JP5075413B2 - 茶滓からの飼料の製造法 - Google Patents

Description

本発明は、茶滓の処理及び茶滓を用いた飼料の製造方法に関する。

近年、お茶も清涼飲料水としての使用が増え、その結果茶滓が大量に発生している。その多くは廃棄されており、一部、肥料として利用されてはいるものの、有効利用のための更なる方策が待たれている。
一方、畜産業界においては、飼料自給率の向上ならびに飼料価格の低減は国家的命題となっている。特に植物性蛋白質の需要は、ＢＳＥ問題の発生以来急激に拡大しているため大豆の需要が逼迫している。
これに対して茶滓に含まれる粗蛋白質は乾物比で３０％と大豆に匹敵する高濃度であり純植物性蛋白飼料としての可能性が従来より高く評価されてきている。これまで養魚用の飼料、ニワトリ、ブタ等の単胃家畜の飼料への配合が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開２００１−６９９２３号公報 特開平９−３２２７１６号公報 特開平７−１９４３１５号公報（実施例）

しかしながら、茶滓は、家畜、特に反芻胃動物で下痢などの消化障害を引き起こすことから、その飼料としての活用が妨げられることが問題となっている。
茶滓にはカテキンが大量に含まれており、このカテキンが家畜の腸内微生物に対して抗菌作用を持つためと考えられる。上記の従来技術においても増体率は低下している（特許文献１及び２の実施例参照）。
茶滓は、特に反芻胃の家畜に対する有毒性が顕著である。反芻胃動物は複数の部分に分かれた胃袋を有し、そこには膨大な数の微生物が棲みついている。微生物は植物を有機酸とガスに分解し、反芻胃動物はその有機酸を栄養分として吸収する。カテキンは、特にこれらの微生物に対して阻害作用があると考えられる。
本発明は、糸状菌の作用により家畜にとり茶滓を無害となし、家畜の消化能を向上させて茶滓に含まれる蛋白質を家畜に吸収させることができる画期的技術を提供するものである。

本発明は、茶滓と糸状菌を含む原料を好気的に発酵させて得られる飼料、及びその製造方法に関する。好ましくは家畜用、特に反芻胃動物用、例えばウシ、ヒツジに給餌するための飼料の製造方法に関する。
従って、茶滓を含む原料を糸状菌と混合する工程、及び混合物を好気的に発酵させる工程を含む飼料の製造方法を提供する。また、茶滓を含む原料を糸状菌と混合する工程と、混合物を好気的に発酵させる工程と、水分が低下した後更に茶滓を含む原料を添加することを少なくとも１回行う工程とを含む飼料の製造方法を提供する。
本発明は、かかる方法により製造された茶滓飼料を提供することも目的とする。本発明はさらに、糸状菌で好気的に発酵処理した茶滓を含有する飼料、好気性糸状菌の茶滓麹を含む飼料、および、好気性糸状菌によってポリフェノール、特にカテキンあるいはタンニンの含有量を低減した茶滓麹を含む反芻胃動物用の飼料を提供する。

本発明の実施の形態には、茶滓を含む原料が、さらに澱粉質原料を含むことを特徴とする飼料の製造方法、澱粉質原料と糸状菌を混合して麹を作る工程と、その後茶滓を含む原料を麹と混合して混合物を好気的に発酵させることを少なくとも１回行う工程とを含む飼料の製造方法、発酵前の混合物が、水分５０％以下である上記何れかの飼料の製造方法が含まれる。前記糸状菌は、麹菌であることが好ましく、当該糸状菌は、Asp.oryzae、Asp.awamori及びAsp.sojaeの何れかまたはこれらの２種以上であることがさらに好ましい。

前記澱粉質原料は、米、麦、フスマ及びとうもろこしからなる群から選択される１種又は２種以上であってもよく、本発明の製造方法は、さらに、油脂を添加する工程を含むか、又は茶滓を含む原料が油脂を含有してもよい。

上記の工程によって得られる飼料は、反芻胃動物用の飼料として好適に使用することができる。また、本発明にかかる飼料は、糸状菌で好気的に発酵処理した茶滓、あるいは、好気性糸状菌の茶滓麹を含有する。本発明にかかる飼料は、また、好気性糸状菌によってポリフェノール含有量を低減した茶滓麹を含む。

本発明によれば、茶滓を効率的に処理できるのみならず、高タンパクで消化率の高い優れた飼料を得ることができる。
茶滓は、カテキン等の成分を抽出した後に残る茶葉の滓であるが、抽出後の茶葉にも多量のカテキンが残っている。本発明の方法によれば、カテキンは糸状菌によって分解され、無害化される。茶滓はその種類にもよるが、通常は乾燥重量で０．１％〜１０％程度のカテキンを含んでおり、本発明によればカテキン含量を１００〜５０％程度低減することができる。
さらに、糸状菌の発酵段階において、一部の有機物は二酸化炭素と水に分解されるが大部分は良質な菌体タンパクに合成される一方、消化吸収に有効な消化酵素が大量に分泌される。その結果、家畜等に給餌するのに適した栄養価の高い飼料が得られる。

