JP2021097615A

JP2021097615A - 加工飼料

Info

Publication number: JP2021097615A
Application number: JP2019230548A
Authority: JP
Inventors: 英樹大戸; Hideki Oto; 博伸石原; Hironobu Ishihara
Original assignee: Air Water Butsuryu Co Ltd
Current assignee: Air Water Butsuryu Co Ltd
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2039-12-20
Also published as: JP7506974B2

Abstract

【課題】カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣を有効利用することができる加工飼料を提供すること。【解決手段】カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣を含む、加工飼料。【選択図】図１

Description

本発明は、加工飼料に関する。

カボチャの実を適当な大きさに切断し、加熱などの処理を施し、冷凍食品、チルド食品、真空パックなどの形態とした保存用のカボチャ加工製品が知られている。

カボチャ全体のうち２０〜３０質量％程度は、いわゆる種ワタと呼ばれる実以外の部分である。種ワタは、通常は食されることはないため、カボチャの加工工場などでは、種ワタを含む残渣が発生する。このような残渣は、廃棄物業者に委託して焼却処理したり、少量であれば土に埋めて分解処理したりする必要があり、現状では、残渣の処理に手間、人手およびコストを要する。

その一方で、これらの種ワタは人が食さないといえども、栄養価は実よりも高いと考えられており、薬理効果も期待されている。例えば、カボチャの種自体は、古くから尿失禁や泌尿器系疾患の予防や治療薬の原料などとして用いられている（例えば、特許文献１（特開２０１２−４６４５９号公報）参照）。

なお、カボチャは、生体内でビタミンＡとして作用するβ−カロテンを多く含有する。このため、カボチャを牛などの畜産用飼料として用いることも検討されている（例えば、特許文献２（特許第５５８４６４０号公報）参照）。ただし、特許文献２では、カボチャをそのまま用いており、廃棄物であるカボチャの加工残渣を有効利用することは意図されていない。

特開２０１２−４６４５９号公報特許第５５８４６４０号公報

本発明は、カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣を有効利用することができる加工飼料を提供することを目的とする。

（１）カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣を含む、加工飼料。
（２）カボチャの種子を含む、（１）に記載の加工飼料。
（３） β−カロテン含有率が０．０１５〜０．０２質量％である、（１）または（２）に記載の加工飼料。
（４）固形分率が８５質量％以上である、（１）〜（３）のいずれかに記載の加工飼料。

本発明によれば、カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣を有効利用することのできる加工飼料が提供される。

試験例１における体重の測定結果を示すグラフである。試験例１における体重の測定結果を示す別のグラフである。実施形態に用いられる切断装置の一例の切断ヘッドを示す概略図である。実施形態に用いられる切断装置の一例の運転状況を示す概略図である。実施形態に用いられる切断装置の一例のインペラを示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

＜加工飼料＞
本実施形態の加工飼料は、カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣（カボチャ残渣）を含むことを特徴とする。カボチャ残渣は、例えば、カボチャの実の加工食品等を製造する際に残渣として生じる種ワタ等の不要物である。

本実施形態の加工飼料においては、原料としてカボチャ残渣が使用されるため、これまで廃棄処理されていたカボチャ残渣を畜産用飼料として有効利用することができる。
また、カボチャ残渣の廃棄処理のための手間、人手、コスト等を削減することができる。

原料であるカボチャ残渣には、ヘタ、種（種子）、ワタ、皮などの部分（カボチャ全体の２０〜３０質量％）が含まれる（一部の実も含まれ得る）。このような、いわゆる種ワタと呼ばれる部分はβ−カロテン等を豊富に含んでおり、この種ワタを加工することにより、β−カロテン等が豊富に含まれる栄養価の高い飼料を製造することができる。加工飼料は、特に栄養価の高いカボチャの種子を含むことが好ましい。
このように栄養価の高い加工飼料を畜産用に用いることにより、加工飼料を摂取した動物の成長促進や健康維持が期待される。

加工飼料において、β−カロテンの含有率は、好ましくは０．０１５〜０．０２質量％（６００００〜８００００ＩＵ／ｋｇ）、より好ましくは０．０１７５〜０．０２質量％（７００００〜８００００ＩＵ／ｋｇ）である。

カボチャの品種としては、特に限定されないが、例えば、えびす、ケント、蔵の匠、味平、栗ゆたか等が挙げられる。１種のカボチャを単独で用いてもよく、２種以上のカボチャを組み合わせて用いてもよい。

