JPS5953014B2 - 蛋白含有物質の製造方法 - Google Patents
蛋白含有物質の製造方法Info
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- JPS5953014B2 JPS5953014B2 JP55008381A JP838180A JPS5953014B2 JP S5953014 B2 JPS5953014 B2 JP S5953014B2 JP 55008381 A JP55008381 A JP 55008381A JP 838180 A JP838180 A JP 838180A JP S5953014 B2 JPS5953014 B2 JP S5953014B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセルロース含有物質を動物用の蛋白含有飼料製
品または補助飼料の調製のために生物転換(bioco
nversion)する方法に関する。
品または補助飼料の調製のために生物転換(bioco
nversion)する方法に関する。
以下の記述において、種々の物質の濃度はW/V (全
混合物の単位体積当りの重量)、W/W (全混合物の
単位重量当りの重量)或いはDM (乾燥基準で全混合
物の単位重量当りの重量)によって表わしている。
混合物の単位体積当りの重量)、W/W (全混合物の
単位重量当りの重量)或いはDM (乾燥基準で全混合
物の単位重量当りの重量)によって表わしている。
セルロース含有物質は極めて一般的に農業、林業その他
の産業の廃棄残滓或いは余剰物として非常に大量に発生
する。
の産業の廃棄残滓或いは余剰物として非常に大量に発生
する。
これらは穀物植物、例えば小麦、大麦、稲、からす麦、
及びライ麦などの草藁、きび殻、砂糖きびの絞り粕、綿
、及び樹皮等のような天然の形、更にはまた例えばおが
屑、紙パルプ、及びパルプ枠木スラッジ等のような加工
した形で生ずる。
及びライ麦などの草藁、きび殻、砂糖きびの絞り粕、綿
、及び樹皮等のような天然の形、更にはまた例えばおが
屑、紙パルプ、及びパルプ枠木スラッジ等のような加工
した形で生ずる。
基本的には、これらの物質は一般にセルロース相当量の
ヘミセルロース及び少量のリグニンと共に含有している
。
ヘミセルロース及び少量のリグニンと共に含有している
。
これらの物質はその炭水化物の含有によって動物用飼料
のための極めて有用な生物的に再生し得る資源を構成す
る。
のための極めて有用な生物的に再生し得る資源を構成す
る。
この発明は基本的にはセルロース含有農業廃棄物を動物
用の蛋白含有飼料の形成のために利用することに関する
が、この発明の原理はセルロースを固体状で含むすべて
の固体セルロース含有物質を意味し、溶解された液状の
セルロースは含まない。
用の蛋白含有飼料の形成のために利用することに関する
が、この発明の原理はセルロースを固体状で含むすべて
の固体セルロース含有物質を意味し、溶解された液状の
セルロースは含まない。
反契動物用飼料における適当な炭化水物源となり、且つ
干し草あるいは類似のかいばの代替物となるような製品
にセルロース含有物質を転換する種々の公知の方法が提
案乃至は実用されている。
干し草あるいは類似のかいばの代替物となるような製品
にセルロース含有物質を転換する種々の公知の方法が提
案乃至は実用されている。
これらの従来技術による方法は、物質の物理的及び/又
は化学的変化をそれらの消化能力を高めるために利用し
ており、元のセルロース含有物質を蛋白に転換すること
は含んでいない。
は化学的変化をそれらの消化能力を高めるために利用し
ており、元のセルロース含有物質を蛋白に転換すること
は含んでいない。
農業廃棄物はまた、例えば牛、豚、及び家畜類の糞残の
ような動物***物の形でも生ずる。
ような動物***物の形でも生ずる。
これらの物質はこれまで安全な蛋白含有製品を作るため
には全く用いられていない。
には全く用いられていない。
本発明は日常的に廃棄されている物質、中でも農業廃棄
物を動物用の蛋白含有飼料の形成のために利用するユニ
ークな方法に関する。
物を動物用の蛋白含有飼料の形成のために利用するユニ
ークな方法に関する。
本発明の方法においては、食用可能な微生物の好気性発
酵を発酵のための栄養分としての固体セルロース性炭水
化物含有物質及び動物***物の存在のもとで行なう。
酵を発酵のための栄養分としての固体セルロース性炭水
化物含有物質及び動物***物の存在のもとで行なう。
この明細書において用いられる用語「固体セルロース含
有物質」は次の化学組成、即ち 約35乃至約95%(DM)の セルロース約
0乃至約30%(DM)の ヘミセルロース類約0乃
至約25%(DM)の リクニンを有するセ
