JP2011234649A

JP2011234649A - 乳酸発酵飼料の製造方法

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Publication number: JP2011234649A
Application number: JP2010107554A
Authority: JP
Inventors: Masato Kamata; 政人鎌田; Chikao Hiramori; 親男平森
Original assignee: KAMADA KOGYO KK; KYOZEN SHOJI KK
Current assignee: KAMADA KOGYO KK; KYOZEN SHOJI KK
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2011-11-24

Abstract

【課題】
固体培養基の加熱殺菌、冷却、乳酸菌の投入、発酵を一貫して行うとともに、高温下での乳酸菌の投入を行うことにより、乳酸発酵飼料を２４時間以内で製造することができるようにして、家畜を健康的に肥育でき、かつ、肉質の等級向上にも効果がある乳酸発酵飼料を毎日安定して給餌することができる乳酸発酵飼料の製造方法を提供する。
【解決手段】
攪拌容器２内にて被攪拌物を攪拌する際に容器内乃至被攪拌物に対し高温蒸気を噴射できる攪拌装置１に投入して高温蒸気によって固体培養基内の雑菌を死滅させた後、高温蒸気の噴射を停止し、攪拌容器内における前記固体培養基の温度を所定の乳酸菌投入温度まで冷却してから、攪拌容器内に乳酸菌を投入し、攪拌手段によって乳酸菌と固体培養基とを均一混合し、次いで、攪拌容器内を乳酸菌の培養に適する温度に調整してこの容器内にて固体培養基を乳酸発酵させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、固体培養基に乳酸菌を添加し、乳酸発酵させて製造する乳酸発酵飼料の製造方法に関する。

従来、特許文献１乃至特許文献３に示されるように、おから、コーンコブ、焼酎粕、ビール粕、デンプン粕およびフスマ、小麦胚芽、コーンミール等の固体培養基に乳酸菌を添加して製造する乳酸発酵飼料がある。

この乳酸発酵飼料は、例えば、雑菌を完全に死滅できる１００℃以上の高温にて、あるいは６５〜７０℃で３０分以上殺菌した固体培養基を、乳酸菌の培養温度（例えば、一般的には３５〜４０℃程度）まで冷却して乳酸菌を添加し、この培養温度に維持した状態で所定時間かけて乳酸発酵させて製造しており、乳酸発行により得た飼料は、抗生物質の投与が不要で肉質の非常に良好な食肉が得られることが知られている。

しかしながら、乳酸菌は普通高温下では死滅してしまうため、殺菌により高温になっている固体培養基の温度を約４０℃以下まで冷却させてからでないと乳酸菌を添加することができないため、固体培養基の冷却にかかる時間（固体培養基の量により異なる）が、飼料製造上、時間のロスとなっていた。

そして、乳酸菌を添加した固体培養基はサイレージ内に収容して２〜３か月かけて乳酸発酵させるのが普通であり、このため、前記廃菌床の殺菌処理にかかる時間を含めると乳酸発酵飼料の製造には長期間を要するものであった。

また、発酵室等の乳酸発酵に適した温度環境内で乳酸発酵させた場合でも、乳酸発酵が完了するまでは少なくとも２４時間を超える時間がかかるため、固体培養基の殺菌処理にかかる時間を含めると乳酸発酵飼料の製造には少なくとも２日以上の日数を要し、飼料の生産効率が決して良いとは言えなかった。

さらに、固体培養基の滅菌処理、乳酸菌の混合や発酵の作業を別々の装置で行うため、工程の移行に時間を要していた。

したがって、乳酸発酵飼料が、毎日すなわち１日単位で規則的に製造することができない、管理が煩雑である等の問題によって高額な飼料となるため、乳酸発酵飼料の給餌によって牛や豚等の家畜を健康的に肥育でき、かつ、肉質の等級向上にも効果があるということが認知されてはいても、乳酸発酵飼料の普及は進まないのが現状である。

