JP2020124174A - 栄養剤溶液の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１に、高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラルを含有した栄養剤溶液を製造でき、第２に、もって植物の土壌環境，抗酸化力，活性，免疫力を向上でき、第３に、植物用のみならず動物や人用にも有用な、栄養剤溶液の製造方法を提案する。【解決手段】この製造方法は、次の各工程を有している。糖類，澱粉，その他の炭水化物と水との混合液について、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第１酵母発酵工程。第１酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第１乳酸発酵工程。第１乳酸発酵工程にて得られた酵素を含む液を、米と水との混合液に混入する混合工程。混合工程の後、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第２酵母発酵工程。第２酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第２乳酸発酵工程。これらの工程に基づき、複合発酵により栄養剤溶液が製造される。【選択図】図１

Description

本発明は、栄養剤溶液の製造方法に関する。すなわち、複合発酵による栄養剤溶液の製造方法に関するものである。

《技術的背景》
農作物等の植物の生育，栽培は、化学肥料と農薬を中心に行われている。化学肥料としては、化学工業的に製造された窒素，リン酸，カリウム肥料等が代表的であり、農薬としては、殺菌剤，殺虫剤，除草剤等が代表的である。
そして、このような無機物の化学肥料や農薬の使用は、例えば残留農薬の問題を始め、人体への悪影響の虞があり、健康上の危険性も指摘されており、その使用が規制強化される傾向にある。
これに対し有機物の使用は、上述した化学肥料や農薬の使用に比し、人体への悪影響や健康上の危険性が軽減され、安心，安全，健康面に優れている。

このような前提のもと、農作物等の植物の生育，栽培現物では、例えば次のような問題が指摘されている。
ａ．土壌環境の悪化：
植物にとって有害菌である嫌気性菌，病原菌，フザリウム菌，糸状菌、更には線虫類，寄生虫等が、土壌中に増殖し、もって、植物に土壌病害，カビ病，連作障害，害虫害等が発生し、土壌環境が悪化してしまうことが多々あった。
ｂ．対応策：
これらへの対応策については、色々試みられている。しかしながら、ともすれば感に頼り勝ちであり、品質安定性にも不安があり、コスト高となる、等々の問題が指摘されていた。
ｃ．酸化，変敗，腐敗等：
例えば高温，多湿により土壌中に硝酸塩（硝酸態窒素）が高濃度化する等により、植物の酸化，変敗，腐敗等を招き易かった。
ｄ．その他：
土壌中に、植物生育の障害となる重金属，難分解性物質，汚泥等が存するケースについて、これらの消失，分解，解消等が進行しないことが多々あった。
ｅ．活性化や免疫化：
生育，栽培される植物について、活性化促進や免疫力強化が望まれていた。すなわち、植物の生育，栽培の更なる効率化をめざし、より一層の生理活性強化や免疫反応向上が望まれていた。

《本発明について》
本発明の栄養剤溶液の製造方法は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等を含有した栄養剤溶液を製造でき、第２に、もって植物の土壌環境，抗酸化力，活性，免疫力等を向上させることができ、第３に、更に植物用のみならず動物用や人用にも有用な、栄養剤溶液の製造方法を提案することを目的とする。

《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１の栄養剤溶液の製造方法は、次の各工程を有している。すなわち、糖類，澱粉，その他の炭水化物と水との混合液について、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第１酵母発酵工程。該第１酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第１乳酸発酵工程。
該第１乳酸発酵工程にて得られた酵素を含む液を、米と水との混合液に混入する混合工程。該混合工程の後、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第２酵母発酵工程。該第２酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第２乳酸発酵工程、等を有している。
そして、これらの工程に基づき、複合発酵により高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラルを含有した栄養剤溶液が製造されること、を特徴とする。

請求項２については、次のとおり。
請求項２の栄養剤溶液の製造方法では、請求項１において、混合工程で使用される該米は、発芽玄米よりなり、使用される該水は、還元されたアルカリイオン水よりなること、を特徴とする。
請求項３については、次のとおり。
請求項３の栄養剤溶液の製造方法では、請求項１において、各工程中の撹拌により、空気中に含有された好気性細菌が、液中に混入される。もって、液中に含有されていた該酵母や該乳酸菌が、一段と活性化，高密度化されること、を特徴とする。
請求項４については、次のとおり。
請求項４の栄養剤溶液の製造方法では、請求項１において、該第２乳酸菌発酵工程の後、濾過工程が実施され、該濾過工程では、微生物着生フィルターが用いられる。もって、該栄養剤溶液中に含有されていた該酵母や該乳酸菌が、濾過により除去されること、を特徴とする。
請求項５については、次のとおり。
請求項５の栄養剤溶液の製造方法では、請求項１において、請求項１において、製造された栄養剤溶液は、植物用，動物用，又は人用として使用されること、を特徴とする。

