JP2022074427A - Farming material and method of manufacturing farming material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、米糠を主原料とする農業用資材、及び前記農業用資材の製造方法に関する。 The present invention relates to an agricultural material using rice bran as a main raw material and a method for producing the agricultural material.
精米の際に取り除かれる米糠は、窒素、リン酸、カリウムなどの肥料要素をバランス良く含むため、従来、土壌改質剤や肥料等の農業用資材として利用されている。 Rice bran, which is removed during rice milling, contains fertilizer elements such as nitrogen, phosphoric acid, and potassium in a well-balanced manner, and is therefore conventionally used as an agricultural material such as a soil modifier and fertilizer.
但し、米糠をそのまま耕作地の土壌に混ぜると、米糠に含まれる有機質が微生物によって分解されて土壌中の窒素の欠乏(窒素飢餓)が発生する。そのため、米糠は油粕や魚粕或いは甲殻類と共に発酵させたいわゆる「ぼかし肥料」としての利用が殆どとなっている(例えば、下記特許文献1参照。)。 However, if rice bran is mixed with the soil of the cultivated land as it is, the organic matter contained in the rice bran is decomposed by microorganisms and nitrogen deficiency (nitrogen starvation) occurs in the soil. Therefore, rice bran is mostly used as a so-called "blurring fertilizer" fermented with oil cake, fish meal or crustaceans (see, for example, Patent Document 1 below).
しかしながら、ぼかし肥料は製造時において腐敗やカビが頻繁に発生するため、良質なぼかし肥料を製造すること自体が困難である。又、腐敗やカビの少ない良質なぼかし肥料であっても、使用の際に腐敗や虫の発生を招き易い。これらの理由により、現在、米糠は農業用資材としての利用が難しいと認識されている。 However, it is difficult to produce a high-quality blur fertilizer because the blur fertilizer frequently causes putrefaction and mold during production. Moreover, even a high-quality fertilizer with less putrefaction and mold is likely to cause putrefaction and insects when used. For these reasons, rice bran is currently recognized as difficult to use as an agricultural material.
本発明は、前記技術的手段に鑑みて開発されたものであり、製造時や使用時における腐敗、カビ、虫の発生を抑制することができる新規な農業用資材、及び前記農業用資材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been developed in view of the above technical means, and is a novel agricultural material capable of suppressing the growth of putrefaction, mold, and insects during production and use, and production of the agricultural material. The purpose is to provide a method.
前記技術的課題を解決する本発明の農業用資材は、米糠を主原料とする農業用資材であって、米糠が加熱殺菌された焙煎糠と、水と、光合成細菌と、を具備する菌配合糠が、非通気性袋材内に封入されてなることを特徴とする(以下、「本発明資材」と称する。)。 The agricultural material of the present invention for solving the above technical problems is an agricultural material using rice bran as a main raw material, and is a fungus containing roasted rice bran sterilized by heating, water, and photosynthetic bacteria. The blended bran is encapsulated in a non-breathable bag material (hereinafter referred to as "material of the present invention").
前記本発明資材においては、菌配合糠にタンパク質が20mg/100g以上含有されてなるものが好ましい態様となる。 In the material of the present invention, a material in which 20 mg / 100 g or more of protein is contained in the fungus-blended bran is a preferable embodiment.
前記本発明資材においては、菌配合糠に水が5~25重量%含まれてなるものが好ましい態様となる。 In the material of the present invention, it is preferable that the fungus-containing bran contains 5 to 25% by weight of water.
前記技術的課題を解決する本発明の農業用資材の製造方法は、米糠を主原料とする農業用資材の製造方法であって、米糠を加熱することによって焙煎糠を得る加熱殺菌工程と、焙煎糠に水と光合成細菌を加えることによって菌配合糠を得る菌配合工程と、菌配合糠を嫌気性雰囲気下で細菌発酵させる発酵工程と、を実行することを特徴とする(以下、「本発明製造方法」と称する。)。 The method for producing an agricultural material of the present invention, which solves the above technical problems, is a method for producing an agricultural material using rice bran as a main raw material, and includes a heat sterilization step of obtaining roasted bran by heating the rice bran. It is characterized by executing a fungus-blending step of obtaining a fungus-blended bran by adding water and photosynthetic bacteria to the roasted bran, and a fermentation step of fermenting the fungus-blended bran in an anaerobic atmosphere (hereinafter, "" It is referred to as "the production method of the present invention").
前記本発明製造方法においては、前記加熱殺菌工程の実行時、焙煎糠に含まれる耐熱性菌数が10CFU/g以下になるまで加熱することが好ましい態様となる。
前記本発明製造方法においては、前記加熱殺菌工程の実行時、過熱水蒸気によって米糠を加熱することが好ましい態様となる。
In the production method of the present invention, it is a preferable embodiment to heat the roasted bran until the number of heat-resistant bacteria contained in the roasted bran becomes 10 CFU / g or less at the time of executing the heat sterilization step.
