JP6326567B2 - キノコ用の培地の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、パームヤシの殻（ＰＫＳ：Palm Kernel Shell）、空果房（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunches）、パーム核圧搾かす（ＰＫＥ：Palm Kernel Expeller）、パームトランク（幹）等（以下、総称して空果房とする）を主体としたキノコ用の培地であり、廃材を有効利用することと、キノコ栽培農家に恩恵を与えることが期待できる、低コストのキノコ用の培地の製造方法に関する。

周知の如く、シイタケ、エノキタケ、マイタケなどの食用キノコの生産は、おが屑と小麦ふすま、コーンコブ等（セルロース培地素材）の廃材と、この廃材に含まれる植物由来の栄養剤を混合したセルロース培地（菌床）を用いた栽培（菌床栽培）によって行われている。

各種農林産廃棄物の中で、コーンコブ、藁、もみ殻、オイルパーム廃棄物等のセルロース質廃棄物は、地球上で最も大量に産出される再生可能なバイオマス資源の一つである。この一環として、放射線殺菌と有用微生物による発酵処理を利用して、オイルパーム廃棄物から飼料やキノコを生産する工程が説明されている（非特許文献１−３参照）。この処理により、粗繊維含量は４７％から３４％に減少し、タンパク質の含量は１１％にまで増大するという結果が得られており、飼料としての価値を高めることが可能である。また、ヒラタケ等のキノコ類の栽培にも適しており、キノコの生産と同時に廃培地を飼料として用いることも可能であること等が開示されている。また、放射線分解した各種多糖類による植物成長促進効果や抗菌活性等が認められ、食糧の増産や保存への応用が検討されている。その一つの有効利用として、キノコ栽培用の培地がある。

従って、これに関連する特許文献１がある。特開２０００−１３９２１２号公報であり、この文献中には、サゴヤシの澱粉製造時に大量に排出される残渣（主としてセルロース質）を培地としたキノコ栽培法が開示されている。その要旨は、「サゴヤシ澱粉の残渣を主要基材としてキノコの栽培培地を調製し、キノコの栽培試験を行った。調製したキノコ用培地は、放射線、或いは熱処理により滅菌した後、各種キノコ菌を接種して培養する構成」である。また特許文献２として、特開平９−１６８３６７号公報がある。

また、周知の如く、この種の菌床はキノコの収穫後は、大量に発生する廃菌床の処理方法が問題になっており、また、有効利用できる方法が求められている。併せて、廃棄に対する費用が、キノコ栽培農家に負担となることで、その初期費用の軽減化が望まれている。本発明では、この点も考慮し、低コストのキノコ用の培地を提供する。

この問題を受けて、一部で、廃培地を固形化して、燃料とする試みがある。また、近々の特許文献３（特開２００６−２０６０３号公報）において、木質由来のセルロースを含むキノコ廃菌床に由来するセルロースを糖化してグルコースを生産し、このグルコースをエタノール醗酵させるバイオエタノール生産のプロセスが記載されている。

また、廃培地の再利用として、特許文献４（特開２０１０−８１８２６号公報）において、セルラーゼ生産菌用培地は、炭素源として滅菌処理されたきのこ廃菌床を含有する構造としたので、そのままで、炭素源の廃棄物として、安価にセルラーゼを生産することができる。セルラーゼのコストを下げることができるために、木質由来のセルロースを原料としたバイオエタノールの生産を低コストで実現し得ると記されている。

特開２０００−１３９２１２号公報 特開平９−１６８３６７号公報 特開２００６−２０６０３号公報 特開２０１０−８１８２６号公報

一般財団法人 高度情報科学技術研究機構、"放射線照射による多糖類の有効利用"、［online］、２００１年１２月、一般財団法人 高度情報科学技術研究機構、原子力百科事典、［平成２７年３月３日検索］、インターネット〈URL:http://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.php?Title_Key=08-03-02-04〉 久米 民和、"オイルパーム廃棄物の有効利用のための実用化研究 −セルロース廃棄物の飼料化の研究−"、［online］、１９９７年１０月、独立行政法人 日本原子力研究開発機構、広報誌「原研ニュース」ＦＦ Ｎｏ．３４、［平成２７年３月３日検索］、インターネット<URL:http://www.jaea.go.jp/jaeri/jpn/publish/01/ff/ff34/tech03.html> 久米 民和、外１１名、"放射線と発酵処理によるオイルパーム廃棄物の飼料化に関する研究"、［online］、１９９８年３月、独立行政法人 日本原子力研究開発機構、JAEA Originated Papers Searching System、［平成２７年３月３日検索］、インターネット<URL:http://jolissrch-inter.tokai-sc.jaea.go.jp/pdfdata/JAERI-Research-98-013.pdf>

