセメントとポルトランドセメントクリンカーは、石灰岩もしくは白亜などの石灰質材料と、いずれも粘土もしくは頁岩に見られるアルミナおよびシリカとから主にできている。石灰質材料と粘土質材料両方の混合物である泥灰土もまた使用される。原料は約1400℃の温度で大型の回転炉の中で粉砕され、部分的に焼結されてボール状に粗く成形される（通常は数ミリメートルから最大で数センチメートルのサイズ）。この生成物はクリンカーとして知られ、セメント製造の中間物としてほぼ例外なく使用される。クリンカーを冷却したら、その後すりつぶして細かい粉末状にし、いくらか石膏を加えて、ポルトランドセメントとして知られる最終生成物を得る。製造工程は、原料を粉砕し、それらをある割合で混合して、例えば下記の表に示されるような組成物を得ることを含む（AM Neville "Properties of Concrete", Pitman Publishing 2ndEd. 1977を参照）。
【００３６】
【表２】
2010535470.tif 000005
【００３７】
セメント粉末と水との水硬性反応は複雑である。上記表に示された酸化物成分は、結合して次の四つの主要化合物を形成する。すなわち、
ケイ酸三カルシウム：3CaO.SiO2
ケイ酸二カルシウム：2CaO.SiO2
アルミン酸三カルシウム：3CaO.Al2O3
鉄アルミン酸四カルシウム：4CaO.Al2O3.Fe2O3
【００３８】
これらの化合物は水と反応して、水酸化カルシウムと、一般にゲルとして知られる水和生成物を形成する。固化と強度増進を引き起こす比較的速い反応の一種は、ポルトランドセメントの主要かつ特徴的な無機成分であるケイ酸三カルシウムの水との反応であり、次式に従ってセメントのいわゆるC-S-H相をもたらす。
2Ca3SiO5 + 6H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2
セメントに“追加の（late）”強度を生じさせるさらなる反応は、ケイ酸二カルシウムの水との反応であり、これもまた次式のようにセメントのC-S-H相を形成する。
2Ca2SiO4 + 4H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2
【００３９】
セメント粉末全てが完全に反応して、水和生成物がセメント反応を生じる“接着剤”となるわけではなく、通常は生成物の中心部が水和されないまま残る。固化プロセスは、基本的には流体状態のセメントスラリーを、固化して硬化した生成物へと変化させる。セメントの“養生（硬化：curing）”とは、水和反応時間の進行に必要な時間とプロセスをあらわすために使用される用語で、例えば約40〜50℃で相対湿度100%など、やや高い温度と湿度によって増進され得る。
【００４０】
セメントクリンカーは1μmから10 mmの粒径で使用され得る。つまり、供給されたままの粒子で使用され得るか、あるいは、もっと小さな粒子として使用され得るか、あるいは、例えば5〜100μm、より一般的には10〜50μmの細かく砕かれ水和した粒子から作られる固体として使用され得る。水和したセメントクリンカーとOPCを使用する際には、OPCと同等の粒径、例えば約14.5μmの粒径にまで粉砕されたクリンカーが有効であることがわかっている。OPCは製造業者から粉末で提供されており、必要であればその粒径を減らすためにさらにすりつぶしてもよい。
【００４１】
固化反応は、調理用油を透過し、油中の不純物とセメントとの反応を促進する多孔質構造を生じさせる。実施形態では、孔は、養生したセメントから作られる成形品全体に広がり、この成形品は水に浸されるとスポンジのように振舞う。いくつかの実施形態では、孔はセメントクリンカーとセメントの混合物の使用により自然に生じる。粉末セメント、クリンカー、もしくはそれらの混合物に水を加えると、固化の際に浸透限界を上回る空隙率（例えば、空隙率＞10 vol. %）を持つ互いにつながった孔を持つ材料を形成するようなペーストができる。固化した材料の空隙率は、基本的にはペーストの固体粒子の詰まり方によって決まり、粒子同士を結合するゲルは材料の空隙率に比較的わずかな違いしかもたらさない。球状粒子のランダム最密充填に基づくモデルは約36%の空隙率を示唆する。観察される空隙率はそれよりも高いが、これは、セメント粒子が完全な球ではないこと、および、塊同士の間に大きな空隙をあけて凝集しやすいことに起因し得る。さらに、セメントの粒子自体が孔を持つ可能性がある。硬化したセメントペーストの空隙率は、例えばAlford et al., An assessment of porosity and pore sizes in hardened cement pastes, J. Materials Sci., 16, (1981) 3105-3114によって論じられており、そこでは例えば15〜46%の空隙率が報告され、光学顕微鏡法により、孔の体積の30から50%は直径15μmを超える孔で見られたことが明らかにされている。孔径および油と水の接触角は、水と油の両方が製品の中に入り（wick）、製品を通過できるようになっている。空隙率は、セメント製品を、製品が水で飽和されるまで水中に立て、自由水（すなわちセメント中の結晶水として結合していない水）が追い出されるように、例えば約100℃〜220℃（220℃は、揚げ調理中に通常予想される最高温度である）のオーブンで乾燥させ、水飽和重量と乾燥重量とを比較し、セメントの密度にあわせて調整することによって、見積もることができる。このようにして見積もられた空隙率は10%より大きく、いくつかの実施形態では例えば20〜80%であり、約20%から約55%が好ましい。空隙率は製品内の物理的空隙に起因するので、いくつかの実施形態では、約55%を著しく超える空隙率の増加は機械的強度の減少した製品をもたらす。
【００４２】
空隙率は、前述のように、製造業者によって供給されるものよりもさらに細かい粒径にまでセメントクリンカーを粉砕すること、ならびに、同等もしくは同一の平均粒径のセメントクリンカーとセメントを使用することによって、増進され得る。セメント産業では、典型的には15質量%が直径5μmを下回る粒子からなり、粒子の5%が45μmを超えるような粒径範囲にまで、クリンカーを石膏もしくは硬石膏とともに粉砕することによって、セメントが作られる。下記の実験で使用したセメントは約14μmの平均粒径を持つものとした。クリンカーを同一もしくは同等のサイズに粉砕することが有利である。セメントクリンカーとセメントのサイズが相違する場合、より密で多孔性の低い構造につながるバイモーダルな充填の危険性がある。
【００４３】
必要であれば、できれば通気構造を作るように、クリンカーもしくはセメントと水の混合物の中に空気もしくは他の気体もしくは発泡剤を導入することなどによって、本発明で使用されるセメント構造の透過性を増加させてもよい。そうした構造の切断ブロックは、液体の吸収を促進する連続気泡表面を持つ。多孔質構造は、セメントあるいはクリンカーとセメントの混合物に水を加えることによっても作られ、プラスチックもしくは発泡プラスチック材料はこの混合物が養生した後に加熱もしくは燃焼によって除去され得る。
【００４４】