In the production method of the present invention, it is a preferable embodiment to heat the rice bran with superheated steam at the time of executing the heat sterilization step.
前記本発明製造方法においては、前記加熱殺菌工程の実行時、スクリューコンベアによって米糠を移送しながら加熱殺菌をすることが好ましい態様となる。 In the production method of the present invention, it is a preferable embodiment to perform heat sterilization while transferring rice bran by a screw conveyor at the time of executing the heat sterilization step.
本発明によれば、製造時や使用時における腐敗、カビ、虫の発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the growth of putrefaction, mold and insects during production and use.
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to this embodiment.
<本発明製造方法>
図1に、本発明製造方法の一実施工程を示す。本発明製造方法は、「加熱殺菌工程」と、「菌配合工程」と、「発酵工程」と、を実行する。
<Manufacturing method of the present invention>
FIG. 1 shows one implementation step of the manufacturing method of the present invention. The production method of the present invention carries out a "heat sterilization step", a "bacteria blending step", and a "fermentation step".
‐加熱殺菌工程‐
前記加熱殺菌工程では、米糠10を加熱することによって焙煎糠11を得る。本実施形態では、前記米糠10として脱脂米糠を用い、図1(a)に示す加熱装置2を用いて前記米糠10を所定の処理条件で加熱することによって前記加熱殺菌工程を実行した。
-Heat sterilization process-
In the heat sterilization step, the
・加熱装置2
前記加熱装置2は、中空円筒状の炉21内にスクリューコンベア22が配されてなり、ホッパ23から投入された米糠10を、順次、排出口24に向かって移送しながら加熱する仕組みとなされている。なお、前記間接殺菌工程実行の際、移送される米糠10が前記スクリューコンベア22から脱落しないように、前記スクリューコンベア22の周囲には目の細かいネット25が巻き付けられている。又、本実施形態においては、前記米糠10を加熱するための熱媒体として過熱水蒸気(S)が用いられている。前記加熱装置2において、過熱水蒸気(S)は前記炉21に対して90度の位相差をもって放射状に設けられた四本の蒸気導入管26を通じて前記炉21内に導入され、前記蒸気導入管26に連結された蒸気供給管27に設けられた複数の蒸気供給口28から前記スクリューコンベア22に向かって噴射される。噴射された過熱水蒸気(S)は、前記ネット25を通過し、前記スクリューコンベア22にて移送される米糠10と接触する。なお、過熱水蒸気(S)の導入によって炉21内が過剰に高圧にならないように、前記加熱装置2には図示しない圧力調整弁が設けられている。
・
In the
・処理条件
前記加熱殺菌工程は、主として米糠10に存する細菌を除去するために行われる。本実施形態においては、加熱水蒸気(S)の導入によって炉21内の温度を220±10℃に維持したうえで、加熱時間(米糠10の炉21内の滞在時間)を47秒とすることによって前記加熱殺菌工程を実行した。下記表1に示すように、前記処理条件での加熱殺菌工程の実行によって得られた焙煎糠11の耐熱細菌数(ハンドフォード改良寒天培地法並びに標準寒天培地法によって測定された値)は実質的にゼロであった。
-Treatment conditions The heat sterilization step is mainly performed to remove bacteria present in
‐菌配合工程‐
前記菌配合工程では、焙煎糠11に水3と光合成細菌4を加えることによって菌配合糠を得る。本実施形態においては、前記加熱工程の実行によって得られた焙煎糠11に水(蒸留水)3を15重量%となるように配合し、更に、光合成細菌(株式会社EM研究所製 商品名:EM3S)4を適量(0.5~3g/kg)加え、十分に撹拌することによって菌配合糠12を得た(図1(b)参照)。
-Bacterial compounding process-
In the fungus-blending step,
‐発酵工程‐
前記発酵工程では、菌配合糠12を嫌気性雰囲気下で細菌発酵させる。本実施形態においては、菌配合糠12を非通気性袋材(ビニール製の透光性袋材)5内に充填した後(図1(c)参照)、口部を閉じて密封することによって前記発酵工程を実行し、もって本発明資材1を得た(図1(d)参照)。前記非通気性袋材5内では、嫌気性雰囲気下で光合成細菌4による菌配合糠12の発酵が開始される。
-Fermentation process-
In the fermentation step, the fungus-containing
<本発明資材1>
前記本発明資材1は、焙煎糠11と、水3と、光合成細菌4とを具備する菌配合糠12が前記非通気性袋材5内に封入されたものであり、前記非通気性袋材5内における嫌気性雰囲気下、菌配合糠12が光合成細菌4によって発酵する。図2に示すように、係る発酵によって、前記本発明資材1(菌配合糠12)のタンパク質や遊離アミノ酸の含有量が増加することが確認されている。前記本発明資材1のタンパク質や遊離アミノ酸の含有量は、前記発酵工程において焙煎糠11に配合される水3の量、光合成細菌の量、発酵温度、発酵時間に依存して増減することが確認されている。なお、図2に示すグラフは、前記本発明資材1に対して日中に太陽光が当たる状態で3週間発酵を継続して行わせた場合のタンパク質や遊離アミノ酸の含有量を示したもの(一般財団法人日本食品分析センターにおけるアミノ酸自動分析法による測定)であり、原料として用いた米糠(脱脂米糠)10に含まれるタンパク質が14.9mg/100gであるのに対し、前記本発明資材1については33.85mg/100g、即ち、2倍以上(30mg/100g超)の含有量となっていたことが確認された。又、遊離アミノ酸については、遊離アルギニン、遊離ロイシン、遊離バニリン、遊離アラニン、遊離プロリン、遊離グルタミン酸、及び遊離アスパラギン酸についてそれぞれ50mg/100gを超える含有量であった。特に、遊離アスパラギン酸、遊離アラニン、及び遊離グルタミン酸については、各々100mg/100g、150mg/100g、200mg/100gを超える含有量であった。
