JP5177946B2 - 発酵飼料の生成方法 - Google Patents
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ところで、腸内には大腸菌等の有害菌が生息しているにもかかわらず、人間や豚等が健康でいられるのは、乳酸菌等の有用菌が大腸菌等の有害菌の増殖を抑える形で腸内フローラが一定のバランスを維持しているからである。逆に、何らかの原因で大腸菌等の有害菌が増殖して腸内フローラのバランスが崩れると、大腸の働きを阻害して下痢、腹痛または発熱等の症状が現れたり、腸内腐敗が促進され健康に有害な物質が生成され、これらの有害な物質が臓器等に負担を与え老化を促進させる。従って、腸内のフローラのバランスを有用菌が優勢の形で維持することは、健康維持だけでなく老化防止の観点からも大変有効である。ことに、最近では、腸内フローラにおける乳酸菌の働きが人間の食物だけでなく豚の飼料においてもプロバイオティックス効果として注目されている(例えば、非特許文献1を参照。)。
ところで、豚の飼料というと、日本では残飯等の食物残渣が連想され、事実、食物残渣が豚の飼料として広く利用されている。それに対して養豚先進国であるヨーロッパ、特にイギリス、オランダまたはデンマークでは、食品製造の過程において廃棄される食品工場副産物(主として、形状不良等により商品として市場に置くことができないもの)、いわゆるバイプロが豚の飼料として広く利用されている。例えば、これらのバイプロを、小麦粉を所定の重量比で水に溶かした穀物溶液と共に一緒に混合したリキッド飼料、あるいは、そのリキッド飼料に乳酸菌や乳酸発酵液を添加した発酵リキッド飼料として利用されている(例えば、非特許文献2を参照。)。
近年、上記発酵リキッド飼料における発酵液の含有率が豚の成長に与える影響が研究されている(例えば、非特許文献3を参照。)。
このように、発酵リキッド飼料は、乳酸菌を豊富に含んでいるため豚の腸内フローラを正常に維持し豚の健康に大変良いこと、なお且つベースとなる飼料がバイプロや穀物等の人間の食物に近似する高栄養物であること、更に液状であるため消化吸収しやすく飼料効率が高いこと等の利点を有する。その結果、豚の肉質において、柔らかい、臭みがない、脂がしっとりしている、脂が甘い、脂がしつこくない等の評価をもたらしている。
しかし、この温度範囲では乳酸菌だけでなく他の菌の発酵に対しても適することとなり、乳酸菌数の他、大腸菌や酵母等の有害菌数も増大することとなっていた。
他方、ヨーロッパでは2006年から飼料への抗生物質の添加が禁止され、更に2009年迄にサルモネラ菌数を一定以下に制御しなければならなくなる。従って、日本でもヨーロッパの動向を受けて、飼料への抗生物質の添加が禁止される方向に進展するものと考えられる。つまり、これからは薬品に頼らずに乳酸発酵の過程で大腸菌や酵母等の有害菌を抑制する発酵液の生成方法が不可欠となるものと考えられる。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、大腸菌や酵母等の有害菌数が少なく且つ生きた乳酸菌を多量に含む発酵飼料を安定に生成することができる発酵飼料の生成方法を提供することである。
本願発明者は、発酵温度が乳酸菌の発酵に与える影響を鋭意研究したところ、発酵温度を上げていくとある発酵温度に達した時に、発酵飼料中の乳酸菌の生育は変化しないが大腸菌や酵母といった有害菌の増殖が抑制され一部は死滅しこれらの菌数が激減することを見出した。更に、その有害菌のみの増殖を抑制する効果が見られる発酵温度範囲を調べた結果、37℃から39℃の温度範囲においてその効果が見られ、それ以上の温度では大腸菌や酵母の増殖だけでなく乳酸菌の増殖も抑制され、なお且つそれ以下の温度では大腸菌や酵母や乳酸菌の生育に何ら影響を与えないことを見出した。
また、同発明者は、水素イオン濃度が乳酸発酵に与える影響を鋭意研究したところ、発酵直前の発酵準備液または穀物溶液の水素イオン濃度を低下させていくと、即ちpHを上げていくと、その後の乳酸発酵において乳酸菌の増殖を急速に促進することを見出した。更に、乳酸菌の増殖を急速に促進する効果が見られるpHの範囲を調べた結果、pH5.5から6.0の範囲においてその効果が見られた。しかし、それ以上のpHでは、乳酸菌だけでなく大腸菌や酵母も増殖することとなった。
そこで、上記第1の発明の発酵飼料を生成する方法では、発酵準備液を生成した後にpHを5.5から6.0の範囲に調整し、且つ発酵準備液の発酵温度を37℃から39℃の範囲内に調整することにより、発酵液中の乳酸菌の生育を促進させ且つ大腸菌や酵母等の生育を好適に抑制する。これにより、発酵サイクルにおいて、乳酸菌のみが増殖し、大腸菌数が少なく乳酸菌に富む発酵飼料を安定に生成することが出来るようになる。
