JP2009261374A - Livestock feed, and method for producing and using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は特定の微生物を用いて発酵処理することにより得られる家畜用飼料、その製造方法に関する。また、その家畜用飼料に使用方法において、該家畜用飼料を家畜に与えることにより、家畜から得られる排泄物中の微生物叢を調整する方法に関する。 The present invention relates to a livestock feed obtained by fermentation treatment using a specific microorganism, and a method for producing the same. The present invention also relates to a method for adjusting the microbial flora in excreta obtained from livestock by providing the livestock feed to livestock in a method of using the livestock feed.
現在日本において、例えば食品製造業、食品流通業、及び外食産業からは、大量の食品残渣、例えば食品製造副産物及び余剰食品が廃棄されている。その食品残渣の多くは、焼却又は埋め立て処理されているのが現状である。そこで、従来より、資源の有効活用の観点から、食品残渣を食品循環資源として飼料化又は肥料化する方法が検討されている。例えば、国内において消費される飼料原料の殆どは、輸入に頼っているのが現状であり、食品残渣を飼料化する方法は、飼料自給率の向上を図ることができると期待されている。またさらには、食品残渣の有効利用は、環境付加の低減を図ることもできると期待されている。近年では、そのような食品残渣を飼料原料として加工処理されたリサイクル飼料のことをエコフィード(ECOFEED)(登録商標:社団法人配合飼料供給安定機構)という言葉で表現し、使用されることも多くなってきた。 Currently, in Japan, for example, a large amount of food residues, such as food production by-products and surplus food, are discarded from the food manufacturing industry, the food distribution industry, and the restaurant industry. Most of the food residues are currently incinerated or landfilled. Therefore, conventionally, from the viewpoint of effective use of resources, methods for converting food residues into feed or fertilizer as food circulation resources have been studied. For example, most feed raw materials consumed domestically depend on imports, and the method of converting food residues into feed is expected to improve the feed self-sufficiency rate. Furthermore, it is expected that effective use of food residues can reduce environmental impact. In recent years, recycled feeds that have been processed from such food residues as feed ingredients are often expressed and used in terms of Ecofeed (registered trademark: Compound Feed Stabilization Organization). It has become.
しかしながら、エコフィードの原料となる食品残渣は、水分量が多く、そのまま飼料として再利用することは、飼料の安全性及び保存安定性の観点から好ましくない。そのため、食品残渣に対し腐敗及び臭気の発生を防止するための処理を施す必要がある。従来より、様々な技術によって食品残渣から飼料化処理が行われている。例えば食品残渣の乾燥技術としては、例えば油温減圧脱水乾燥方式、ボイル乾燥方式、及び高温乾燥方式が開発されている。しかしながら、これらいずれの方式であっても、処理に非常に大きなエネルギーコストがかかるという問題があった。 However, the food residue that is the raw material for the eco-feed has a large amount of water, and it is not preferable to reuse it as a feed as it is from the viewpoint of the safety and storage stability of the feed. Therefore, it is necessary to perform a process for preventing the occurrence of rot and odor on the food residue. Conventionally, feed processing is performed from food residues by various techniques. For example, as a technique for drying food residues, for example, an oil temperature vacuum dehydration drying method, a boil drying method, and a high temperature drying method have been developed. However, any of these methods has a problem that a very large energy cost is required for processing.
そのような問題を解決するために、従来より特許文献1,2に開示されるように、食品残渣に微生物を添加した後、発酵処理と乾燥処理を組み合わせて実施する方法が知られている。かかる方法により、処理に必要なエネルギーコストの低減を図ることができる。特許文献1は、車載型生ごみ処理装置による生ごみの飼料化技術が開示されている。特許文献1の飼料化技術では、移動式の車載型生ごみ処理装置を用いて、生ゴミに微生物を添加して発酵及び乾燥処理する方法が開示されている。また、特許文献2は、発酵槽内で有機廃棄物としての有機物を発酵及び乾燥させる飼料化技術が開示されている。特許文献2の飼料化技術は、特定の床材で作られた床部、該床部に設けられた空気通路、及びロータリー型回転刃を備える発酵装置で床部上に配された有機物の切り返しと移動を同時に行い、有機物を発酵させながら乾燥処理する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献1,2に開示される方法は、未だなお飼料化処理の完了までに多くのエネルギーを必要とするためさらにエネルギーコストの低減を図る必要があった。また、飼料原料を完全に飼料化するには、長時間を要する場合があるといった問題があった。さらに、上記方法により得られた飼料は、過発酵等が原因で残存する総エネルギー(Gross Energy)及び栄養価が低下する場合があるという問題もあった。 However, since the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 still require a lot of energy until the feed conversion process is completed, it is necessary to further reduce the energy cost. In addition, there is a problem that it may take a long time to completely convert the feed material into feed. Furthermore, the feed obtained by the above method also has a problem that the total energy (Gross Energy) and nutritional value may be reduced due to overfermentation or the like.
そこで、本発明は、本発明者らの鋭意研究の結果、飼料化原料から飼料を得る工程において、バチルス属の微生物及びジオバチルス属の微生物から選ばれる少なくとも一種を使用することにより上記課題が解決されることを見出したことによりなされたものである。 Therefore, the present invention has solved the above problems by using at least one selected from the group consisting of Bacillus microorganisms and Geobacillus microorganisms in the process of obtaining feed from feed raw materials as a result of diligent research by the present inventors. It was made by finding out.