特開平２−６５７４８号公報（第１〜４頁）特許第２５４３７５６号公報（第１〜３頁）特開２００９−１１２２７号公報

本発明の目的とするところは、固体培養基の加熱殺菌、冷却、乳酸菌の投入、発酵を一貫して行うとともに、高温下での乳酸菌の投入を行うことにより、乳酸発酵飼料を２４時間以内で製造することができるようにして、牛、豚や鶏等の家畜を健康的に肥育でき、かつ、肉質の等級向上にも効果がある乳酸発酵飼料を毎日安定して給餌することができる乳酸発酵飼料の製造方法を提供できるようにすることにある。

上述した課題を解決するために、本発明に係る乳酸発酵飼料の製造方法は、固体培養基を、攪拌容器内にて被攪拌物を攪拌する際に容器内乃至被攪拌物に対し少なくとも高温蒸気を噴射できる攪拌装置に投入して高温蒸気によって固体培養基内の雑菌を死滅させた後、高温蒸気の噴射を停止し、攪拌容器内における前記固体培養基の温度を所定の乳酸菌投入温度まで冷却してから、攪拌容器内に乳酸菌を投入し、攪拌手段によって乳酸菌と固体培養基とを均一混合し、次いで、攪拌容器内を乳酸菌の培養に適する温度に調整してこの容器内にて固体培養基を乳酸発酵させ、前記乳酸菌投入温度を、投入する乳酸菌の発酵又は生存温度よりも５〜１０℃高い温度に設定してなるものとしてある。

また、前記固体培養基を冷却する際に、固体培養基を攪拌するものとしてある。

また、前記固体培養基を冷却する際に、冷却用の気体を攪拌容器内乃至固体培養基に対し噴射するものとしてある。

また、前記培養温度を、適温に調整した気体を攪拌容器内乃至固体培養基に対し噴射することによって調整するものとしてある。

また、前記培養温度を、攪拌装置に備える過熱手段によって攪拌容器の少なくとも下方部分を加熱することによって調整するものとしてある。

また、前記固体培養基に乳酸菌を投入する前および／または乳酸菌投与後における乳酸発酵前にｐＨ調整剤を添加するものとしてある。

また、前記固体培養基が、家畜が食することができるきのこを収穫した後の廃菌床とするものとしてある。

また、前記攪拌装置は、攪拌手段が、回転軸と、この回転軸の周囲に同軸の遠心方向に突設した攪拌羽根より構成されており、回転軸は、少なくとも底部内面が内側に湾曲する攪拌容器内における底部内面の湾曲方向に対し直交し、攪拌羽根の先端が底部の湾曲面を通過する際にこの攪拌羽根の先端と湾曲面との間に小なる隙間を有し湾曲面に沿って通過できるように設けられ、かつ、外部から供給される固体培養基内の雑菌を死滅させるための高温蒸気を回転軸乃至攪拌羽根より噴射できるように構成されたものとしてある。

また、前記攪拌容器内の上方に、高温蒸気をこの容器内の下方に向けて噴射する複数の噴射口が設けられたものとしてある。

また、前記高温蒸気を供給する外部の気体供給装置が、供給する気体の温度を任意に調整できるように構成されたものとしてある。

また、前記攪拌容器の少なくとも下方部分を加熱できる加熱手段が設けられたものとしてある。

また、前記加熱手段が、外部から供給される高温蒸気を熱源にして構成されたものとしてある。

本発明に係る乳酸発酵飼料の製造方法によれば、固体培養基の滅菌処理から乳酸発酵まで一連の作業を所定の攪拌装置内で一貫して行えるようにしているので、次工程に移行する際の時間的ロスをゼロに等しくできる。