特に適したフィルター処理材は、白色の普通ポルトランドセメント（OPC）、白色セメントクリンカー、およびそれらの組み合わせである。そうしたセメントを形成するためのクリンカーは、例えばクロム、マンガン、鉄、銅、バナジウム、ニッケル、チタンなどの遷移金属をできるだけ低く抑えられ、例えばクリンカー中のCr2O3は0.003%未満に抑えられ、Mn2O3は0.03%未満に抑えられ、Fe2O3は0.35%未満に抑えられ、セメントの変色を避けるために鉄はFe(II)に還元される。セメント製造で使用される石灰岩は通常は0.3〜1%のFe2O3を含むが、白色OPCの製造用の石灰岩では0.1%未満であることが求められる。白色が、見て美しく、食品産業や最終消費者の信頼を高めるような製品をもたらすということは別にして、遷移金属の含有量が低いことは、好ましくないイオン種、特に鉄やアルミニウムの油への浸出を最小限に抑えるために役立つ。さらに、白色OPCと白色セメントクリンカーは、油内の酸化プロセスを加速し得る鉄部位と銅部位を比較的わずかしか含まない。
【００４５】
白色OPCクリンカーと白色OPCの混合物が好ましく、OPC 25/75%混合物が空隙率と機械的強度の最適な組み合わせを与え、ヒマワリ油の処理に有効であることがわかっている。
【００４６】
化学量論的水和反応は、セメントに対する水の比が約25 wt%であることを必要とするが、加工性のために、例えば30〜50 wt%の量で、水和に必要な量を超えた水を加えるのが標準的な習慣である。余剰の水はセメントの多孔質微細構造内に存在してもよいし、養生操作が完了した後に高温で固化セメント製品を乾燥させることによって少なくとも部分的に除去されてもよい。養生したセメント品は吸湿性であり、見かけ上乾燥した製品は、その外観に目に見える変化を生じることなく、一日か二日空気中に立てておくだけでかなりの自由水を吸収し得る。本明細書で使用される硬化した水硬性材料は、材料の孔の中にトラップされている自由水の全てもしくは大部分を除去し、その結果孔の中に油が浸入するように材料を調整するために、乾燥させるべきである。孔が水を含む場合、材料を高温油の中に浸すことで余剰の水を追い出し、その後、材料が油の除去に十分に有効となる前に、“調整期間”をとる。大気温度もしくは大気温度付近でフライヤー中の油に材料を加え、それから油を調理温度にかけることが好ましく、こうすることで、材料に対するストレスや、水もしくは蒸気の油への放出を最小限に抑える。しかしながらこれは、特に商業環境では、材料の損傷を防ぐために充分ではないかもしれない。何故ならシェフは通常、強力なヒーター（例えば4〜5 KW）を持つフライヤーを使用し、油を最初に加熱するためにヒーターを全開にするからである。そのため油は、セメント材料の所要調整時間よりも短い時間内に高温になり、吸着された水の急速な放出が、初期加熱中に製品を損傷もしくは破壊し得る危険性がある。従って、材料を使用前に前処理することが望まれ、そうした前処理は乾燥大気中で加熱することによって実行され、例えば50℃以上、例えばファン付きのドライヤーの中、実施形態によっては100℃もしくは例えば105℃をちょうど上回る温度で実行されてもよく、さらに実施形態によっては、例えば160℃以上の温度など、通常経験される調理温度以上で実行されてもよい。前処理と、大気温度への冷却後、乾燥材料は密封され得る。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、もしくはポリエチレンテレフタレート、もしくは金属化プラスチックといった、水透過性が低い膜もしくはシートなどのパウチもしくは他の容器に真空パックされてもよい。必要であれば、貯蔵中の微生物増殖の危険性を減らすために、パックされた後で乾燥材料に放射線を当てるか、もしくは別の方法で滅菌してもよい。
【００４７】
白さと強度を増進するために典型的には1〜2 wt%の量のチタニア（TiO2）、および／または、強度を増進するために典型的には1〜2 wt%の量のシリカを含む付随成分が、OPCもしくはOPCクリンカー、または白色OPCもしくは白色OPCクリンカーに加えられてもよい。しかしながら、例えばクリンカーとOPCなどのセメント材料に粒径が適合するような材料を選択することが望ましい。例えばTiO2を組み込むことは、図１３と図１４のように、有効性の著しい減少につながる。これはおそらく、顔料グレードのTiO2は0.25μmの粒径を持ち、材料の内部構造を少なくとも部分的に塞ぐ効果があるためである。OPCもしくはOPCクリンカーが使用される場合、これらは（前述の付随成分は別にして）処理材の100 wt%を構成してもよく、もしくは処理材の＞50 wt%、典型的には＞75 wt%、より典型的には＞90 wt%を構成してもよい。OPC、OPCクリンカー、もしくはそれらの混合物と併用され得るさらなる成分は、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、長石（天然）（曹長石）、沸石（天然および合成）（Na型およびCa型）、シリカ（非晶質および結晶質）／珪砂、珪灰石、水酸化カルシウム、アルミナ（水和物）、ケイ酸アルミニウム、粘土（ベントナイト、真珠岩）、柱状粘土、活性粘土／白土、滑石／カオリナイト、他のケイ酸塩鉱物（角閃石、花崗斑岩、流紋岩、蝋石、斑岩、アタパルジャイト）などから選択され得る。OPCおよびクリンカーの有無を問わず、本発明に従って処理材として使用され得るさらなる材料は、ケイ酸カルシウムである。しかしながら、出願人らは添加剤として酸化チタン（上記参照）だけでなくケイ酸カルシウムの形態も試験したが、これらケイ酸カルシウムは、単純な二材料粉末混合物から何ら全面的な効果をもたらすことはできなかった。
【００４８】
フィルター材は、主要材料と一つ以上の結合剤／他の添加剤を選択し、ペレットもしくはボールとして形成されてもよく、（i）スラリー（押出および焼結）（ii）圧力をかけた粉末、（iii）セメント（水和プロセス）、もしくは（iv）発泡セメント（粉砕およびボールミル）として形成されてもよい。上記の材料は、水硬性を与えるために例えば石灰もしくは硫酸カルシウムといったカルシウム源と混合され得る。
【００４９】
処理材もしくはフィルター材は、主要材料と一つ以上の結合剤／他の添加剤を選択し、ペレット、ボール、ブリケット、もしくは独立型の形態として、水硬化により形成されてもよく、以下のうちのいずれかによって形成されてもよい。
（i）例えば湿潤雰囲気下での粉体プレスと水和
（ii）セメント水和処理
（iii）ラム圧力鋳造
【００５０】
フィルター材もしくはカートリッジに組み込まれ得る具体的な材料は、
・活性炭‐調理用油を脱色し、臭気の原因となる成分を吸着する。
・ケイ酸塩‐油が化学的に分解し始める際に形成される脂肪酸を除去する。
・珪藻土‐粒子状物質を除去し、粒子状物質に対する収容力の増加をもたらす働きをする。
【００５１】
［独立型の処理ブロックもしくはフィルターブロック］
白色セメントクリンカーと白色OPCを含むセメント材料の使用は、ブロックやブリケット、もしくは他の複雑な形状といった独立型の形態であってもよい、成形品の形成に役立つ。そのような成形品は、成形による製造が簡単かつ低コストで行える。油が冷たい間に成形品を油に加え、その後から加熱するのが通常の手順ではあるが、こうした成形品は、通常、高温の調理用油もしくは油脂への浸漬に割れることなく耐えるに充分な強度と耐熱性がある。独立型の処理ブロック／ブリケットは、鋳造、押出、発泡レティキュレーション（foam reticulation）、もしくはその他の手段で形成された様々な形状の開口部を含んでもよく、フィルターブロックもしくは処理ブロックの内部に油を通し、調理用油と接触する活性表面積を増加させ、フィルター材もしくは処理材の成分を通って油が自由に流れるようにする（例えば下記で論じる図１２ａ‐１２ｄを参照）。