その目的とするところは、飼料化原料から飼料を得る工程において、エネルギーコストの低減を図ることができる家畜用飼料、その製造方法及びその使用方法を提供することにある。 The object is to provide a livestock feed, a method for producing the same, and a method for using the same that can reduce the energy cost in the step of obtaining the feed from the feed raw material.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の家畜用飼料は、飼料原料にバチルス属の微生物及びジオバチルス属の微生物から選ばれる少なくとも1種の微生物が配合され、発酵処理されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the livestock feed according to claim 1 has been fermented by mixing at least one microorganism selected from microorganisms belonging to the genus Bacillus and microorganisms belonging to the genus Geobacillus into the feed material. It is characterized by.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の家畜用飼料において、前記ジオバチルス属の微生物が、ジオバチルス・サーモデニトリフィカンス及びジオバチルス・カルドキシルオシリチカスから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the feed for livestock according to claim 1, wherein the microorganism of the genus Geobacillus is at least one selected from Geobacillus thermodeniticus and Geobacillus cardoxyl osiriticus It is characterized by that.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の家畜用飼料において、前記家畜用飼料の総エネルギー(Gross Energy)は、乾物中において発酵処理前の飼料原料の総エネルギーに対し、60%以上有していることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the livestock feed according to claim 1 or 2, wherein the total energy of the livestock feed is the total energy of the feed raw material before fermentation treatment in dry matter. On the other hand, it is characterized by having 60% or more.
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の家畜用飼料において、さらに、多糖類分解酵素を含有することを特徴とする。
請求項5に記載の発明の家畜用飼料の製造方法は、飼料原料、並びにバチルス属の微生物及びジオバチルス属の微生物から選ばれる少なくとも1種の微生物を混合し、発酵処理することを特徴とする。
The invention according to claim 4 is characterized in that the feed for livestock according to any one of claims 1 to 3 further contains a polysaccharide-degrading enzyme.
The method for producing livestock feed of the invention according to claim 5 is characterized in that the feed raw material, at least one microorganism selected from microorganisms of the genus Bacillus and microorganisms of the genus Geobacillus are mixed and fermented.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の家畜用飼料の製造方法において、前記ジオバチルス属の微生物が、ジオバチルス・サーモデニトリフィカンス及びジオバチルス・カルドキシルオシリチカスから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the method for producing livestock feed according to claim 5, wherein the microorganism of the genus Geobacillus is at least one selected from Geobacillus thermodeniticus and Geobacillus cardoxyl osiriticus. It is a seed.
請求項7に記載の発明は、請求項5又は請求項6に記載の家畜用飼料の製造方法において、前記発酵処理は、前記家畜用飼料の総エネルギー(Gross Energy)が、乾物中において発酵処理前の飼料原料の総エネルギーに対し、60%以上有している段階で終了させることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the method for producing livestock feed according to claim 5 or claim 6, wherein the fermentation treatment is carried out in such a way that the total energy of the feed for livestock (Gross Energy) is fermented in dry matter. It ends at the stage which has 60% or more with respect to the total energy of the previous feed raw material.
請求項8に記載の発明は、請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の家畜用飼料の製造方法において、前記発酵処理は、前記家畜用飼料の含水率が40%未満となった段階で終了させることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the method for producing livestock feed according to any one of claims 5 to 7, wherein the water content of the feed for livestock is less than 40% in the fermentation process. It is characterized in that it is terminated at the stage.
請求項9に記載の発明は、請求項5から請求項8のいずれか一項に記載の家畜用飼料の製造方法において、さらに、多糖類分解酵素を混合して発酵処理することを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項5から請求項9のいずれか一項に記載の家畜用飼料の製造方法において、前記発酵処理は、撹拌機能及び送風機能を有する密閉式発酵処理装置、車載型密閉発酵処理装置、レーン式発酵処理装置、並びにピット式発酵処理装置から選ばれる少なくとも一種を用いて行われることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is characterized in that, in the method for producing livestock feed according to any one of claims 5 to 8, a polysaccharide-degrading enzyme is further mixed and fermented. .
Invention of Claim 10 is the manufacturing method of the feed for livestock as described in any one of Claim 5-9. WHEREIN: The said fermentation process is a closed-type fermentation processing apparatus which has a stirring function and a ventilation function, It is carried out using at least one selected from a vehicle-mounted closed fermentation treatment apparatus, a lane type fermentation treatment apparatus, and a pit type fermentation treatment apparatus.
請求項11に記載の発明の家畜用飼料の使用方法は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の家畜用飼料の使用方法において、前記家畜用飼料を家畜に与えることにより、家畜から得られる排泄物中の微生物叢を調整することを特徴とする。 The method for using the livestock feed according to claim 11 is the method for using livestock feed according to any one of claims 1 to 4, wherein the livestock feed is given to livestock. It is characterized by adjusting the microflora in excreta obtained from livestock.
本発明によれば、飼料化原料から飼料を得る工程において、エネルギーコストの低減を図ることができる家畜用飼料、その製造方法及びその使用方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the process of obtaining a feed from a feed raw material, the feed for livestock which can aim at reduction of energy cost, its manufacturing method, and its usage method can be provided.
以下、本発明の家畜用飼料の製造方法を具体化した実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の家畜用飼料は、飼料原料にバチルス属の微生物及びジオバチルス属の微生物から選ばれる一種を配合して、飼料原料を高温発酵処理によって飼料化することにより得られる。飼料原料にさらに多糖類分解酵素を含有して発酵処理を行ってもよい。
Hereinafter, the embodiment which materialized the manufacturing method of livestock feed of the present invention is described in detail.
The livestock feed of this embodiment is obtained by blending a feed raw material with one kind selected from a Bacillus microorganism and a Geobacillus microorganism and converting the feed raw material into a feed by high-temperature fermentation treatment. The feed raw material may further contain a polysaccharide-degrading enzyme to perform a fermentation treatment.