また、家畜に普通の飼料を与えて肥育している時には、必要に応じて乳酸菌を直接投与する場合もあって、しかしながらこの乳酸菌の直接投与で投与できる量が少量であり、また、コストが高くなるが、乳酸菌を添加した飼料を発酵させることで乳酸菌を増加させ、この乳酸発酵飼料で肥育を行うことによって乳酸菌を直接投与していた時の乳酸菌量よりも非常に多い量（例えば１００〜１０００倍程度：１０^７〜１０^８cfu/g）の生きた乳酸菌を摂取させることができ、また、乳酸菌の投与に関わるコストを削減できる。

よって、本発明により乳酸菌濃度が高い乳酸発酵飼料を１日単位で規則的に製造できる製造方法を確立できたことで、同乳酸発酵飼料を毎日規則正しく給餌でき、牛、豚や鶏等の食肉用の家畜における肉質等級が向上し、かつ高濃度の旨み成分（イノシン酸）を有する家畜の肥育を、従来に比して格段に低コストに実現することが可能になった。

また、乳酸菌濃度が高い乳酸発酵飼料を給餌することによって、従来、普通の飼料を与えている時に家畜の健康維持（例えば、子牛や子豚の下痢等の各疾患予防）のために併用していた抗生物質の投与を不要にすることが可能となるので、生産者は抗生物質の投与に係る費用を節約でき、また、消費者にとっては美味しい肉を安全に食することができるようになる。

本発明に係る乳酸発酵飼料の製造方法を示す工程図。本乳酸発酵飼料の製造に用いる攪拌装置の一例を示す側面図。図２に示した攪拌装置のＡ−Ａ断面図。本乳酸発酵飼料の製造に用いる攪拌装置の一例を示す側面図。攪拌羽根とこの攪拌羽根を回転させる回転軸の一部拡大図。攪拌羽根とこの攪拌羽根を回転させる回転軸の一部拡大図。

本発明に係る乳酸発酵飼料の製造方法を、添付図面に基づいて説明する。
また本実施例では、固体培養基として、家畜が食することのできるきのこを培養、収穫した後の廃菌床を用いて説明する。

図１は、本乳酸発酵飼料の製造方法を示した工程図であり、また、符号を付した所定の工程説明における枠外右側に記した説明は、廃菌床を乳酸発酵して乳酸発酵飼料にする際に用いる乳酸菌に、ラクトバチルス・ファーメンタムキリシマ１Ｒ（Lactobacillus fermentum kirishima1R）（寄託番号：ＮＩＴＥＡＰ−７８４）（以下、キリシマ１Ｒと称す）を用いて製造する場合の指示であって、工程の説明は、キリシマ１Ｒを用いた場合の説明にしている。

前記キリシマ１Ｒは近年発見された耐酸性、耐熱性の優れた高温性乳酸菌（発酵又は生存温度：３５〜５５℃）の一つであって、一般的な乳酸菌より５〜１０℃高い温度で発酵させることができ、さらに従来の乳酸菌と比して強力な抗菌作用、免疫刺激作用があり、家畜の死亡率の低下および下痢等の各疾患予防が期待できるものである。

乳酸発酵飼料の製造は、先ず、攪拌装置の攪拌容器内に、廃菌床を投入する（図１中のＳ１）。

次に、攪拌容器内の廃菌床を攪拌手段で攪拌しながら、例えば食用石灰や重曹等をｐＨ調整剤として投入することによってｐＨを５．５〜６．０程度に調整し、この廃菌床に外部より供給する１００℃以上の高温蒸気を所定の時間（処理量により０．５〜２時間程度）吹き付け、廃菌床内の雑菌を死滅させる（図１中のＳ２）。

前記殺菌の際、この高温蒸気を利用することによって、従来の例えば熱風を利用したものと比して、廃菌床の温度の上昇が早く、殺菌に必要な温度である１００℃に達し十分に殺菌できる。