加工食品を構成するカボチャ残渣の粉砕物のサイズは、個体の食べやすさ等の観点から、好ましくは１〜８ｍｍ角であり、より好ましくは１〜５ｍｍ角である。

加工飼料において、カボチャ残渣中の種は粉砕されていることが好ましい。粉砕されていない種を牛が食すると、種に含まれる貴重な栄養価が牛体内に吸収されないからである。また、種が消化されないままに排泄され、それを堆肥利用した際に発芽し、（食に適さない）野良カボチャができてしまう。

加工飼料の固形分率は、好ましくは８５質量％以上であり、より好ましくは９０質量％以上である。固形分率が８５質量％未満であると（含水率が１５質量％を上回ると）、カビが生じる等、長期保管上、支障をきたす可能性が高くなるためである。なお、「固形分率」とは、加工飼料の総質量に対する固形物の質量（加工飼料中の水分量を差し引いた固形物の質量）の比率である。

加工飼料には、畜産用などの動物が摂取できるあらゆる飼料が含まれる。動物としては、例えば、牛（肉牛または乳牛の成牛または子牛など）、豚、ニワトリ、馬、羊、山羊、鴨、アヒル、ガチョウなどが挙げられる。

なお、加工飼料は、必要に応じて、ビタミン類、ミネラル類、フラボノイド類、キノン類、ポリフェノール類、アミノ酸、核酸、必須脂肪酸、結合剤、崩壊剤、安定化剤、防腐剤、賦形剤、溶解剤、湿潤剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。

＜加工飼料の製造方法＞
本実施形態の加工飼料の製造方法は、粉砕工程と、乾燥工程とを含む。
粉砕工程では、カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣（カボチャ残渣）を粉砕する。
乾燥工程では、粉砕工程で得られた粉砕物を真空乾燥する。

（粉砕工程）
粉砕工程では、上記のカボチャ残渣を粉砕する。

カボチャ残渣の粉砕方法としては、遠心力等の機械的な力をカボチャ残渣に加えて、固定された複数のナイフアセンブリに対してカボチャ残渣を押し付けることにより、カボチャ残渣を粉砕（切断）する方法を好適に用いることができる。

カボチャ残渣に加えられる力は遠心力であることが好ましい。この場合、安定的に一定速度で一定サイズに細断できるという利点がある。

図３〜図５を参照して、遠心力を用いた粉砕工程に用いられる切断装置としては、例えば、円筒状の切断ヘッド１と、切断ヘッド１に同軸に取り付けられ、切断ヘッド１の軸を中心に、切断ヘッド１に対して所定の回転方向に回転するインペラ２とを備える切断装置を好適に用いることができる。なお、切断ヘッド１は回転せず固定されている。

切断ヘッド１は、例えば、環状の下部構造部材１１と、環状の上部構造部材１２と、下部構造部材１１と上部構造部材１２との間に、周方向に間隔をあけて配置された複数の支持セグメント１３と、複数の支持セグメント１３の間に上下方向に間隔をあけて配置された複数のナイフアセンブリ１４とを備える。

図４を参照して、このような切断装置を用いてカボチャ残渣を粉砕（切断）する方法の一例を説明する。例えば、切断ヘッド１内でインペラ２を回転させ、インペラ２にカボチャ残渣３を導入する。これにより、カボチャ残渣３がインペラ２の回転によって生じた遠心力により、複数のナイフアセンブリ１４および支持セグメント１３に押し付けられる。これにより、カボチャ残渣は、複数のナイフアセンブリ１４および支持セグメント１３によって粉砕（切断）されて、切断ヘッドを径方向に通過することで、切断ヘッド１の外側に排出される。このようにして、カボチャ残渣が粉砕される。

このような切断装置としては、例えば、コミトロール（登録商標）、特許第６０７７７１４号公報に開示される切断装置などが挙げられる。

このような切断装置を用いることで、粉砕物のサイズが適度に小さくなり、乾燥される粉砕物の表面積が大きくなる。これにより、後の乾燥工程を容易に実施することができ、例えば、短時間、低温などの条件で乾燥を実施することが可能となる。

ナイフアセンブリ（水平刃）の厚みＴ（図３参照）は、好ましくは１．２７〜３．０５ｍｍであり、より好ましくは１．２７〜２．５４ｍｍである。ナイフアセンブリの間隔Ｄ（図３参照）は、好ましくは２．００〜３．００ｍｍであり、より好ましくは２．００〜２．５０ｍｍである。この場合、カボチャ残渣中の種が粉砕され易くなり、上述の適度なサイズのカボチャ残渣の粉砕物を得ることができる。