前述した各文献においては、空果房の如きセルロース培地を主体に、従来のコーンコブ、その他の培地と、混合する構成に関しての示唆がない。殊に、キノコの培養期間の実験結果とか、キノコ菌周りの遅速を検討する資料の開示等の如く、実用性と、専門家の納得する資料の開示がないと考えられる。

上記に鑑み、単独での使用が図れる廃棄物微粉砕培地であり、また、従来のコーンコブ、その他の培地との馴染みが最適であって、しかも混合比を自由に変更できる廃棄物微粉砕培地を提供する。そして、望ましくは、本発明は、セルロース培地に馴染み易く、かつ塩素が少ないこと、及び有害性が少なく、また、その取扱いに特段の経験、及び特殊な処理を必要としなく、結果として、これまでの経験則が生かされる空果房を利用したキノコ用の培地（空果房、トランク、殻、皮、核圧搾かす等を利用（以下、空果房を利用、と称する）した、廃棄物微粉砕培地）の提案を意図する。

このような状況から、本発明は、空果房を利用した培地によるキノコの生育条件の実験結果と、キノコ菌周りの遅速を検討する資料の開示等をすることで、実用性と、専門家の納得する資料の開示を意図する。

前述した、単独での使用が図れる廃棄物微粉砕培地であり、また、経験則が生かされる空果房を利用した廃棄物微粉砕培地であって、従来のコーンコブ、その他の培地との馴染みが最適であって、しかも混合比を自由に変更できる構造のキノコ廃棄物微粉砕培地（キノコ用の培地）を提供することと、この空果房を利用した培地によるキノコの生育条件の実験結果と、キノコ菌周りの遅速を検討する資料の開示等を行うことで、実用性と、専門家の納得できる内容、並びに資料の開示を意図するために、下記の請求項１〜請求項６を提案する。

請求項１の発明は、パームヤシの空果房（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunches）を、熱帯植物の廃棄物から選択し、廃棄物（原料）とする工程と、
廃棄物を、微破砕又は微粉砕処理して廃棄物微粉砕培地（素材）を生成する工程と、
廃棄物微粉砕培地に、酵素、又は酵母を添加し、３０℃〜４０℃の条件下で、発酵処理する工程と、
廃棄物微粉砕培地を、蒸気殺菌、その他の殺菌方法で、殺菌処理する工程と、
で構成したキノコ用の培地の製造方法であり、経験則が生かされる空果房を利用した培地であり、経験が生きる特性と、その利便性が図れること、或いは従来のコーンコブ、その他の培地との混合使用時において、馴染みがあり、最適であることと、又は請求項２とともに混合比を自由に変更できる構造の廃棄物微粉砕培地等を提供する。また、請求項１は、空果房を利用した培地によるキノコの培養期間の短縮化効果と、培地（素材）の低コスト化を図りつつ、キノコ製品の低コスト化を達成できる特徴がある。

請求項２の発明は、パームヤシの空果房（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunches）を、熱帯植物の廃棄物から選択し、廃棄物（原料）とする工程と、
廃棄物を、微破砕又は微粉砕処理して廃棄物微粉砕培地（素材）を生成する工程と、
廃棄物微粉砕培地に、微破砕又は微粉砕処理したコーンコブ、コメヌカの培地を混合し、混合した廃棄物微粉砕培地と生成する工程と、
混合した廃棄物微粉砕培地に、酵素、又は酵母を添加し、３０℃〜４０℃の条件下で、発酵処理する工程と、
混合した廃棄物微粉砕培地を、蒸気殺菌、その他の殺菌方法で、殺菌処理する工程と、
で構成したキノコ用の培地の製造方法であり、請求項１と同じ特徴があり、かつ培養の菌回りの早さが期待できる。

請求項３の発明は、混合した廃棄物微粉砕培地の使用分量は、５０：２５：２５の如く、混合比率とするキノコ用の培地の製造方法であり、請求項１の特徴を達成できること、また、この特徴を達成するに最適な培地の形態と、その配合比を提供できる実益がある。さらに混合比を自由に変更できる生育に最適な廃棄物微粉砕培地を提供できる実益がある。