ルロース性炭水化物を含む固体物質を意味する。
有物質」は次の化学組成、即ち 約35乃至約95%(DM)の セルロース約
0乃至約30%(DM)の ヘミセルロース類約0乃
至約25%(DM)の リクニンを有するセ
ルロース性炭水化物を含む固体物質を意味する。
この固体セルロース含有物質は比較的純粋な形、即ち他
の非セルロース性炭水化物を実質的に含まない形で存在
していてもよい。
の非セルロース性炭水化物を実質的に含まない形で存在
していてもよい。
本発明においては、この固体セルロース含有物質は好ま
しくは天然の形のものであり、これらは例えば穀物の藁
、特に麦や大麦の藁、砂糖きび絞り粕、及びきび殻のよ
うな農業収穫残滓を含む。
しくは天然の形のものであり、これらは例えば穀物の藁
、特に麦や大麦の藁、砂糖きび絞り粕、及びきび殻のよ
うな農業収穫残滓を含む。
本発明はまた、林業残滓を含めて加工された形のセルロ
ース含有物質、例えば紙パルプ、或いはクラフトパルプ
工場等からのパルプ工場スラッジ、更にはポプラ等のお
が屑に対しても適用することができる。
ース含有物質、例えば紙パルプ、或いはクラフトパルプ
工場等からのパルプ工場スラッジ、更にはポプラ等のお
が屑に対しても適用することができる。
本発明は特に上記のような比較的純粋なセルロース性炭
水化物の利用に関するものであるけれども、またこの発
明は例えば馬鈴薯、さつまいも、カサバのような根菜作
物を含めて殿粉等の排セルロース性炭水化物を相当量−
緒に含んでいるようなセルロース含有物質の利用に応用
することも可能である。
水化物の利用に関するものであるけれども、またこの発
明は例えば馬鈴薯、さつまいも、カサバのような根菜作
物を含めて殿粉等の排セルロース性炭水化物を相当量−
緒に含んでいるようなセルロース含有物質の利用に応用
することも可能である。
部分加水分解した固体セルロース物質やセルロース物質
の加水分解によって得られる糖類を用いることも本発明
の技術範囲に含まれ、このような元の固体セルロース物
質の誘導体も上述した「固体セルロース含有物質」の定
義に含まれる。
の加水分解によって得られる糖類を用いることも本発明
の技術範囲に含まれ、このような元の固体セルロース物
質の誘導体も上述した「固体セルロース含有物質」の定
義に含まれる。
本発明の好ましい具体例の一つは、補助栄養素として動
物***物及び微生物の発酵用の主要炭素源として収穫残
滓を用いる動物用蛋白含有飼料と燃料ガスとを製造する
農業廃棄物処理系よりなる。
物***物及び微生物の発酵用の主要炭素源として収穫残
滓を用いる動物用蛋白含有飼料と燃料ガスとを製造する
農業廃棄物処理系よりなる。
本発明の発酵過程に用いる必要なセルロース含有物質の
化学的形態は、発酵段階で用いる微生物の種類に依存す
る。
化学的形態は、発酵段階で用いる微生物の種類に依存す
る。
本発明の方法は非常に広範囲の種類の微生物に適用可能
であるが、最も好ましい食用可能微生物は真菌類のCh
aetomiumCellulolyticum (A
TCC32319)である。
であるが、最も好ましい食用可能微生物は真菌類のCh
aetomiumCellulolyticum (A
TCC32319)である。
コ(7)ものは固体セルロース含有物質の上で良好な成
長特性を有するが、このセルロース物質は農業廃棄物の
場合には、部分加水分解された固体の形にするために通
常予備処理する。
長特性を有するが、このセルロース物質は農業廃棄物の
場合には、部分加水分解された固体の形にするために通
常予備処理する。
ChaetomiumCellulolyticumは
重量で約45%の蛋白及び主として脂肪及び殿粉よりな
る残分からなる。
重量で約45%の蛋白及び主として脂肪及び殿粉よりな
る残分からなる。
このような予備処理操作は、固形分として約5乃至約3
0%W/Wの濃度の予備処理媒質中でセルロース含有物
質を滅菌、軟化及び/又は膨潤させるために行なう。
0%W/Wの濃度の予備処理媒質中でセルロース含有物
質を滅菌、軟化及び/又は膨潤させるために行なう。
アルカリを用いる化学的予備処理を用いた場合には、部
分的脱すクニン及びヘミセルロース類やその他の含有成
分の可溶化が促進される。
分的脱すクニン及びヘミセルロース類やその他の含有成
分の可溶化が促進される。
又、予備処理操作はセルロース性炭水化物をオリゴ糖(
oligomeric 5accharide)を含有
する物質に部分加水分解させる。
oligomeric 5accharide)を含有
する物質に部分加水分解させる。
セルロース含有物質は一般にこのような予備処理を開始
するに先立って粒状化する。
するに先立って粒状化する。
粒状の形で用いる場合は、その粒状化物は約1乃至3m
mメツシュの範囲の平均粒度にすることができる。