切断装置のインペラの回転数は、好ましくは２１００〜３５００ｒｐｍである。
切断装置の稼動時間は、切断装置の処理能力と飼料の製造量に応じて決定される。

粉砕工程で用いることのできる他の切断装置としては、例えば、パルパーフィニッシャー、電動ミル、コロイドミル、フードプロセッサー、ロータリーカッターミル、ミクロマイスターなどが挙げられる。なお、カボチャ残渣中の種を粉砕することができる切断装置を用いることが好ましい。

（乾燥工程）
乾燥工程において、真空乾燥（vacuum drying）とは、真空または減圧下での乾燥方法を意味する。気圧が下がると水蒸気分圧が下がり、水分の沸点が低下し蒸発速度が加速される。

真空乾燥の際の圧力は、好ましくは０．０９８６気圧（１０ｋＰａ）以下であり、より好ましくは０．０２９６〜０．０５９気圧（３〜６ｋＰａ）である。

乾燥工程（真空乾燥）の温度は、好ましくは９０℃以下であり、より好ましくは８５℃以下であり、さらに好ましくは８０℃以下である。このような温度で乾燥工程を実施することで、カボチャ残渣の粉砕物の凝集を抑制することができる。また、β−カロテンの分解を抑制することができる。

このような乾燥工程を実施することで、加工飼料の固形分率を上述の適切な範囲に調整することができる。

（他の工程）
本実施形態の製造方法は、上記の粉砕工程および乾燥工程以外の工程を含んでいてもよい。粉砕工程および乾燥工程以外の工程としては、例えば、殺菌処理、冷却処理などが挙げられる。

ただし、カボチャ残渣の粉砕物等に対して乾燥前に脱水を実施する工程は含まないことが好ましい。これは、脱水によって搾取される水分および油分中にβ−カロテンが含まれているため、最終的に得られる加工飼料中に含まれるβ−カロテンの量が減少するからである。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

〔実施例１〕
原料としては、食品加工工場等の生産ラインから排出された３６０．０ｋｇのカボチャ残渣（えびす、ケント、蔵の匠、味平、栗ゆたか等の複数の品種のカボチャ残渣を用意した。カボチャ残渣の大きさは不揃いであり２０ｍｍ〜１００ｍｍ角程度であった。なお、カボチャ残渣の含水率は８０．７質量％であった。

上記のカボチャ残渣を切断装置（ＵＲＣＨＥＬ社製、「コミトロール（登録商標）１７００」）に投入し、切断装置を３０００ｒｐｍで６０分間稼動させることにより、カボチャ残渣を１〜５ｍｍ角程度のサイズまで粉砕（切断）して、粉砕物を得た。尚、種も粉砕されていた。
「コミトロール（登録商標）１７００」において、切断ヘッドの水平刃の厚みは１．２７ｍｍであり、水平刃の間隔は２０．３ｍｍである。また、「コミトロール１７００」の処理能力は、２．０トン／時間（処理速度に合わせて原料を安定継続投入できた場合）である。
なお、切断装置の投入口の大きさ（９５ｍｍ角）を超えるサイズのカボチャ残渣については、５０〜６０ｍｍのサイズに細断してから切断装置に投入した。

上記の粉砕工程によって得られた粉砕物を真空乾燥機を用いて乾燥させた。真空乾燥機の本体内部の温度は８５℃とした。真空乾燥機は、攪拌速度５ｒｐｍ、絶対圧８．０〜１０．０ｋＰａにて１６時間稼動させた。
このようにして粉砕物を乾燥することにより、カボチャ残渣の加工飼料（収量：１０１．０ｋｇ、含水率：１０．８質量％、粒度：１〜５ｍｍ）を得た。

〔比較例１〕
粉砕工程によって得られた粉砕物に対して、乾燥前に脱水を実施し、水分等を搾取した後の粉砕物に対して乾燥を実施した。それ以外の点は、実施例１と同様にして、カボチャ残渣の加工飼料を製造した。

＜β−カロテン量の測定＞
実施例１および比較例１で得られたカボチャ残渣飼料について、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を用いてβ−カロテン量を測定した。

測定の結果、実施例１の加工飼料中のβ−カロテン含有率は７８４００（ＩＵ／ｋｇ）であった。
比較例１の加工飼料中のβ−カロテン含有率は６７９８１（ＩＵ／ｋｇ）であった。

