JP2012532602A - 崩解及び消化効率に優れた養魚用ペレット飼料及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、崩解及び消化効率に優れた養魚用ペレット飼料及びその製造方法に関する。
より詳しくは、本発明は、ペレット飼料を押し出した後、酵素でコーティングすることにより、水では一定期間が過ぎて徐々に分散し、魚類の胃ではす早く崩解するため、消化効率に優れた養魚用ペレット飼料及びその製造方法に関する。

Description

本発明は、崩解及び消化効率に優れた養魚用ペレット飼料及びその製造方法に関する。

養魚用飼料は、大きく２つの種類、モイストペレット（ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｐｅｌｌｅｔ）（ＭＰ）とエクストルーダーペレット（ｅｘｔｒｕｄｅｄ ｐｅｌｌｅｔ）（ＥＰ、ＳＥＰ、ＤＰ）に分けられる。モイストペレットは、現在、幅広く用いられており、魚（サバ、イカナゴ、イワシ、カタクチイワシなど）に小麦粉、魚粉、大豆粕などを混合して作った粉末飼料を１０％ほど添加し、それをペレット状に成形した後、成形形態が崩れないようにするために−２０℃で冷凍して製造される。エクストルーダーペレットは、魚粉、小麦粉、デンプン、大豆粕、グルテンなどを混合してエクストルーダーで成形して製造される。冷凍されたモイストペレット（ＭＰ）は、水槽に投げると、魚類が食べる前に１０〜１５％のペレットがすぐに溶けて海水に流れて行くので、海洋汚染を引き起こしてしまい、地方政府当局では各種支援策を講じてモイストペレットの使用を抑制し、水にすぐに溶けないエクストルーダーペレット（ＥＰ、ＳＥＰ、ＤＰ）を勧めているが、魚類の成長性がエクストルーダーペレットよりもモイストペレットが優秀であるため、モイストペレット（ＭＰ）はいまだに広く用いられている。

エクストルーダーペレット飼料には、魚粉、小麦粉、デンプン（α−デンプン）、大豆粕、トウモロコシ、大豆、及び小麦抽出グルテン（Ｇｌｕｔｅｎ）などを混合して８０メッシュ（Ｍｅｓｈ）に粉砕した後、撹拌しながらビタミン、ミネラルなどを混合し、ペレット圧縮機に入れて圧縮して沈降ペレットを製造する方法と、エクストルーダー（Ｅｘｔｒｕｄｅｒ）に上記の成分を注入した後、８０〜２００℃（通常１２０〜１７０℃）の温度の水蒸気を注入して押出すようにし浮上性ペレットを製造する方法の２種類の方法がある。

ペレット飼料の製造時、小麦粉（全粒粉）及びデンプンは、魚粉などの飼料原料を成形する粘結剤（結着剤）の役割と共に、水蒸気の相変化（液体が気体に変化する過程）時にエクストルーダーペレットの内部に気泡巣を作って浮上させる役割をする。詳細に説明すると、デンプンは、アミロース（ａｍｙｌｏｓｅ）とアミロペクチン（ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ）という２つの巨大多糖類と互いに絡まってミセル構造を形成し、水を入れて加熱すると、糊化（α−デンプン）して膨張しながら粘結力を持つだけでなく、体積が膨張する物理的性質がある。しかし、温度を常温に戻すか、糊化したデンプンを冷却すると、糊化前のβ−デンプンになり、あまり水と結合しない硬い物質になる。

このようなデンプンの物性のために、沈降ペレットや浮上ペレットを問わず、魚類の胃ではす早く崩解せず（現在市販しているエクストルーダーペレットの人工胃液での崩解時間：２０〜３６時間）、消化効率が著しく低下するという問題がある。

このような問題を解決するために、粘結剤としてデンプンの代わりにカルボキシルメチルセルロース（Ｃａｒｂｏｘｙｌｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、ＣＭＣ）、アルギン酸塩、グアーガム、天然ガム、カーボポール、メチルセルロース、寒天、ペクチン、カラギナンなどを用いる方法が開発されてきた。沈降ペレットの場合においては、この方法を用いることによって、上記崩壊問題はある程度解決されている。しかしながら、これらの粘結剤材料は水蒸気の相変化により押し出されないため、浮上ペレットを製造できないだけでなく、魚粉などの飼料原料との結合力が低下するため、乾燥後にペレットが崩れやすい。従って、この方法はエクストルーダーペレットの製造では用いられない。

このような問題点があるため、良好な結合力と共に押出性を有するデンプンは、ペレット飼料の製造時には必須物質である。

しかしながら、α−デンプンになって再びβ−デンプンに戻るデンプンは、魚類胃液（ｐＨ２．６〜３．８）での崩解（人工胃液での崩解時間 ２０〜３６時間）が容易でないため、消化効率が著しく低下し、さらに、魚類の摂餌量が著しく減って、成長速度が鈍化する。養殖業者は、ペレット飼料（ＥＰ、ＳＥＰ、ＤＰ）の使用を避け、モイスト飼料（ＭＰ）を好んで用いるため、海洋汚染と富栄養化がますます悪化しており、近海での魚の養殖が困難になっている。

このようにペレット飼料の製造にデンプンを配合することは必須であるため、デンプンの配合比率を減らし、他の粘結剤と並行して使用する方法も提案されてきたが、それでも効果的な方法ではない。