本実施形態において使用される飼料原料は、家畜の栄養源となる繊維性多糖類を含んだものであれば特に限定されない。例えば、有機物資源の有効活用の観点から好ましくは、食品製造業、食品流通業、及び外食産業において廃棄される食品残渣、例えば食品製造副産物及び余剰食品等を利用することができる。食品製造副産物としては、例えば、生おから、醸造副産物、及び果実の搾汁残渣が挙げられる。醸造副産物としては、例えば酒粕、焼酎粕、ビール粕、及び味醂粕が挙げられる。その中でも、栄養価及び製造コストの観点から、産業廃棄物及び一般廃棄物として大量に且つ安価に入手可能な生おからがより好ましく用いられる。飼料原料中の水分含有率は、特に限定されないが、水分過多となり発酵処理中における通気性を確保することができない場合、飼料原料となりうる有機質繊維材料を添加することにより、飼料原料の水分含有率を調整してもよい。 The feed raw material used in this embodiment is not particularly limited as long as it contains a fibrous polysaccharide that serves as a nutrient source for livestock. For example, from the viewpoint of effective use of organic resources, food residues discarded in the food manufacturing industry, food distribution industry, and restaurant industry, such as food manufacturing by-products and surplus foods, can be used. Examples of food production by-products include raw okara, brewing by-products, and fruit juice residue. Examples of brewing by-products include sake lees, shochu, beer lees, and miso. Among these, from the viewpoint of nutritional value and production cost, raw okara that can be obtained in large quantities and at low cost as industrial waste and general waste is more preferably used. The water content in the feed material is not particularly limited, but if the water content is excessive and air permeability cannot be ensured during the fermentation process, the water content of the feed material can be increased by adding an organic fiber material that can be used as a feed material. May be adjusted.
バチルス属の微生物及びジオバチルス属の微生物は、通常、グラム染色陽性、及び芽胞形成能を有し、好気的エネルギー代謝も可能な通性嫌気性細菌である。また、常温(20℃)〜90℃の範囲で増殖可能な微生物であり、飼料原料を発酵工程において高温域(約50〜90℃の温域)へ導くために必要な微生物である。バチルス属の微生物及びジオバチルス属の微生物としては、例えば、バチルス・アルヴェイ(B. alvei)、バチルス・アミロリチカス(B. amylolyticus)、バチルス・アゾトフィクサンス(B. azotofixans)、バチルス・サーキュランス(B. circulans)、バチルス・グルカノリチカス(B. glucanolyticus)、バチルス・ラーベー(B. larvae)、バチルス・ロータス(B. lautus)、バチルス・レンチモーバス(B. lentimorbus)、バチルス・マセランス(B. macerans)、バチルス・マッククオリエンシス(B. macquariensis)、バチルス・パバリ(B. pabuli)、バチルス・ポリミキサ(B. polymyxa)、バチルス・ポピリエー(B. popilliae)、バチルス・シクロサッカロリチカス(B. psychrosaccharolyticus)、バチルス・パルヴィフェイシェンス(B. pulvifaciens)、バチルス・チアミノリチカス(B. thiaminolyticus)、バチルス・ヴァリダス(B. validus)、バチルス・アルカロフィラス(B. alcalophilus)、バチルス・アミロリカフェイシャンス(B. amyloliquefaciens)、バチルス・アトロフェーアス(B. atrophaeus)、バチルス・カロテーラム(B. carotarum)、バチルス・ファーモス(B. firmus)、バチルス・フレクサス(B. flexus)、バチルス・ラテロスポラス(B. laterosporus)、バチルス・レンタス(B. lentus)、バチルス・リケニフォミス(B. licheniformis)、バチルス・メガテリウム(B. megaterium)、バチルス・ミコイデス(B. mycoides)、バチルス・ニアシニ(B. niacini)、バチルス・パントテニチカス(B. pantothenticus)、バチルス・パミラス(B. pumilus)、バチルス・シンプレックス(B. simplex)、バチルス・サブチリス(B. subtilis)、バチルス・サリンジェンシス(B. thuringiensis)、バチルス・スフェリカス(B. sphaericus)、ジオバチルス・サーモデニトリフィカンス(Geobacillus thermodenitrificans)、ジオバチルス・ステアロサーモフィルス(Geobacillus stearothermophilus)、ジオバチルス・コーストフィルス(Geobacillus kaustophilus)、ジオバチルス・サブテルラネンス (Geobacillus subterranens、ジオバチルス・サーモルーボランス(Geobacillus thermoleovorans)及びジオバチルス・カルドキシルオシリチカス(Geobacillus caldoxylosilyticas)が挙げられる。 The microorganisms of the genus Bacillus and the microorganisms of the genus Geobacillus are usually facultative anaerobic bacteria that are positive for Gram staining, have a spore-forming ability, and are capable of aerobic energy metabolism. Moreover, it is a microorganism which can proliferate in the range of normal temperature (20 degreeC)-90 degreeC, and is a microorganism required in order to introduce | transduce a feed raw material into a high temperature range (temperature range of about 50-90 degreeC) in a fermentation process. Examples of microorganisms belonging to the genus Bacillus and genus Geobacillus include, for example, B. alvei, B. amylolyticus, B. azotofixans, and Bacillus circulans (B. circulans), B. glucanolyticus, B. larvae, B. lautus, B. lentimorbus, B. macerans , B. macquariensis, B. pabuli, B. polymyxa, B. popilliae, B. psychrosaccharolyticus ), Bacillus parvifaciens (B. pulvifaciens), Bacillus thiaminolyticus (B. th) iaminolyticus), B. validus, B. alcalophilus, B. amyloliquefaciens, B. atrophaeus, B. carotarum , Bacillus farmus, B. flexus, B. laterosporus, B. lentus, B. licheniformis, Bacillus megaterium ( B. megaterium), Bacillus mycoides, B. niacini, B. pantothenticus, B. pumilus, B. simplex, Bacillus subtilis, B. subtilis (B. subtilis) thuringiensis), Bacillus sphaericus (B. sphaericus), Geobacillus thermodenitrificans, Geobacillus stearothermophilus, Geobacillus kaustophilus (Subtilus subtilis) And Geobacillus calleoxylosilyticas. Geobacillus thermoleovorans and Geobacillus caldoxylosilyticas.
