Erfindungsgemäß Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorliegende Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine schematische, perspektivische Darstellung der erfindungsgemäß Filteranlage entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,

2 eine Prinzipdarstellung für die Wirkungsweise eines Feinstfilters bzw. einer Filtereinrichtung ist, und

3 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Feinstfilters ist.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.

1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Filteranlage, zum Reinigen von Ölen und Fetten, die bei Lebensmitteln einsetzbar sind. Als zu reinigendes Öl sind beispielsweise Pflanzenöl, Olivenöl, Rapsöl, Steinöl, Kürbiskernöl, Speiseöl, Frittieröl verwendbar. Das Öl kann kaltes Frittieröl oder erwärmtes Frittieröl sein. Dabei liegt der Temperaturbereich für das erwärmte Frittieröl, das gereinigt wird, vorzugsweise im Bereich von 80 bis 200°C, stärker bevorzugt bei maximal 180°C und am stärkste bevorzugt im Bereich von 150 bis 170°C.

Die Reinigung von Frittieröl durch die erfindungsgemäße Filteranlage kann im Offline-Betrieb erfolgen, d.h. bei ausgeschalteter Fritteuse, wobei die Temperatur des Frittieröls niedriger als die Frittiertemperatur liegt und beispielsweise die Raumtemperatur ist. In diesem Fall können der Einlass und der Auslass der Filteranlage in ein Frittierbehältnis münden. Alternativ dazu können an der Filteranlage ein Speicher für verunreinigtes Öl und ein Speicher für gereinigtes Öl vorgesehen sein, so dass in die Filteranlage das verunreinigte Öl gegeben wird, die Filterung durchgeführt und nach einer bestimmten Zeit das gereinigte Öl entnommen wird. Dieses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in der Nähe der Fritteusen zu wenig Platz vorgesehen ist, um das erwärmte Frittieröl, in dem Frittierstücke zubereitet werden und das sich im Frittierbehältnis befindet, zu reinigen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Filteranlage kommen besonders stark zum Ausdruck, wenn diese zum Reinigen von erwärmtem Frittieröl verwendet ist. Dabei wird die Filteranlage im Bypass betrieben, d.h. dass der Einlass und der Auslass von dieser im Frittierbecken der Fritteuse münden, bevorzugt mit einem großem Abstand, so dass sich das ausgelassene gereinigte Öl nicht mit dem eingesaugten zu reinigenden Öl in starkem Maße vermischt.

Nachfolgend wird sich auf das Öl und das Fett im Reinigungsprozess zusammenfassend als Flüssigkeit bezogen.

Die Filteranlage 1 weist einen Vorfilter 10, eine Pumpe 20 und einen Feinstfilter 30 auf.

Der Vorfilter 10, die Pumpe 20 und der Feinstfilter 30 sind vorzugsweise auf einer gemeinsamen Grundplatte montiert, durch die ein einfacher Transport der erfindungsgemäßen Filteranlage möglich ist. Diese Grundplatte kann entweder auf ein Transportgestell aufgesetzt werden oder weist selbst Standfüße und/oder Transporträder auf, über die eine Verschiebung der Filteranlage möglich ist. Aufgrund der einfachen Transportierbarkeit der erfindungsgemäßen Filteranlage kann diese mit geringem Aufwand an einen beliebigen Einsatzort gebracht werden, beispielsweise zu den Frittierbecken einer Großküche. Für den Fall des Offline-Betriebes können die Speichereinrichtungen für zu reinigende Flüssigkeit und gereinigte Flüssigkeit am Transportgestell befestigt sein.