糸状菌とは、糸状体の真核菌類（カビ）を意味し、特に麹菌、具体的にはAspergillus属が好適に使用される。より具体的な例としては、Asp.oryzae、Asp.awamori、Asp.sojae等が挙げられ、特に好ましくはAsp.oryzae.kawachii、Asp.awamori.kawachii（霧島高原ビール株式会社）である。
麹菌による廃棄物の発酵処理は悪臭が発生せず、また、その結果生成される飼料は家畜の肥育を促進し、良好な肉質にする。

また、本発明の製造方法においては、栄養源として、フスマやとうもろこし等の澱粉質の原料を添加してもよい。あるいは、澱粉質原料を用いて常法により麹を作り、それを茶滓を含む原料と混合することもできる。
さらに、原料に油脂を含有すると、麹菌が油脂を資化し、効率よく発酵熱に変換するため、麹菌の生育のための養分を特に添加する必要がない上、油脂がエネルギー源となって麹菌による有機原料の分解乾燥速度が飛躍的に向上するという効果がある。更に自然界には油脂類を資化する微生物は少ないので、比較的他の雑菌類の汚染を受けやすい麹菌を、優先的に生育させうるという効果もある。

発明の実施の形態

以下に本発明の好適な実施の形態を説明する。
まず原料を準備し、必要に応じて前処理が施される。
原料である茶滓（水分約７０％）を水分５０％以下に乾燥させる。
茶滓とは、清涼飲料の製造において発生する抽出残渣、家庭から出る茶殻などのカテキンを含有する茶葉を意味する。例えば、緑茶、ウーロン茶、紅茶の抽出後の茶葉等が含まれ、特に緑茶の抽出後の茶葉である。また、麦茶、玄米茶等の穀物茶とカテキン含有茶とのブレンド茶の抽出残渣も含まれる。
この茶滓に米、麦、フスマ、とうもろこし等の澱粉質原料、その他飼料に適した原料を添加してもよい。ただし、他の原料を加えた場合にも合計で水分５０％以下に調整するのが好ましい。

原料の水分は、より好ましくは４０％以下、さらに好ましくは２５〜４０％である。水分はあらゆる方法で調節可能であり、例えば上記の澱粉質原料又は比較的乾燥した他の原料、オガクズ、カンナ屑、及び麦ヌカ、ビートパルプ、干草等と混合することにより、又は放置、温風、天日等で乾燥させることにより、水分減少をすることができる。原料の水分を調節して糸状菌に有利な環境とすることで、糸状菌を効率良く増殖させることができる。

前処理は、例えば殺菌であり、殺菌の方法は、いかなる方法でも構わないが、好ましくは昇温殺菌、特に蒸気殺菌にて行われる。蒸気殺菌は、例えば約１００℃にて３０分ほど行う。あるいは、原料を加熱油脂に浸漬して取り出すことにより行なうこともできる。油脂浸漬による加熱処理は、殺菌効果に加え、例えば水分減少による軽量化の効果および油脂を添加する効果もある。殺菌を目的とする場合には、油脂の温度は約６０℃以上が好適であり、もっとも好ましくは７０℃以上である。

発酵のエネルギー源として油脂を添加することもできるが、油脂は、好ましくは植物性油脂又は動物性油脂であり、好ましくは食用の油脂である。さらに油脂が廃油であれば、同時に廃油の処理も行うことができるという利点もある。

次に、原料を４５℃以下に冷却した後、麹菌を原料に対して約０．１％混合する。
糸状菌投入後間もなく麹菌の生育に伴い発熱がはじまり、品温が徐々に上昇する。
これ以降、恒温槽等で、好適には３５℃〜５０℃に保温することが好ましく、送風等による冷却が効果的である。
糸状菌が発酵を開始すると、発酵熱により水分は蒸発する。従って所望の水分を含有する飼料を得ることができる。最終的な飼料の目標水分は３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、さらに好ましくは１５重量％以下である。飼料の水分が３０重量％より高い場合には総質量が多くなり、貯蔵、運搬が困難となる。また、腐敗しやすいので長期保存性に劣り、好ましくない。
また、得られた飼料の水分量を更に低減させる必要がある場合には、スチームヒーターの熱風等を用いて乾燥を行ってもよい。
さらに、水分が低下した時点、好ましくは水分約２０％の時点で、水分の多い原料をさらに添加撹拌し、水分を約３０％前後に調整して発酵を続けることができ、これを数段階繰り返すこともできる。