それらの中でも、飼料原料として食品残渣を発酵する場合に有効なジオバチルス属の微生物が好適に用いられ、ジオバチルス属の中でも特に有効な微生物としてジオバチルス・サーモデニトリフィカンス(Geobacillus thermodenitrificans)、ジオバチルス・カルドキシルオシリチカス(Geobacillus caldoxylosilyticas)が好適に用いられる。これらの中でも、日本の独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターへ2005年12月26日に寄託されたジオバチルス・サーモデニトリフィカンス(受託番号NITE BP-157)及び2008年4月16日に受領されたジオバチルス・カルドキシルオシリチカス(受領番号NITE ABP-567)がより好ましい。例示された微生物はいずれも公知の微生物であることから、各微生物機関において寄託および保管された微生物が使用されても良いし、公知のスクリーニング法により自然界から単離された微生物が使用されても良い。 Among them, microorganisms belonging to the genus Geobacillus that are effective when fermenting food residues as feed materials are preferably used. Geobacillus thermodenitrificans, Geobacillus calci, and other particularly effective microorganisms among the genus Geobacillus Doxyl osyliticus is preferably used. Among them, Geobacillus thermodeniticus (Accession No. NITE BP-157) deposited on December 26, 2005 to the Japanese Patent Evaluation Center for Product Evaluation Technology, Japan, and April 16, 2008 More preferred is Geobacillus cardoxyl osiriticus (receipt number NITE ABP-567) received on the day. Since all the exemplified microorganisms are known microorganisms, microorganisms deposited and stored in each microorganism institution may be used, or microorganisms isolated from nature by a known screening method may be used. good.
2008年4月16日に受領されたジオバチルス・カルドキシルオシリチカス(C120702A株)についてその科学的性質を示す。
グラム陽性桿菌
芽胞を形成
ソイビーン・カゼイン・ダイジェスト寒天培地上で65℃、7時間培養でRough型コロニー形成
硝酸塩還元能あり・ガス産生
多糖類分解酵素は、バチルス属の微生物及びジオバチルス属の微生物の栄養源となる低分子糖類(例えば、グルコース)を生成させるとともに発酵を促進させるため、好ましくは飼料原料に添加される。本実施形態において用いられる多糖類分解酵素が作用する基質は、多糖類であれば特に限定されないが、飼料原料に多く含有されるセルロース、ヘミセルロース、キシラン及びペクチン等の食物繊維成分から選ばれる少なくとも一つの多糖類であることが好ましい。つまり、本実施形態において用いられる多糖類分解酵素としては、例えば、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、キシラナーゼ、及びペクチナーゼが挙げられる。
The scientific properties of Geobacillus cardoxyl osiriticus (C120702A strain) received on April 16, 2008 are shown.
Gram-positive gonococcus spore formation Rough-type colony formation by culturing on soy bean, casein, digest agar medium at 65 ° C for 7 hours Nitrate-reducing ability, gas production Polysaccharide-degrading enzyme is a nutrient for Bacillus and Geobacillus microorganisms In order to generate a low-molecular saccharide (for example, glucose) as a source and promote fermentation, it is preferably added to a feed material. The substrate on which the polysaccharide-degrading enzyme used in the present embodiment acts is not particularly limited as long as it is a polysaccharide, but at least one selected from dietary fiber components such as cellulose, hemicellulose, xylan, and pectin that are contained in a large amount in feed materials. One polysaccharide is preferred. That is, examples of the polysaccharide degrading enzyme used in the present embodiment include cellulase, hemicellulase, xylanase, and pectinase.
多糖類分解酵素は、糖鎖の末端から特定数の糖単位を切り離していくエキソ型の分解酵素及び切断様式がランダムのエンド型の分解酵素のいずれを使用してもよい。多糖類分解酵素の至適温度は、発酵処理の温度領域で活性を有していれば特に限定されず、好ましくは10℃〜80℃、より好ましくは、15℃〜80℃である。 As the polysaccharide-degrading enzyme, either an exo-type degrading enzyme that cleaves a specific number of sugar units from the end of the sugar chain or an endo-type degrading enzyme whose cleavage mode is random may be used. The optimum temperature of the polysaccharide-degrading enzyme is not particularly limited as long as it has activity in the temperature range of the fermentation treatment, and is preferably 10 ° C to 80 ° C, more preferably 15 ° C to 80 ° C.
家畜用飼料の総エネルギー(GE:cal/kg)は、乾物中において発酵処理前の飼料原料の総エネルギーに対し、好ましくは60%以上、より好ましくは80%以上有している。家畜用飼料の総エネルギーを60%以上にすることにより、栄養価の高い家畜用飼料を提供することができる。総エネルギーは、家畜用飼料中の糖、脂質、及びタンパク質の含有量(含有率)を測定することにより求めることができる。家畜用飼料の総エネルギーが発酵開始前の60%未満である場合、過発酵により可消化エネルギー(Digestible Energy:DE)や代謝エネルギー(Metabolizable Energy:ME)までも大幅に低下する場合があり、飼料として好ましくない。 The total energy of feed for livestock (GE: cal / kg) is preferably 60% or more, more preferably 80% or more with respect to the total energy of the feed raw material before fermentation treatment in dry matter. By making the total energy of livestock feed 60% or more, it is possible to provide livestock feed with high nutritional value. The total energy can be determined by measuring the content (content rate) of sugar, lipid, and protein in livestock feed. If the total energy of livestock feed is less than 60% before the start of fermentation, over-fermentation may significantly reduce digestible energy (DE) and metabolic energy (ME). It is not preferable.