請求項４の発明は、廃棄物微粉砕培地を、０．１ｍｍ以上から２０ｍｍ以下に微粉砕する構成とした請求項１に記載のキノコ用の培地の製造方法であり、請求項１の特徴を達成できること、また、この特徴を達成するに最適なセルロース培地の寸法を提供できる実益がある。
請求項５の発明は、混合した廃棄物微粉砕培地を、０．１ｍｍ以上から２０ｍｍ以下に微粉砕する構成とした請求項２に記載のキノコ用の培地の製造方法であり、請求項２の特徴を達成できること、また、この特徴を達成するに最適なセルロース培地の寸法を提供できる実益がある。

請求項６の発明は、廃棄物微粉砕培地を、１ｍｍ以上から８ｍｍ以下に微粉砕する構成としたキノコ用の培地の製造方法であり、請求項１の特徴を達成できること、また、この特徴を達成するに最適な１００％廃棄物微粉砕培地を生成でき、もって、生育環境、及び／又は、生育速度等の経済面で有益に選択されたキノコ用の培地（空果房を利用した培地）を提供できる実益がある。

請求項７の発明は、混合した廃棄物微粉砕培地を、１ｍｍ以上から８ｍｍ以下に微粉砕する構成としたキノコ用の培地の製造方法であり、請求項２の特徴を達成できること、また、この特徴を達成するに最適な１００％廃棄物微粉砕培地、或いは廃棄物微粉砕培地と、コーンコブ、その他の培地との混合培地を生成でき、もって、生育環境、及び／又は、生育速度等の経済面で有益に選択されたキノコ用の培地（空果房を利用した培地）を提供できる実益がある。

空果房の斜視図 パームヤシの幹の断面模式図 図２の切り口の拡大断面模式図 粉砕機の一例を示した縮尺模式図 菌掻き直後の培養状態を示す写真 生育状態を示す写真 収穫後状態を示す写真 菌掻き直後の菌周り状況を示す写真 収穫前状態を示す写真 収穫前と収穫後の状態を示す写真（各図の左：コントロール、各図の中央：コーンコブ空果房２０％代替、各図の右：コーンコブ空果房５０％代替） 菌掻時菌回り状況（培養３１日目）を示す写真 （左）５０％代替（空果房混合培地）、（右）１００％代替（単独棄物微粉砕培地） 各試験区収獲時（発生２４日目）を示す写真

本発明では、図１に示したパームヤシの空果房１（廃棄物微粉砕培地（素材）の原料の一例である。以下同じ）を、図４に示した粉砕機５により処理する。この処理により、微破砕、又は微粉砕された培地を生成する。粒径は、例えば、廃棄物微粉砕培地を、０．１ｍｍ以上から２０ｍｍ以下に微粉砕する。望ましくは、１ｍｍ以上から８ｍｍ以下に微粉砕する。また、粒径は、一定でなく、異径（大小の径を云う）混合の場合は、培地として有益性がある。このようにして生成された廃棄物微粉砕培地（素材）１０１に対して、現地において、オートクレーブ減菌処理（一例として、１２１℃程度で蒸気殺菌、又は常温殺菌等）、及び／又は、必要により、例えば、放射線等の処理で、国外の菌、病害虫、小動物、その他の有害物等の殺菌処理し、国内への進入防止を徹底する。その後、必要により、廃棄物微粉砕培地（素材）に、分解酵素（セルラーゼ）を用いてセルロースをグルコースまで分解して、発酵処理することも可能と考える。その他として、例えば、廃棄物微粉砕培地（素材）１０１に、酵素、又は酵母を添加し、３０℃〜４０℃程度で、望ましくは、３７℃の条件下で、発酵処理する。また、廃棄物微粉砕培地１０１に、最終処理として、オートクレーブ減菌処理して培地とする。

前記粒径で、異径混合の場合は、例えば、他のコーンコブ、その他の培地との混合が良くなるとともに、キノコへの栄養分・空気の回り（味覚、食感等の品質向上）の向上とか、栽培期間の短縮化等に役立つ実益がある。

この廃棄物微粉砕培地（素材）１０１と、コーンコブ培地、コメヌカの培地とを、混合して、キノコ用の培地（空果房利用の培地であって、所謂、微破砕又は微粉砕処理したコーンコブ、コメヌカの培地を混合し、混合した廃棄物微粉砕培地である）とするが、この配合比は、例えば、５０：２５：２５とする。尚、オートクレーブ減菌処理は、最終処理として、混合後に行う。