【００５２】
本発明の材料は、油中の不純物とのバルク反応と表面反応の両方によって作用し、材料の大部分における反応が重要である。現時点で好ましい実施形態は、単純なディスクもしくはブロックのいずれかであるか、あるいは、より大量の油を処理するために、油と接触する表面積を増加し、かつブロックを通る油の流れを促進する、くぼみもしくは貫通穴を持つブロックである。複雑な形状のブロックは、比較的厚い領域もしくはランド（land）と、比較的薄い領域もしくはランドの両方を組み込むことができ、ブロックもしくはそのランドの一部は、中心までの経路長が5〜50 mm、いくつかの実施形態では10〜30 mm、例えば約15 mmであることが好ましい。具体的には、開口部は配列に並べられ、比較的厚い内部領域は四つの開口部によって境界され、比較的幅広い領域は開口部の配列を取り囲む。この種の設計では、発明者らは、分解生成物が幅広い領域の中心に選択的に堆積しやすいこと、また驚くべきことに、堆積物がこうした領域の内部深くに選択的に形成するように見えることを発見した。
【００５３】
体積でおよそ30:1の油対フィルター比を与える〜20 ccの単一のディスク型処理ブロックを用いて、600 mlの調理用油で初期試験を行った。スリップキャスト水和OPCとクリンカーの比が25%/75%である直径50 mm×厚さ10 mmのディスク一枚を600 mlのヒマワリ油で利用して、五日間の期間にわたってポテトチップスを調理し、フィルター無しの対照サンプルと比較した。NMRの結果は主要脂肪酸とアルデヒドにおいて80%を超える減少を示した。5リットルタンクを備える揚げ鍋の入手時には、ほぼ同じフィルター対油の体積比を維持するために、上記のディスク八枚が利用された。特にフィルターの容量特性を試験するときには、例えば直径50 mm×長さ20 mmと直径50 mm×長さ40 mmなど、二枚のディスクと四枚のディスクに相当する円筒形試験フィルターを作ることが決定された。実際に完全に利用されたのは10 mmと40 mmのディスクのみであった。長さ40 mmの円筒形フィルターはおよそ80 ccの体積をもたらした。これらを5リットルの油の試験に用いるときには、二本の円筒が利用された。試験は、油と接触する硬化セメントの面積が増加し、性能が改良されたことを示した。試験は図１２の“ワッフル型”処理ブロックを用いて同様に実行された。
【００５４】
［内部の処理材もしくはフィルター材を持つカートリッジ］
いくつかの実施形態では、油が通常、様々な食べ物を調理する目的で160℃の範囲にまで加熱される、調理過程中に利用される揚げ調理用油タンクの中に置かれる、例えば小孔のあるステンレス鋼の処理ブロックもしくは処理カートリッジが提供され、これは例えば球もしくはペレットの形で処理材を含む。
【００５５】
本発明が実施され得る方法を、次の実施例を参照してさらに説明する。
【実施例】
【００５６】
＜実施例１＞
［セメントクリンカーとOPC］
Aalborg White Cement ClinkerとAalborg White OPCは、デンマークのAalborg Portland Groupから購入できる材料である。Aalborg White OPCは、超高純度の石灰岩と細かくすりつぶした砂から製造される。Aalborg White OPCは、0.2〜0.3 wt%の少量のアルカリ（Na2O）成分と、4〜5 wt%の少量のアルミン酸三カルシウム（C3A）成分と、2 mg/kg以下のクロム酸成分を含む。
【００５７】
この白色セメントクリンカーは供給時には8 mmの粒径を持ち、分析ではSiO2 25.0%, Al2O32.0%, Fe2O3 0.3%, CaO 69.0%であり、Bogue式による組成はC3S 65.0%, C2S 21.0%, C3A 5.0%, C4AF 1.0%であった。C3Sはケイ酸三カルシウムCa3SiO5をあらわし、C2Sはケイ酸二カルシウムCa2SiO4をあらわし、C3Aはアルミン酸三カルシウムCa6Al2O6をあらわし、C4AFは鉄アルミン酸四カルシウムCa4Al2Fe2O10をあらわす。白色セメントクリンカーの表面積は0.43 m2/g、空隙率は37%、密度は1.1であった。この白色セメントクリンカーは、油から遊離脂肪酸、アルデヒド、および他の汚染物質を除去するのに効果的であり、次のような効果をもたらした。
・調理用油の有効な耐用期間を、40から70%、または100%以上にまで増大
・脂肪酸、酸化生成物（アルデヒド、過酸化物、および遊離基などの発癌性物質）の生成を低減‐健康
・揚げものの味と外観の改善
・（酸化生成物によって生じる）酸価と粘度の低減
・廃棄が必要な使用済調理用油の量の低減
【００５８】
OPCは、分析ではSiO3 2.03%, SiO224.4%, Al2O3 1.97%, Fe2O3 0.34%, CaO 68.6%, MgO 0.58%, Cl 0.01%, TiO2 0.09%, P2O50.30%, K2O 0.16%, Na2O 0.19%であり、Bogue式による組成はC3S 66.04%, C2S 20.1%, C3A 4.64%, C4AF 1.04%, CaSO4 3.45%であった。
【００５９】
所望の粒径（例えば14.5μm）になるよう、両材料を必要に応じて粉砕した。
【００６０】
［ディスクの調製］
水和OPCとクリンカーのサンプルを次のように調製した。直径50 mmの容器でディスクを鋳造し、厚さ〜10 mmで直径50 mmのディスクを得た。ディスクを形成するために、セメントのみの場合30 gのOPCと12 gの水が使用され、50/50のOPCとクリンカーの調合物の場合、例えば15 gのOPCと15 gのクリンカーに12 gの水が使用された。セメント／クリンカーに水を加え、クリーム状で粥状の軟度（コンシステンシー）になるまで混合物をスパチュラで攪拌した。その後、混合物を紙コップに流し入れ、その紙コップを、容器中の相対湿度が〜100%になるように水上に置いたプラスチック容器の中へ入れた。容器を40〜50℃で五日間保存した。
【００６１】
空隙率は次のように見積もった。フィルターディスク材のサンプルを一晩水に漬け、軽く叩くようにして水を切り、秤量してから炉（約220℃）に入れ、さらに一晩置いた後、再度秤量した。水の吸収%は次式を用いて推測した。% = ((((ボート＋湿潤ディスクの重量) - ボート重量) - ((ボート＋乾燥ディスクの重量） - ボート重量)／((ボート + 乾燥ディスクの重量) - ボート重量))×100。典型的には、各種五通りのディスクサンプルが分析された。Fairy Industrial Ceramics Limited（FICL）によって別の方法で見積もられた空隙率もまた示される。
【００６２】
Instron 1122 universal testing machineと、長さ設定を調整できる標準的な三点試験ジグ（これもInstron製）を用いて強度を試験した。通常、サンプルに応じて40〜50 mm の長さが使用された。5 mm/分のクロスヘッド速度を用いてサンプルに負荷を加えた。ピーク負荷は、100、200、500、1000、2000、および5000Nのフルスケール範囲の読み取りが可能な引張圧縮ロードセル（model A217-12）を用いて測定した。その後、fmax = 6WL/4bd2を用いてサンプルの破壊係数を計算した。bはサンプルの幅、dはサンプルの厚さであり、Wは負荷荷重、Lは長さである。