上記の測定結果から、乾燥前に脱水を行わずに製造された実施例１の加工飼料においては、比較例１の加工飼料よりも多くのβ−カロテンが含まれていることが分かる。これは、比較例１の加工飼料においては、脱水によって搾取された水分および油分中にβ−カロテンが含まれていたためであると考えられる。

＜試験例１＞
子牛を検体として、実施例１の加工飼料を用いた給餌試験を実施した。
子牛は、黒毛和種（肉用牛）の子牛を対象とした。
投与群として、出生後２〜３カ月齢の計４頭の子牛に、２２日間（２０１９年６月１２日〜７月３日）実施例１のカボチャ残渣の加工飼料を投与（給餌）した。なお、加工飼料（１００ｇ／ｄａｙ）を従来の餌（子牛用配合飼料：成分としては、とうもろこし、小麦、大麦、マイロ、米ぬか、なたね油かす、大豆油かすなどの混合物。）の上に振りかけることにより、子牛に加工飼料を与えた。
対照群として、別の出生後２〜３カ月齢の計４頭の子牛について、カボチャ残渣の加工飼料の投与を行わずに飼育した。なお、対照群での従来の餌の給餌量は、投与群とほぼ同量となるように調整した。
なお、７月４日以降は投与群および対照群の両方において、カボチャ残渣の加工飼料を含まない従来の餌のみを与えた。

子牛の出生時（４月７日〜５月２０の検体毎の出生日）、投与終了時（７月３日）、および、投与後（投与終了から７９日経過後の９月２０日）における体重の測定値を表１に示す。なお、出生時の子牛群に有意な体重の差はなかった。
また、投与前（６月１１日）および投与終了時（７月３日）における血中β−カロテン濃度の液体クロマトグラフィによる測定結果等を表１に示す。

表１に示される結果から、実施例１のカボチャ残渣の加工飼料を与えた投与群の子牛については、加工飼料を与えなかった対照群に比べて、出生時に対する投与終了時の体重増加量が有意に多いことが確認された（図１参照）。なお、テューキーウェルシュ法により有意差検定を実施し、５％水準において有意差があることが確認された。
また、カボチャ残渣の加工飼料の投与を終了してから７９日間飼育後においても、投与群と対照群との間で有意な体重差が維持されていることが確認された（図２参照）。なお、テューキーウェルシュ法により有意差検定を実施し、５％水準において有意差があることが確認された。
これらの結果から、一定期間、子牛にカボチャ残渣の加工飼料を与えると、子牛の体重の増加量（成長速度）が向上する効果が期待される。これは、加工飼料に豊富に含まれるβ−カロテンの免疫機能向上作用により、風邪や肺炎といった疾病が防がれ、健康維持や成長促進に繋がったからであると考えられる。さらに、加工飼料の投与終了後も体重増加量の向上効果が維持されることが期待される。

＜試験例２＞
成牛を検体として、実施例１の加工飼料を用いた給餌試験を実施した。
成牛は、黒毛和種（肉用牛）の成牛を対象とした。
投与群として、計７頭の成牛に、３４日間（２０１９年５月２４日〜６月２８日）の実施例１のカボチャ残渣の加工飼料を投与（給餌）した。なお、加工飼料（５００ｇ／ｄａｙ）を従来の餌（サイレージ飼料）とは別にそれだけの状態で、成牛に加工飼料を与えた。
対照群として、別の計６頭の成牛について、カボチャ残渣の加工飼料の投与を行わずに飼育した。なお、対照群での従来の餌の給餌量は、投与群とほぼ同量となるように調整した。

投与前（５月２４日）および投与終了時（６月２８日）における血中β−カロテン濃度の液体クロマトグラフィによる測定結果等を表２に示す。

表２に示される結果から、実施例１のカボチャ残渣の加工飼料を与えた投与群の成牛については、加工飼料を与えなかった対照群に比べて、投与前に対する投与終了時の血中β−カロテン濃度の増加量が増加する傾向が見られた。
この結果から、成牛に対しても、一定期間、カボチャ残渣の加工飼料を与えると、牛の血中β−カロテン濃度が上昇し、その疾病予防や繁殖機能を向上する効果が期待される。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１切断ヘッド、１１下部構造部材、１２上部構造部材、１３支持セグメント、１４ナイフアセンブリ、２インペラ、３カボチャ残渣。

Claims

カボチャから加工食品を製造する際に生じる残渣を含む、加工飼料。
カボチャの種子を含む、請求項１に記載の加工飼料。
β−カロテン含有率が０．０１５〜０．０２質量％である、請求項１または２に記載の加工飼料。
固形分率が８５質量％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の加工飼料。