好ましい態様としては、飼料に使用する澱粉質原料（米、麦、フスマ、とうもろこし等）にて常法により麹を作る。糸状菌の発熱により水分２０％以下に低下した麹に、水分４０％以下になるように茶滓（例えば水分約７０％）を混和する。麹は、上記方法により得られた茶滓飼料でもよい。
必要に応じてエネルギー源として食用油もしくは食用廃油を添加することができる。
品温を３５℃から４０℃の範囲に維持するために適宜送風を行う。この結果２４時間から４８時間後には水分が２０％以下に乾燥するので、再度茶滓を混和して水分を４０％以下に調整し以後同様の操作を繰り返す。
この方法は麹中に投入するために、処理の時間は短く、効率的である。
本発明の飼料の製造方法においては、糸状菌、特に麹菌が優勢に増殖する点で好ましい。

茶滓（水分７０％）を水分４０％以下に乾燥させた。
この茶滓に同時にフスマやとうもろこし等の澱粉質原料を添加してもよいが、加えた場合にも合計で水分４０％以下に調整する。
この後１００℃にて３０分以上殺菌を行った。
４５℃以下に冷却後常法に従い麹菌を原料に対して０．１％混合した。
以後品温を３５℃から４０℃の間に維持するために適宜送風を繰り返し４０時間以上培養して水分２０％以下の茶滓飼料を得た。

フスマ１Ｋｇに水４３０ｍｌを加え水分３４．５％に調整したものを１００℃で６０分間殺菌した。
これに１ｇの種麹（Aspergillus）を添加し、品温を３５℃から４０℃に維持するために製麹開始８時間は保温を行い、それ以降は通風を行うことで４８時間後には水分１８％のふすま麹が完成した。
これに３００ｇの茶滓（水分８４％）と食用油９ｍｌを加え、水分を３５％に調整した。その後通風を行い、品温を３５℃から４０℃に維持した。この結果２４時間後にはその水分は再び１８％に乾燥していた。
上記の操作を１１日間にわたり繰り返した。
この結果、１Ｋｇのフスマに対して３．３Ｋｇの茶滓（水分８４％）と９９ｍｌの食用油を添加し、最終的に１３４０ｇ（水分１５％）の茶滓飼料を得た。
これにより製造された茶滓飼料についての分析結果を以下に示す。

１．成分

２．カテキンの増減
最も抗菌力が高いエルゴカテキンガレートの変化を測定した。
下記の結果は乾燥重量で示される。処理後の測定はフスマを除いた状態で行った。
処理前：９５０ｍｇ／１００ｇ
処理後：２１０ｍｇ／１００ｇ
上記の比較結果から明らかなように、上述の工程を経た結果、エルゴカテキンガレートが顕著に低減された。

３．消化率の測定
サンプルを塩酸酸性にてペプシンを加えて３７℃３時間処理後苛性ソーダにて中和しパンクレアチンを加えて３７℃２４時間処理したものについて乾物ならびに粗蛋白質の消化率を測定した。
結果を以下に示す。
乾物消化率 粗蛋白質消化率
乾燥茶滓 ３７％ ５５％
茶滓飼料 ４１％ ６５％
茶滓を麹にすることにより消化率の顕著な向上が実現した。
以上の結果から明らかなように、従来廃棄されていた茶滓が高蛋白で消化率の高い素晴らしい飼料となることが明白となった。

Claims (13)

1. 茶滓を含む原料を糸状菌と混合する工程と、その後混合物を好気的に発酵させる工程を含む飼料の製造方法。
2. 茶滓を含む原料を糸状菌と混合する工程と、その後混合物を好気的に発酵させる工程と、混合物の水分が低下した後更に茶滓を含む原料を添加することを少なくとも１回行う工程とを含む飼料の製造方法。
3. 茶滓を含む原料が、さらに澱粉質原料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の飼料の製造方法。
4. 澱粉質原料と糸状菌を混合して麹を作る工程と、その後茶滓を含む原料を麹と混合して混合物を好気的に発酵させることを少なくとも１回行う工程とを含む飼料の製造方法。
5. 茶滓を含む原料が電子線照射されていない、請求項１ないし４の何れか１項に記載の飼料の製造方法。
6. 発酵前の混合物が、水分５０％以下であることを特徴とする、請求項１ないし５の何れか１項に記載の飼料の製造方法。
7. 糸状菌が、麹菌であることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の飼料の製造方法。
8. 糸状菌が、Asp.oryzae、Asp.awamori及びAsp.sojaeからなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項７に記載の飼料の製造方法。
9. 澱粉質原料が、米、麦、フスマ及びとうもろこしからなる群から選択される１種又は２種以上であることを特徴とする請求項３又は４に記載の飼料の製造方法。
10. 油脂を添加する工程を更に含む、又は茶滓を含む原料が油脂を含有することを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の飼料の製造方法。
11. 請求項1ないし１０の何れか1項に記載の反芻胃動物用飼料の製造方法。
12. 請求項１ないし１０の何れか１項に記載の飼料の製造方法により製造された茶滓飼料。
13. 糸状菌で好気的に発酵処理した茶滓を含有する飼料。