そして、α−デンプンが再びβ−デンプンに戻らないようにするために、グリセリン脂肪酸エステルのような乳化剤、特にモノグリセリド（Ｍｏｎｏｇｌｙｃｅｒｉｄｅ）を配合し、含水率を１０％以下に低下させる方法などが研究されてきたが、これも崩解時間を短縮させて消化効率を上げることに対して著しい貢献を見せなかった。

さらに、デンプン分解酵素のα−アミラーゼと糖化酵素のグルコアミラーゼをペレット飼料に配合する方法を研究したが、沈降飼料の製造時にα−アミラーゼ及びグルコアミラーゼを配合して製造すると、流通中に活性化の進行によりペレットがたやすく崩れてしまう問題があり、ペレット飼料としての役割ができなくなり、エクストルーダー飼料の製造時、魚粉などの飼料原料と共にα−アミラーゼを配合すると、エクストルーダー（温度１２０〜１７０℃）を用いることにより酵素が不活性化する。

一方、魚類の胃液でペレット飼料の崩解がうまくいかなくて消化効率が低下する理由は、小麦粉に含まれているか、或いは、他の飼料原料と共に配合されたグルテン（Ｇｌｕｔｅｎ）などの植物性蛋白質が存在するからである。このような植物性蛋白質はエクストルーダーで押し出されて繊維性網状構造のマトリックス（Ｍａｔｒｉｘ）を形成して気泡を捕らえ、ペレットを浮上させる。

陸上動物だけでなく、魚類の動物性蛋白質にも、水蒸気の相変化により繊維性網状構造を形成できる蛋白質はないため、グルテンなどの植物性蛋白質を飼料原料と共に配合することは必須である。沈降ペレットはグルテンがない場合でも製造できるが、浮上ペレットはグルテン（小麦粉）が欠落すると製造することができない。

また、魚類は、ごく少量の餌でさえも咀嚼による酵素の働きによって口腔内で分解することができず、膨らんだ餌は直接胃に運ばれる。さらに、魚類の胃は酵素を分泌しないか、デンプンとグルテン等の植物性蛋白質を分解できる少量の酵素を分泌するため、魚類の胃液ではβ−デンプンを分解（α−１，４ｇｌｕｃｏｓｉｄｉｃ ｂｏｎｄを分解）できない。このため、デンプンに結合されている魚粉などの飼料原料が、胃のペプシンにより容易に分解されず、腸でも消化効率が低下して摂餌飼料を全く利用できなくなるため、飼料係数が高まり、成長速度が鈍化してしまう。

米国特許第６，４０３，５４９号公報 特開２００４−２２２７３４号公報 特表２００５−５１４０４９号公報

本発明の発明者らは上記のような問題点を解決するために研究した結果、成形されたペレット飼料の表面に酵素をコーティングし、優れた崩壊と消化効率を有するペレット飼料（ＥＰ、ＳＥＰ、ＤＰ）を開発した。本発明のペレット飼料は、魚類が食べやすくてペレットがたやすく崩れず、一定期間水（海水を含む）に浮上しており、胃です早く崩解されて消化吸収が円滑で、また、投与された飼料が栄養源として利用されず、未消化の飼料が排せつされることを最小化して、海洋汚染（富栄養化）を防止し、飼料係数が低く、成長性（魚類の体重増加）を改善することができる。

したがって、本発明は、海洋汚染の主な原因であるモイスト飼料（ＭＰ、Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｐｅｌｌｅｔ）の代わりに、胃での崩解、消化、及び吸収効率が向上した養魚用ペレット飼料及びその製造方法を提供することにその目的がある。

本発明は、成形されたペレット（Ｐｅｌｌｅｔ）飼料に酵素がコーティングされた養魚用ペレット飼料を提供することを目的とする。

また、本発明は、ペレット飼料を成形した後、酵素を前記成形したペレット飼料にコーティングする養魚用ペレット飼料の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の製造方法により製造された養魚用ペレット飼料は、養魚場で魚類を養殖するに当たって、水（海水を含む）では徐々に分散し、胃ではす早く崩解されて消化効率を上げ、飼料係数を低下させることができる。さらに、本発明によるペレット飼料を用いると、養魚コストが低減され、成長性（魚の体重増加）を改善でき、海洋汚染の主犯といえるモイスト飼料（ＭＰ）の代わりとして効果的に使用可能である。

上方はＭＰ（モイストペレット）飼料により畜養しているヒラメであり、下方は実施例１の酵素をコーティングしたペレット飼料により畜養しているヒラメを撮影した写真である。 実施例１の酵素をコーティングしたペレット飼料を摂餌させた後、１時間３０分経過して解剖して撮影した写真である［摂餌させたペレットが崩解されて半固体の状態になったのを確認］。 実施例１の酵素をコーティングしたペレット飼料で摂餌させた後、２時間経過して解剖して撮影した写真である［摂餌させたペレットが完全に崩解されたことを確認］。 従来のペレット飼料を対照群として摂餌させた後、６時間経過して解剖して撮影した写真である。

以下に、本発明をより詳しく説明する。

本発明は、ペレット飼料を押し出した後、酵素でコーティングすることにより、水で一定時間が経過して徐々に溶け、魚類の胃です早く崩解されて、優れた崩壊と消化効率を有する養魚用ペレット飼料の製造方法に関する。