家畜用飼料の含水率は、好ましくは40%未満、より好ましくは20%未満、さらに好ましくは13.5%未満である。家畜用飼料の含水率が40%以上である場合は、家畜用飼料の保存時に腐敗菌による腐敗が進行しやすくなり、保存安定性が低下する場合がある。 The water content of livestock feed is preferably less than 40%, more preferably less than 20%, and even more preferably less than 13.5%. When the water content of the livestock feed is 40% or more, the rot caused by the rot fungi tends to proceed during storage of the livestock feed, and the storage stability may be lowered.
本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、高温発酵処理は放置又は撹拌しながら行われる。酸素の補給による発酵温度の維持及び水分の揮発の促進の観点から好ましくは撹拌しながら行われる。また、処理時間の短縮及び処理労力の低減の観点から、好ましくは公知の家畜用飼料の原料処理装置を使用してもよい。家畜用飼料の原料処理装置としては、例えば、撹拌機能及び送風機能を有する密閉式発酵処理装置、車載型密閉発酵処理装置、レーン式発酵処理装置、並びにピット式発酵処理装置が挙げられる。このような家畜用飼料の原料処理装置を用いることで、飼料原料を含水率の低い家畜用飼料とするまでの処理時間を優位に短縮できる。 In the method for producing livestock feed according to this embodiment, the high-temperature fermentation treatment is performed while standing or stirring. From the viewpoint of maintaining the fermentation temperature by supplementing oxygen and promoting the volatilization of moisture, it is preferably carried out with stirring. In addition, from the viewpoint of shortening the processing time and reducing the processing effort, a known raw material processing apparatus for livestock feed may be preferably used. Examples of the raw material processing apparatus for livestock feed include a closed fermentation processing apparatus having a stirring function and an air blowing function, an in-vehicle closed fermentation processing apparatus, a lane fermentation processing apparatus, and a pit fermentation processing apparatus. By using such a raw material processing apparatus for livestock feed, the processing time until the feed raw material is made into a livestock feed with a low water content can be shortened significantly.
次に、本実施形態に係る家畜用飼料の作用について説明する。
例えば、飼料原料としての生おからに、ジオバチルス属の微生物、及び多糖類分解酵素としてのセルラーゼが配合された場合、生おからは以下のような反応(作用)によって分解される。
Next, the effect | action of the livestock feed which concerns on this embodiment is demonstrated.
For example, when raw Okara as a feed raw material is mixed with a microorganism of the genus Geobacillus and cellulase as a polysaccharide degrading enzyme, the raw Okara is decomposed by the following reaction (action).
まず、一次分解として、飼料原料中の多糖類、例えばセルロースがセルラーゼにより分解及び低分子化される。それに伴い、低分子化されたセルロース(糖)を餌とする微生物が増殖する。微生物の増殖に伴い、飼料原料中の温度は前記中温域へ上昇する。そして、中温菌の代謝/発酵熱の利用により、高温菌としてのバチルス属の微生物又はジオバチルス属の微生物が選択的に増殖する。その結果、飼料原料の温度が45〜50℃付近まで上昇する。 First, as a primary decomposition, a polysaccharide such as cellulose in a feed raw material is decomposed and reduced in molecular weight by cellulase. Along with this, microorganisms that feed on low molecular weight cellulose (sugar) grow. As the microorganisms grow, the temperature in the feed material rises to the intermediate temperature range. Then, by utilizing the metabolism / fermentation heat of mesophilic bacteria, Bacillus microorganisms or Geobacillus microorganisms as thermophilic bacteria selectively grow. As a result, the temperature of the feed material rises to around 45-50 ° C.
このとき、攪拌、ブロアー等の空気混入作業により、積極的に飼料原料に空気を混合されてバチルス属の微生物又はジオバチルス属の微生物の好気的発酵が誘導される。バチルス属の微生物又はジオバチルス属の微生物が盛んに増殖することにより、飼料原料の温度が高温域(約60℃〜95℃)へ上昇する。かかる高温域での処理により、水分含有量の減少、高分子繊維及びタンパク質等の低分子化等が行われる。また、腐敗性の嫌気性細菌の増殖が抑制されるとともに、大腸菌群及び病原性細菌が殺菌される。 At this time, air is actively mixed with the feed raw material by aeration, such as agitation and blower, to induce aerobic fermentation of Bacillus microorganisms or Geobacillus microorganisms. When the microorganisms of the genus Bacillus or the microorganisms of the genus Geobacillus actively grow, the temperature of the feed raw material rises to a high temperature range (about 60 ° C. to 95 ° C.). By the treatment in such a high temperature range, the water content is reduced, the polymer fibers and proteins are reduced in molecular weight, and the like. In addition, the growth of spoilage anaerobic bacteria is suppressed, and coliform bacteria and pathogenic bacteria are sterilized.
発酵処理は、家畜用飼料の総エネルギーが、好ましくは乾物中において発酵処理前の飼料原料の総エネルギーに対し、60%以上有している段階で終了させる。60%未満となると過発酵により家畜用飼料の栄養価の低下を招くおそれがある。このように、飼料原料の発酵処理において、完全に発酵が終了する前、つまり飼料原料中の微生物の栄養源としての有機物が枯渇する前に発酵を終了させることで、総エネルギーや栄養成分が多く残存する品質の良い家畜用飼料を得ることができる。 The fermentation treatment is terminated when the total energy of the livestock feed is preferably 60% or more of the total energy of the feed raw material before the fermentation treatment in the dry matter. If it is less than 60%, the nutritional value of livestock feed may be reduced due to overfermentation. In this way, in the fermentation process of feed raw materials, before the fermentation is completely completed, that is, before the organic matter as a nutrient source for microorganisms in the feed raw materials is depleted, the total energy and nutrient components are increased. The remaining quality livestock feed can be obtained.