Der beispielsweise mit einem Gehäuse aus Polypropylen versehene Vorfilter 10 nimmt vorzugsweise eine mechanische Filterung der zu reinigenden Flüssigkeit vor und hat beispielsweise ein abwaschbares Drahtnetz mit einer Schmutzaufnahme von ungefähr 500g und einer Leistung von ungefähr 35 l/h. Die Maschenweite des Drahtfiltereinsatzes liegt im Bereich von 30 bis 50 &mgr;m, vorzugsweise bei ungefähr 32 &mgr;m. Der Vorfilter 10 arbeitet bevorzugt im Saugbetrieb, so dass mechanische Verunreinigungen in der zu reinigenden Flüssigkeit, die durch den Vorfilter 10 entfernt werden, die Funktionsweise der Pumpe nicht beeinträchtigen.

Die zu reinigende Flüssigkeit gelangt von einem Einlassanschluss 2 über eine Anschlussleitung 4 zum Vorfilter und wird in diesem vorzugsweise von mechanischen Bestandteilen gereinigt.

Beim Austritt aus dem Vorfilter sollte die Viskosität der Flüssigkeit vorzugsweise maximal 150 mm²/s betragen, um einen störungsfreien Betrieb der Pumpe 20 sicherzustellen. Die den Vorfilter verlassene Flüssigkeit wird über eine Pumpen-Anschlussleitung 5 der Pumpe 20 zugeleitet.

Die Pumpe 20 ist vorzugsweise eine thermostabile Pumpe von beliebiger Bauart, die im Temperaturbereich von 20 bis 200°C betreibbar ist. Beispielsweise ist die Pumpe eine Außenzahnrad- oder Innenzahnradpumpe. Durch die hitzebeständige Ausführung der Pumpe 20 ist auf die Art der Wellenabdichtung, die beispielsweise eine PTFE/Kohle-Radial-Abdichtung sein kann, besonders zu achten, um Leckage zu vermeiden. Der Austrittsdruck beträgt beispielsweise maximal 5 bar, stärker bevorzugt 4,5 bar, um einen ausreichenden Druck für den Feinstfilter 30 zur Verfügung zu stellen und eine Implosion des nachgeschalteten Feinstfilters 30 zu vermeiden.

Der Druckanschluss der Pumpe 20 ist über ein Manometer 21 verbunden, an dem der Austrittsdruck der Pumpe angezeigt wird, wodurch ein unerwünschter Druck zu einem frühen Zeitpunkt erkennbar ist. Mit dem Druckanschluss der Pumpe 20 ist ferner über eine Feinstfilter-Anschlussleitung 22 ein Überdruckventil 23 verbunden, das mit dem Auslassanschluss 3 über eine Anschlussleitung 24 verbunden ist und beispielsweise bei ungefähr 5 bar anspricht. Parallel zum Überdruckventil 23 ist der Feinstfilter 30 vorgesehen. Auf diese Weise kann durch das Überdruckventil 23 eine unerwünschte Druckdifferenz am Feinstfilter 30 vermieden werden.

Der Feinstfilter 30 ist vorzugsweise ein Membranfilter für die Mikrofiltration. 30 zeigt den prinzipiellen Aufbau von einem Feinstfilter, wie er vom Unternehmen Kleenoil Filtration Limited, South Milford, Leeds, Großbritannien verwendet wird, im Querschnitt. Der Grundaufbau des erfindungsgemäßen Feinstfilters ist vergleichbar.

Der Feinstfilter weist ein vorzugsweise zylindrisches Filtergehäuse 31 auf, mit dem über eine Befestigungsschraube 34 ein Filterdeckel 32 verbunden ist und in dessen Boden in Axialrichtung ein Eintrittsanschluss 35 ausgebildet ist. Die Befestigungsschraube 34 ist vorzugsweise mittig im Filterdeckel 32 vorgesehen und in das Filtergehäuse 31 geschraubt. Die Befestigungsschraube 34 radial umgebend ist ein Einführkanal 38 für die Flüssigkeit vorgesehen, der in Radialrichtung durch eine Innenwand 33a einer Filterpatrone 33 begrenzt wird und in einen Verteilungshohlraum 38, der durch den Filterdeckel 32 begrenzt wird, mündet und dem über den Eintrittsanschluss 35 die die Pumpe 20 verlassende Flüssigkeit zuführbar ist.