本発明の技術的特徴は、エクストルーダーペレット飼料に酵素がコーティングされた養魚用ペレット飼料、及びその製造方法にある。

より詳細に説明すると、本発明の方法によりペレット飼料を押し出した後、その表面を酵素でコーティングすると、これら酵素がペレットの表面に吸着され、魚類が摂餌する時、表面に吸着されていた酵素が魚類の胃液により活性化されて、崩解、及び消化効率が著しく改善される。

本発明に適している酵素は、α−アミラーゼ、マルトジェニックアミラーゼ、β−アミラーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼ、グルコアミラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼ、ラクターゼ、キシラナーゼ、キトサナーゼ、β−マンナーゼなどの糖分解酵素と、リパーゼなどの脂肪分解酵素と、フィターゼなどの加リン酸分解酵素と、アルカリ性プロテアーゼ、酸性プロテアーゼ、中性プロテアーゼ、植物性プロテアーゼ、ブロメラインなどの蛋白質分解酵素であるが、これに限定されず、これらの酵素を１種、または２種以上で使用することができる。

また、エクストルーダーペレット飼料に酵素を、エクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して０．００１〜２０重量部、または１〜２００，０００単位で使用してコーティングすることが好ましく、さらに好ましくは０．００１〜７重量部、または１〜１００，０００単位が良い。酵素の量が０．００１重量部よりも少ない場合は所望する効果を達成し難く、２０重量部よりも多い場合は流通中に酵素作用の抑制が不可能である。

さらに、酵素を油脂類（動物性油脂類または植物性油脂類）に懸濁するか、皮膜形成剤と共に水に分散させるか、酵素水溶液を作って、エクストルーダーペレット飼料にコーティングすることが好ましい。特に、動物性油脂類または植物性油脂類は、牛脂、豚脂、魚油、羊脂、鶏脂、トウモロコシ油、大豆油、レシチン、綿実油、菜種油、食用残油（精製されたもの）、ヤシ油、ヒマワリ油、パーム油、米糠油であるが、これに限定されず、これをエクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して０．１〜１５重量部使用すると、コーティングが全般的に均等になるため好ましい。

また、皮膜形成剤は、天然ガム、グアーガム、セルロース、アルギン酸塩、キトサン塩、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、ＨＰＭＣ、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメチルカルバミド、ゼラチン、リグニンスルホン酸塩、寒天、カラギナン、ヒドロキシエチルセルロース、及びポロキサマーの群から１または１より多く選択されたものが好ましく、エクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して０．００１〜１０重量部で使用され、皮膜の安全性が保証される。

このように、本発明によってペレット飼料を押し出した後にコーティングする方法は、製造過程における押出（温度１２０〜１７０℃）段階（エクストルーダー（Ｅｘｔｒｕｄｅｒ）通過）で酵素が不活性化することを防止することができる。また、本発明は、押出工程前の粉砕段階、または混合段階で酵素を飼料原料と配合する方法とは異なっているので、酵素がペレットの内部に深く配合されるのではなく、ペレットの表面に付着されるため、長期に及ぶ流通期間中に酵素活性機序が作用することがなく、デンプンの結着力を低下することがないため、ペレットが崩れず、ペレットの成形状態が損傷なく維持される。さらに、本発明による表面が酵素でコーティングされているペレット飼料は、胃ではす早く崩解されるため、消化効率が向上し、飼料係数が低く、飼料有用性を高め、排せつされる未消化の糞を減らすため、海洋汚染も防止され、魚の成長速度も速くなった。

特に、油脂類で１次コーティングして、酵素水溶液または分散液で２次コーティングするか、酵素水溶液または分散液を油脂類、皮膜形成剤、及び乳化剤と混ぜ合わせて作られた乳剤でコーティングすると、畜養のために飼料を水に投げた時、ペレットの表面の一部が水に溶けてしまうという問題を解決することができた。

したがって、本発明は、養魚用ペレット飼料の表面に油脂類で１次コーティングして、酵素水溶液または分散液で２次コーティングするか、または酵素水溶液または分散液を油脂類、皮膜形成剤、及び乳化剤を混ぜ合わせて作られた乳剤でコーティングした養魚用ペレット飼料及びその製造方法も含む。

本発明に適している乳化剤は、プロピレングリコール脂肪酸エステル、レシチン、グリセリン脂肪酸エステル、エタノール抽出液、蔗糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、及びポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エステルからなる群から１、または１より多く選択されたものが好ましいが、特に限定されない。酵素乳剤の製造時、エクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して、酵素０．００１〜２０重量部または１〜２００，０００単位、油脂類０．１〜１５重量部、皮膜形成剤０．００１〜５重量部、及び乳化剤０．０５〜１０重量部を好適に使用する。

さらに、本発明は、エクストルーダーペレット飼料に皮膜形成剤で１次コーティングし、油脂類で２次コーティングし、酵素で３次コーティングするか、エクストルーダーペレット飼料に油脂類で１次コーティングし、皮膜形成剤で２次コーティングし、酵素で３次コーティングするか、エクストルーダーペレット飼料に乳化剤で１次コーティングし、油脂類で２次コーティングし、酵素で３次コーティングするか、またはエクストルーダーペレット飼料に乳化剤で１次コーティングし、酵素で２次コーティングすることにより、養魚用ペレット飼料を製造する方法も含む。

