JP2017035005A - 動物又は魚類用飼料の製造方法及び動物又は魚類用飼料 - Google Patents

Abstract

【課題】栄養価の高い動物又は魚類用飼料を提供する。
【解決手段】キャッサバ残渣を加熱処理した後、デンプン分解酵素とクリベロミセス属微生物とで発酵処理して得られたキャッサバ残渣ＤＤＧＳを動物又は魚類の飼料として利用する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、キャッサバ芋のでんぷん抽出残渣を原料として用いた動物又は魚類用飼料の製造方法及びキャッサバ芋のでんぷん抽出残渣を原料とする動物又は魚類用飼料に関するものである。

キャッサバ芋を含め、でんぷんを含む作物は世界各地で重要な作物として栽培されており、でんぷんは、食用や工業原料として広く利用されている。例えば、トウモロコシでんぷんは、食用として利用されるほか、トウモロコシを原料としてエタノールを製造することが行われており、エタノールを抽出した残渣（トウモロコシＤＤＧＳ：トウモロコシ醸造粕）を家畜用飼料として利用することが知られている（引用文献１）。
キャッサバ芋の場合、根茎に含まれるでんぷんを食用にするほか、でんぷんを抽出した後のキャッサバの残渣を原料として、エタノールを製造することが検討されている（特許文献２）。

米国特許第８３９９２２４号 特開２０１４−１４３３７号

特許文献１に記載されたＤＤＧＳは、でんぷんを含むトウモロコシを醸造して得た醸造粕を開示するもので、トウモロコシからでんぷんを抽出した残渣を原料としてエタノール発酵して得られたものを開示するものではない。特許文献２は、でんぷんを抽出したキャッサバ残渣をエタノール発酵する技術であって、エタノール分離後の残渣の利用を開示するものではない。すなわち、キャッサバにおいては、これまで、エタノール抽出後の残渣を利用することは行われていない。

本発明者らは、アミノ酸やビタミン等の栄養価がもともと乏しいでんぷん抽出後のキャッサバ残渣（以降、本願明細書では、単にキャッサバ残渣という。）を有効活用することを目的として、研究を進めたところ、キャッサバ残渣をでんぷん分解酵素と微生物とで発酵処理し、得られたキャッサバ残渣の発酵物からエタノールを除去して得られたキャッサバ発酵物の残渣（以後、キャッサバ残渣ＤＤＧＳという）には粗タンパク質含有量が豊富に含まれているだけでなく、キャッサバ残渣ＤＤＧＳが家畜の病気等の予防に寄与することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の目的は、キャッサバ残渣を原料とした栄養価の高い動物又は魚類用飼料とその製造方法を提供することにある。

本発明の動物又は魚類用飼料であるキャッサバ残渣ＤＤＧＳは、でんぷん抽出後のキャッサバ残渣を原料とするものであり、キャッサバ残渣をでんぷん分解酵素と微生物とで発酵処理することにより得られ、好ましくは、発酵処理後、液体成分を除去して得られるものである。

本発明により、これまで利用価値のなかったキャッサバ残渣ＤＤＧＳを栄養価の高い飼料として利用することが可能となる。

キャッサバ残渣、キャッサバＤＤＧＳ又はキャッサバ残渣ＤＤＧＳを与えた乳牛のミルク生産量を示すグラフである。 キャッサバ残渣、キャッサバＤＤＧＳ又はキャッサバ残渣ＤＤＧＳを与えた乳牛のミルク中のラクトース含量を示すグラフである。 キャッサバ残渣、キャッサバＤＤＧＳ又はキャッサバ残渣ＤＤＧＳを与えた乳牛のミルク中の白血球数を示すグラフである。

以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。
本発明で得られるキャッサバ残渣ＤＤＧＳは、キャッサバ残渣をでんぷん分解酵素とクリベロミセス属微生物とで発酵処理し、得られた発酵物から液体成分を除去して製造することができる。