Die Filterpatrone 33 ist in das, vorzugsweise aus Metall ausgebildete, Filtergehäuse 31 in einer solchen Weise abgedichtet eingebracht, dass Flüssigkeit im Verteilungshohlraum 38 nur durch die Filterpatrone 33 zum axial entgegengesetzten Abschnitt der Filterpatrone 33 gelangt. Am zum Filterdeckel 32 entgegengesetzten Abschnitt der Filterpatrone 33 sind vorzugsweise ringförmige Flüssigkeitsaustrittsnuten 39 im Filtergehäuse 31 vorgesehen, um die aus der Filterpatrone 33 austretende gereinigte Flüssigkeit zu einem Flüssigkeitsaustritt 36 zu führen, der axial im Filtergehäuse 31 vorgesehen ist.

Die in 3 in perspektivischer Ansicht gezeigte Filterpatrone 33 weist Baumwolle, Zellstoff und vorzugsweise Aktivkohle und Teflonseide auf und ist beispielswiese in Form eines dichtgewickelten holzhaltigen Papiers mit langen Fasern ausgebildet, so dass Wasser durch das Papier aufgesaugt wird und unerwünschte Partikel, wie z.B. Lebensmittelreste an diesem verbleiben, jedoch die Flüssigkeit, wie z.B. Frittieröl, die Filterpatrone passieren kann. Der Aufbau der Filterpatrone 33 und auch der des Feinstfilters 30 ist nicht auf den vorstehenden Aufbau beschränkt, sondern kann in Abhängigkeit von der zu filternden Flüssigkeit und den in der Flüssigkeit befindlichen Verunreinigungen angepasst werden.

Die Filterpatrone 33 des Feinstfilters 30 filtert gebundenes Wasser heraus, das die von Tensiden verursachte Schaumbildung im erwärmten Frittieröl bewirkt. Ferner werden durch die Filterpatrone 33 auch Panade und andere Lebensmittelreste, u.a. Polymere und Tenside, die die Ausbildung unerwünschter Gerüche bewirken, zurückgehalten, wodurch auch die Geschmacksqualität von Frittieröl verbessert wird. Nach der Filterung durch den Feinstfilter 30 verbleiben lediglich Schwebeteilchen kleiner 3 &mgr;m, stärker bevorzugt kleiner 2 &mgr;m, im Frittieröl.

Die Wasseraufnahme des Feinstfilters 30 beträgt vorzugsweise höchstens 500 ml, die Schmutzaufnahme vorzugsweise höchstens 1kg und die Filterleistung vorzugsweise höchstens 168 l/h, um eine zufriedenstellende Reinigung zu erzielen.

Restöle aus der Filterung können vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 1% Diesel oder Heizöl beigemischt werden, so dass sich diese Restöle ohne gesonderte Entsorgung verwerten lassen.

Erfindungsgemäß werden Öle oder Fette, die bei Lebensmitteln einsetzbar sind, durch ein Verfahren aus Vorfiltern, Druckbeaufschlagung mittels Pumpe und Feinstfiltern gereinigt.

Nachfolgend werden eine Versuchsanordnung und die Versuchsergebnisse in Bezug auf die Reinigungswirkung der erfindungsgemäßen Filteranlage entsprechend dem vorstehend dargestellten ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Die Versuchsanordnung wies einen Vorfilter zum Abtrennen von groben Frittierresten, eine Pumpe und einen Mikrofilter zur Abtrennung von kleinsten Partikeln gemäß Vorbeschreibung auf. Die Filtration erfolgte mit einem Durchfluss von 0,6 l/min. Gebrauchtes Frittieröl, das für 12 Stunden bei 180°C für das Frittieren von vorwiegend Kartoffeln und Wiener Schnitzel verwendet wurde und das zum Frittieren geeignetes Pflanzenöl ohne Zusatzstoffe war, wurde vom Boden eines 10-Liter-Kanisters abgesaugt. Das Filtrat wurde dann in den Kanister zurückgeführt. Es wurde 2 Stunden lang filtriert, wobei das frisch filtrierte Öl mit dem unfiltrierten Öl vermischt wurde.

