JP2008199943A

JP2008199943A - サイレージ添加剤及びこれを用いてなるサイレージの製造方法

Info

Publication number: JP2008199943A
Application number: JP2007038824A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Goto; 正和後藤; Daisuke Yokoi; 大輔横井
Original assignee: Mie University NUC
Current assignee: Mie University NUC
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】
品質が優れ、消化率の高いサイレージを安価に得るために開発されたサイレージ添加剤として、アミノ酸発酵副生液を用いることを特徴とするサイレージ添加剤がある。しかし、公知のサイレージ添加剤は、アミノ酸発酵副生液の種類や脱塩処理の有無等に依存してその効果が異なった。また、サイレージの製造に際して添加剤の消費量が多大であった。本発明は、それらの問題点を解決することができるサイレージ添加剤、及びサイレージの製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】
すなわち、アミノ酸発酵副生液からなるサイレージ添加剤において、当該添加剤中の成分を調製してなるサイレージ添加剤をサイレージ原料の全体へ均一に、又は一部分へ添加することにより前記課題を解決する。
【選択図】図４

Description

本発明は、サイレージ用原料に添加する添加剤、及びこれを用いてなる家畜の飼料として有用なサイレージの製造方法に関する。

畜産現場において、反芻家畜、豚及び家禽の飼料としてサイレージが用いられている。サイレージは、牧草等を密閉容器に封入して嫌気状態にし、乳酸発酵させることによって、製造される。品質が優れ、消化率の高いサイレージを安価に得るために、種々のサイレージ添加剤及びサイレージ製造方法が開発されている。

例えば、アミノ酸発酵副生液を用いることを特徴とするサイレージ添加剤及びサイレージ製造方法が再公表特許ＷＯ２００４／０７１２０９号に開示されている。

しかし、上記文献に記されている添加剤の効果は、アミノ酸発酵副生液の種類や脱塩処理の有無等に依存して異なるという欠点があった。
また、サイレージの製造には大規模な設備が必要となる。比較的小型のロールベールサイレージとした場合でも、重量は250〜400kg、直径は1.0〜1.5mになる。そのため、従来の方法では、原料へのサイレージ添加剤の混合撹拌に係る労働やサイレージ添加剤の多大な消費が大きな問題となっていた。

再公表特許ＷＯ２００４／０７１２０９号公報

本発明が解決しようとする課題は、上述の公知の技術が抱える諸問題を解決するために、どのようなアミノ酸の発酵副生液であっても一定の効果を発現するサイレージ添加剤、並びにその添加量及び労働負荷の少ないサイレージの製造方法を提供することである。

発明者は、上記課題を解決するため、アミノ酸発酵副生液からなるサイレージ添加剤において、当該添加剤中の成分を調整することを特徴とするサイレージ添加剤を提供する。

調整される成分は、微生物発酵に用いられるビタミン、糖、ミネラル、全アニオン、全カチオン及び窒素成分並びに各種アミノ酸を精製する塩析過程で用いる成分の中の少なくとも一種であることを特徴とする。

調整される成分は、全窒素、全遊離アミノ酸、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、硫酸イオン、塩化物イオン、リン酸イオン、還元糖及び全糖の中の少なくとも一種であることを特徴とする。

アミノ酸発酵副生液は、核酸、グルタミン酸、リジン、フェニルアラニン、スレオニン等のアミノ酸等微生物発酵による過程で排出される副生液、又は植物性タンパク質の加水分解過程で排出されるロイシン、チロシン等の副生液の中から、少なくとも一種を含むものであることを特徴とする。

次に、当該のサイレージ添加剤を、サイレージ用原料の一部分へ添加することを特徴とするサイレージの製造方法である。

当該のサイレージ添加剤を、サイレージ用原料の全体へ均一に添加することを特徴とするサイレージの製造方法である。

また、当該のサイレージ添加剤の添加量は、サイレージ用原料の重量あたり、０．２〜１０重量％の範囲内にあることを特徴とする。

本発明によれば、アミノ酸発酵副生液の種類や脱塩処理の有無等に依存せず、サイレージ品質を改善するとともにその二次発酵を抑制し、消化性を改善し、かつ栄養素の付与も兼ね備えた家畜に有用なサイレージを、簡便かつ大量に製造することができる。