キャッサバ残渣とは、キャッサバ芋からでんぷんを搾取した滓であり、搾取後の水分含有量は、通常、７０重量％以上であるが、これに限定されるものではなく、水分含有量は、糖化発酵のためには、３０重量％以上であればよい。
また、乾燥したキャッサバ残渣を使用してもよい。乾燥キャッサバ残渣を使用する場合は、水を加え、前述の水分値に調整すればよく、また、乾燥キャッサバをでんぷん搾取後の高水分含有のキャッサバ残渣に混合して使用してもよい。

キャッサバ残渣は、そのまま発酵処理してもよいが、キャッサバ残渣に残存するでんぷんを糊化するため、発酵処理の前に加熱処理することが好ましい。加熱条件は、６０℃以上で、５分以上行えばよい。加熱温度が６０℃以下の場合、キャッサバ残渣に残存するでんぷんの糊化効率が低くなることがある。
加熱時間は、特に限定されるものではなく、加熱温度を考慮して適宜定めればよい。

加熱処理後、キャッサバ残渣を冷却し、でんぷん分解酵素と微生物とで発酵処理する。でんぷん分解酵素による処理と発酵処理とは、別々に行ってもよいが、同時に行ってもよい。

発酵処理に用いる微生物は、エタノール発酵に使用できる微生物であればよいが、酵母菌が好ましい。酵母菌として、具体的には、サッカロミセス属セレビシエ（Saccharomyces cerevisiae）又はクリベロミセス属マーキシアナス（Kluyveromyces marxianus）を用いることができるが、栄養価の観点及び発酵処理におけるコンタミネーションを防止する観点から、サッカロミセス属セレビシエよりも温度が高い条件下でも生育及び発酵が可能な耐熱性酵母であるクリベロミセス属マーキシアナスが好ましい。
発酵条件は、使用する酵素及び微生物に応じ、適宜定めてよい。

使用するアミラーゼ分解酵素は、特に限定されるものではなく、でんぷんを分解する酵素であればよく、例えばαアミラーゼ、グルコアミラーゼを挙げることができる。
キャッサバ残渣の粘性を下げるために、でんぷん分解酵素以外に、ペクチナーゼ、セルラーゼを併用してもよい。

α−アミラーゼは、キャッサバ残渣１ｇ当たり９×１０^−５Ｕ以上６００Ｕ以下、好ましくは８×１０^−３Ｕ以上０．６Ｕ以下で添加する。グルコアミラーゼは、キャッサバ残渣１ｇ当たり３×１０^−４Ｕ以上２００Ｕ以下、好ましくは３×１０^−２Ｕ以上０．２Ｕ以下で添加する。
セルラーゼ分解酵素を用いる場合、添加量は、キャッサバ残渣１ｇ当たり１×１０^−４Ｕ以上１００Ｕ以下、で添加することが好ましい。
ペクチナーゼを用いる場合は、キャッサバ残渣１ｇ当たり１×１０^−３Ｕ以上１０００Ｕ以下、特に１×１０^−１Ｕ以上１Ｕ以下で添加することが好ましい。

得られた発酵物に含まれるエタノール等の液体成分は、発酵物を圧搾あるいは加熱して、発酵物から液体を除去する操作により行えばよい。

キャッサバ残渣ＤＤＧＳは、粗タンパク質、ビタミン類を豊富に含むだけでなく、家畜の病気等の予防にも優れた効果を有するため、動物又は魚類用飼料として利用することができる。

以上述べたように、これまで用途のなかったキャッサバ残渣ＤＤＧＳを動物又は魚類用飼料として利用することができるため、でんぷんを搾取したキャッサバ残渣を余すことなく利用することができることになる。
以下、いくつかの実施例を挙げてさらに説明する。

キャッサバ残渣（含水分率７５％）１ｇを８０℃で１時間加熱処理した。
ついで、１．０ユニットのセルラーゼ及び１０ユニットのペクチナーゼ、５．５ユニットのα−アミラーゼ及び２．０ユニットのグルコアミラーゼを用い、加熱処理したキャッサバ残渣を３７℃以上で酵素処理した。