《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）まず、第１酵母発酵工程，第１乳酸発酵工程において、発酵と撹拌により、酵素を含む液が製造される。
（２）そして混合工程において、酵素を含む液が、発芽玄米等の米と水との混合液に、混入される。
（３）このような混合工程の後、発酵工程へと進み、第２酵母発酵工程，第２乳酸発酵工程において、発酵と撹拌が実施される。
（４）これらの工程に基づき、複合発酵により高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等を含有した栄養剤溶液が製造される。
（５）この栄養剤溶液は、高濃度のアミノ酸や有機酸を含有している。そこで植物に使用すると、嫌気性菌，病原菌，フザリウム菌，糸状菌，線虫類，寄生虫等の増殖を防止でき、土壌環境を向上させることができる。
（６）同様の理由により、植物の抗酸化力を向上させることができる。
（７）同様の理由により、土壌中に植物生育の障害となる重金属，難分解性物質，汚泥等が存する場合、その消失，分解，解消等を促進可能である。又、植物の生理活性強化による活性化や、免疫反応向上による免疫力強化が可能となる。
（８）更に、この栄養剤溶液は、高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等を含有しているので、植物に豊富な栄養を供給可能である。
（９）同様の理由により、健康ドリンク等として、人用や動物用にも有効使用可能である。
（１０）そこで、本発明に係る栄養剤溶液の製造方法は、次の効果を発揮する。

《第１の効果》
第１に、高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等を含有した栄養剤溶液を、製造可能である。
本発明の栄養剤溶液の製造方法では、酵母発酵，乳酸発酵，複合発酵，酵素触媒作用，工程中の撹拌等を、組み合わせて採用したことを特徴とする。
もってアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等を高濃度に含有した栄養剤溶液を、簡単容易に製造できるようになる。すなわち、この栄養剤溶液は、品質安定性，確実性，コスト面等に優れつつ、高濃度，高密度，豊潤に製造可能である。

《第２の効果》
第２に、もって植物の土壌環境，抗酸化力，活性，免疫力等を、大きく向上させることができる。
本発明の栄養剤溶液の製造方法では、高濃度のアミノ酸や有機酸を含有した、栄養剤溶液が製造される。そこで、この栄養剤溶液は、植物の土壌病害，カビ病，連作障害，害虫害等の発生を抑制でき、土壌環境を大きく向上することができる。又、植物の抗酸化力を向上し、酸化，変敗，腐敗等が防止されるようになる。
更に、高濃度のアミノ酸や有機酸の存在により、土壌中の重金属，難分解性物質，汚泥等の消失，分解，解消等も促進される。植物の活性化も促進され、免疫力が強化される。

《第３の効果》
第３に、更に植物用のみならず、動物用や人用にも有用である。
本発明の栄養剤溶液の製造方法では、高濃度アミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等を含有した、栄養剤溶液が製造される。
もって、植物に使用した場合、植物に豊富な栄養を供給でき、光合成等が促進されるようになる。更に、動物用や人用としても有用であり、例えば健康ドリンクとして使用可能である。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

本発明に係る栄養剤溶液の製造方法について、発明を実施するための形態の説明に供し、その一例の構成ブロック図である。 同発明を実施するための形態の説明に供し、酵素製造の一例を示す構成ブロック図である。

以下、本発明について、図１に示した工程Ｓ１〜工程Ｓ１５、および、図２に示した工程Ｓ１〜工程Ｓ６を参照して、説明する。
《本発明の概要》
まず、本発明の概要については、次のとおり。
本発明の栄養剤溶液の製造方法は、次の各工程を有してなる。
糖類，澱粉，その他の炭水化物と水との混合液について、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第１酵母発酵工程（工程Ｓ１，２，３）。
第１酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第１乳酸発酵工程（工程Ｓ４，５，６）。
第１乳酸発酵工程にて得られた酵素を含む液を、米と水との混合液に混入する混合工程（工程Ｓ７，１０）。
混合工程の後、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第２酵母発酵工程（工程Ｓ１１，１２）。
第２酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第２乳酸発酵工程（工程Ｓ１３，１４）。
そして、これらの工程に基づき、複合発酵により高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラルを含有した栄養剤溶液が製造される（工程Ｓ１５）。
本発明の概要については、以上のとおり。以下、このような本発明の栄養剤溶液の製造方法について、更に詳述する。