また、廃棄物微粉砕培地（素材）１０１倍地と、コーンコブ培地、その他の培地を、必要により、例えば、放射線量として、１０ｋＧｙ（キログレイ）、及び／又は、オートクレーブ減菌処理（１２１℃程度で蒸気殺菌等）とを併用するが、本質的には、この放射線殺菌は、高圧蒸気滅菌と比較して栄養素の損失が軽微と考えられる。

そして、パームヤシの幹２と、その切り口２００に関しては、前記パームヤシの空果房１の処理と操作に準ずる。

図４は、粉砕機５を示しており、ホッパー５００より投入したカットした空果房１００を遠心回転する刃体５０１を介して、上方より下方に向かって、順次、粒径を調整、及び／又は、異物（図示しない）を遠心分離しながら、出口５０２のシュータ５０２ａに導く。その後、筐５０３に貯留される。図中に示す供給部５０４は温風、空気、又は冷風等を供給部する。

実施例１．
「パーム空果房を使用したコーンコブ代替試験」
従来のコーンコブ培地の一部をパーム空果房で置き換えた培地で、例えば、品種が、種菌ＳＲ１２のエノキタケを培養して生育状態の比較試験を行った。培地は従来のコーンコブ培地（コントロール）と、コーンコブ空果房２０％代替培地（空果房を利用した培地）、コーンコブ空果房５０％代替培地の３種類を用意した。

結果は以下の通りであった。

菌掻き直後の培養状態については、図５を参照する。

生育状態については、図６を参照する。

収穫後状態については、図７を参照する。

生育日数

収量結果

試験結果
・培養の菌周りの早さは、コーンコブ空果房５０％代替培地が一番早く、コーンコブ空果房２０％代替培地＜コントロール＜コーンコブ空果房５０％代替培地の順であった。
・生育日数が短かったのはコーンコブ空果房２０％代替培地であった。紙巻半分までは同等であったが、その後からコーンコブ空果房２０％代替培地が早く伸び始めた。また、コーンコブ５０％代替試験が一番遅く生育完了となった。コントロールとコーンコブ空果房２０％代替培地より少し短めに収穫したが、それらの収穫物の収量以上となった。

「再現試験」
後日、上記試験と同条件で再現試験を行った。結果は以下の通りであった。

菌掻き直後の菌周り状況については、図８を参照する。

収穫前状態については、図９を参照する。

収穫前と収穫後の状態（各図の左：コントロール、各図の中央：コーンコブ空果房２０％代替、各図の右：コーンコブ空果房５０％代替）については、図１０を参照する。

栽培日数

今回の各段階の水分率、ＰＨ測定結果

前回の各段階の水分率、ＰＨ測定結果

今回の収量結果

前回の収量結果

以上の再現試験の結果、
・パーム空果房（空果房混合培地）を使用することで菌周りに差が見られ、菌周りが早い順に、コントロール＜コーンコブ空果房２０％代替培地＜コーンコブ空果房５０％代替培地となった。前回とはコントロールとコーンコブ空果房２０％代替が逆転しているが、パーム空果房使用で同等以上の効果が出る可能性は大きいと考えられる。
・芽出しは、コントロールの伸びが早く、コーンコブ空果房５０％代替試験が一番遅く、芽だし完了日数はそれぞれコントロール１０日、コーンコブ空果房２０％代替１０．５日、コーンコブ空果房５０％代替１１日であった。芽出し以降の抑制は、同等であった。巻き紙半分辺りでコントロールよりコーンコブ空果房２０％、コーンコブ空果房５０％代替試験の丈がばらつき始めた。
・収量は、前回の試験と比べ、コーンコブ空果房２０％代替はほぼ同等で、コーンコブ空果房５０％代替の収量に差が出た。前回のコーンコブ空果房５０％代替試験では、生育が遅く、収量が多く収穫できた。今回は生育も遅くなり、収量も少なくなった。

これらの試験の結果から、培地水分率の影響等で試験結果は多少変わる可能性がある
ものの、コーンコブの一部をパーム空果房で代替することで、従来のコーンコブ培地とほぼ同等の結果が得られる配合が見つかると思われる。併せてカット方法や粒度について検討を行うことで、パーム空果房はコーンコブの有望な代替資材となり得ると考えられる。