本発明に供するサイレージ用原料としては、各種の牧草、野草等の粗飼料、トウモロコシ等の飼料作物、ムギ類等の濃厚飼料、稲わら若しくは魚類アラ等の農林水産副産物、豆腐粕、サツマイモ澱粉粕、ジャガイモ澱粉粕、若しくは焼酎粕等の食品製造副産物、外食産業や食品流通業界から排出される残渣等又はそれらの少なくとも一種を含む混合飼料が挙げられる。

本発明において使用するアミノ酸発酵副生液は、核酸、グルタミン酸、リジン、フェニルアラニン又はスレオニン等のアミノ酸の微生物発酵による過程で排出される副生液、又は植物性タンパク質の加水分解過程で排出されるロイシン、チロシン等の副生液の中から、少なくとも一種を含む液及びそれを脱塩濃縮したときに生じる液である。

上記のアミノ酸発酵副生液には、アミノ酸の他、窒素、ミネラル、糖類、有機酸等が含まれる。また、アミノ酸発酵副生液をサイレージ用原料に添加する際に、糖類及び／又は乳酸菌を含有させることもできる。

上記のアミノ酸発酵副生液をサイレージ用原料の全体へ均一に又はサイレージ用原料の一部分へ添加する。サイレージ用原料は、固定式或いは可動式サイロ又は合成樹脂性サイレージバッグに封入する。アミノ酸発酵副生液等が添加されたサイレージ用原料は約４０日間嫌気的に発酵させることにより良質なサイレージとなり、長期間の貯蔵が可能となる。なお、サイレージを封入する形態、発酵に要する日数等は上記のものに限定されない。

以下に本発明の好適な一実施の形態を実施例によって説明するが、本発明の技術的範囲は下記の実施形態によって限定されるものでなく、その要旨を変更することなく様々に改変して実施することができる。
（実施例１：異なるアミノ酸の発酵副生液添加による各種サイレージの発酵品質及び飼料特性の改善効果試験）
イタリアンライグラス、トウモロコシ、大麦ホールクロップ、又は飼料イネホールクロップを約2cmに切断したものをサイレージ原料とした。各サイレージ原料に、微生物発酵による核酸、又はグルタミン酸、リジン、フェニルアラニン、若しくはスレオニン等のアミノ酸の製造過程で排出されるアミノ酸発酵副生液を原料重当たり0.2、0.5、1、2、3、5又は10% v/w 添加して攪拌した。次に該アミノ酸発酵副生液を添加したサイレージ原料約550gを1リットル容ボトルに入れて密封して室温下で40日間貯蔵することにより、サイレージを調製した。また、対照区としてアミノ酸発酵副生液無添加サイレージを調製した。供試したアミノ酸発酵副生液の種類と添加量、及び脱塩処理の有無に依存して添加された主要成分量の詳細を表１に示した。なお、各主要成分の添加量は、核酸、又はグルタミン酸、リジン、フェニルアラニン若しくはスレオニン等の各種アミノ酸発酵副生液の添加量から高い精度で算出できる（表２）。

まず、アミノ酸発酵副生液を添加したサイレージ及び無添加サイレージのｐＨ、乾物損失率（サイレージ調製過程でサイレージ微生物の分解によって失われるサイレージ用原料の乾物量）、乳酸含量、アンモニア態窒素含量、全窒素含量、中性デタージェント繊維（NDF）含量、乾物消化率、NDF消化率等を比較し、アミノ酸発酵副生液の添加の効果を調査した。サイレージの発酵品質及び飼料特性に関する調査項目のうち、アミノ酸発酵副生液の添加は、乳酸含量、NDF消化率、乾物消化率等を高めること、NDF含量および乾物損失率を低下させることが確認された（図１）。

次に、アミノ酸発酵副生液の各主要成分による発酵品質及び飼料特性の改善効果を調査した。全窒素、カリウム、カルシウム、マグネシウム、全カチオン、硫酸イオン、全アニオン及び還元糖等は、サイレージの乳酸含量等を高めて発酵品質を改善し、NDF含量を低下させて乾物消化率及びNDF消化率等を改善することが確認された（表３）。さらに、アミノ酸発酵副生液の各主要成分の最も好ましい添加量は、サイレージ新鮮重量1kg当たり、全窒素約6g、カリウム約2g、カルシウム約30mg、マグネシウム約80mg、硫酸イオン約20mg、全カチオン約3g、全アニオン約2g、及び還元糖約400mgであることが確認された（表４）。従って、各主要成分の添加量が前記の値になるように成分を調製したアミノ酸発酵副生液を原料に添加することにより、サイレージ発酵品質及び飼料特性を改善することができる。