mメツシュの範囲の平均粒度にすることができる。
繊維状の形で用いる場合には約2cmまでの繊維長を用
いることができる。
いることができる。
予備処理は、微生物が少なくとも5%DM以上の菌体(
biomass)を含む発酵生成物を予備処理された出
発物質から作り出すことができるような条件のもとで行
なう。
biomass)を含む発酵生成物を予備処理された出
発物質から作り出すことができるような条件のもとで行
なう。
予備処理は、又その出発物質のセルロース成分から10
0%DMの菌体を含む発酵生成物を作り出すことができ
るような条件をあまり超えない比較的温和な条件のもと
で行なう。
0%DMの菌体を含む発酵生成物を作り出すことができ
るような条件をあまり超えない比較的温和な条件のもと
で行なう。
このような結果を達成するための予備処理の実施の仕方
は、処理されるセルロース含有出発物質の性質に左右さ
れる。
は、処理されるセルロース含有出発物質の性質に左右さ
れる。
もしも、セルロース含有物質が例えばある種の紙パルプ
類、パルプ工場スラッジあるいは根菜作物等の場合のよ
うに発酵菌に対してそれほど強い抵抗性を示さない場合
には、滅菌するための、例えば常圧のもとで生蒸気を用
いて一時間加熱するといったような水性スラリーの形で
の加熱による熱的予備処理で充分である。
類、パルプ工場スラッジあるいは根菜作物等の場合のよ
うに発酵菌に対してそれほど強い抵抗性を示さない場合
には、滅菌するための、例えば常圧のもとで生蒸気を用
いて一時間加熱するといったような水性スラリーの形で
の加熱による熱的予備処理で充分である。
しかしながら、もしセルロース含有物質が発酵菌に対し
て非常に抵抗性が強くて相当量のヘミセルロース及びセ
ルロース両者を含有するが、発酵菌に対して大きい抑制
作用を示す成分が存在しない場合、例えば砂糖きび絞り
粕、きび殻及び麦藁のような収穫残滓等の場合には、例
えば苛性ソーダ水溶液等のアルカリ水溶液を用いる、例
えば1%(W/V)のNaOH濃度で約120℃におい
て20分間加熱するような条件での、あるいは水酸化ア
ンモニウム水溶液を用いる熱化学的予備処理が必要であ
る。
て非常に抵抗性が強くて相当量のヘミセルロース及びセ
ルロース両者を含有するが、発酵菌に対して大きい抑制
作用を示す成分が存在しない場合、例えば砂糖きび絞り
粕、きび殻及び麦藁のような収穫残滓等の場合には、例
えば苛性ソーダ水溶液等のアルカリ水溶液を用いる、例
えば1%(W/V)のNaOH濃度で約120℃におい
て20分間加熱するような条件での、あるいは水酸化ア
ンモニウム水溶液を用いる熱化学的予備処理が必要であ
る。
予備処理廃液は一般に発酵の間中予備処理されたセルロ
ース性物質と一緒に保持される。
ース性物質と一緒に保持される。
このように予備処理廃液を利用できることは重要であり
、これはこの廃液がセルロース含有物質から抽出される
種々の物質を含有することによる強い汚染能を除かれる
からである。
、これはこの廃液がセルロース含有物質から抽出される
種々の物質を含有することによる強い汚染能を除かれる
からである。
セルロース含有物質は、例えばある種の木材あるいは樹
脂の場合のように発酵菌に対して大きな抑制作用を示す
成分を含む場合があり、このような場合にはその予備処
理媒質は廃棄しなければならない。
脂の場合のように発酵菌に対して大きな抑制作用を示す
成分を含む場合があり、このような場合にはその予備処
理媒質は廃棄しなければならない。
しかしながら、一般にこのような廃棄物質は本発明の好
ましい具体例、即ちセルロース含有物質の主要源として
収穫残滓を用いるような場合には使用されない。
ましい具体例、即ちセルロース含有物質の主要源として
収穫残滓を用いるような場合には使用されない。
微生物の発酵は炭素栄養源の少なくとも一部としてのセ
ルロース含有物質と他の必須栄養源、即ち主として窒素
源としての動物***物との存在のもとで行われる。
ルロース含有物質と他の必須栄養源、即ち主として窒素
源としての動物***物との存在のもとで行われる。
この発酵のために選ばれる好気性の発酵条件は、用いる
微生物の種類に依存する。
微生物の種類に依存する。
農業廃棄物中の固有の微生物類は一般に病原性であり、
従ってこの発酵段階においては培養されない。
従ってこの発酵段階においては培養されない。
もしも発酵を固体セルロース含有物質の存在のもとで真
菌類を用いて行う場合には、液中発酵に適したスラリー
濃度、即ち固形物として約1乃至約3%W/Vの濃度を
用いることができるが、また約30%(W/W)までの
所望の如何なる濃度を用いることも可能である。
菌類を用いて行う場合には、液中発酵に適したスラリー
濃度、即ち固形物として約1乃至約3%W/Vの濃度を
用いることができるが、また約30%(W/W)までの