また、より好ましくは、発酵処理は、家畜用飼料の含水率が40%未満となった段階で終了させる。含水率は、モニタが容易であり、発酵処理の完了を容易に判断することができる。また、家畜用飼料の含水率が40%未満となると微生物による発酵の進行が低下する。発酵の終了は、撹拌による酸素の供給を遮断することにより、又は強制的に冷却することにより行われる。 More preferably, the fermentation treatment is terminated when the water content of the livestock feed is less than 40%. The water content can be easily monitored and the completion of the fermentation process can be easily determined. Moreover, when the water content of livestock feed is less than 40%, the progress of fermentation by microorganisms is reduced. The end of the fermentation is performed by shutting off the supply of oxygen by stirring or by forcibly cooling.
上記のように得られた家畜用飼料は、通常の飼料として加熱による殺菌処理を必要とすることなく家畜に給餌させることができる。また、本実施形態により得られた家畜用飼料を市販の家畜用飼料等に混合させて家畜に給餌させてもよい。市販の家畜用飼料としては、家畜の飼料又は飼料原料となり得るものであれば特に限定されない。家畜への安全性が高い限りにおいて、何れも利用することが可能である。家畜用飼料の調製方法としては、公知の方法を適宜採用することができる。 The livestock feed obtained as described above can be fed to livestock without requiring sterilization treatment by heating as a normal feed. Moreover, the livestock feed obtained by this embodiment may be mixed with commercially available livestock feed and fed to livestock. The commercially available livestock feed is not particularly limited as long as it can be used as livestock feed or feed material. Any of them can be used as long as the safety to livestock is high. As a method for preparing livestock feed, known methods can be appropriately employed.
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
(1)本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、飼料原料に常温域から高温域で増殖可能なバチルス属の微生物及びジオバチルス属のうち少なくとも1種の微生物が配合され、高温発酵処理される。したがって、従来の飼料原料の飼料化方法に比べ低いエネルギーコストで飼料化処理することができる。つまり、バチルス属の微生物及びジオバチルス属のうち少なくとも1種の微生物により、飼料原料の高温域における発酵が有利に促進され、その発酵熱により水分の揮発を促進させることが可能となる。バチルス属の微生物及びジオバチルス属のうち少なくとも1種の微生物による水分の揮発促進効果によって、特に家畜用飼料の原料処理装置を用いた場合は、運転時間の短縮及び加温の省力化によって、消費電力を大幅に低減できる。
The effects exhibited by this embodiment will be described below.
(1) In the method for producing livestock feed according to the present embodiment, at least one kind of microorganisms of the genus Bacillus and Geobacillus that can be grown in a normal temperature range to a high temperature range is blended in the feed material and subjected to a high-temperature fermentation treatment. . Therefore, the feed process can be performed at a lower energy cost than the conventional feed raw material feed process. That is, at least one kind of microorganism of the genus Bacillus and the genus Geobacillus advantageously promotes fermentation in the high temperature range of the feed material, and promotes volatilization of moisture by the heat of fermentation. Due to the effect of promoting the volatilization of water by at least one of the microorganisms of the genus Bacillus and the genus Geobacillus, especially when using raw material processing equipment for livestock feed, the power consumption is reduced by shortening the operation time and saving labor. Can be greatly reduced.
(2)本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、飼料原料に常温域から高温域で増殖活性を有するバチルス属の微生物及びジオバチルス属のうち少なくとも1種の微生物が配合され、高温発酵処理される。したがって、飼料原料の水分含有率の低減を容易に図ることができるのみならず、腐敗菌、病原菌等の繁殖を抑えることができる。 (2) In the method for producing livestock feed according to the present embodiment, at least one kind of microorganisms belonging to the genus Bacillus and Geobacillus having proliferation activity in the normal temperature range to the high temperature range is blended in the feed raw material and subjected to a high-temperature fermentation treatment. The Therefore, not only can the water content of the feed material be reduced easily, but also the growth of spoilage bacteria, pathogenic bacteria, etc. can be suppressed.
(3)本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、好ましくは家畜用飼料の総エネルギー(GE)は、乾物中において発酵処理前の飼料原料の総エネルギーに対し、60%以上有している段階で完了する。したがって、過発酵による家畜用飼料の栄養価の低下を防止することができる。 (3) In the method for producing livestock feed of the present embodiment, preferably the total energy (GE) of the livestock feed has 60% or more of the total energy of the feed raw material before fermentation in dry matter. Complete in stages. Accordingly, it is possible to prevent the nutritional value of livestock feed from being reduced due to overfermentation.
(4)本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、好ましくは、多糖類分解酵素が含有される。したがって、バチルス属の微生物及びジオバチルス属のうち少なくとも1種の微生物の増殖に必要な栄養源を供給することができ、発酵処理を促進させることができる。 (4) In the method for producing livestock feed of this embodiment, preferably, a polysaccharide-degrading enzyme is contained. Therefore, a nutrient source necessary for the growth of at least one microorganism of the genus Bacillus and the genus Geobacillus can be supplied, and the fermentation treatment can be promoted.
(5)本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、好ましくは、発酵処理は家畜用飼料の含水率が40%未満となった段階で終了させる。したがって、特に保存・運搬時における家畜用飼料の保存安定性を向上させることができる。また、含水率は容易に測定が可能であり、発酵の進行状況を容易にモニタすることができる。 (5) In the method for producing livestock feed of this embodiment, preferably, the fermentation treatment is terminated when the water content of the livestock feed is less than 40%. Accordingly, it is possible to improve the storage stability of livestock feed, particularly during storage and transportation. Further, the moisture content can be easily measured, and the progress of fermentation can be easily monitored.