（実施例２：ｐＨを調整したアミノ酸発酵副生液添加によるイタリアンライグラスサイレージの発酵品質及び飼料特性の改善効果試験）
イタリアンライグラスを長さ約2cmに切り、サイレージ原料とした。微生物発酵によるグルタミン酸、リジン、フェニルアラニン若しくはスレオニン等のアミノ酸の製造過程で排出されるアミノ酸発酵副生液又はシリオナル（リジン発酵副生液とスレオニン発酵副生液を混合した液）のｐＨを水酸化ナトリウム又は硫酸を用いて1、3、5、7又は9に調整した。このようにｐＨを調整したアミノ酸発酵副生液をサイレージ原料の重量当たり3% v/w となるように添加して攪拌した。次に、各アミノ酸発酵副生液処理を行った原料約550gをプンゼンバルブ付き1リットル容ボトルに密封し、室温下で40日間貯蔵した。貯蔵後、開封直後のイタリアンライグラスサイレージ50 gを蒸留水500 mlに浸漬し、ミキサーで粉砕した後、二重ガーゼで回収したろ液を用い、pH、有機酸、NH₃-N等を測定した。また、60℃の通風乾燥機で乾燥させた試料を用いて、NDF含量とin situ乾物消化率を測定した。また、対照区としてアミノ酸発酵副生液無添加のサイレージを調製した。

ｐＨを調整したアミノ酸発酵副生液を添加したイタリアンライグラスサイレージにおいて乳酸生成の促進、酪酸生成の抑制、NDF含量の減少、及びin situ乾物消化率の上昇が確認された（表５）。

（実施例３：アミノ酸発酵副生液をサイレージ原料の重量あたり0.5〜3% v/w の範囲で添加したトウモロコシホールクロップサイレージの発酵品質及び飼料特性の改善効果試験）
スレオニン発酵副生液とリジン発酵副生液を適量に混合したアミノ酸発酵副生液をサイレージ原料の重量あたり0.5、1、2又は3% v/w となるように添加して攪拌し、トウモロコシホールクロップを原料草としてロールベールサイレージ調製試験を実施した。また、対照区としてアミノ酸発酵副生液を添加せずにサイレージを調製した。

当該のアミノ酸発酵副生液をサイレージ原料の新鮮重量当り0.5、1、2又は3% v/w 添加したトウモロコシホールクロップサイレージにおいて、乳酸生成の促進、酪酸生成の抑制、及び乾物消化率の上昇が確認された（表６）。

（実施例４：アミノ酸発酵副生液をサイレージ原料の重量あたり0.5〜3% v/w の範囲で添加したイタリアンライグラスサイレージの発酵品質及び飼料特性の改善効果試験）
イタリアンライグラスを刈取り、長さ約2cmに切ってサイレージ原料とした。該サイレージ原料に対して、アミノ酸発酵副生液をpH 7に調整したものを、サイレージ原料の重量に対して0.5、1又は3% v/w となるように添加した。アミノ酸発酵副生液は、グルタミン酸、リジン、フェニルアラニン若しくはスレオニンの発酵副生液又はシリオナル（リジン発酵副生液とスレオニン発酵副生液を混合した液）を用いた。次に、各処理からの原料約550gをプンゼンバルブ付き1リットル容ボトル３本ずつに密封し、室温下で40日間貯蔵した。貯蔵後、開封直後のイタリアンライグラスサイレージ50g を蒸留水500 mlに浸漬し、ミキサーで粉砕した後、二重ガーゼで回収したろ液を用い、pH、有機酸、NH₃-N等を測定した。また、60℃の通風乾燥機で乾燥させた試料を用いて、NDF含量とin situ乾物消化率を測定した。
また、対照区としてアミノ酸発酵副生液無添加のイタリアンライグラスサイレージを調製した。