【００６３】
水和サンプルは次のような特性であった。OPCの粒径は14.5μmであった。
【００６４】
【表３】
2010535470.tif 000006
【００６５】
クリンカーをセメントと実質的に同じ粒径に粉砕した25/75 OPC/クリンカーから作られたサンプル4は、機械的強度と空隙率の最適の組み合わせを与えることが観察される。
【００６６】
［ディスクの評価］
上記のような、例えば25%の水和OPC/75%の白色クリンカーの調合物（典型的重量は35 g）のフィルターディスクを、400 mlのヒマワリ油の中に置いてから、電子ホットプレートを用いて油が180℃の最適調理温度になるようにした。それから90 gのポテトチップスを高温の油に加え、“きつね色（焦げ色）”になるまで調理した。その後ポテトチップスを取り出し、同じ重量の新しいポテトチップスと交換し、これを一日当たりの総揚げ回数が八回になるまで繰り返した。全部で五日間の揚げ調理を行った。各日の揚げ調理後、油のサンプルを保存し、粘度、pH、色、1H NMR分光の測定を行った。実験結果は次のようにまとめられる。
【００６７】
［浸出性能］
これは次のように評価した。ポテトチップスを五日間揚げた後の10.0 mlのヒマワリ油サンプルを、500℃の炉の中で5時間にわたって灰化させ、10.0 mlの濃硝酸の中でマイクロ波分解し、その後脱イオン水で最終体積が25.0 mlになるまで希釈してから、ICP-AES（Thermo Jarrell Ash Trace Scan）で（% Ca, Fe, Na, Al, Zn, Cu）を分析した。元素分析の結果は次の表（Table 1-2）の通りである。
【００６８】
【表４】
2010535470.tif 000007
【００６９】
カルシウムとナトリウムは生理学的に許容可能なカチオンであり、油への浸出レベルは＜5 ppm、好ましくは＜2 ppm、望ましくは＜1 ppmである。他のカチオン（例えばFe、Al、Zn、Cu）の浸出は最小限に抑えるべきである。上記のサンプルは全て、FeもしくはAlのいずれについても検出可能な浸出を示さなかった。OPC 25 wt%/クリンカー 75 wt%のディスクでは、カルシウムやその他の物質の浸出が低かったことに注目されたい。
【００７０】
［pH、粘度、色］
pHの測定は油中に存在する酸性種のレベルの目安となる。粘度と色の測定は油中に存在する酸化分解生成物のレベルの目安となる。
【００７１】
pHはElectric Instruments Ltd pH Meter model 7010を用いて測定した。pH値は、ポテトチップスを揚げるために使用し種々の添加物で処理したヒマワリ油の水性／上清サンプル（油／水 1:1混合物から抽出）について測定した。
【００７２】
粘度はBrookfield model DV-1 digital viscometer, no. 4 rotorを用いて測定した。粘度値（mPa.s）は、ポテトチップスを揚げるために使用し種々の添加物で処理したヒマワリ油のサンプルについて測定した。
【００７３】
色はUnicam UV-2 UV-VIS electronic spectrophotometerを250〜700 nmの範囲で用いて測定した。油サンプルの吸光度値は、国際的に認められている490 nmの波長で、理論的許容範囲0.0〜1.0の吸光度単位で測定した。
【００７４】
種々の試験でディスクを形成するために使用した材料の粒径を、次の表（Table 1-3）に示す。
【００７５】
【表５】
2010535470.tif 000008
2010535470.tif 000009
【００７６】
pH安定性は白色ポルトランドセメントクリンカーを用いた場合に良好であることが明らかであり、これは酸の低減に最も効果的であることを示す。一方OPCでは粘度と色の変化が少なく、これは酸化生成物の減少を示し、つまりこれらの材料の併用が良好な結果をもたらすことを示す。粒径については、クリンカーとOPCともに14.5μmが最良の結果を与えることがわかった。
【００７７】
［1H NMR分光測定］
アルデヒド副産物は油と揚げものの異常な風味や異臭の多くを引き起こす。アルデヒド副産物は、調理用油の一次酸化生成物（例えばヒドロペルオキシジエン）の分解から生じる脂質の二次酸化生成物であり、本明細書で指標として調べた次の酸化生成物を含むが、他の多くの酸化生成物が通常は存在する。
（ａ）トランス-2-アルケナール（通常は比較的高級のモノ不飽和の油の酸化に関連する）
（ｂ）トランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール
（ｃ）4,5-エポキシ-トランス-2-アルケナール（トランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールの酸化から生じる主要酸化生成物。Guillen et al., Lipid Sci. Food Agric., 85 (2005): 2413-2420 を参照）
（ｄ）4-ヒドロキシ-トランス-2-アルケナール（4-ヒドロペルオキシ-トランス-2-アルケナールの酸化から生じると考えられる酸化生成物; 上記のGuillen et al.を参照）
（ｅ）シス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール（トランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールの幾何異性体であり、通常はトランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールの検出量の25%で見られる）
（ｆ）n-アルカナール（通常は比較的高級のモノ不飽和の油の酸化に関連する）
【００７８】
毒性の観点からいえば、上記リストにおいて相対毒性は（ｃ）と（ｄ）＞（ａ）と（ｂ）と（ｅ）＞（ｆ）の順番であると考えられる。
【００７９】
アルデヒド濃度は、既知の化学シフト（周波数スケール）値を持つ検出可能なNMR信号の電子的積分に基づく。Bruker Avance 600 MHz NMR spectrometerを600.13 MHzの周波数で使用し、プローブ温度は298 Kとした。各油の0.30 mlアリコートを、フィールド周波数ロックを与える重水素化クロロホルム（C2HCl3）で0.90 mlの体積にまで希釈し、サンプルを5-mm径のNMR管に入れた。C2HCl3溶媒には、定量的な内部標準となる5×10-3 mol.dm-3の1,3,5-トリクロロベンゼン（δ = 7.227 ppmでシングレットの共鳴として同定される）を入れた。600 MHz分光器の典型的なパルス条件は、32,768データ点、収集時間3.4079 s、掃引幅9615.38 Hzを用いて64の自由誘導減衰（FID）を含んだ。化学シフトは残留クロロホルム（δ = 7.262 ppm）を基準とした。NMRスペクトルで測定されるアルデヒドは：（ａ）トランス-2-アルケナール、（ｂ）トランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール、（ｃ）4,5-エポキシ-トランス-2-アルケナール、（ｄ）4-OH-トランス-2-アルケナール、（ｅ）シス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール、（ｆ）n-アルカナールである。化学シフト値、カップリングパターン、カップリング定数を考慮して、各スペクトルに存在する共鳴を規定通りに同定した。結果を以下の表（Table 1-4）に示した。クリンカーはアルデヒドの吸着が最もよく、OPCはpH、粘度、色について最良の結果を与えることが観察された。つまり、この二種の組み合わせが望ましいといえる。