所望の如何なる濃度を用いることも可能である。
例えば、固体状発酵(solidstate ferm
entation)を約15乃至約30%Wyの総固形
分濃度において用いることも可能である。
entation)を約15乃至約30%Wyの総固形
分濃度において用いることも可能である。
発酵菌Chaetomium Cellulolyti
cumノための発酵条件は、約5乃至約8、好ましくは
約5乃至約7のpH値、約25°から約40℃、典型的
には約37℃の温度、及び典型的には1分間当り単位容
積の培地について1乃至2容積の流量(V/V/m )
で適用される滅菌された空気の使用を含む。
cumノための発酵条件は、約5乃至約8、好ましくは
約5乃至約7のpH値、約25°から約40℃、典型的
には約37℃の温度、及び典型的には1分間当り単位容
積の培地について1乃至2容積の流量(V/V/m )
で適用される滅菌された空気の使用を含む。
発酵培地中で用いられる動物***物は一般に糞及び尿を
含んでおり、直接又は適当な滅菌の後に用いられるか、
あるいは好ましくは先づ最初嫌気的に適当な条件のもと
で消化して、栄養分が微生物により良く利用されるよう
にする。
含んでおり、直接又は適当な滅菌の後に用いられるか、
あるいは好ましくは先づ最初嫌気的に適当な条件のもと
で消化して、栄養分が微生物により良く利用されるよう
にする。
例えば牛や豚のみならず人も含めた***物を嫌気的に消
化した場合には、溶解窒素栄養素及び揮発性脂肪酸を含
むスラッジが生ずる。
化した場合には、溶解窒素栄養素及び揮発性脂肪酸を含
むスラッジが生ずる。
別法として、動物***物は化学的に処理してセルロース
性物質及び殿粉質物質を放出させ、それによって化学的
に処理された動物***物が炭素栄養素及びその他の栄養
素をも提供するようにすることも可能である。
性物質及び殿粉質物質を放出させ、それによって化学的
に処理された動物***物が炭素栄養素及びその他の栄養
素をも提供するようにすることも可能である。
嫌気性スラッジはその′まま直接好気性発酵において利
用するか、あるいは相分離を行ってその液相を好気性発
酵に用いることも可能である。
用するか、あるいは相分離を行ってその液相を好気性発
酵に用いることも可能である。
上記嫌気性消化段階においては、メタンを含む削性ガス
も形成され、これは加熱用の燃料として用いることがで
きる。
も形成され、これは加熱用の燃料として用いることがで
きる。
その実施条件は、ガス発生速度及び生じたスラッジ中の
窒素の濃度が最大となるように調節する。
窒素の濃度が最大となるように調節する。
一般に動物***物は、好気性発酵培地においては炭素源
としての充分な量のセルロース含有物質と一緒に用いる
が、これは微生物に対する炭素及び窒素栄養素を慣用の
割合、典型的にはC:Nの重量比を10:1にするため
である。
としての充分な量のセルロース含有物質と一緒に用いる
が、これは微生物に対する炭素及び窒素栄養素を慣用の
割合、典型的にはC:Nの重量比を10:1にするため
である。
発酵過程の間、微生物は含まれる原料物質を利用して再
生し、その成長は所望の水準に達するまで、例えば約6
乃至24時間継続される。
生し、その成長は所望の水準に達するまで、例えば約6
乃至24時間継続される。
固体セルロース含有物質が存在する場合には、セルラー
ゼ酵素が発酵の間に作り出され、この酵素は発酵によっ
て利用されないま・で残存する全ての残余の固体セルロ
ース物質を軟化させて、それによってその消化可能性を
改善する傾向を示す。
ゼ酵素が発酵の間に作り出され、この酵素は発酵によっ
て利用されないま・で残存する全ての残余の固体セルロ
ース物質を軟化させて、それによってその消化可能性を
改善する傾向を示す。
従って、この発酵過程は予備処理を経ていないセルロー
ス含有物質を軟化させて、これを動物飼料中でより消化
されやすくするのに用いることができ、その生成物は約
10%DMまでの菌体を含有する。
ス含有物質を軟化させて、これを動物飼料中でより消化
されやすくするのに用いることができ、その生成物は約
10%DMまでの菌体を含有する。
発酵が終了した後、通常その固体相は水性相から分離さ
れる。
れる。
分離された固体相はそのまま使用することができ、ある
いは一般に約10%W/W以下、典型的には約8%W/
Wの低い湿分含有量まで乾燥してもよい。
いは一般に約10%W/W以下、典型的には約8%W/
Wの低い湿分含有量まで乾燥してもよい。
この固形生成物は組成はセルロース含有物質の最初の形
、及び達成された発酵の程度に左右される。
、及び達成された発酵の程度に左右される。
出発セルロース含有物質が固体相を含む場合には、固体
生成物は菌体及び未発酵のセルロース含有物質を含む。
生成物は菌体及び未発酵のセルロース含有物質を含む。