Das gebrauchte Öl war dunkel und enthielt Frittierrückstände von den genannten Lebensmitteln.

Im Ergebnis hat sich gezeigt, dass das gebrauchte Öl vollständig geklärt wurde, da keine sichtbaren Partikel bzw. Trübungen vorlagen.

Bei der anschließenden Stabilitäts-Untersuchung mittels Ranzimat wurden Aussagen zur Stabilität des Öls ermittelt. Dabei wurden bei 120°C 20 l Luft je Minute durch das Öl geblasen, was zu einer starken Oxidation führt. Nachfolgend ist die Induktionszeit, d.h. die Zeit bis zu einem starken Anstieg der Oxidation, von filtriertem und unfiltriertem Öl gegenübergestellt.

Wie der vorstehenden Tabelle entnommen werden kann, war die Induktionszeit des gebrauchten Öls aufgrund des Frittierens stark herabgesetzt, was auch auf die im Öl befindlichen Rückstände, wie Semmelbrösel und Kartoffelstücke zurückzuführen ist. Ferner wurden bereits verkohlte Partikel im gebrauchten Öl beobachtet, die erfindungsgemäß entfernt wurden.

Die verlängerte Induktionszeit beim filtrierten Öl weist auf eine Verbesserung der Ölqualität hin.

Ferner konnte beim erwärmten, filtrierten Öl eine geringere Schaumbildung beobachtet werden und konnten im Mikroskop keine Partikel größer als 3 &mgr;m beobachtet werden.

Somit ist die erfindungsgemäße Filtration von Öl dann von besonderem Vorteil, wenn das Frittieröl bei einem hohen Verbrauch über einen längeren Zeitraum nicht vollständig ausgetauscht, sondern nur der Frittierverlust ersetzt wird. Dabei werden aufgrund der Filtration auch Partikel entfernt, die die Ursache für unerwünschte Stoffe im Öl sein können. Es werden also durch das regelmäßige Entfernen von Speiseresten aus dem Frittieröl toxische Substanzen, wie z.B. krebserregende heterozyklische aromatische Amine, und unerwünschte Geruchsstoff, die beim starken Erhitzen von proteinreichen Lebensmitteln wie z.B. Kartoffeln und Fleisch entstehen, in geringerem Ausmaße gebildet.

Es lässt sich somit bei einem Ergänzen des Frittierverlustes durch frisches Öl und die erfindungsgemäße Filterung eine Erhöhung der Ölqualität und eine längere Haltbarkeit bis zum gesamten Öltausch erzielen.

Bei einem nicht dargestellten erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsbeispiel ist der Vorfilter in den Feinstfilter integriert, wobei sich vorzugsweise der Vorfilter oberhalb des Feinstfilters befindet und ist vorzugsweise der Vorfilter der Pumpe vorgeschaltet und der Feinstfilter der Pumpe nachgeschaltet. Durch eine derartige Anordnung lässt sich der Platzbedarf verringern, so dass eine erhöhte Anzahl an Einsatzfeldern, wie z.B. Fritteusen in Küchen mit wenig Platz, zur Verfügung steht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf eine Filteranlage zum Reinigen von Ölen oder Fette, die bei Lebensmitteln einsetzbar sind. Diese Filteranlage weist eine Filtereinrichtung und eine Pumpeinrichtung, wodurch die sensorischen und qualitativen Eigenschaften von Lebensmitteln beeinträchtigende Substanzen in den Ölen oder Fetten zumindest teilweise aus den Ölen oder Fetten entfernbar sind. Der bevorzugte Einsatz der Erfindung erfolgt bei der Reinigung von erwärmten Ölen oder Fetten, insbesondere von Frittieröl.