(6)本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、好ましくは飼料原料として食品残渣が用いられる。食品残渣の有効活用を図るとともに廃棄量の低減を図ることにより、環境負荷を低減することができる。 (6) In the method for producing livestock feed according to this embodiment, preferably, a food residue is used as a feed raw material. The environmental burden can be reduced by making effective use of food residues and reducing the amount of waste.
(7)本実施形態の家畜用飼料の製造方法において、発酵処理は、好ましくは撹拌機能及び送風機能を有する密閉式発酵処理装置、車載型密閉発酵処理装置、レーン式発酵処理装置、並びにピット式発酵処理装置から選ばれる少なくとも一種を用いて行われる。したがって、飼料化処理を容易に行うことができるとともに、飼料化処理を早期に終了することができる。 (7) In the method for producing livestock feed of the present embodiment, the fermentation treatment is preferably a closed fermentation treatment apparatus having a stirring function and a blowing function, an in-vehicle closed fermentation treatment apparatus, a lane type fermentation treatment apparatus, and a pit type. It is carried out using at least one selected from fermentation treatment equipment. Therefore, the feed conversion process can be easily performed, and the feed conversion process can be completed early.
(8)本実施形態において、家畜用飼料は、バチルス属の微生物及びジオバチルス属のうち少なくとも1種の微生物を含有している。したがって、家畜から得られる排泄物中の微生物叢を調整することができる。それにより、特に、家畜排泄物のアンモニア臭等の悪臭の低減効果が期待される。 (8) In this embodiment, the livestock feed contains at least one microorganism of the genus Bacillus and the genus Geobacillus. Therefore, the microflora in the excrement obtained from livestock can be adjusted. Thereby, in particular, an effect of reducing malodor such as ammonia odor of livestock excrement is expected.
(9)本実施形態において、家畜用飼料は、家畜から得られる排泄物中の微生物叢をバチルス属の微生物及びジオバチルス属のうち少なくとも1種の微生物を含有する微生物叢に調整することができる。したがって、家畜排泄物を用いてさらに堆肥化処理を行う場合、種菌を用いることなく堆肥化処理を進行させることができる。堆肥化処理により、家畜排泄物のさらなる悪臭の低減効果が期待される。 (9) In the present embodiment, the livestock feed can adjust the microflora in the excreta obtained from the livestock to a microflora containing at least one microorganism of the genus Bacillus and the genus Geobacillus. Therefore, when further composting processing is performed using livestock excrement, the composting processing can be advanced without using inoculum. Composting treatment is expected to further reduce the malodor of livestock excreta.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態の家畜用飼料が適用される動物としては、特に限定されず、例えば鶏、牛、豚、馬、及び羊が挙げられる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
-It does not specifically limit as an animal to which the livestock feed of the said embodiment is applied, For example, a chicken, a cow, a pig, a horse, and a sheep are mentioned.
・上記実施形態の家畜用飼料の品質を向上させるため、各種添加剤、例えば、その他の加水分解酵素、酵母・乳酸菌等の生体に有用な菌、及び栄養補助成分を配合してもよい。 -In order to improve the quality of the livestock feed of the above embodiment, various additives, for example, other hydrolytic enzymes, bacteria useful for living bodies such as yeast and lactic acid bacteria, and nutritional supplements may be blended.
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態を更に具体的に説明する。
<家畜用飼料の調整>
下記に示される各例の条件で処理(発酵)を行い、飼料原料から家畜用飼料を製造した。得られた実施例1の家畜用飼料について表1に示される各種成分の含有量及び総エネルギー(GE:cal)を求めた。水分以外の成分は乾物中の含有率を示す。結果を表1に示す。各種成分の含有量は、飼料分析基準研究会編「飼料分析法・解説 −2004−」記載の方法にしたがって測定した。総エネルギー(GE)は、各成分の含有量を基に求めた計算値を表1に示す。尚、比較例2,3は、独立行政法人農業技術研究機構編「日本標準飼料成分表」(2001年版)の数値(比較例2:トウフ粕(生)、比較例3:トウフ粕(乾))を示す。
(消費電力量の評価)
また、実施例1,2及び比較例1について、発酵又は乾燥の際使用する装置の消費電力量の評価を下記基準に従って表2に示す。100kwh/t未満を「優れる」、100kwh/t以上500kwh/t未満を「良好」、500kwh/t以上1000kwh/t未満を「やや悪い」、1000kwh/t未満を「悪い」とした。
Next, the embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
<Adjustment of livestock feed>
Processing (fermentation) was performed under the conditions of each example shown below, and livestock feed was produced from feed raw materials. About the obtained livestock feed of Example 1, the content and total energy (GE: cal) of various components shown in Table 1 were determined. Components other than moisture indicate the content in dry matter. The results are shown in Table 1. The content of each component was measured according to the method described in “Feed Analysis Method / Commentary -2004” edited by the Feed Analysis Standards Study Group. Table 1 shows the total energy (GE) calculated based on the content of each component. In addition, Comparative Examples 2 and 3 are numerical values (Comparative Example 2: Tofu Mushroom (raw), Comparative Example 3: Tofu Mushroom (Dry)) edited by the National Institute of Agricultural Technology, “Japan Standard Feed Ingredients Table” (2001 version). ).
(Evaluation of power consumption)
Moreover, about Example 1, 2, and the comparative example 1, evaluation of the power consumption of the apparatus used in the case of fermentation or drying is shown in Table 2 according to the following reference | standard. Less than 100 kwh / t was considered “excellent”, 100 kwh / t to less than 500 kwh / t was “good”, 500 kwh / t to less than 1000 kwh / t was “slightly bad”, and less than 1000 kwh / t was “bad”.