当該のアミノ酸発酵副生液をサイレージ原料の新鮮重量当り0.5、1又は3% v/w となるように添加したイタリアンライグラスサイレージにおいて、乳酸生成の促進、酪酸生成の抑制、NDF含量の減少、及びin situ乾物消化率の上昇が確認された（表７）。

（実施例５：アミノ酸発酵副生液の部分添加によるエン麦サイレージの発酵品質及び飼料特性の改善効果試験）
ウィンドロウ（90cm幅 x 45cm高さ、2.17kg/m)に集草したエン麦において、グルタミン酸発酵副生液を添加してロールベールサイレージを調製する試験を実施した。ロールベールサイロにおける部分添加（例えば液の噴霧等）の一例として、ロールベールサイロ（成型後の重量約300kg）の成形開始後、50kg程度になった状態のものに添加した場合について、図２に示した。また、対照区としてグルタミン酸発酵副生液無添加サイレージを調製した。

ロールベールサイロ内の有機酸（乳酸、酢酸、及び酪酸）生成量について、表層、中層、及び芯層の各々に対して上部、中部、及び下部の３地点の計９地点において調査した。調査した地点を図３に示した。

グルタミン酸発酵副生液を添加部分の新鮮重量当り0.5% v/w 添加したロールベールサイレージの外層及び内層の上部、中部、及び下部のいずれの地点においても、乳酸生成が促進されること、酢酸及び酪酸生成が抑制されることが確認された。すなわち、グルタミン酸発酵副生液の部分添加がロールベールサイロ全体の発酵品質の改善に有効であることが確認された（図４）。

グルタミン酸発酵副生液を添加部分の新鮮重量当り1、2又は3% v/w 添加したいずれのロールベールサイレージにおいても、ロールベール１個当りのグルタミン酸発酵副生液の添加量及び添加濃度を、ロールベール全体に添加した場合の約６分の１に抑制でき、当該副生液の消費量において、大きな改善が認められた（図５）。また、添加費用、及び全体に添加した場合を１００とした作業労働性においても部分添加による改善効果が確認された（図６）。

アミノ酸発酵副生液を添加したサイレージにおいて、改善効果が認められるサイレージ品質項目である。アミノ酸発酵副生液を一部分に添加したロールベールサイロの写真である。ロールベールサイロ内において、有機酸生成量を調査した部分を示す図である。ロールベールサイロ内の有機酸生成量である。アミノ酸発酵副生液を、ロールベールサイロの全体に均一添加した場合とある一部分に添加した場合のロール当たり添加量及び添加濃度である。アミノ酸発酵副生液を、ロールベールサイロの全体に均一添加した場合とある一部分に添加した場合の添加コスト及び作業労働性である。

Claims

アミノ酸発酵副生液からなるサイレージ添加剤において、当該添加剤中の成分を調整してなることを特徴とするサイレージ添加剤。
調整される成分は、微生物発酵に用いられるビタミン、糖、ミネラル、全アニオン、全カチオン及び窒素成分並びに各種アミノ酸を精製する塩析過程で用いる成分の中の少なくとも一種であることを特徴とする請求項１記載のサイレージ添加剤。
調整される成分は、全窒素、全遊離アミノ酸、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム、硫酸イオン、塩化物イオン、リン酸イオン、還元糖及び全糖の中の少なくとも一種であることを特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載のサイレージ添加剤。
アミノ酸発酵副生液は、核酸、グルタミン酸、リジン、フェニルアラニン、スレオニン等アミノ酸等微生物発酵による過程で排出される副生液、又はロイシン、チロシン等植物性タンパク質の加水分解過程で排出される副生液の中の、少なくとも一種を含むものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のサイレージ添加剤。
請求項１〜４のいずれかに記載のサイレージ添加剤を、サイレージ用原料の一部分へ添加することを特徴とするサイレージの製造方法。
請求項１〜４のいずれかに記載のサイレージ添加剤を、サイレージ用原料の全体へ均一に添加することを特徴とするサイレージの製造方法。
サイレージ添加剤の添加量は、サイレージ用原料の重量あたり、０．２〜１０重量％の範囲内にあることを特徴とする請求項５及び６のいずれかに記載のサイレージの製造方法。