次に、高温蒸気の噴射を停止し、攪拌容器内における廃菌床の温度を、５０℃未満になる時点まで冷却（処理量により０．５〜１．５時間程度）する（図１中のＳ３）。

なお、冷却にはフィルタによって塵埃、雑菌を除去した空気を外部から、あるいは高温蒸気を噴射した経路から供給したり、あるいは撹拌手段の駆動によって容器内の空気と接触させたりする空冷方式や、冷却水を撹拌容器まわりに供給して冷却する水冷方式など適宜の方式を採用することができる。

次に、攪拌容器内に高温性乳酸菌を投入し（図１中のＳ４）、攪拌手段によって廃菌床と高温性乳酸菌とを均一に混合する（図１中のＳ５）。

その後、攪拌容器内を高温性乳酸菌の培養に適する温度に維持しつつ、前記ＰＨ調整剤の添加によって所要のｐＨ値に調整し、廃菌床を培養（２０時間程度）する（図１中のＳ６）。

なお、攪拌容器内を高温性乳酸菌の培養に適する温度に調整する際は（図１中のＳ６）、攪拌装置に備える加熱手段（例えば、外部から供給する高温蒸気を利用するヒータ）によって攪拌容器の少なくとも下方部分を加熱して行う場合がある。

所要の発酵時間（培養時間）が経過したら、廃菌床の発酵を水素イオン指数（ｐＨ）／菌数（１０^９cfu/g程度）／匂い等によって確認する（図１中のＳ７）。

攪拌容器内から乳酸発酵飼料を取り出し（図１中のＳ８）、適宜の篩がけを行うことによって粒径の調整および異物の除去を行い、乳酸発酵飼料が完成（最長でほぼ２３．５時間）する（図１中のＳ９）。

完成した乳酸発酵飼料は速やかに合成樹脂シート製袋などの所要の密封容器に封入し、外部からの雑菌の混入を防止する。

なお、この容器への封入の際においてもさらに篩がけを行うのが好適であり、また飼料を与える家畜によっては、例えば鶏用の餌とする場合にはペレット化などを行う場合もある。

図２は、前述した乳酸発酵飼料を製造する際に適する攪拌装置の具体例を示していて、攪拌装置１は、少なくとも廃菌床の滅菌処理から乳酸発酵飼料の完成まで一連の作業が行われる攪拌容器２と、攪拌容器２内に設けた攪拌手段たる回転軸３および回転軸３に取り付けた螺旋状の攪拌羽根４と、回転軸３を回転させる駆動手段たるモータ５および駆動ベルト６より構成されていて、かつ外部には、少なくとも高温蒸気（過熱蒸気を利用のがより好適である）を発生できてこの高温蒸気を攪拌装置１に供給する気体供給装置７を設けていて、また、高温蒸気は回転軸３の噴射口８より攪拌容器２内に噴射される（図５参照）。

そして回転軸３は、図３に示すように、攪拌容器２内における底部内面９の湾曲方向に対し直交し、攪拌羽根４の先端が底部内面９の湾曲面を通過する際にこの攪拌羽根４の先端と底部内面９の湾曲面との間に小なる隙間を有し、底部内面９の湾曲面に沿って通過できるように設けられている。

また、図４に示すように、攪拌容器２内の上方に気体供給装置７より供給される高温蒸気を、攪拌容器２内の下方に向けて噴射する複数の噴射口１０を設けている場合もある。

また、図４に示すように、攪拌容器２の少なくとも下方部分には、気体供給装置７より供給される高温蒸気を熱源にする加熱手段たるヒータ１１を設けている場合もある。

また、気体供給装置７は、供給する気体の温度を任意に調整できるように構成されている場合がある。

また、高温蒸気は、図６に示すように、回転軸３の噴射口８とともに攪拌羽根４の噴射口１２より噴射される場合がある。

なお、実施例にて使用した撹拌装置における図中の符号１３は、被処理物たる廃菌床を投入するための投入口、符号１４は、完成した乳酸発酵飼料を取り出すための取り出し口、符号１５は、気体供給装置７から攪拌装置１に気体を供給するための気体供給管、符号１６は、気体を案内するための案内路である。