もし、出発セルロース含有物質全体が液体相で存在して
いる場合は、固体生成物は主に菌体よりなる。
いる場合は、固体生成物は主に菌体よりなる。
固体相セルロース含有出発物質の場合は、固体生成物は
少なくとも約5%DM、通常は約20%から約80%D
M、更に100%DMに達するまでの菌体を含有する。
少なくとも約5%DM、通常は約20%から約80%D
M、更に100%DMに達するまでの菌体を含有する。
約55%DM以上の菌体含有量の生成物は、反契動物の
みならず非反椙動物用の飼料としても用いることができ
るが、この値よりも少ない菌体含有量の生成物は主とし
て反蕩動物用の飼料として用いることができる。
みならず非反椙動物用の飼料としても用いることができ
るが、この値よりも少ない菌体含有量の生成物は主とし
て反蕩動物用の飼料として用いることができる。
本発明の方法によって得られる蛋白含有生成物は、後述
する実施例9の白色ハツカネズミの飼育実験によって非
反契動物、及び家畜のための飼料又は補助飼料として適
していることが見出されている。
する実施例9の白色ハツカネズミの飼育実験によって非
反契動物、及び家畜のための飼料又は補助飼料として適
していることが見出されている。
以下に、本発明を添付の図面を参照して更に詳細に説明
するが、添付の図面は農業廃棄物から動物用の蛋白含有
飼料を調製するための本発明の方法の好ましい一具体例
のフローシートを示す。
するが、添付の図面は農業廃棄物から動物用の蛋白含有
飼料を調製するための本発明の方法の好ましい一具体例
のフローシートを示す。
廃棄物処理系10は本質的に幾つかの互いに結合された
系、即ちライン14によって供給される動物***物及び
所望の場合にライン16によって供給される熱化学的に
予備処理された収穫残滓を用いる嫌気性消化装置12と
;ライン22によって供給される薬剤を用いてライン2
0より供給される収穫廃棄物及び残滓を処理してそのセ
ルロース含有物質を軟化し且つヘミセルロース類を熱化
学的に加水分解させるための予備処理装置18と;及び
予備処理装置18の中で形成され且つ固形分を一緒に含
むかあるいはこれを除いた溶液と、嫌気性消化装置12
から導かれ且つ固形分を一緒に含むかまたはこれを除い
た高栄養分の液体との混合物で微生物を培養するための
好気性発酵装置24とから成り、その際予備処理装置及
び消化装置からの物質は夫々ライン26及びライン28
によって準備調整槽30の中に送り込み、この中でこれ
らの物質を発酵装置24に送り込むに先立ってその温度
及びpH値の調節を行なう。
系、即ちライン14によって供給される動物***物及び
所望の場合にライン16によって供給される熱化学的に
予備処理された収穫残滓を用いる嫌気性消化装置12と
;ライン22によって供給される薬剤を用いてライン2
0より供給される収穫廃棄物及び残滓を処理してそのセ
ルロース含有物質を軟化し且つヘミセルロース類を熱化
学的に加水分解させるための予備処理装置18と;及び
予備処理装置18の中で形成され且つ固形分を一緒に含
むかあるいはこれを除いた溶液と、嫌気性消化装置12
から導かれ且つ固形分を一緒に含むかまたはこれを除い
た高栄養分の液体との混合物で微生物を培養するための
好気性発酵装置24とから成り、その際予備処理装置及
び消化装置からの物質は夫々ライン26及びライン28
によって準備調整槽30の中に送り込み、この中でこれ
らの物質を発酵装置24に送り込むに先立ってその温度
及びpH値の調節を行なう。
所望の場合には、動物***物は嫌気性消化装置12が操
作不能になったような場合に、これを滅菌して嫌気性消
化装置12へではなく、直接準備調整装置30に送り込
むことも可能である。
作不能になったような場合に、これを滅菌して嫌気性消
化装置12へではなく、直接準備調整装置30に送り込
むことも可能である。
発酵装置24の中での微生物の成長が所望の段階に達し
たならば、菌体を含有する固体相と液体相との混合物を
ライン32によって分離装置34に送り、こ・で液体相
及び固体相の分離を行ない、液体相は所望の場合は、ラ
イン36によって嫌気性消化装置12及び/又は1備処
理装置18にリサイクルする。
たならば、菌体を含有する固体相と液体相との混合物を
ライン32によって分離装置34に送り、こ・で液体相
及び固体相の分離を行ない、液体相は所望の場合は、ラ
イン36によって嫌気性消化装置12及び/又は1備処
理装置18にリサイクルする。
蛋白質の菌体を含有する固体物質はそのま・で用いるか
、又はライン38によって乾燥装置40に送り、こ・で
所望の湿分含量、即ち一般に6乃至10重量%まで乾燥
して、ライン42中に動物用飼料または動物用補助飼料
としての貯蔵又は直接使用に適した蛋白含有製品を供給
する。