コーティング用酵素水溶液は、酵素を酵素活性（単位）に応じて０．００１〜２０％の濃度で水に溶解して用意する。酵素が水に溶解しない場合は、酵素溶液は懸濁液の状態で製造して撹拌しながらコーティングする。それぞれの酵素の単一水溶液をコーティングしてもよく、使用する全ての酵素を合剤した水溶液をコーティングしてもよい。また、酵素水溶液または懸濁液だけでなく、油脂類（植物性油脂または動物性油脂）と酵素水溶液を単純混合して撹拌器で継続的に撹拌しながらコーティングしてもよく、親油性乳化剤を用いてＯ／Ｗ型の乳剤を作ってコーティングしてもよい。

養魚場にペレットを投げると、通常、約１０分以内に魚類が全部摂餌するため、水（海水）に投げた時、少なくとも１０〜１５分の間、水（海水）でペレット飼料が溶けないことが養魚には理想的である。さらに、養魚場で飼料を過剰に投げて魚類が摂餌しないペレット飼料を回収するために、ペレット飼料は少なくとも３０分間は水（海水）で溶解せずに損傷のない形状を維持しなければならない。

上述したように、本発明は、酵素水溶液または酵素粉末の懸濁液を、エクストルーダーペレット飼料にコーティングすることが好ましい。また、ペレットの表面に付着された酵素は、流通または保管期間中にペレットの内部に少しずつ浸透して活性化し、水にす早く溶ける虞がある。ペレットの表面に酵素が付着した状態を維持し、酵素がペレットに浸透しないように、エクストルーダーペレット飼料に油脂類を１次コーティングした後、酵素水溶液または懸濁液を２次コーティングすることがさらに好ましい。そのため、ペレット飼料にコーティングされた酵素は、ペレット飼料が魚類の胃液に接触するまでは活性化されない。さらに、エクストルーダーペレット飼料を、水に酵素を分散させ、油脂類、皮膜形成剤、及び乳化剤と混ぜ合わせて製造した酵素乳剤でコーティングすることが望ましい。このようなコーティングされたペレット飼料は水に容易に溶解されず、魚類の胃で素早く崩壊するため、飼料の消化及び吸収を促進し、飼料係数が低く、魚類の成長能力を改善することができる。これらの効果は、微小粒子の形状で拡散され、塗布膜の外側に付着した酵素を含有する水溶液或いは懸濁液を形成する油脂類、乳化剤、及び皮膜形成剤の作用に帰するものである。

一方、魚類は、その生理的現象によって、肉食性魚類と草食性魚類の２つのグループに分類される。大部分の魚類は肉食性魚類であり、これら肉食性魚類は炭水化物（デンプン）を分解してエネルギー源として利用できず、通常、消化されない炭水化物は体外に排せつされ、プロテアーゼも分泌しないか、植物性蛋白質（グルテン）を分解できるプロテアーゼも極微量しか分泌できない。

２００９年１月、韓国の農林水産食品部国立水産科学院で発表した『高効率の配合飼料の開発及び実用化研究−Ｉ』（科学院刊行物番号ＴＲ−２００９−ＡＱ−００１）５８頁の飼料原料ごとの消化効率の研究では、白色魚粉（スケトウダラ）、白色魚粉（タラ）、茶色魚粉（カタクチイワシ）、茶色魚粉（雑魚）、茶色魚粉（イワシ）などに由来する蛋白質（ａｃｔｉｎ、ｍｙｏｇｅｎ、ｔｒｏｐｏｍｙｏｇｅｎ、ａｃｔｏｍｙｏｇｅｎ）は消化効率が９０％以上であるが、穀類飼料源、大豆粕（ｇｌｙｃｉｎｉｎ、ｃｏｎｇｌｙｃｉｎｉｎ）とコーン−グルテン（ｃｏｒｎ−ｇｌｕｔｅｎ）の粗蛋白質は消化効率が７０％以下であると発表した。しかし、植物性蛋白質を７０％程度消化したことは、魚類がこれら蛋白質を分解できる酵素を自ら分泌したか、魚類由来の動物性蛋白質を分解できるプロテアーゼの副作用で植物性蛋白質を分解したかに関する報告はないが、畜養経験と現在までに発表された文献に基づいて、プロテアーゼの副作用による分解であると判断される。

したがって、魚類が分泌できない酵素をペレット飼料と混合することは、エクストルーダーペレットに用いられるデンプンやグルテンを分解するだけでなく、エクストルーダーペレットを溶解するのにも必須である。しかし、これら酵素の不活性化温度は１１０℃（酵素蛋白質の場合は７０℃）が最大温度であるため、ペレット飼料の製造時の押出し段階（１２０〜１７０℃）で全部不活性化し、酵素を配合しても効果がなかった。しかし、ペレット飼料を押し出し（押出し段階を経た後）してコーティングすると、酵素の不活性化も完全に防止することができる。

噴霧式、浸漬式、吸着式を含むコーティング方式に限定さないが、ペレット飼料を均一にコーティングするには噴霧式が最もよい。

本発明は、このように製造されたペレット飼料で養殖する養魚の畜養方法も含む。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１：エクストルーダーペレット押し出し後の酵素溶液による１次コーティング