本願発明者が鋭意研究したところによると、発酵の全体にわたり発酵飼料のpHを上げることは、液性を中性側にシフトさせることであるから、乳酸菌だけでなく大腸菌や酵母等の有害菌までもが増殖し、一方、液性が酸性側にある間は大腸菌や酵母等の生育が抑制されることを見出した。
そこで、上記第2の発明の発酵飼料の生成方法では、発酵の初期の段階においては液性が中性付近にあり、それ以降は液性が酸性側にあるようにするために、水素イオン濃度の調整は発酵の初期の段階において実施されることとした。これにより、発酵の初期の段階はpH調整により、過度的に乳酸菌や大腸菌や酵母が発酵・増殖し、その段階を経過し液性が酸性側にシフトすると大腸菌や酵母の生育が抑制された状態で乳酸菌のみが好適に発酵・増殖することになる。そして、上記適切な発酵温度と相俟って大腸菌や酵母はさらに生育が抑制され、乳酸菌のみが好適に発酵・増殖することになる。
上記第3の発明の発酵飼料の生成方法では、乳酸菌の数が一定以上に保持された乳酸菌を多量に含む発酵飼料を安定に生成することが出来るようになる。
図1(a)の第1工程10では、発酵タンクHTにおいて、穀物飼料2に対して温水1を重量比1:2.5の割合で加水し、十分に攪拌して穀物溶液3を、例えば960[kg]生成する。なお、穀物飼料2は、トウモロコシ、脱脂大豆粕および脱脂糠から成り、その組成は例えば順に63:10:27である。また、温水1の温度は、例えば40℃から42℃が好ましい。
図2(a)の第3工程30では、第1次発酵準備液P1にpH調整液OH、例えば苛性ソーダを添加して水素イオン濃度を下げる(pHを上げる)ことを行う。
図3(a)は、第1次発酵準備液P1を、発酵時間の7時間のうち1時間の間、pH=4.8からpH=6.0に調整した第1次発酵準備液P1Hと、pH調整がなされていない第1次発酵準備液P1と、および穀物溶液3とを供試体として7時間発酵させた時のpHの推移結果を示すものである。一方、同(b)は、同(a)に対するpH調整済み第1次発酵準備液P1H、第1次発酵準備液P1および穀物溶液3の1ml当たりの乳酸菌数を示すものである。
このグラフは、滅菌処理した合成培地に、発酵温度を37℃に設定し乳酸菌および酵母の混合菌T1を培養した時の乳酸菌数および酵母数と、同30℃に設定し乳酸菌および酵母の混合菌T2を培養した時の乳酸菌数および酵母数との24時間毎のサンプリング結果を示すものである。なお、実線が発酵温度を37℃に設定した時の混合菌T1のサンプリング結果を示し、一点鎖線が同30℃に設定した時の混合菌T2のサンプリング結果を示すものである。
このグラフは、滅菌処理した合成培地に、発酵温度を37℃に設定し乳酸菌および大腸菌の混合菌T7を培養した時の乳酸菌数および大腸菌数と、同30℃に設定し乳酸菌および大腸菌の混合菌T8を培養した時の乳酸菌数および大腸菌数との24時間毎のサンプリング結果を示すものである。なお、実線が発酵温度を37℃に設定した時の混合菌T7のサンプリング結果を示し、一点鎖線が同30℃に設定した時の混合菌T8のサンプリング結果を示すものである。
このグラフは、発酵温度を37℃に設定した時の大腸菌T9または同30℃に設定した時の大腸菌T10における大腸菌数の24時間毎のサンプリング結果を示すものである。
このグラフは、2004年9月21日から2005年5月9日にわたる約7ヶ月にわたる本発明の発酵飼料の生成方法を実施し、その過程で生成された第7次発酵飼料H7の1ml当たりの乳酸菌数、酵母数および大腸菌数を測定した結果を示すものである。なお、●印、×印、■印および▲印は、乳酸菌数、酵母数、大腸菌および第n次発酵飼料のpHの各推移結果を示すものである。
2 穀物飼料
3 穀物溶液
4 乳酸菌培養液
10 第1工程
20 第2工程
30 第3工程
40 第4工程
50 第5工程
60 第6工程
Claims (1)
- 穀物飼料に対し温水を所定の重量比で混合した穀物溶液を生成し、次いで該穀物溶液を全部または一部分に含む発酵準備液に対し種菌として乳酸菌培養液を接種し、次いで前記発酵準備液を所定の発酵温度下で発酵させて発酵飼料とする発酵飼料の生成方法であって、前記発酵準備液の水素イオン濃度をpH=5.5から6.0の範囲に調整し、且つ前記発酵温度を37から39[℃]に設定し前記発酵準備液を発酵させることにより、大腸菌等の有害菌数の少ない乳酸菌に富む発酵飼料を安定に生成し、前記発酵飼料の一部分を餌として取り除いた後、次に残留発酵液に前記穀物溶液を補充して発酵準備液を生成し、再び該発酵準備液の水素イオン濃度をpH=5.5から6.0の範囲に調整し、且つ前記発酵温度を37から39[℃]に設定し該発酵準備液を発酵させ、発酵飼料および残留発酵液を生成するという発酵サイクルを所定の回数だけ繰り返した後、再び発酵準備液に前記乳酸菌培養液を接種し、前記発酵サイクルを繰り返し実施することを特徴とする発酵飼料の生成方法。
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