【００８０】
【表６】
2010535470.tif 000010
2010535470.tif 000011
【００８１】
[グラフ結果]
NMR実験から得られたアルデヒド濃度のデータを図１〜図６に示し、色測定の結果を図７に示す。OPCクリンカー 25/75を用いた二週間にわたる揚げ性能（揚げ調理は一週間あたり五日）を図８に示す。シス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール、4-ヒドロキシ-トランス-2-アルケナール、4,5-エポキシ-トランス-2-アルケナールの含有量は試験期間を通して低いままであり、n-アルカナール、トランス-2-アルケナール、トランス-トランス-アルカ-2,4-ジエナールの濃度も試験期間の大半を通して比較的低いままであったことに留意されたい。
【００８２】
＜実施例２＞
［ヘット（牛脂）実験］
三種の主要アルデヒド（トランス-2-アルケナール、トランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール、n-アルカナール）をヘット（500 g）に加えて“アルデヒドカクテル”を作り、典型的なアルデヒド濃度が10 mmol/kgヘット（シス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールの場合は、トランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールサンプル中での典型的な分布を反映して、約2 mmol/kgヘット）となるようにした。
【００８３】
フィルターディスク（OPC‐フィルター1、もしくはOPC/クリンカー 50/50‐フィルター2のいずれか、典型的なディスク重量は35 g）をヘットの中に置いてから、電子ホットプレートを用いてヘットが180℃の最適調理温度になるようにした。それから、必要に応じ（下記参照）、90 gのポテトチップスを高温の脂に加え、“きつね色”になるまで調理した。その後ポテトチップスを取り出し、同じ重量の新しいポテトチップスと交換し、これを一日当たりの総揚げ回数が八回になるまで繰り返した。全部で二日間の揚げ調理を行った。各日の揚げ調理工程の後、ヘットのサンプルを保存し、1H NMR分光測定を行った。考えられるアルデヒド保持の全ての可能な組み合わせを踏まえ、二種のディスク材に対して次のように全部で五回の実験を行った。
（ａ）ヘット／フィルター1／ポテトチップス無し
（ｂ）ヘット／フィルター2／ポテトチップス無し
（ｃ）ヘット／ポテトチップス
（ｄ）ヘット／フィルター1／ポテトチップス
（ｅ）ヘット／フィルター2／ポテトチップス
この実験計画を二回繰り返した。さらに、ヘットにアルデヒドカクテルを加え、ポテトチップスもしくはフィルター材を含まない対照実験も行った。結果は図９に示す。
【００８４】
＜実施例３＞
［ヒマワリ油／エライジン酸を用いた実験］
トランス脂肪酸であるエライジン酸の少量サンプルを直接加熱すると、かなりのレベルのトランス-2-アルケナールとn-アルカナールを示すNMRスペクトルが得られた。これは（加熱の際トランスがシスに転換するという条件で）モノ不飽和脂肪では予想外のことではない。
【００８５】
【化２】
2010535470.tif 000012
【００８６】
試験は、エライジン酸サンプルを加えた後、ポテトチップスを揚げたヒマワリ油に対して行った。実験手順は、0.5 gのエライジン酸を400 mlのヒマワリ油に加えた（約4 mmol/kg油の濃度を与える）ことを除き、前述の実施例で採用したものと同じであった。1セットの試験はこの混合物だけで行い、他の試験は比率25/75のOPC/クリンカーフィルターディスクを加えたものも含んだ。ヒマワリ油サンプルのスペクトル分析では、トランス-2-アルケナールとn-アルカナールのレベルの増大が際立っていた。これは、エライジン酸からこれら二つのアルデヒド種への転換の程度に一致する。測定されたアルデヒドのレベルを次の表（Table 3-1とTable 3-2）に示す。
【００８７】
【表７】
2010535470.tif 000013
【００８８】
【表８】
2010535470.tif 000014
【００８９】
Table 3-1とTable 3-2に示した対照値は、エライジン酸を加えた後、混合物を混合しながらすぐに高温油からとったサンプルで測定したアルデヒド値をあらわす。二組の対照値が（本質的に同一ではないにせよ）非常に類似しているという事実は別にして、このことは、トランス-2-アルケナールとn-アルカナールに対する測定値がトランス,トランス-アルカ-2,4-ジエナールに対する測定値と同じオーダーであることから、大量の油とエライジン酸両方の酸化が即座に起こっていることも示唆する。全ての値は、対応する対照ヒマワリ油の値をそこから差し引いており、それらの差分値を図１０と図１１に示している。
【００９０】
トランス-2-アルケナールとn-アルカナールの値はヒマワリ油／エライジン酸の結果を支配するが、これらは、ディスクフィルターを混合物に加えると大部分が除去されることが見てとれる。従ってこれらの結果は、間接的に、OPC/クリンカーフィルター装置がトランス脂肪の酸化化学反応を妨げるということを示すので、in vivo（生体内）でのトランス脂肪の有害特性が、調理手順中の脂質酸化生成物であるアルデヒドの発生に一部起因するかもしれないということが仮定され得る。
【００９１】
＜実施例４＞
［導入］
多数のさらなる実証研究が完了している。“実験室”条件下で実行された前述の実施例の実験プロトコル、つまり、ガラスビーカー内での油の公称容積を、食材／材料の有り／無しの場合で、業務用二重揚げ装置の使用を含むまで拡張させており、これにより、（適切な材料／油体積比のスケールアップを条件として）対照油対揚げもの、対照油対材料サンプルを含む油、材料サンプル対材料サンプルなどといった、実験の直接比較が容易になる。これらの実験は、観察される種々の実験分析パラメータに対する、材料の表面積および／または体積の増加による影響を考慮することで増補されている。
【００９２】
最初のビーカー実験の外挿は、連日の揚げ調理実験に対する油ろ過の影響の比較も含んでいる。揚げ実験はまた、バッチ処理で製造され得る材料の有益な特性をより簡便なやり方で有効にするために、（スリップキャスト水和したものとは対照的に）粉体プレスしたディスクでも繰り返した。
【００９３】