（Ｉ）エクストルーダーペレット飼料組成物
魚粉（チリ産超最高級品） ７０．０重量％
小麦粉（全粒粉） ４．０重量％
α−デンプン ７．０重量％
脱皮大豆粕 ２．０重量％
イカ肝粉 ２．０重量％
トウモロコシ抽出グルテン ３．０重量％
サケ油 ２．０重量％
総合ビタミン及び総合ミネラル ０．５重量％
水蒸気 ９．５重量％

（ＩＩ）混合及び粉砕
（Ｉ）のペレット飼料組成物を混合器に入れて２０分間均一に混和した後、粉砕機に移して３０分間稼動して８０メッシュになるように粉砕した。

（ＩＩＩ）エクストルーダー（Ｅｘｔｒｕｄｅｒ）及び冷却
（ＩＩ）で得られた粉砕された組成物をエクストルーダーに入れて水蒸気を注入して押し出し、直径９〜１０ｍｍのペレットを押し出し、エクストルーダーペレットをエアークーラーで冷却した。

（ＩＶ）酵素溶液及び酵素溶液による１次コーティング
（１）酵素溶液の製造
ａ．水溶液の製造
押し出されたペレット飼料２５００ｇに対して、α−アミラーゼ０．２ｇと酸性プロテアーゼ０．４ｇを配合し、適量の水を加えて１００ｇにした。
ｂ．油脂類に酵素溶液を乳化する方法
エクストルーダーペレット飼料２５００ｇに対して、α−アミラーゼ０．２ｇと酸性プロテアーゼ０．４ｇ、サケ油１００ｇを調合し、撹拌器が備えられた加温できる容器に入れた後、撹拌しながら４０〜６０℃に加温した。
ｃ．Ｏ／Ｗ型乳剤を製造する方法
エクストルーダーペレット飼料２５００ｇに対して、α−アミラーゼ０．２ｇ、酸性プロテアーゼ０．４ｇ、水６０ｇを混合して７０℃に加温した。これとは別に、魚油２０ｇ、グリセリン脂肪酸エステル２．４ｇ、ソルビタン脂肪酸エステル１．６ｇを入れて７０℃に加温した後、これら２つの溶液をホモミキサーで乳化してＯ／Ｗ型乳剤を製造した。
（２）コーティング方法
ａ．噴霧式（スプレー（Ｓｐｒａｙ）式）コーティング方法：（１）で製造した酵素溶液を（ＩＩＩ）のエクストルーダーペレット１０００ｇに対して、２０〜３０ｇを噴射式（スプレー式）によりコーティングした。
ｂ．吸着式コーティング方法：撹拌が可能なコーティングパン（医薬品製造用）に（ＩＩＩ）のエクストルーダーペレット１０００ｇを入れて、コーティングパンを回しながら（１）の工程ａで製造した酵素水溶液２０ｇを少量ずつ噴霧してコーティングした。
ｃ．浸漬式コーティング方法：（１）の工程ａで製造した酵素溶液に（ＩＩＩ）のエクストルーダーペレットを入れて１秒後に取り出した。酵素溶液をペレット１０００ｇに対して、２０〜３０ｇだけコーティングされるように浸漬速度を１秒以下に調節することが重要である。

（Ｖ）崩解度試験
人工胃液の製造：水に１０％塩酸を加えてｐＨが３．０（魚類の胃液：ｐＨ２．６〜３．８）になるように製造した。
崩解度試験機：試験用ペレットを１００ｍｌの三角フラスコに入れ、水（海水）または人工胃液を８０ｍｌ加えた後、１５０回／分の速度で左右運動するシェーカー（ｓｈａｋｅｒ）に載置して実験した。

（ＶＩ）崩解度試験結果
コーティング処理されていないペレットは、水に曝してから２３時間後に溶け始め、人工胃液では２７時間経過した後に完全に崩解されたが、コーティング処理したペレットは、水（海水）に曝してから５分以内に表面から溶け始めてペレットが粉々になり、人工胃液では１時間１０分が経過した後に完全に崩解された［表１］。
酵素を水溶液として製造したり、油脂類に懸濁したり、Ｏ／Ｗ型の乳濁液として製造したりし、コーティング方式を噴霧式、吸着式、浸漬式にして崩解度試験をした結果、何れも特に差はなかった［表１］。

（ＶＩＩ）畜養試験
飼育中のヒラメを（試験前に胃の中を空っぽに維持するために）２４時間絶食させた後、コーティングしなかったエクストルーダーペレットと酵素コーティングをしたエクストルーダーペレットを飼育中のヒラメに別に別に摂餌させた［図１］。１時間、２時間、３時間、４時間、５時間、６時間、及び１２時間経過した後に、それぞれ解剖した。酵素コーティングをしたペレットを食べたヒラメの胃では、ペレットは１時間以内に崩解し始め、１時間３０分後には摂餌したものがかなり崩解されて、半固体の状態になり［図２］、２時間後にはコーティングしたペレットは完全に崩解されたが［図３］、コーティング処理しなかったペレットは６時間が過ぎても崩解されず、形をそのまま維持しながら、摂餌させた時の大きさよりも１．７倍膨らんでおり、スポンジのような弾性があった［図４］。１２時間後にコーティング処置しなかったペレットは、崩解し始め、ペレットの原型が溶けて半固体の状態になった。