<Material 1 of the present invention>
The material 1 of the present invention is a non-breathable bag in which a fungus-blended
前記構成を有する本発明資材1は、肥料や土壌改質剤等の農業用資材として好適に利用される。主原料の米糠10が元々有する窒素、リン酸、カリウムなどの肥料要素に加えてタンパク質や遊離アミノ酸を豊富に含む本発明資材1は、肥料や土壌改質剤として農地に施用(施肥)された場合に、農作物の生育が速やかとなり、しかも、収穫された農作物の質や食味が向上することが確認されている。
The material 1 of the present invention having the above-mentioned structure is suitably used as an agricultural material such as a fertilizer and a soil modifier. The material 1 of the present invention, which is rich in proteins and free amino acids in addition to the fertilizer elements such as nitrogen, phosphoric acid, and potassium originally contained in the main raw
又、前記本発明製造方法によって製造される前記本発明資材1は、まず前記加熱工程の実行により米糠10に存する細菌を除去することから、前記発酵工程において、腐敗やカビ等が殆ど発生しない。
Further, since the material 1 of the present invention produced by the production method of the present invention first removes bacteria existing in the
更に、発酵によって前記本発明資材1に存する細菌の分布につき、光合成細菌が優勢となるため使用時において、腐敗菌が繁殖し難くなり、腐敗や虫も殆ど発生しなくなる。 Further, since photosynthetic bacteria predominate in the distribution of bacteria existing in the material 1 of the present invention by fermentation, putrefactive bacteria are less likely to propagate during use, and putrefaction and insects are hardly generated.
ところで、本実施形態においては、米糠10につき脱脂米糠を用いているが、米糠10としては生糠や煎り糠等も用いることができる。
By the way, in the present embodiment, the degreased rice bran is used for the
又、本実施形態においては、前記加熱殺菌工程の際、米糠10を前記スクリューコンベア22にて移送しながら過熱水蒸気(S)にて加熱しているが、米糠10を加熱するための熱媒体は過熱水蒸気(S)に限られない。例えば、少量(グラム単位)の米糠10に対して前記加熱殺菌工程を行うのであれば、鉄板やフライパン等の上に乗せた米糠10を下火によって加熱することも可能である。
Further, in the present embodiment, during the heat sterilization step, the
但し、肥料や土壌改質剤等として用いられる農業資材は通常大量に必要であり、少量の米糠10を原料として前記本発明製造方法を実行することは現実的ではない。その一方で、大量(キロ単位)の米糠10を下火にて加熱すると焦げや加熱のムラが必ず生じる。そのため、前記加熱殺菌工程を実行するにあたっては、熱媒体として過熱水蒸気(S)を用いることが好ましく、その際、米糠10が過熱水蒸気(S)によって吹き飛ばされないように前記スクリューコンベア22にて移送しながら加熱することが好ましい態様となる。なお、前記加熱工程実行時における炉21内の温度は、200~250℃に設定することが好ましく、加熱時間は40~60秒とすることが好ましい。
However, a large amount of agricultural materials used as fertilizers, soil modifiers, and the like are usually required, and it is not realistic to carry out the production method of the present invention using a small amount of
本実施形態においては、前記加熱殺菌工程の実行によって得られた焙煎糠11の耐熱細菌数が実質的にゼロとなっているが、前記加熱工程の実行によって焙煎糠11の耐熱細菌数が10CFU/g以下になれば、前記発酵工程において腐敗やカビの発生が抑制されることが確認されている。
In the present embodiment, the number of heat-resistant bacteria in the
又、本実施形態においては、前記発酵工程の際に使用する水3につき蒸留水を用いているが、水については腐敗を促進する細菌が実質的に含まれていないものであれば特に限定されない。従って、水3としては水道水等を用いても良い。なお、水3の配合量については、前記本発明資材1に対して5~25重量%となるように配合することが好ましい。
Further, in the present embodiment, distilled water is used for the
更に、本実施形態においては、前記発酵工程の際に使用する光合成細菌4として市販品を用いているが、この市販品は、光合成細菌を主体として糸状菌(バチルス菌)等を共生培養したものである。即ち、本発明においては前記発酵工程の際に使用する光合成細菌4につき、腐敗を促進する菌でなければその他の細菌が含まれていても良い。
Further, in the present embodiment, a commercially available product is used as the
なお、光合成細菌4の配合量は、発酵スピードに影響を与えはするが、特に限定されない。又、光合成細菌4は光エネルギーを受けて活性化するため、前記発酵工程の際には、日光や電灯等の光源を利用して菌配合糠12に光エネルギーを供給することが好ましい。
The blending amount of the
そして、本発明製造方法によって製造される前記本発明資材1には、光合成細菌4の発酵に応じてタンパク質が含有されることは前述の通りである。そして、前記本発明資材1に含まれるタンパク質は、発酵の程度によって増減する。前記本発明資材1のタンパク質含有量は20mg/100g以上であることが好ましい。