そして、本製造方法により製造した乳酸発酵飼料を用いて家畜（豚／牛）を肥育し、肉に含まれる旨み成分たるイノシン酸の含有量を測定した結果を表１に示す。

表１に示したように、肉の旨味成分であるイノシン酸が大幅に増加することが確認された。

また、一般配合肥育飼料１００％と、一般配合肥育飼料８０％に本製造方法により製造した乳酸発酵飼料を２０％の割合で混合した混合肥育飼料を用いて黒毛和種牛をそれぞれ４頭（個体No.１〜４、５〜８）を肥育し、これら牛の肉質評価を行った結果を表２に示す。

表２に示したように、前記混合肥育飼料で肥育した牛（個体No.５〜８）が、前記一般配合肥育飼料で肥育した牛（個体No.１〜４）に対し、最も重要視される格付けが向上することが確認された。

なお、本実施例では固体培養基として廃菌床を用いたが、おから、コーンコブ、焼酎粕、ビール粕、デンプン粕、フスマ、小麦胚芽、コーンミール等を用いてもよい。

さらに、具体的な製造例を以下に挙げる。
なお、以下の説明において原材料の配合割合として記述する「部」は「重量部」を示すものとする。

［製造例１］
エリンギ廃菌床６０部、フスマ２０部、焼酎粕１０部及びナタネ粕１０部を攪拌容器に入れ、攪拌しながら上記所定の方法で１００℃の高温蒸気を噴射した。固体培養基の温度が１００℃に到達後、３０分間さらに噴射し、温度を１００℃に維持した。その後、攪拌容器外部から冷却水を循環するとともに蒸気噴射から除菌した空気噴射に切り替え、固体培養基を３５℃まで冷却した。

次にキリシマ１Ｒ乳酸菌を固体培養基の乳酸菌の菌数が１０^６cfu/gのオーダーになるように添加後、固体培養基を３５℃に保ち２０時間培養してやや酸っぱい匂いの１０^９cfu/gオーダーの良好な乳酸発酵飼料を得た。

［製造例２］
ブナシメジ廃菌床６０部、フスマ２０部、デンプン粕１０部及びコーンミール１０部を攪拌容器に入れ、攪拌しながら上記所定の方法で１００℃の高温蒸気を噴射した。固体培養基の温度が１００℃に到達後、３０分間さらに噴射し、温度を１００℃に維持した。その後、攪拌容器外部から冷却水を循環するとともに蒸気噴射から除菌した空気噴射に切り替え、固体培養基を３５℃まで冷却した。

次にペディオコッカス・ペントサセウスキリシマ１Ｃ（Pediococcus pentosaseus kirishima1C）（寄託番号：ＮＩＴＥＡＰ−７８７）（以下、キリシマ１Ｃと称す）を固体培養基の乳酸菌の菌数が１０^６cfu/gのオーダーとなるように添加後、固体培養基を３５℃に保ち２０時間培養してやや酸っぱい匂いの１０^９cfu/gオーダーの良好な乳酸発酵飼料を得た。

［製造例３］
エノキタケ廃菌床６０部、フスマ２０部、デンプン粕１０部、コーンコブ１０部及び重曹１部を攪拌容器に入れ、攪拌しながら上記所定の方法で１００℃の高温蒸気を噴射した。固体培養基の温度が１００℃に到達後、３０分間さらに噴射し、温度を１００℃に維持した。その後、攪拌容器外部から冷却水を循環するとともに蒸気噴射から除菌した空気噴射に切り替え、固体培養基を３５℃まで冷却した。

次にキリシマ１Ｒ及びキリシマ１Ｃ乳酸菌を固体培養基の乳酸菌の菌数が１０^６cfu/gのオーダーになるように添加後、固体培養基を３５℃に保ち２０時間培養して、キリシマ１Ｒが１０^８cfu/gのオーダー、キリシマ１Ｃが１０^９cfu/gオーダーのやや酸っぱい良好な乳酸発酵飼料を得た。