(細菌の増殖数の検出)
また、実施例1,2、及び比較例3について、サルモネラ菌、大腸菌、クロストリジウム菌、及びジオバチルス属について、増殖する細菌数を検出した。結果を表3に示す。比較例3のトウフ粕(乾)については、市販のものについて試験した。尚、それぞれの菌種の検出は、飼料分析基準研究会編「飼料分析法・解説 −2004−」および社団法人日本食品衛生協会編「食品衛生検査指針」記載の方法にしたがって行った。ジオバチルス属については、ソイビーン・カゼイン・ダイジェスト寒天培地(日本製薬社製)を使用して行った。
(Detection of bacterial growth)
Moreover, about Example 1, 2, and the comparative example 3, the bacteria number to proliferate was detected about Salmonella bacteria, colon_bacillus | E._coli, Clostridium_bacterium, and Geobacillus genus. The results are shown in Table 3. About the tofu rice cake (dry) of the comparative example 3, it tested about the commercially available thing. The detection of each bacterial species was performed according to the methods described in the “Food Analysis Method / Explanation -2004” edited by the Diet Analysis Standards Study Group and the “Food Hygiene Inspection Guidelines” edited by the Japan Food Sanitation Association. For the genus Geobacillus, soy bean / casein / digest agar medium (manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd.) was used.
(実施例1)
飼料原料である生おから(水分含有率75%)約4t、ジオバチルス属の微生物(ジオバチルス・サーモデニトリフィカンス及びジオバチルス・カルドキシルオシリチカスの両方を含む)と多糖類分解酵素としてエキソ型セルラーゼを含有する酵素から構成される発酵資材(メニコン社製)40kgを密閉式発酵処理装置(中部エコテック社製)に投入した。送風量2立方メートル/分・tの条件下で2日間発酵処理することにより、実施例1の家畜用飼料を製造した。発酵処理期間中に消費した密閉式発酵処理装置の電力量の評価を表2に示す。
Example 1
Raw raw okara (water content: 75%), about 4 tons of feed material, Geobacillus microorganisms (including both Geobacillus thermodenitrificans and Geobacillus cardoxyl oxylyticus) and exo-type as a polysaccharide-degrading enzyme 40 kg of fermented material (manufactured by Menicon Co., Ltd.) composed of an enzyme containing cellulase was put into a closed fermentation treatment apparatus (manufactured by Chubu Ecotech Co., Ltd.). The feed for livestock of Example 1 was manufactured by carrying out the fermentation process for 2 days on the conditions of the ventilation volume of 2 cubic meters / min * t. Table 2 shows the evaluation of the amount of electric power of the closed-type fermentation treatment apparatus consumed during the fermentation treatment period.
(実施例2)
飼料原料である生おから(水分含有率75%)約4t、ジオバチルス属の微生物(ジオバチルス・サーモデニトリフィカンス及びジオバチルス・カルドキシルオシリチカスの両方を含む)と多糖類分解酵素としてエキソ型セルラーゼを含有する酵素から構成される発酵資材(メニコン社製)40kgを密閉式発酵処理装置(中部エコテック社製)に投入した。送風量1立方メートル/分・tの条件下で4日間発酵処理することにより、実施例2の家畜用飼料を製造した。発酵処理期間中に消費した密閉式発酵処理装置の電力を表2に示す。
(Example 2)
Raw raw okara (water content: 75%), about 4 tons of feed material, Geobacillus microorganisms (including both Geobacillus thermodenitrificans and Geobacillus cardoxyl oxylyticus) and exo-type as a polysaccharide-degrading enzyme 40 kg of fermented material (manufactured by Menicon Co., Ltd.) composed of an enzyme containing cellulase was put into a closed fermentation treatment apparatus (manufactured by Chubu Ecotech Co., Ltd.). The feed for livestock of Example 2 was manufactured by carrying out the fermentation process for 4 days under the conditions of an air volume of 1 cubic meter / min · t. Table 2 shows the power of the closed fermentation treatment apparatus consumed during the fermentation treatment period.
(比較例1〜3)
比較例1として、飼料原料である生おから(水分含有率75%)約1tを飼料乾燥機(イナックス社製)に投入し、450℃1時間乾燥処理した。この乾燥処理中に消費した飼料乾燥機の電力を表2に示す。
(Comparative Examples 1-3)
As Comparative Example 1, about 1 ton of raw okara (water content 75%), which is a feed material, was put into a feed dryer (manufactured by Inax) and dried at 450 ° C. for 1 hour. Table 2 shows the power of the feed dryer consumed during the drying process.
比較例2として、実施例1及び実施例2の飼料原料である生おからについて、独立行政法人農業技術研究機構編「日本標準飼料成分表」(2001年版)から各成分の含有率を抜粋して記載した。 As comparative example 2, for raw okara which is the feed material of Example 1 and Example 2, the content rate of each component is extracted from the “Japan Standard Feed Ingredients Table” (2001 edition) edited by the National Institute of Agricultural Technology. It was described.
比較例3として、トウフ粕(乾)について、独立行政法人農業技術研究機構編「日本標準飼料成分表」(2001年版)から各成分の含有率を抜粋して記載した。 As Comparative Example 3, for tofu lees (dried), the content of each component was extracted from the “Japan Standard Feed Ingredient Table” (2001 edition) edited by the National Institute of Agricultural Technology.
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(a)前記家畜用飼料を家畜に与えることにより、家畜から得られる排泄物を原料として堆肥化処理することにより得られる堆肥。したがって、この(a)に記載の発明によれば、悪臭を大幅に低減させた堆肥を得ることができる。
Next, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment and other examples will be described below together with their effects.
(A) A compost obtained by giving the livestock feed to livestock and composting the excreta obtained from the livestock as a raw material. Therefore, according to the invention described in (a), it is possible to obtain a compost with greatly reduced malodor.
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