、又はライン38によって乾燥装置40に送り、こ・で
所望の湿分含量、即ち一般に6乃至10重量%まで乾燥
して、ライン42中に動物用飼料または動物用補助飼料
としての貯蔵又は直接使用に適した蛋白含有製品を供給
する。
動物***物は発酵装置24の中で用いるに先立って嫌気
的に消化するのが好ましいが、このようにすることによ
って優れた結果が得られると同時に、副生メタンがライ
ン44の中で生成して、これが例えば予備処理装置18
や乾燥装置40用の加熱用燃料として貯蔵または利用で
きるからである。
的に消化するのが好ましいが、このようにすることによ
って優れた結果が得られると同時に、副生メタンがライ
ン44の中で生成して、これが例えば予備処理装置18
や乾燥装置40用の加熱用燃料として貯蔵または利用で
きるからである。
予備処理装置18中の酸加水分解からの残留固体相の一
部は、嫌気性消化装置12でガス生成を増大させるため
に用いることができ、残りは別のところで行なわれるア
ルカリ処理工程を経て反椙動物用の炭水化物飼料(ライ
ン46)を調製するのに用いることができる。
部は、嫌気性消化装置12でガス生成を増大させるため
に用いることができ、残りは別のところで行なわれるア
ルカリ処理工程を経て反椙動物用の炭水化物飼料(ライ
ン46)を調製するのに用いることができる。
真菌類を用いる場合は、化学的加水分解は希釈アルカリ
溶液、即ち典型的には1%濃度のNaOHを用い、12
1℃において20分間処理することによって部分加水分
解のみを行うことができる。
溶液、即ち典型的には1%濃度のNaOHを用い、12
1℃において20分間処理することによって部分加水分
解のみを行うことができる。
そのスラリーの全部は発酵装置24に送り込まれる。
添付の図面に関して上記した系は、連続的又は適当な周
期での、例えば24時間を1サイクルとするバッチ方式
で運転することが可能である。
期での、例えば24時間を1サイクルとするバッチ方式
で運転することが可能である。
このような周期的バッチ方式で行う場合は、嫌気性消化
装置12には間欠的に供給が行われ、同時に等量の消化
装置スラッジがライン28から抜き出され、好気性発酵
用の培地を調製するのに用いられる。
装置12には間欠的に供給が行われ、同時に等量の消化
装置スラッジがライン28から抜き出され、好気性発酵
用の培地を調製するのに用いられる。
同様に、発酵装置24での発酵期間の終りに約90%の
発酵装置内容物を取り出して次の工程に送り込むことが
できるが、残りの10%は次のバッチサイクルのための
接種材料として用いる。
発酵装置内容物を取り出して次の工程に送り込むことが
できるが、残りの10%は次のバッチサイクルのための
接種材料として用いる。
装置の運転停止あるいは供給量の変更を望む場合には、
廃棄物処理系10はその寸法デザインを考慮して別な形
状にすることも可能である。
廃棄物処理系10はその寸法デザインを考慮して別な形
状にすることも可能である。
このような変更は嫌気性消化装置の作動が故障した場合
に、未消化の動物***物を、補助的な栄養源として利用
することを可能にする。
に、未消化の動物***物を、補助的な栄養源として利用
することを可能にする。
以下に、本発明を実施例によって更に詳細に説明する。
実施例 1
この実施例は、牛の***物の嫌気的消化を説明する。
嫌気性消化装置に7.5%DMの濃度で牛の***物(糞
及び尿)を投入した。
及び尿)を投入した。
消化条件は、流入pH値6.4、温度39℃、消化槽p
H7,1及び平均滞留時間14日であった。
H7,1及び平均滞留時間14日であった。
14日間の運転の間にこの消化装置に毎日牛の***物ス
ラリーを供給し、消化槽中で実質的に一定量を保持する
ように適当な量を抜き出した。
ラリーを供給し、消化槽中で実質的に一定量を保持する
ように適当な量を抜き出した。
この2週間の運転期間の最後において、消化装置の状態
は安定化し、メタン60%、炭酸ガス30%、及び残り
が主として水素と窒素の化合物よりなる平均組成のガス
、及び嫌気性消化液中に平均して7.6g/lのTKN
(全ケルタール法窒素)並びに平均して1.3g /
1の揮発性脂肪酸(酢酸として測定して)が得られた
。
は安定化し、メタン60%、炭酸ガス30%、及び残り
が主として水素と窒素の化合物よりなる平均組成のガス
、及び嫌気性消化液中に平均して7.6g/lのTKN
(全ケルタール法窒素)並びに平均して1.3g /
1の揮発性脂肪酸(酢酸として測定して)が得られた
。
実施例 2
二の実施例は、アルカリ加水分解によるセルロースの予
備処理を記述する。
備処理を記述する。
切断したきび殻及び1%WNのNaOH溶液を固体/液
体の重量比1乃至10の比率で反応容器中に供給し、反
応容器の内容物を蒸気によって121℃に加熱してこの