一方、図１の上欄はＭＰ飼料（モイストペレット）で畜養したヒラメであり、下欄は実施例１の酵素でコーティングしたエクストルーダーペレット飼料で畜養したヒラメの写真である。本発明によるペレット飼料で畜養したヒラメは、ＭＰで畜養されたヒラメよりも、色も良く、つやがあり、いきがよいことが確認できる。

実施例２：エクストルーダーペレット成形後の１、２次コーティング

（Ｉ）エクストルーダーペレット飼料の組成物と成形方法は実施例１と同様である。

（ＩＩ）酵素溶液の製造
エクストルーダーペレット飼料２５００ｇに対して、α−アミラーゼ０．４ｇ、酸性プロテアーゼ０．５ｇ、リパーゼ０．１ｇを混合して水を加えて１００ｇにした。

（ＩＩ）コーティング方法
エクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して、２〜３重量部に増量されるようにエクストルーダーペレット飼料に魚油（サケ油）を噴射して、１次コーティングされたエクストルーダーペレットを形成し、再び前記酵素溶液をエクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して、２〜３重量部に増量されるように２次コーティングした。
本発明によれば、このようにペレット飼料を油脂類で１次コーティングすることにより、ペレット飼料の表面に油脂類の薄膜が形成されて、α−アミラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼなどがペレットの内部に浸透できなくなり、水（海水）ではゆっくり溶け、人工胃液ではす早く溶けるという効果を保証することができる。

（ＩＩＩ）崩解度試験
崩壊度試験は実施例１と同じ方法で実施した。

（ＶＩ）崩解度試験結果
対照群である１、２次コーティングをしなかったペレット飼料は、２３時間後に水に溶け始め、人工胃液では２７時間後に完全に崩解された。一方、１、２次コーティングを実施したペレット飼料は、水（海水）では１５分後からペレットの表面がでこぼこになって粉々になった。人工胃液では、コーティングされたペレット飼料は１時間４０分後に完全に崩解され、ペレットが押し出される前の元の飼料の粉末サイズ（８０メッシュ）になって水に分散された。また、魚油の代わりに大豆油、トウモロコシ油などの植物性油脂類をペレット飼料に１次コーティングしても、崩解時間は魚油で１次コーティングしたペレット飼料と同一であった。

（Ｖ）畜養試験
実施例１と同様に、２４時間絶食させたヒラメに１、２次コーティングをしたペレット飼料を食べさせた後、毎時間ごとに一匹ずつ解剖した。コーティングされたペレット飼料は、１時間後に崩解が始まり、２時間後には完全に崩解されて半固体の状態になり、４時間後には半固体の状態のペレット飼料は胃には残っておらず、腸に移った。

実施例３：エクストルーダーペレット成形後の酵素乳剤コーティング

（Ｉ）エクストルーダーペレット飼料の組成物とその製造方法は実施例１と同様である。

（ＩＩ）酵素乳剤の製造
エクストルーダーペレット飼料２５００ｇに対して、α−アミラーゼ０．２ｇ、酸性プロテアーゼ０．５ｇ、リパーゼ０．１ｇ、魚油２０ｇ、ソルビタン脂肪酸エステル６０ｇを混合して水を加えて１００ｇにした。
水を加える前に、水にＨＰＭＣ、キトサン塩、アルギン酸塩などの皮膜形成剤を、エクストルーダーペレット飼料２５００ｇに対して、それぞれ０．１〜２ｇずつ入れて溶解させて、酵素乳剤の製造に用いた。

（ＩＩＩ）コーティング方法
エクストルーダーペレット２５００ｇをコーティング機に入れて、パンを回しながら（ＩＩ）の酵素乳剤１００ｇを１５分間噴射して、コーティングされたペレット飼料を得た。

（ＩＶ）崩解度試験結果
コーティング処理しなかったペレット飼料は、水では２３時間後に溶け始め、人工胃液では２７時間後に完全に崩解された。一方、酵素乳剤をコーティングしたペレット飼料は水では２５分間崩解されることがなく、人工胃液では１時間５０分後に完全に崩解された。
さまざまな要因のいくつかの組合せ（皮膜形成剤の種類、油脂の種類、及び乳化剤の種類を異なるようにする）を実験した結果、崩解時間の遅延差は、水（海水）では１〜３０分であり、人工胃液では１時間５０分であった。

（Ｖ）畜養試験
実施例１と同様に、２４時間絶食させたヒラメに酵素乳剤でコーティングしたペレット飼料を食べさせた後、毎時間ごとに一匹ずつ解剖した。コーティングされたペレット飼料は、１時間後に崩解が始まり、２時間後には完全に崩解されて半固体の状態になり、４時間後には半固体の状態のペレット飼料は胃にはほとんど残っておらず、大部分は腸に移った。

また、実質的な成長性畜養試験を行うために、実施例３のエクストルーダーペレットを大量製造して、８月１日から１２月３０日まで５ケ月間済州道の養殖場での成長性（魚の体重増加）に対する畜養試験で用い、その際、モイスト飼料（ＭＰ）を対照群として用いた。

ヒラメは２２〜２６℃（８〜１２月）で摂餌活動が活発であり、その時期に飼料の種類に応じて成長速度が大きく異なり、２０℃以下の水温ではモイスト飼料（ＭＰ）とエクストルーダーペレット飼料とでは成長性の差がないという、国立水産科学院が２００９年１月科学院刊行物（ＴＲ−２００９−ＡＱ−００１）に掲載した報告により、最適水温で畜養試験を実施した。