種々の材料の空隙率と吸収プロファイルを測定するためにさらなる試験が実行された。孔径（およびその分布）によって通常あらわされる空隙率、孔の結合の質（ならびに、より低い程度で、体積分率）は、完成した材料製品の機械的強度と吸着／吸収特性（透過性）の両方を左右する（上記Alford et al.参照）。商業部門用として最適な材料の油吸着／吸収設計に必要な何らかの“開始”段階を決定するために、水および加熱した油の両方における、異なる寸法のOPC/クリンカーディスクの吸収プロファイルを重量で得た。これらの試験は、種々の材料サンプルを適切に分割した後、発色物質の存在をチェックするために蛍光灯下で検査することによって、内部プロファイルを物理的に検査することを含む。プロファイル測定は、異なる“乾燥度”や、特定のサンプルのための乾燥法もまた考慮した。
【００９４】
前述のディスク設計を業務用の試作品バージョン（図１２ａ‐図１２ｄ）で置き換えた。“ワッフル”型装置10（特別に調製し輪郭をとったモールドでスリップキャストおよび水和したもの、Fairey Filtration Systems Ltd）の開発は、この研究をさらに拡張したものである。使用されるサンプルは、利用可能な表面積を増加し、実際に揚げ鍋の中に置かれる際に油の良好な循環を促進するために15×20 mmの孔12を開けた、公称値150 mm×100 mm×20 mmの輪郭をとったモールドで鋳造した。穿孔機構は利用可能な表面積の増加を可能にし、ひいては業務用揚げ鍋の中に置かれる際に良好な油の循環を促進する。より具体的には、この設計は鋳造しやすさに加えて耐久性と永続性をもたらす。破損もしくは過度な接着を生じることなくモールドから容易に取り外せるように、全ての名目上垂直な壁に対して大きな抜き勾配（draft）が適用された。隣接穴間の間隔は、異なる厚さの固体のランド（land）16をもたらし、容積に細い領域14をもたらすが、作られる総表面積もまた、同等体積の固体円筒よりも著しく大きい。穴12の間および周囲のランド16は、装置内に形成される重合生成物18のトラップに重要な役割を果たし、その中心までの経路長が5〜50 mm、例えば10〜30 mm、一実施形態では約25 mmであることが好ましい。そのような重合生成物の形成はUV試験によって計測されたが、形成された重合体のUV画像は撮影が困難なので、結果は図１２ｄの暗い部分で示されている。試作品設計と、予想される製造ラインバージョンの二種の装置が実験で使用された（図１２ａ‐図１２ｄ）。これらを、業務用揚げ装置において、今や標準である五日間の揚げ調理中の効果について試験した。使用したディスク型とワッフル型の処理ブロックの物理的特性を次の表（Table 4-1）に示す。
【００９５】
【表９】
2010535470.tif 000015
【００９６】
揚げ実験から得られた種々の実験分析パラメータからさらに外挿するために、風味の“質”もしくは“繊細さ”といったより微妙な感覚的（および主観的）パラメータもまた、装置性能の測定基準として必要であり、これらのパラメータは、ほとんどの場合、現実的かつ客観的な性能評価の観点から問題となり得る。そのため、ワッフル装置の実地試験を有名な“ガストロパブ”店で行った。未処理の市販植物油とワッフル処理した市販植物油とを用いて調製された様々な範囲の揚げものの一週間の集中調理活動にわたって、油サンプルを取得した（こうして、分析実験室に“ブラインド”評価を与えるだけでなく、産業専門家や顧客による同様の中立評価を確保する）。
【００９７】
［材料と方法］
種々の材料が、油により生じた遊離脂肪酸（シス異性体もしくはトランス異性体のいずれか）およびアルデヒド脂質酸化生成物（LOP）種を吸着／吸収する能力について、次の二つの方法のうち一つで加熱することによって研究した。第一に、油の400 mlサンプル（コーン（トウモロコシ）、大豆、菜種、ヒマワリ種子、および、“精製”オリーブ油、すなわち、エキストラバージン品種から天然抗酸化成分を除去してある市販の割安製品であるが、初期グリセリド構造に変化がないもの）を、電子ホットプレート上、体積1 dm3のガラスビーカー（内面積25 cm2）の中で、大気O2の存在下で180℃で加熱した。第二に、6 lの油を中型の業務用二重揚げ装置で加熱した。吸着／吸収材が実験に含まれる場合、添加される材料の量は適宜計量された。材料は実験の開始時、すなわち加熱部材のスイッチを入れる時に加え、表面／内部材料にトラップされた水が効率的に排出されるようにした。
【００９８】
その後、油が180℃の最適調理温度になるようにした。それから90 gもしくは400 ｇのいずれか（実際に行われる実験による）のポテトチップスを高温油に加え、“きつね色”になるまで調理した。多い方の量は専用のワイヤー食料かごを用いて処理した。調理済のポテトチップスを取り出し、同じ重量の新しいポテトチップスと交換し、これを一日当たり八回の揚げ調理になるまで繰り返した。全部で五日間の揚げ調理を行った。各日の最後に油のサンプルを保存し、粘度、pH、色、1H NMR分光の測定を行った。
【００９９】
特定の植物油に対する通常の比較は、次の実験プロトコルを含む：（ａ）対照油、（ｂ）油＋1 cmディスク、（ｃ）油＋ポテトチップス、（ｄ）油＋1 cmディスク＋ポテトチップス。加えた吸収材は、直径50 mm×厚さ1 cmのディスクもしくは直径50 mm×厚さ4 cmの円筒ディスク（25% OPC/75% クリンカー、Fairey Filtration Systems Ltd）のいずれかから構成された。分離している可能性がある油の取り込み表面積もしくは体積／滞留時間の機構を調べるために、1 cmディスクもしくは4 cmディスク（揚げ鍋実験用）のいずれかを用いる必要があった。4 cmディスクは同じ体積（約80 cm3、Table 1参照）をもたらすが、表面積は4×1 cmディスクを利用して得られるものと比較して大幅に減少する（およそ半減する）。業務用揚げ鍋での1 cmディスクと4 cmディスクの比較は三通り行い、実験パラメータの平均値を評価に用いた。試験されるワッフル装置（寸法150×100×20 mm、15×20 mmの穴）は、ディスク同様、開始時に油に浸し、トラップされた水を効率的に除去できるよう、再度加熱した。
【０１００】
ろ過／未ろ過の1 dm3ビーカー実験の場合、ろ過済みの油として、ヒマワリ油“半分”を五日間の実験の毎朝、厚さが二重のモスリンを通してろ過し（粒子状物質を除去するため）、その後両方の油のビーカーを通常の方法で加熱した。粉体プレスしたディスクも前述の25% OPC/75% クリンカー組成を含むものとした。
【０１０１】
種々の材料の空隙率レベルを実施例１と同様に評価した。
【０１０２】
材料の吸収プロファイルは、水および加熱した油（180℃）の両方に対して、秤量した後、サンプルを特定の媒体中に置き、適切な指定の時間間隔（1〜10分。1 cmディスクの場合、1分間隔でその後5分間隔、4 cmディスクの場合5分間隔）で再秤量することによって推測し、その後、両媒体の内部取り込みを追跡できるようにした。サンプルは“パックから直接”とったものか、220℃の炉で一晩加熱したものか（焼くことの裏にある意図は、水和効果に関する何らかの吸収の問題を軽減するためである（Alford 1981））、もしくは一晩凍結乾燥させたもの（Savant Refrigerated Vapor Trap, model no. RVT4104を装備したSavant Speed Vac Plus freeze drying unit, model no. SC210A）のいずれかである。別々に行った並列実験は、2、4、8、12、16、24時間の時間間隔で1 cmディスクおよび4 cmディスクに油を吸収させた後、ダイヤモンドソー切断装置で横断するように分割することを含んだ。分割された材料は、可視の185 nmもしくは254 nmの蛍光灯のいずれかにおいて油の内部浸透について調べ、必要であればデジタル写真を撮影した（ただし前述の通りこれは再現が難しい）。