温度に20分間保持した。
体の重量比1乃至10の比率で反応容器中に供給し、反
応容器の内容物を蒸気によって121℃に加熱してこの
温度に20分間保持した。
得られたスラリー混合物は可溶化されたヘミセルロース
の溶液と部分的に脱リグニンされた膨潤セルロース物質
とからなり、このものはある種の真菌類によって発酵可
能であった。
の溶液と部分的に脱リグニンされた膨潤セルロース物質
とからなり、このものはある種の真菌類によって発酵可
能であった。
実施例 3
この実施例は本発明の方法による発酵を記述する。
37℃、初期pH6,5、及ヒ空気導入量2v/v/m
の条件において液中発酵を用いてChaetomium
cellulolyticumを好気的に発酵させた。
の条件において液中発酵を用いてChaetomium
cellulolyticumを好気的に発酵させた。
その発酵培地は前記実施例1の牛***物の嫌気性消化液
と、実施例2の方法で作られたスラリーとの混合物より
なり、C:Nの割合は8:1であった。
と、実施例2の方法で作られたスラリーとの混合物より
なり、C:Nの割合は8:1であった。
14時間の発酵の後、その固体生成物は49%DMの菌
体を含有していた。
体を含有していた。
実施例 4
この実施例は豚の***物の嫌気性消化を記述する。
DM濃度で7%の豚の***物(糞、尿)を実施例1と同
様にして下記の条件、即ち流入pH値6.5、温度39
℃、消化槽pH値7、平均滞留時間8日の条件で嫌気性
消化装置に供給した。
様にして下記の条件、即ち流入pH値6.5、温度39
℃、消化槽pH値7、平均滞留時間8日の条件で嫌気性
消化装置に供給した。
14日後の安定化した状態の消化装置は、60%のメタ
ンよりなる排出ガス及びその嫌気性消化液中に窒素栄養
素2.8g/lを含有していた。
ンよりなる排出ガス及びその嫌気性消化液中に窒素栄養
素2.8g/lを含有していた。
実施例 5
牛の***物の嫌気性消化液の代りに実施例4の豚***物
の嫌気性消化液を用い、且つきび殻の代りに麦藁を用い
て、実施例3の実験を繰り返した。
の嫌気性消化液を用い、且つきび殻の代りに麦藁を用い
て、実施例3の実験を繰り返した。
21時間の発酵後、得られた固体生成物は56%DMの
菌体を含有していた。
菌体を含有していた。
実施例 に
の実施例は、加水分解用の薬品を必要としないセルロー
ス予備処理成分の使用について記述する。
ス予備処理成分の使用について記述する。
蒸気加熱されたアルカリ予備処理きび殻の代りに生蒸気
で121℃で20分間滅菌した1%濃度の紙パルプのス
ラリーを用いて実施例3の実験を繰り返した。
で121℃で20分間滅菌した1%濃度の紙パルプのス
ラリーを用いて実施例3の実験を繰り返した。
26時間の発酵の後、得られた固体生成物は60%DM
の菌体を含有していた。
の菌体を含有していた。
実施例 7
この実施例は、嫌気性消化による代りに動物***物を化
学的に処理する方法を記述する。
学的に処理する方法を記述する。
実施例2と同様にNaOHで加水分解されたきび殻と2
%W/VのH2SO4で100℃で1時間煮沸した豚の
***物との混合物よりなる発酵培地を用いて実施例3の
実験を繰り返した。
%W/VのH2SO4で100℃で1時間煮沸した豚の
***物との混合物よりなる発酵培地を用いて実施例3の
実験を繰り返した。
17時間の発酵の後に得られた固体生成物は38%DM
の菌体を含有していた。
の菌体を含有していた。
実施例 8
この実施例は、発酵培地として動物***物のみを用いる
方法を記述する。
方法を記述する。
1%W/VのNaOH溶液を用いて100℃で1時間煮
沸させた1%W/Vの固形分を含む豚***物のスラリー
よりなる発酵培地を用いて実施例7の実、験を繰り返し
た。
沸させた1%W/Vの固形分を含む豚***物のスラリー
よりなる発酵培地を用いて実施例7の実、験を繰り返し
た。
11時間の発酵の後に得られた固体生成物は72%DM
の菌体を含んでいた。
の菌体を含んでいた。
実施例 9
この実施例は、本発明の方法により得られた蛋白含有物
質の飼育実験成績について記述する。
質の飼育実験成績について記述する。
発酵製品(以下、「SCP」と略称する。
)は実施例5及び6の方法で調製し、スイス白色ハツカ
ネズミ (SWiss white m1ce)の飼育
実験に使用した。
ネズミ (SWiss white m1ce)の飼育
実験に使用した。
製品の特性を第1表に示す。食餌(diet)はスイス
白色ハツカネズミに対し、炭水化物基準で、蛋白質(N
X6,25)を9%含有させた。
白色ハツカネズミに対し、炭水化物基準で、蛋白質(N
X6,25)を9%含有させた。
カゼインを対照蛋白源として用い、10.20及び40
%の食餌蛋白質を与えるようにSCPでカゼインを置換