魚の体重３００〜４００ｇのヒラメを２つの水槽に入れ、（乾燥重量に基づいて）同一重量の実施例３（ＳＥＰ）のペレット飼料とモイスト飼料（ＭＰ）を１日２回それぞれの水槽のヒラメに摂餌した。成長性（魚の体重の増加）は、１ケ月間隔で毎日ヒラメの体重を測定し、測定値から平均を算出することによって評価された。

５ヶ月後の魚の体重の増加に関しては、両飼料（MPとSEP）において差はほとんどなかったが、実施例３のペレット飼料を摂餌させたヒラメは色もよく、つやがあり、いきがよかった。

実施例４：エクストルーダーペレット成形後の１、２、３次コーティング

（Ｉ）エクストルーダーペレット飼料の組成物と成形方法は実施例１と同様である。

（ＩＩ）酵素溶液の製造
エクストルーダーペレット飼料２５００ｇに対して、α−アミラーゼ０．４ｇと酸性プロテアーゼ０．１ｇを混合して水を加えて１００ｇにした。

（ＩＩＩ）皮膜形成剤の製造
エクストルーダーペレット飼料２５００ｇに対して、ＨＰＭＣ２ｇを測り、適当な容器に入れて水を加えて１００ｇにした後、ゆっくり撹拌させて完全に透明な溶液を作った。

（ＩＶ）油脂の製造
サケ油をそのまま使用した。

（Ｖ）乳化剤の製造
ＨＬＢ値が４．３であるソルビタン脂肪酸エステルを使用した。

（ＶＩ）コーティング方法
ａ．皮膜形成剤による１次コーティング、油脂類による２次コーティング、酵素溶液による３次コーティング
エクストルーダーペレット２５００ｇをコーティングパンに入れて、コーティングパンを回しながら（ＩＩＩ）の皮膜形成剤２５ｇを１０分間徐々にペレットに噴射して熱風（８０℃）を用いて乾燥した後、（ＩＶ）のサケ油５０ｇを皮膜形成剤でコーティングされたペレットに噴射し、（ＩＩ）の酵素溶液５０ｇをスプレーしてコーティングした。
ｂ．油脂類による１次コーティング、皮膜形成剤による２次コーティング、酵素溶液による３次コーティング
１次コーティング剤としてサケ油を、２次コーティング剤として皮膜形成剤を、３次コーティング剤として酵素溶液を用いたことを除いては、前記ａと同じ方法でコーティングを行った。
ｃ．乳化剤による１次コーティング、油脂類による２次コーティング、酵素溶液による３次コーティング
エクストルーダーペレット２５００ｇをコーティングパンに入れてコーティングパンを回しながら（Ｖ）の乳化剤２０ｇを圧力スプレーでペレットにゆっくり噴射した後、サケ油５０ｇを同じ方法で噴射し、前記（ＩＩ）の酵素溶液５０ｇを乳化剤とサケ油でコーティングされたペレットに噴射した。
ｄ．乳化剤による１次コーティング、酵素溶液による２次コーティング
エクストルーダーペレット２５００ｇをコーティングパンに入れてコーティングパンを回しながら（Ｖ）の乳化剤５０ｇを１０分間徐々に圧力スプレーでペレットに噴射した後、（ＩＩ）の酵素溶液５０ｇを噴射した。

（ＶＩＩ）崩解度試験結果
コーティング方法ａ、ｂによるペレット飼料は、水では暴露してから１５分後に溶け始め、人工胃液では暴露してから１時間１５分後に完全に崩解され、コーティング方法ｃによるペレット飼料は、水では暴露してから１７分後に溶け始め、人工胃液では暴露してから１時間１２分後に完全に崩解され、コーティング方法ｄによるペレット飼料は水では暴露してから５分後に溶け始め、人工胃液では暴露してから５６分後に完全に崩解された。

（ＶＩＩＩ）畜養試験
実施例１と同じ方法で２４時間絶食させたヒラメに酵素乳剤でコーティングしたペレット飼料を食べさせた後、毎時間ごとに一匹ずつ解剖した。コーティングされたペレット飼料は、１時間後には崩解が始まり、２時間後には完全に崩解されて半固体の状態になり、６時間後には胃には半固体の状態のペレット飼料がほとんど残っておらず、ほとんどが腸に移った。

本発明により製造したペレット飼料をモイスト飼料（ＭＰ）の代わりに用いて畜養すると、魚類の成長速度はモイスト飼料（ＭＰ）と同一であるため、畜養コストが低減され、摂餌した後、崩れた飼料排出物と飼料を消化しなかった魚類の排せつ物による海洋汚染を効果的に防止し、水系の疾病発生率が顕著に低下するため、養殖環境が改善される。

（ＩＩＩ）コーティング方法
エクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して、２〜３重量部に増量されるようにエクストルーダーペレット飼料に魚油（サケ油）を噴射して、１次コーティングされたエクストルーダーペレットを形成し、再び前記酵素溶液をエクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して、２〜３重量部に増量されるように２次コーティングした。
本発明によれば、このようにペレット飼料を油脂類で１次コーティングすることにより、ペレット飼料の表面に油脂類の薄膜が形成されて、α−アミラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼなどがペレットの内部に浸透できなくなり、水（海水）ではゆっくり溶け、人工胃液ではす早く溶けるという効果を保証することができる。