実施例２．
「ヤシの実かすコメヌカ代替試験」
従来のヤシの実かすの培地の一部をコメヌカで置き換えた培地で、種菌ＳＲ１２のエノキタケを培養して生育状態の比較試験を行った。培地は従来のヤシの実かす（コントロール）と、コメヌカ５０％代替培地、コメヌカ１００％代替培地の３種類を用意した。試験規模は、コントロール、コメヌカ５０％代替各４ケース、１００％代替培地（単独廃棄物微粉砕培地）３ケースの計１１ケースであった。

結果は以下の通りであった。

菌掻時菌回り状況（培養３１日目）（（左）５０％代替（空果房混合培地）、（右）１００％代替（単独棄物微粉砕培地））については、図１１を参照する。

収量・栽培日数

各試験区収獲時写真（発生２４日目）については、図１２を参照する。

試験結果
・菌回りについては、ヤシの実かす添加区がコントロールと比較して遅くなる傾向があり、菌掻時はコントロールがビンの側面９割ほど回っており、ヤシの実かす添加区については、ビン側面７割ほど回っていた。
・発芽時は、ヤシの実添加区でやや乾き気味であったが、その後のならし〜収穫にかけて支障はなかった。
・収量は、コントロールと５０％代替がほぼ同等で発生日数も差がなかった。１００％代替は、ビン内の丈のバラつきが目立ち収量がコントロールよりも少なく、収穫も若干遅れた。

以上の結果から、コメヌカの５０％程であれば代替の余地はあると考えられる。

総括すると、米ぬかの供給は不安定であり、価格変動も大きい。従って、米ぬか使用の培地に代わり、本発明の如く、５０％代替で同等効果が得られることが判明したので、生産上で大きなメリットとなり、かつキノコ栽培農家にとって、福音をもたらし、極めて、有益である。

１ 空果房
１００ カットした空果房（パーム空果房）
１０１ 廃棄物微粉砕培地（素材）
２ 幹
２００ 切り口
５ 粉砕機
５００ ホッパー
５０１ 刃体
５０２ 出口
５０２ａ シュータ
５０３ 筐
５０４ 供給部

Claims (7)

1. パームヤシの空果房（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunches）を、熱帯植物の廃棄物から選択し、廃棄物（原料）とする工程と、
   前記廃棄物を、微破砕又は微粉砕処理して廃棄物微粉砕培地（素材）を生成する工程と、
   前記廃棄物微粉砕培地に、酵素、又は酵母を添加し、３０℃〜４０℃の条件下で、発酵処理する工程と、
   前記廃棄物微粉砕培地を、蒸気殺菌、その他の殺菌方法で、殺菌処理する工程と、
   で構成したキノコ用の培地の製造方法。
2. パームヤシの空果房（ＥＦＢ：Empty Fruit Bunches）を、熱帯植物の廃棄物から選択し、廃棄物（原料）とする工程と、
   前記廃棄物を、微破砕又は微粉砕処理して廃棄物微粉砕培地（素材）を生成する工程と、
   前記廃棄物微粉砕培地に、微破砕又は微粉砕処理したコーンコブ、コメヌカの培地を混合し、混合した廃棄物微粉砕培地と生成する工程と、
   前記混合した廃棄物微粉砕培地に、酵素、又は酵母を添加し、３０℃〜４０℃の条件下で、発酵処理する工程と、
   前記混合した廃棄物微粉砕培地を、蒸気殺菌、その他の殺菌方法で、殺菌処理する工程と、
   で構成したキノコ用の培地の製造方法。
3. 前記混合した廃棄物微粉砕培地の使用分量は、５０：２５：２５の如く、混合比率とする構成とした請求項２に記載のキノコ用の培地の製造方法。
4. 前記廃棄物微粉砕培地を、０．１ｍｍ以上から２０ｍｍ以下に微粉砕する構成とした請求項１に記載のキノコ用の培地の製造方法。
5. 前記混合した廃棄物微粉砕培地を、０．１ｍｍ以上から２０ｍｍ以下に微粉砕する構成とした請求項２に記載のキノコ用の培地の製造方法。
6. 前記廃棄物微粉砕培地を、１ｍｍ以上から８ｍｍ以下に微粉砕する構成とした請求項１に記載のキノコ用の培地の製造方法。
7. 前記混合した廃棄物微粉砕培地を、１ｍｍ以上から８ｍｍ以下に微粉砕する構成とした請求項２に記載のキノコ用の培地の製造方法。