《酵素の製造について》
まず、酵素の製造について説明する。
本発明の栄養剤溶液の製造方法では、酵素が触媒として使用される。そこで、酵素の製造について説明する。
酵素製造は、糖類，澱粉，その他の炭水化物と水との混合液について（工程Ｓ１）、酵母を添加して酵母発酵する（工程Ｓ２）と共に撹拌（工程Ｓ３）する第１酵母発酵工程、および、第１酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して乳酸発酵する（工程Ｓ４）と共に撹拌（工程Ｓ５）する第１乳酸発酵工程を、有している。

このような酵素の製造について、更に詳述する。まず、有機物特に糖類，澱粉，セルロース等の炭水化物と水との混合液が準備される（工程Ｓ１）。図示例では、抽出野草エキスをベースに、加熱，粉砕，ペースト化等が実施される。水はミネラルウォータ―が用いられ、黒砂糖は発酵促進用に用いられる。
そして、第１酵母発酵工程において、このような炭水化物の混合液に、酵母つまりイースト酵母菌が添加されて、酵母発酵が行われる（工程Ｓ２）。図示例では、酵母が１ｔに対して粉末５００ｓ添加され、もって１〜２週間程度、酵母によるアルコール発酵が行われる。
そして、このような酵母発酵と共に、撹拌が実施される（工程Ｓ３）。撹拌により、空気中に含有された好気性細菌が液中に混入され、もって共生により、酵母が活性化，高密度化される。図示例において、撹拌はスクリューにて１．５〜２カ月程度、毎日実施される。

それから、第１乳酸発酵工程へと移行し、乳酸菌が添加されて、乳酸発酵が行われる（工程Ｓ４）。すなわち、炭水化物を乳酸へと分解，発酵させる微生物菌を、乳酸菌として添加し、図示例では３カ月程度後から乳酸発酵が行われる。
このような乳酸発酵と共に、撹拌が実施される（工程Ｓ５）。撹拌により、空気中に含有された好気性細菌が混入され、もって共生により、乳酸菌が活性化，高密度化される。図示例において、撹拌は、ポンプにて１〜１．５カ月程度、毎日実施される。
このような第１酵母発酵工程，第１乳酸発酵工程に基づくと共に、図示例では、合計６カ月以上程度の発酵熟成期間を経て、酵素を含む溶液が製造される（工程Ｓ６）。
酵素は、周知のごとくタンパク質性の高分子物質であり、諸種の生体化学反応を進展させる触媒作用が知られている。
酵素の製造については、以上のとおり。

《混合工程について》
次に、混合工程等について説明する。
本発明の栄養剤溶液の製造方法では、上述した工程（工程Ｓ１〜Ｓ６）を辿って得られた酵素を含む液が、混合工程（工程Ｓ１０）において、予め準備されていた米と水との混合液に、混入される。

このような混合工程について、更に詳述する。混合工程に際し予め準備される米，その他については、次のとおり（工程Ｓ７）。
まず、準備される米は、精白してない玄米、特に発芽玄米が好適であり、図示例では３０ｋｇ使用される。準備される水は、還元されたアルカリイオン水が、酸化，腐敗防止の観点から好適であり、図示例では４０℃で２００Ｌ使用される。又、黒蜜１０ｋｇ，塩１ｋｇ，麹菌３０ｇ等が、発酵促進のため使用される。
そして、前述した酵素を含む液が、このような米，その他の混合液に対し混入される。図示例では、酵素を含む液体は１,０００ｍＬ（１Ｌ）混入される。
なお混合工程に際し、図示例では、予備的発酵（工程Ｓ８）や、糖類，澱粉，その他の炭水化物の補充的混入（工程Ｓ９）が、行われている。これらは適宜必要に応じ実施されるが、実施しない場合も可能である。
このように混合工程では、発芽玄米等の米，水，その他の混合液に、酵素が触媒として混入される。
混合工程については、以上のとおり。

《発酵工程について》
次に発酵工程について説明する。
本発明の栄養剤溶液の製造方法では、上述した混合工程の後、酵母を添加して酵母発酵する（工程Ｓ１１）と共に撹拌（工程Ｓ１２）する第２酵母発酵工程、および、第２酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して乳酸発酵する（工程Ｓ１３）と共に撹拌（工程Ｓ１４）する第２乳酸発酵工程を、有している。