［製造例４］
オカラ４０部、フスマ２０部、デンプン粕１０部、ダイズミール１０部、コーンコブ１０部及び重曹１部を攪拌容器に入れ、攪拌しながら上記所定の方法で１００℃の高温蒸気を噴射した。固体培養基の温度が１００℃に到達後、３０分間さらに噴射し、温度を１００℃に維持した。その後、攪拌容器外部から冷却水を循環するとともに蒸気噴射から除菌した空気噴射に切り替え、固体培養基を３５℃まで冷却した。

なお、上述した製造例３、４ではヘテロ型発酵を行うキリシマ１Ｒとホモ型発酵を行うキリシマ１Ｃを混合して使用しており、ヘテロ型発酵による食欲増進効果とホモ型発酵による増殖効率の向上により、畜産現場において一層好適な良質の飼料の製造を実現できる。

１攪拌装置
２攪拌容器
３回転軸
４攪拌羽根
５モータ
６駆動ベルト
７気体供給装置
８噴射口
９底部内面
１０噴射口
１１ヒータ
１２噴射口
１３投入口
１４排出口
１５気体供給管
１６案内路

Claims

固体培養基を、攪拌容器内にて被攪拌物を攪拌する際に容器内乃至被攪拌物に対し少なくとも高温蒸気を噴射できる攪拌装置に投入して高温蒸気によって固体培養基内の雑菌を死滅させた後、高温蒸気の噴射を停止し、攪拌容器内における前記固体培養基の温度を所定の乳酸菌投入温度まで冷却してから、攪拌容器内に乳酸菌を投入し、攪拌手段によって乳酸菌と固体培養基とを均一混合し、次いで、攪拌容器内を乳酸菌の培養に適する温度に調整してこの容器内にて固体培養基を乳酸発酵させ、前記乳酸菌投入温度を、投入する乳酸菌の発酵又は生存温度よりも５〜１０℃高い温度に設定してなる乳酸発酵飼料の製造方法。
前記固体培養基を冷却する際に、固体培養基を攪拌する請求項１に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記固体培養基を冷却する際に、冷却用の気体を攪拌容器内乃至固体培養基に対し噴射する請求項１に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記培養温度を、適温に調整した気体を攪拌容器内乃至固体培養基に対し噴射することによって調整する請求項１に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記培養温度を、攪拌装置に備える過熱手段によって攪拌容器の少なくとも下方部分を加熱することによって調整する請求項１に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記固体培養基に乳酸菌を投入する前および／または乳酸菌投与後における乳酸発酵前にｐＨ調整剤を添加する請求項１に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記固体培養基が、家畜が食することができるきのこを収穫した後の廃菌床である請求項１に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記攪拌装置は、攪拌手段が、回転軸と、この回転軸の周囲に同軸の遠心方向に突設した攪拌羽根より構成されており、回転軸は、少なくとも底部内面が内側に湾曲する攪拌容器内における底部内面の湾曲方向に対し直交し、攪拌羽根の先端が底部の湾曲面を通過する際にこの攪拌羽根の先端と湾曲面との間に小なる隙間を有し湾曲面に沿って通過できるように設けられ、かつ、外部から供給される固体培養基内の雑菌を死滅させるための高温蒸気を回転軸乃至攪拌羽根より噴射できるように構成されてなる請求項１に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記攪拌容器内の上方に、高温蒸気をこの容器内の下方に向けて噴射する複数の噴射口が設けられてなる請求項８に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記高温蒸気を供給する外部の気体供給装置が、供給する気体の温度を任意に調整できるように構成されてなる請求項８に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記攪拌容器の少なくとも下方部分を加熱できる加熱手段が設けられてなる請求項８に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。
前記加熱手段が、外部から供給される高温蒸気を熱源にして構成されてなる請求項８に記載の乳酸発酵飼料の製造方法。