【０１０３】
レオロジー（粘度）測定はno. 4 rotorを装備したBrookfield model DV-1 digital viscometerを用いて行った。
【０１０４】
pH測定は、Electric Instruments Ltd pH Meter model 7010（pH 4、7、9の標準緩衝液で日常的に較正し、温度補償した）を用いて、油サンプルと逆浸透水を完全にRotamixした1:1混合物の最下層で行った。
【０１０５】
色測定は実施例１と同様に行った。
【０１０６】
1H NMR分光測定は、Bruker Avance 600 MHz NMR spectrometerを、周波数600.13 MHz、プローブ温度298°Kで用いて行った。各油サンプルの0.30 mlアリコートを、フィールド周波数ロックを与える重水素化クロロホルム（C2HCl3、99.8% D、Sigma Aldrich Company, Gillingham Dorset, UK）で0.80 mlの体積になるまで希釈し、サンプルを5-mm径のNMR管（Aldrich Series 400 grade, 7 in. L, Sigma Aldrich）に入れた。C2HCl3溶媒には、定量的な内部参照基準となるおよそ5×10-3 mol.dm-3の1,3,5-トリクロロベンゼン（δ=7.227 ppmでシングレットの共鳴として同定される）を入れた。600 MHz分光器の典型的なパルス条件は、32,768データ点、収集時間3.4079 s、掃引幅9615.38 Hzを用いて64の自由誘導減衰（FID）を含んだ。化学シフトは残留（プロチオ）クロロホルム（δ=7.262 ppm）を基準とした。化学シフト値、カップリングパターン、カップリング定数を考慮して、各スペクトルに存在する共鳴を規定通りに同定した。
【０１０７】
全てのNMR実験では、種々のLOP（トランス-2-アルケナール、4-ヒドロキシ-トランス-2-アルケナール、トランス,トランス-およびシス,トランス-アルカ-2,4-ジエナール、4,5-エポキシ-トランス-2-アルケナール、nアルカナール）の特質とレベルがサンプル溶液中で測定された。種々のLOP種の共鳴の1H NMR同定、適切な化学シフトとカップリング定数の値は、HNMR予測ソフトウェア［version 5.12, Advanced Chemistry Development, Inc. (ACD/Labs), 110 Yonge Street, 14th floor, Toronto, Ontario, Canada M5C 1T4, 2001］で確認された。1Hシミュレーションは、81,000を超える実験1Hスペクトルに対するデータを含む内部データベースにおよそ基づき、300を超える構造フラグメントに対して分子内相互作用パラメータを利用するアルゴリズムと、固有構造フラグメントに対する初期値を推測するサブアルゴリズムとを伴う。フラグメントのリストは修正HOSE（Hierarchical Organisation of Shells Expert）コードで処理され、これは、明示的な置換基電荷と立体結合の規約を考慮し、最大数のスフィアに最適化する。その後の量子力学的遮蔽計算では、内部データベース検索で見られるこれらのコードの数を、その検索結果の数と同様に考慮に入れる。計算誤差は、データベース内に見られる実験値の標準偏差として決定される。典型的には、予測される1H化学シフトは0.05 ppm以内まで正確であり、予測されるカップリング定数は0.2 Hz以内まで正確であった。
【０１０８】
［結果／考察］
全五種の植物油に対する加熱実験の1H NMR分光の結果をTable 4.2〜Table 4.6にまとめる。1 cmディスクでの処理は検出されたアルデヒドレベルに劇的な減少をもたらすことが見てとれる。ろ過および未ろ過の媒体を含む五日間の加熱実験の結果は、全四種の実験分析パラメータに対して本質的に同一の値であることが強調されており（Table 4.7）、粒子状の食べ物／カスがそれ以上の油の劣化の触媒とならないことを示唆する。A490吸収色パラメータの同様の結果からは、特に、様々なLOPを発生させる媒体中の食べ物の加熱から生じる複雑な色化学反応は、分解した食べ物を油から除去する実験上の時点／効果に応じて、この化学反応にほぼランダムな要素を導入したかもしれない、存在するいかなる外来物質からの寄与も受けないことが示唆される。
【０１０９】
1 cmディスクと4 cmディスクの比較のために最初のビーカー実験から二重揚げ装置へスケールアップした結果（三通り行って平均したもの。Table 4.8）は、二種のサイズのディスクが粘度を減少させる能力が等しいことを示すが、pHとNMRパラメータについては、一枚の4 cmディスクよりも四枚の1 cmディスクの方が特性が優れており、これは、脂肪酸とアルデヒドの吸収にとって最大表面積が重要な一般的基準であることを示唆する。
【０１１０】
粉体プレスした1 cmディスクと4 cmディスクに行った加熱実験の結果は、粘度と色の測定については二種のディスクサイズで同様の特性であったが、pH（少なくとも三日目まで）とNMRパラメータ（Table 4.9）については一枚の4 cmディスクよりも四枚の1 cmディスクの方が優れた特性であったことを強調しており、これもまた表面現象の重要性を指摘する。
【０１１１】
ポテトチップスを揚げた全種類のワッフル装置の結果は、五日後に許容可能なレベルの油粘度、pH、色、NMRパラメータを示した（Table 4.10）。ワッフル／ポテトチップス実験製造ラインバージョンのNMR結果は、特に、二重揚げ装置実験での検出可能なアルデヒドのレベルがこれまでで最低レベルだったことを強調する。
【０１１２】
実地試験研究の結果は、粘度の減少やpH値の増加、比較的少ないアルデヒド油レベル（Table 4.11）などといった、油の分解プロセスを止めるワッフル装置の能力を示す。
【０１１３】
様々な吸収プロファイルの実験結果をTable 4.12〜Table 4.13にまとめる。いかなる処理方法であれ（オーブンで焼く、もしくは凍結乾燥させる）、水吸収実験からは、1 cmディスクは存在し得る全ての水分子を5分後に吸収し、これは同等の4 cmディスクでは15分後であったこと、加熱した油では異なる吸収プロファイル結果であり、これらの値がそれぞれ5〜10分に、および15分以上に増加することが明らかである。二つの異なる媒体の、吸収プロファイルに基づく示唆された異なる空隙率は、C16-C18脂肪酸とC2-C10アルデヒドと水との間の分子サイズの本質的な違い、ならびに、無機基と有機基との間の相互作用の特質に起因すると推測される。小さな孔径の分布と、制限的チャネルに伴う大きな隙間は、材料サンプル内部に特定の媒体がアクセスできないようにし得る（Alford 1981）。ディスクをオーブンで焼く効果は、残存する全ての非結合水分子をディスク表面／内部から消し去りつつ、加熱した油への浸漬に対しては積極的（positive）な重量増加特性を維持すること、つまり、望ましくない（negative）“遅滞期”がないようにすることである。焼き付けもしくは凍結乾燥技術の適用は、後者の技術はより小さな孔（もしくは小さなチャネルによって結合されているより大きな孔（Alford 1981））から水を除去しないように見えるので、その成功は本質的に孔径によって制限される。それに付随して、焼き付け工程の効果は材料の形態を変化させることであり、例えば孔が閉じ始めるように、あるいは孔の間により小さなチャネルが作られ得るようにし、その結果特定の媒体に対する結果に影響を与えるようにする。