このような発酵工程について、更に詳述する。まず、発酵工程の第２酵母発酵工程および、第２乳酸発酵工程は、所定の温度条件と湿度条件下で実施される（前述した予備的発酵についても同様）。図示例では、６℃〜３５℃の室温で、４０％〜９５％の湿度に設定されたハウス施設内で行われる。
発酵温度は、４０℃〜５０℃程度であり、発酵期間は、表面に白い粉のようなものが吹き出る。

まず発酵工程の第２酵母発酵工程では、前述した混合工程（工程Ｓ１０）で混合された米，水，その他と酵素との混合液に、酵母つまりイースト酵母菌が添加されて、酵母発酵が行われ（工程Ｓ１１）、酵素の触媒作用のもと、米等の分解，アルコール発酵が進展する。
そして、このような酵母発酵と共に撹拌が、２〜３日毎に実施される（工程Ｓ１２）。撹拌により、空気中に含有された微生物の好気性細菌例えば放線菌が液中に混入され、もって微生物共生により、液中に含有されていた微生物の酵母が、一段と活性化，高密度化される。
それから、第２乳酸発酵工程へと移行し、乳酸菌が添加されて、乳酸発酵が行われる（工程Ｓ１３）。乳酸へと分解，発酵する微生物菌を添加し、酵素の触媒作用のもと、乳酸発酵が進展する。
そして、このような乳酸発酵と共に、撹拌が２〜３日毎に実施される（工程Ｓ１４）。撹拌により、空気中に含有された微生物の好気性細菌が液中に混入され、もって微生物共生により、液中に含有されていた微生物の乳酸菌が、活性化，高密度化される。
発酵工程については、以上のとおり。

《栄養剤溶液について》
これらの工程に基づき、複合発酵により高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等を含有した栄養剤溶液が、製造される（工程Ｓ１５）。
そこで、このような発酵工程全体を、アミノ酸発酵および有機酸発酵と称することも可能である。つまり、第２酵母発酵工程，第２乳酸発酵工程，複合発酵を総称して、アミノ酸発酵および有機酸発酵と称することも可能である。
アミノ酸は、周知のごとくタンパク質をつくっている有機化合物であり、生物の維持，成長に特に重要な成分であり、アルギニン，グルタミン酸，アスパラギン酸等が代表的である。
有機酸は、酸性を示す有機化合物の総称であり、クエン酸，乳酸，酢酸が代表的である。アミノ酸や有機酸は、抗酸化物質，生理活性物質でもある。
ビタミンとしては、Ｂ１，Ｂ６等が代表的である。ミネラルは、カリウム，カルシウム，マグネシウム，その他の鉱物素材の無機成分よりなる。
栄養剤溶液については、以上のとおり。

《濾過工程について》
次に、濾過工程について説明する。
本発明の栄養剤溶液の製造工程では、上述した発酵工程の後、適宜必要に応じ濾過工程が実施される。
すなわち、生成された栄養剤溶液が例えば人用等に使用される場合、発酵工程の第２乳酸菌発酵工程の後、濾過工程が実施され、濾過工程では、微生物着生フィルターが用いられる。もって、栄養剤溶液中に含有されていた微生物の酵母や乳酸菌が、濾過により除去される。
微生物着生フィルターは、スポンジ状の空間格子が３次元化された空孔４００μｍ〜１，３００μｍよりなり、栄養剤溶液中から酵母や乳酸菌を、着生により除去する。
濾過工程については、以上のとおり。

《作用等》
本発明の栄養剤溶液の製造方法は、以上説明したように構成されている。そこで以下のようになる。
（１）まず第１酵母発酵工程で、糖類，澱粉，その他の炭水化物と水との混合液について、酵母を添加して酵母発酵すると共に撹拌する。それから第１乳酸発酵工程で、乳酸菌を添加して乳酸発酵すると共に撹拌する（工程Ｓ１〜工程Ｓ５）。
もって、酵素を含む液が予め製造される（工程Ｓ６）。

（２）混合工程では、このようにして得られた酵素を含む液が、米と水との混合液に混入される（工程Ｓ１０）。
すなわち混合工程に際しては、予め、例えば発芽玄米よりなる米や、アルカリイオン水よりなる水、その他が準備される（工程Ｓ７）。図示例では、これに加え予備的発酵や、糖類，澱粉，その他の炭水化物の補充的混入が行われる（工程Ｓ８，９）。