（ＩＶ）崩解度試験
崩壊度試験は実施例１と同じ方法で実施した。

（Ｖ）崩解度試験結果
対照群である１、２次コーティングをしなかったペレット飼料は、２３時間後に水に溶け始め、人工胃液では２７時間後に完全に崩解された。一方、１、２次コーティングを実施したペレット飼料は、水（海水）では１５分後からペレットの表面がでこぼこになって粉々になった。人工胃液では、コーティングされたペレット飼料は１時間４０分後に完全に崩解され、ペレットが押し出される前の元の飼料の粉末サイズ（８０メッシュ）になって水に分散された。また、魚油の代わりに大豆油、トウモロコシ油などの植物性油脂類をペレット飼料に１次コーティングしても、崩解時間は魚油で１次コーティングしたペレット飼料と同一であった。

（ＶＩ）畜養試験
実施例１と同様に、２４時間絶食させたヒラメに１、２次コーティングをしたペレット飼料を食べさせた後、毎時間ごとに一匹ずつ解剖した。コーティングされたペレット飼料は、１時間後に崩解が始まり、２時間後には完全に崩解されて半固体の状態になり、４時間後には半固体の状態のペレット飼料は胃には残っておらず、腸に移った。

Claims (19)

1. 魚粉、小麦粉、及びデンプンを含む、エクストルーダーペレット（Ｐｅｌｌｅｔ）飼料に酵素がコーティングされることを特徴とする養魚用ペレット飼料。
2. 前記酵素は、α−アミラーゼ、マルトジェニックアミラーゼ、β−アミラーゼ、セルラーゼ、β−グルカナーゼ、グルコアミラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼ、ラクターゼ、キシラナーゼ、キトサナーゼ、β−マンナーゼ、リパーゼ、フィターゼ、アルカリ性プロテアーゼ、酸性プロテアーゼ、中性プロテアーゼ、植物性プロテアーゼ、及びブロメラインからなる群から１または１より多く選択されたことを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
3. エクストルーダーペレット飼料１００重量部に対して０．００１〜２０重量部、または１〜２００，０００単位の酵素がエクストルーダーペレット飼料にコーティングされることを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
4. エクストルーダーペレット飼料が、油脂類により１次コーティングされ、酵素により２次コーティングされることを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
5. エクストルーダーペレット飼料が、酵素、油脂類、皮膜形成剤、及び乳化剤で製造された乳剤によりコーティングされることを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
6. 前記油脂類は、牛脂、豚脂、魚油、羊脂、鶏油、トウモロコシ油、大豆油、レシチン、綿実油、菜種油、ヤシ油、ヒマワリ油、パーム油、及び米糠油からなる群から１または１より多く選択されたことを特徴とする請求項５に記載の養魚用ペレット飼料。
7. 前記皮膜形成剤は、天然ガム、グアーガム、セルロース、アルギン酸塩、キトサン塩、カルボキシルメチルセルロースナトリウム、ＨＰＭＣ、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメチルカルバミド、ゼラチン、リグニンスルホン酸塩、寒天、カラギナン、ヒドロキシエチルセルロース、及びポロキサマーからなる群から１または１より多く選択されたことを特徴とする請求項５に記載の養魚用ペレット飼料。
8. 前記乳化剤は、プロピレングリコール脂肪酸エステル、レシチン、グリセリン脂肪酸エステル、エタノール抽出物、蔗糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、及びポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エステルからなる群から１または１より多く選択されたことを特徴とする請求項５に記載の養魚用ペレット飼料。
9. 前記ペレット飼料が、皮膜形成剤により１次コーティングされ、油脂類により２次コーティングされ、酵素により３次コーティングされることを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
10. 前記ペレット飼料が、油脂類により１次コーティングされ、皮膜形成剤により２次コーティングされ、酵素により３次コーティングされることを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
11. 前記ペレット飼料が、乳化剤により１次コーティングされ、油脂類により２次コーティングされ、酵素により３次コーティングされることを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
12. 前記ペレット飼料が、乳化剤により１次コーティングされ、酵素により２次コーティングされることを特徴とする請求項1に記載の養魚用ペレット飼料。
13. 魚粉、小麦粉、及びデンプンを含むペレット（Ｐｅｌｌｅｔ）飼料を押し出した後、酵素を前記エクストルーダーペレット飼料にコーティングすることを特徴とする養魚用ペレット飼料の製造方法。
14. エクストルーダーペレット飼料を油脂類により１次コーティングし、酵素により２次コーティングすることを特徴とする請求項1３に記載の方法。
15. 前記酵素を動物性油脂類または植物性油脂類に乳化させて前記ペレットをコーティングすることを特徴とする請求項1３に記載の方法。
16. 前記酵素を皮膜形成剤と共に水に分散させるか、水溶液を作って前記ペレット飼料をコーティングすることを特徴とする請求項1３に記載の方法。
17. 前記酵素は、油脂類、皮膜形成剤、及び乳化剤を用いて乳剤を製造して前記ペレット飼料をコーティングすることを特徴とする請求項1３に記載の方法。
18. エクストルーダーペレットを乳化剤により１次コーティングし、酵素により２次コーティングすることを特徴とする請求項1３に記載の方法。
19. 魚の畜養方法において、
    請求項１から１２のうち何れか１項に記載の前記ペレット飼料で養殖することを特徴とする魚の畜養方法。
    

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