した。
%の食餌蛋白質を与えるようにSCPでカゼインを置換
した。
食餌には全て0.35%のd1メチオニンを補充した。
食餌組成を第2表に示す。
飼育実験の間、動物は個々のおりに入れて、食餌及び水
に自由に接近できるようにした。
に自由に接近できるようにした。
飼育期間は5乃至25日間とした。
飼育実験結果を第3表に示す。
第3表の結果から、食餌中へ20%まで使用された実施
例5及び6の製品は、動物へ良好な成績を示す満足な蛋
白質材料であることが明らかである。
例5及び6の製品は、動物へ良好な成績を示す満足な蛋
白質材料であることが明らかである。
又実験の間、病理的な異状は全く認められなかった。
以上の明細書の記述を総括するならば、本発明は有用な
製品をつくり出すことのできる廃棄物利用方法を提供す
るものであり、また本発明の範囲内で多くの変法が可能
である。
製品をつくり出すことのできる廃棄物利用方法を提供す
るものであり、また本発明の範囲内で多くの変法が可能
である。
添付の図面は本発明の方法を実施するための装置のフロ
ーシートを示す。 10・・・・・・廃棄物処理系、12・・・・・・嫌気
性消化装置、24・・・・・・好気性発酵装置、30・
・・・・・準備調整槽、34・・・・・・固形分分離装
置、40・・・・・・乾燥装置、18・・・・・・熱化
学的予備処理装置。
ーシートを示す。 10・・・・・・廃棄物処理系、12・・・・・・嫌気
性消化装置、24・・・・・・好気性発酵装置、30・
・・・・・準備調整槽、34・・・・・・固形分分離装
置、40・・・・・・乾燥装置、18・・・・・・熱化
学的予備処理装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 発酵により蛋白含有物質を製造するに当り、該発酵
をカエトミウムセルロリチクム (Chaetomium cellulolyticu
m)菌を用い、固体セルロース含有物質及び該発酵のた
めの必須栄養源として動物***物の存在のもとで行うこ
とを特徴とする蛋白含有物質の製造方法。 2 前記動物***物が発酵に用いるに先立って嫌気的に
消化され、且つ好ましくは糞及び尿を含有している特許
請求の範囲第1項記載の製造方法。 3 前記動物***物が化学的に予備処理され、且つ化学
的に予備処理された動物***物がセルロース含有物質の
少なくとも一部を供給する特許請求の範囲第1項記載の
製造方法。 4 前記セルロース含有物質が少なくとも部分的に、非
処理の固体セルロース含有物質の形で存在する特許請求
の範囲第1〜第3項のいずれか一つの項に記載の製造方
法。 5 前記セルロース含有物質が少なくとも部分的に、部
分加水分解された固体のセルロース含有物質の形で存在
している特許請求の範囲第1〜第3項のいずれか一つの
項に記載の製造方法。 6 前記部分加水分解で生成される水溶液相が発酵媒体
中に含まれている特許請求の範囲第5項記載の製造方法
。 7 前記セルロース含有物質が穀物の草藁、絞り粕また
はさび殻のような穀物残滓である特許請求の範囲第1〜
第6項のいずれか一つの項に記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7903151 | 1979-01-30 | ||
GB7903151-2B78 | 1979-01-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55104862A JPS55104862A (en) | 1980-08-11 |
JPS5953014B2 true JPS5953014B2 (ja) | 1984-12-22 |
Family
ID=10502812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55008381A Expired JPS5953014B2 (ja) | 1979-01-30 | 1980-01-29 | 蛋白含有物質の製造方法 |
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BR (1) | BR8000274A (ja) |
CA (1) | CA1129709A (ja) |
CS (1) | CS214820B2 (ja) |
CU (1) | CU35222A (ja) |
GB (1) | GB2041403B (ja) |
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IT (1) | IT1129682B (ja) |
OA (1) | OA06448A (ja) |
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