As described above, the material 1 of the present invention produced by the production method of the present invention contains a protein in response to the fermentation of the
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 It should be noted that the present invention can be practiced in various other forms without departing from its spirit or major features. Therefore, the above examples are merely exemplary in all respects and should not be construed in a limited way. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, and is not bound by the text of the specification. Further, all modifications and modifications belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、肥料や土壌改質剤として好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used as a fertilizer or a soil modifier.
1 本発明資材(農業用資材)
10 米糠
11 焙煎糠
12 菌配合糠
2 加熱装置
22 スクリューコンベア
3 水
4 光合成細菌
5 非通気性袋材
S 過熱水蒸気
1 Materials of the present invention (materials for agriculture)
10
Claims (7)
米糠が加熱殺菌された焙煎糠と、
水と、
光合成細菌と、
を具備する菌配合糠が非通気性袋材内に封入されてなることを特徴とする農業用資材。 Agricultural material whose main raw material is rice bran,
Roasted rice bran that has been sterilized by heating, and
water and,
With photosynthetic bacteria
Agricultural material characterized in that a fungus-blended bran comprising the above is enclosed in a non-breathable bag material.
菌配合糠にタンパク質が20mg/100g以上含有されてなる農業用資材。 In the agricultural material according to claim 1,
Agricultural material containing 20 mg / 100 g or more of protein in a fungus-containing bran.
菌配合糠に水が5~25重量%含まれてなる農業用資材。 In the agricultural material according to claim 1 or 2,
Agricultural material containing 5 to 25% by weight of water in the fungus-containing bran.
米糠を加熱することによって焙煎糠を得る加熱殺菌工程と、
焙煎糠に水と光合成細菌を加えることによって菌配合糠を得る菌配合工程と、
菌配合糠を嫌気性雰囲気下で細菌発酵させる発酵工程と、
を実行することを特徴とする農業用資材の製造方法。 It is a manufacturing method of agricultural materials using rice bran as the main raw material.
A heat sterilization process to obtain roasted bran by heating rice bran,
Bacterial compounding process to obtain bacterial compounding bran by adding water and photosynthetic bacteria to roasted bran,
A fermentation process in which bacterial-containing bran is fermented with bacteria in an anaerobic atmosphere,
A method of manufacturing agricultural materials characterized by performing.
前記加熱殺菌工程の実行時、焙煎糠に含まれる耐熱性菌数が10CFU/g以下になるまで加熱する農業用資材の製造方法。 In the method for manufacturing an agricultural material according to claim 4,
A method for producing an agricultural material that is heated until the number of heat-resistant bacteria contained in the roasted bran becomes 10 CFU / g or less when the heat sterilization step is executed.
前記加熱殺菌工程の実行時、過熱水蒸気によって米糠を加熱する農業用資材の製造方法。 In the method for manufacturing an agricultural material according to claim 4 or 5.
A method for producing agricultural materials in which rice bran is heated by superheated steam when the heat sterilization step is executed.
前記加熱殺菌工程の実行時、スクリューコンベアによって米糠を移送しながら加熱殺菌をする農業用資材の製造方法。
In the method for manufacturing an agricultural material according to any one of claims 4 to 6.
A method for manufacturing an agricultural material that is sterilized by heating while transferring rice bran by a screw conveyor when the heat sterilization step is executed.
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