（３）このような混合工程後、発酵工程へと進む。すなわち混合工程の後、発酵工程の第２酵母発酵工程で、酵母を添加して酵母発酵すると共に撹拌した後、第２乳酸発酵工程で、乳酸菌を添加して乳酸発酵すると共に撹拌する（工程Ｓ１１〜工程Ｓ１４）。

（４）本発明の栄養剤溶液の製造方法は、これらの工程に基づき複合発酵により高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラルを含有した栄養剤溶液が、製造される（工程Ｓ１５）。

（５）製造された栄養剤溶液は、高濃度のアミノ酸や有機酸を含有している。そこで、この栄養剤溶液を植物に使用すると、植物にとって有害菌である嫌気性菌，ウィルス，病原菌，フザリウム菌，糸状菌、更には線虫類，寄生虫等々の増殖を、防止することができる。
もって、植物の土壌病害，カビ病，連作障害，害虫害等の発生が、抑制されるようになる。このように、植物の土壌環境を向上させることができる。

（６）更に、栄養剤溶液の高濃度のアミノ酸や有機酸により、使用した植物の抗酸化力を向上させることができる。
例えば、高温，多湿により土壌中に硝酸塩（硝酸態窒素）が高濃度化し易いが、これによる酸化，変敗，腐敗等が防止されるようになる。

（７）又、高濃度のアミノ酸や有機酸により、植物生育の障害となる重金属，難分解性物質，汚泥等が土壌中に存する場合、その消失，分解，解消等が促進されるようになる。
又、生育，栽培される植物について、生理活性が強化され、免疫反応が向上するようになり、活性化が促進され免疫力が強化される。

（８）更に、栄養剤溶液の高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラル等により、植物に使用した場合、豊富な栄養を供給でき、その光合成等が促進されるようになる。

（９）このような植物用としてのみならず、動物用や人用としても有用である。すなわち、この栄養剤溶液は、上述した植物用と同様な理由により、動物用や人用の健康ドリンクとして使用可能である。
なお、人用等として使用する場合は、濾過工程により、栄養剤溶液中から酵母や乳酸菌が、微生物着生フィルターを用いて予め濾過，除去される。
本発明の作用等については、以上のとおり。

《実施例》
ここで、本発明の実施例のデータについて説明しておく。
上述した工程Ｓ１〜工程Ｓ１４の各工程を、それぞれについて前述記載した図示例条件のもとで、実施した。その結果、製造された栄養剤溶液について、その成分を測定した所、以下表１〜表７の成分データが得られた。
この栄養剤溶液の成分データについて、表１はミネラル類を示す。表２はアミノ酸類、表３は有機酸、表４は基本栄養成分、表５は糖類、表６は酵素活性、表７はビタミン類を示す。
以下、実施例のデータは、表１〜表７のとおり。

Claims (5)

1. 糖類，澱粉，その他の炭水化物と水との混合液について、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第１酵母発酵工程と、
   該第１酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第１乳酸発酵工程と、
   該第１乳酸発酵工程にて得られた酵素を含む液を、米と水との混合液に混入する混合工程と、
   該混合工程の後、酵母を添加して、酵母発酵すると共に撹拌する第２酵母発酵工程と、
   該第２酵母発酵工程の後、乳酸菌を添加して、乳酸発酵すると共に撹拌する第２乳酸発酵工程と、を有しており、
   これらの工程に基づき、複合発酵により高濃度のアミノ酸，有機酸，ビタミン，ミネラルを含有した栄養剤溶液が製造されること、を特徴とする栄養剤溶液の製造方法。
2. 請求項１において、混合工程で使用される該米は発芽玄米よりなり、使用される該水は還元されたアルカリイオン水よりなること、を特徴とする栄養剤溶液の製造方法。
3. 請求項１において、各工程中の撹拌により、空気中に含有された好気性細菌が液中に混入され、もって、液中に含有されていた該酵母や該乳酸菌が、一段と活性化，高密度化されること、を特徴とする栄養剤溶液の製造方法。
4. 請求項１において、該第２乳酸菌発酵工程の後、濾過工程が実施され、該濾過工程では、微生物着生フィルターが用いられ、もって、該栄養剤溶液中に含有されていた該酵母や該乳酸菌が、濾過により除去されること、を特徴とする栄養剤溶液の製造方法。
5. 請求項１において、製造された栄養剤溶液は、植物用，動物用，又は人用として使用されること、を特徴とする栄養剤溶液の製造方法。