酵素処理後、クリベロミセス属マーキシアナス（Kluyveromyces marxianus）を加え、３０℃で発酵処理を行った。表１に、キャッサバ残渣とキャッサバ残渣の発酵物とに含まれる粗タンパク質、ビタミン類の含有量を示す。

表１に示すように、キャッサバ残渣の発酵物は、キャッサバ残渣に比べ、粗タンパク質量、ビタミン類を豊富に含み、栄養分が高いことがわかる。

得られたキャッサバ残渣の発酵物を圧搾して、エタノールを含む液体を除去してキャッサバ残渣ＤＤＧＳを製造した。
キャッサバ残渣、キャッサバ残渣ＤＤＧＳ及びでんぷん未抽出のキャッサバを原料としてエタノール発酵を行った後、エタノールを抽出して残った残渣（Sunshine Biotech International Co.,Ltd製商品）を餌として乳牛に６０日間与え、ミルクの生産量、ミルク中のラクトース含量及びミルク中の白血球数を調べた。
結果を図１〜３に示す。ミルク中のラクトース含量は、ミルクの品質を示す指標であり、ラクトース含量は値が高いほど鮮度が高いことを示し、白血球数は値が低いほど牛の健康状態が良い状況に保たれていることを意味する。
なお、グラフ横軸の記号「ＣＰ」はキャッサバ残渣、「ＦＣＰ」はキャッサバ残渣ＤＤＧＳを示す。「ＤＤＧＳ」は、でんぷん未抽出のキャッサバを原料としてエタノール発酵を行った後、エタノールを抽出して残った残渣（Sunshine Biotech International Co.,Ltd製商品）を意味する。
キャッサバ残渣ＤＤＧＳを与えた場合、キャッサバ残渣（ＣＰ）又はでんぷん未抽出のキャッサバを原料としてエタノール発酵を行った後、エタノールを抽出して残った残渣（Sunshine Biotech International Co.,Ltd製商品）（ＤＤＧＳ）を餌とした場合に比べ、ミルクの生産量が高く、鮮度がよく、乳牛の健康状態を良い状態に保つことができ、キャッサバ残渣ＤＤＧＳが飼料として優れたものであることがわかる。

バナメイエビの餌として、キャッサバ残渣ＤＤＧＳ又はキャッサバ残渣を配合した飼料を用い（飼料成分を表２に示す）、エビの稚魚７匹を１ロットとして、それぞれの飼料について４ロットを４週間養殖した。

養殖後のエビの個体重量は、キャッサバ残渣ＤＤＧＳ配合飼料を用いた場合に増加する傾向がみられたほか、生存率に大きな相違がみられた。
生存率は、キャッサバ残渣を配合した飼料で６４．３％であるのに対し、キャッサバ残渣ＤＤＧＳ配合飼料では、７５．０％と高くなっており、エビの総重量もキャッサバ残渣配合飼料が７８．９２ｇに対し、キャッサバ残渣ＤＤＧＳ配合飼料では、１００．３ｇであった。

Claims (6)

1. キャッサバ残渣をでんぷん分解酵素と微生物とで発酵処理する、動物又は魚類用飼料の製造方法。
2. 前記微生物が酵母菌である、請求項１記載の動物又は魚類用飼料の製造方法。
3. 前記微生物が、サッカロミセス属又はクリベロミセス属微生物である、請求項１又は２記載の動物又は魚類用飼料の製造方法。
4. 前記発酵処理の後、さらに液体を除去して得られる、請求項１〜３のいずれかに記載の動物又は魚類用飼料の製造方法。
5. 前記でんぷん分解酵素がαアミラーゼ及びグルコアミラーゼである、請求項１〜４のいずれかに記載の動物又は魚類用飼料の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造法によって製造される、動物又は魚類用飼料。