【０１１４】
粉体プレスした1 cmディスクと4 cmディスクに水中で行った吸収実験（Table 4.14〜Table 4.15）は、水の取り込みが“通常の”ディスクよりも速い速度（1 cm／H2Oで1〜2分、4 cm／H2Oで約5分）で進行するが、油の取り込みはスリップキャスト同等品で得られたものと同様のオーダーであることを示唆する。この結果は、OPC/クリンカー材料の特性強化を全面的に示唆するように、粉体プレスディスクでも同様の一般的特性が期待されることを裏付けている。
【０１１５】
機構的に、油は二つの対照的なプロセスによって、ディスク装置およびワッフル装置内での吸収を経て進行し得る。第一のプロセスは表面現象であり、完全に露出した外表面で最大吸収が起こり、その後、油の移動が内部の中心へ向かって進むにつれ、連続して段階的に吸収度が低減する（これは“砂時計”の三次元トポロジープロファイルを示していると考えられる）。第二の機構は、材料表面の特定部分（例えば、初期吸収が集中し得る中心など）で起こる吸収を含み、その後、吸収レベルは内部を通して増加し、最終的に“玉ねぎ状”のトポロジープロファイルをあらわすようになる。これは媒体がそれ以上進めないことを反映しており、二つの相対する油の移動は最終的に合体し、凝集現象につながり、例えばアルデヒドなどの重合体単位を（例えばイオン重合プロセスを通して）生じる可能性がある。このプロセスは無機材料自身によっても触媒される可能性がある。吸収時間実験から得られた分割した1 cmディスクと4 cmディスクは、暗い蛍光領域の“層”（1 cmディスクの断面では水平な帯、4 cmディスクの断面では同心矩形）の形成を強調しており、これらは12時間後にディスク中心の単一の暗い帯もしくは矩形へと化す。こうした結果は、“玉ねぎ”のトポロジーによりぴったりと一致し、ひいては凝集／重合体形成機構に一致し得る。これは五日間の揚げ実験から回収したディスクサンプルとワッフルサンプルと対比され得る。五日間の揚げ実験から回収したディスクサンプルとワッフルサンプルは、分割後に完全に真っ暗な蛍光内部領域を示し、これは、装置の完全な飽和と、その中で起きている何らかの重合プロセスの完了をあらわす。
【０１１６】
表面結合現象がある場合、その吸着効果は三種類の結合プロセスを介して進行し得ることが推測される。すなわち、（ａ）遊離脂肪酸、（ｂ）グリセロール‐結合（コア）アルデヒド、（ｃ）遊離アルデヒドの結合プロセスである。加熱した油サンプルのメタノール抽出物のNMR分光分析により、アルデヒド種の大半は遊離型であろうことが示されているが、遊離脂肪酸（およびジアシルグリセロール）を生じる加水分解反応のために、これらはその後、遊離基プロセスによって一次酸化生成物ヒドロペルオキシジエンへと転換する。その後、アルデヒドをもたらすホモリティックなβ開裂が起きるが、それでも他のLOP種はグリセロール骨格に結合したままである。例えば、C18モノ不飽和、ジ不飽和、トリ不飽和C18脂肪酸である、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸の9-ヒドロペルオキシジエンはそれぞれ、結合型C8:0およびC9:0アルデヒド（および対応する結合型C9:0酸）を生成し得る。対応するオレイン酸の8-ヒドロペルオキシジエンとリノール酸の13-ヒドロペルオキシジエンは、C7:0およびC8:0アルデヒド（およびC8:0酸）を生成しやすい。実際には、グリセロールにそのエステルとして結合した9-オキソノナン酸は、酸化脂質における主要なエステル化アルデヒドであると考えられている。下記の添付図面は、親化合物であるトリアシルグリセロールから様々な化学種が生じ得る様を図示しており、この具体例ではジ不飽和脂肪酸であるリノール酸を図示してある。
【０１１７】
【化３】
2010535470.tif 000016
【０１１８】
下記のさらなる図面は、種々の分解生成物の三つの考えられる結合様式を図示する。いかなる表面結合機構も、イオン相互作用（もしくは部分的にイオン相互作用）および／または非結合相互作用を等しく含み得るので、その性質については考察しない。
【０１１９】
【化４】
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【０１２０】
【表１０】
2010535470.tif 000018
【０１２１】
【表１１】
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【０１２２】
【表１２】
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【０１２３】
【表１３】
2010535470.tif 000021
【０１２４】
【表１４】
2010535470.tif 000022
【０１２５】
【表１５】
2010535470.tif 000023
2010535470.tif 000024
2010535470.tif 000025
【０１２６】
【表１６】
2010535470.tif 000026
2010535470.tif 000027
【０１２７】
【表１７】
2010535470.tif 000028
【０１２８】
【表１８】
2010535470.tif 000029
【０１２９】
【表１９】
2010535470.tif 000030
2010535470.tif 000031
【０１３０】
【表２０】
2010535470.tif 000032
【０１３１】
【表２１】
2010535470.tif 000033
【０１３２】
【表２２】
2010535470.tif 000034
【０１３３】
【表２３】
2010535470.tif 000035
【図１２ａ】
2010535470.tif 000036
【図１２ｂ】
2010535470.tif 000037
【図１２ｃ】
2010535470.tif 000038
【図１２ｄ】
2010535470.tif 000039
【図１】
2010535470.tif 000040
【図２】
2010535470.tif 000041
【図３】
2010535470.tif 000042
【図４】
2010535470.tif 000043
【図５】
2010535470.tif 000044
【図６】
2010535470.tif 000045
【図７】
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【図８】
2010535470.tif 000047
【図９】
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【図１０】
2010535470.tif 000049
【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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2010535470.tif 000055