JP5145493B2 - イエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は高タンパク質添加物の製造方法に関し、特にイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法に係る。

家禽用飼料に含まれる栄養成分は、家禽成長や健康のキーポイントとなる影響を与える。一般の家禽用飼料の栄養成分には、タンパク質、脂肪、炭水化合物、ビタミン、ミネラル物質が含まれ、その中でも特にタンパク質の需要は最大である。前記栄養成分の不足または欠乏によって、家禽は成長緩慢、免疫能力低下を引き起こし、疾病に感染し易くなり、家禽肉の品質等問題にも影響する。また、もう一方でヒトは、飲食習慣の変化、加えて上等な加工食品の食べすぎや個人の偏食により、常に飲食バランスを崩している。ヒトの健康を維持するために必要な例えばタンパク質、ビタミン、ミネラル物質等の栄養物質を充分に摂取できていない。よって、三食の他に更に必要な栄養物質を補充しなければならない。

前述の家禽の飼育とヒトの飲食バランスのために、別にタンパク質等の栄養物質の供給が必要である他、養殖漁業や動物用飼料生産業などのその他の動物飼育業にとっても動物性タンパク質の需要は非常に大きい。よって、これらの生活に伴い、タンパク質等の栄養物質の需要は日に日に高まる故、新しい栄養物質となるもの、特にタンパク質源となるものを探し出し、生活の需要を満たすことが現研究の一傾向である。

タンパク質等栄養物質に対する前記各業界の要望に応えるため、本発明は次のステップを含むイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法を提供する。（１）複数のイエバエの成虫を温度１８〜３５℃、湿度５０〜８０％の環境で成長、産卵させる。（２）培養材を用意し、イエバエの卵を少なくとも大豆と乳製品を含む培養材に接種し、２０〜３５℃で卵が孵化して幼虫になるまで培養する。（３）幼虫を厚さ４〜１０ｃｍの豚の糞尿上に置き、２０〜３５℃で幼虫に豚の糞尿を食べさせ分解させる。（４）２〜３日後、幼虫が形成する蛹を収集し、熱水処理、脱水処理を行い、イエバエの蛹を含む栄養物質を獲得する。

前記方法において、ステップ（１）では、最良温度を２４〜２６℃とし、最良湿度を５４〜５６％とし、イエバエの成虫は１〜３日後から産卵を始める。ステップ（２）の培養材の含水量は８０〜９５％（ｗ/ｗ）、９２％（ｗ/ｗ）を最良とし、第一培養トレイに詰める。この第一培養トレイは小型容器とし、接種卵量を培養材１キロあたり２〜４グラムとし、卵は１〜２日で孵化し幼虫となる。ステップ（３）の豚糞尿含水量は８０〜９５％（ｗ/ｗ）、９２％（ｗ/ｗ）を最良とし、第二培養トレイに詰める。この第二培養トレイは大型容器とする。ステップ（４）収集後の蛹は６０〜１００℃、処理時間１〜５分の熱水処理を行う。

本発明のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法は、低コストの迅速簡易な製造方法で良質タンパク質を豊富に含むイエバエの蛹という栄養物質を得る。並びに、この蛹の栄養物質は動物飼料に添加し、動物の成長に必要な栄養を満たすことが可能である。また、元来添加していた高価格のタンパク質サプリメント経費を削減し、飼育コストをダウンすると同時に、イエバエの蛹という栄養物質に適当な処理を加えた後は、ヒトの食用として高タンパク質栄養添加物を製造することも可能である。また、前記製造方法によって、養豚業者には環境保護概念に沿った豚糞尿処理を提供し、養豚業者は、豚の糞尿を再利用するのと同時に、蛹の栄養物質の生産及び販売によって利益を拡大することも可能である。

本発明実施例のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法に関するステップフローである。

次に図面を参照して本発明の実施方法について説明を行う。次に挙げる実施例は本発明を闡明するためのもので、本発明の実施範囲を限定するものではない。何れの当該技術熟知者が本発明の精神と範囲を逸脱せずに変更や修飾を加えることは可能である。よって、本発明の保護範囲は後述する特許登録請求の範囲を基準とする。

図１に示す通り、新しいタンパク質源を開発し供給するために、本発明はイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法を提供する。それは、次のステップを含む。（１）複数の家蝿を成虫にする。温度１８〜３５℃、湿度５０〜８０％の環境下で成長させて産卵させる。（Ｓ１０）（２）培養材を用意し、ハエの卵を培養材に接種する。前記培養材は少なくとも、大豆と乳製品を含み、２０〜３５℃で、ハエの卵を幼虫に孵化する。（Ｓ２０）（３）幼虫を厚さ４〜１０ｃｍの豚の糞尿上に置き、２０〜３５℃で、幼虫に豚の糞尿を食べさせて分解させる。（Ｓ３０）（４）２〜３日後、幼虫が形成する蛹を集め、熱水処理および脱水処理をし、イエバエの蛹を含む栄養物質を獲得する。（Ｓ４０）次に、前記ステップの詳しい流れを説明する。

イエバエ成虫の培養
適量の野生のイエバエを取り、特定空間内で特定食物を与えて飼育する。数代に渡る飼育と繁殖を経過するが、この期間にイエバエを飼い慣らし、適当なイエバエを獲得する。飼い慣らし羽化を待つイエバエは羽化トレイ内で蛹になる。並びに、羽化トレイを成虫養殖籠内に入れる。この養殖籠は１００〜１２０ｃｍ（奥行き）×６０〜８０ｃｍ（幅）×１００〜２００ｃｍ（高さ）の密封式の網籠であるので、成虫が籠の外に飛び出すことはなく、前記養殖籠は養殖室内に置く。前記養殖室の温度は１８〜３５℃とし、２４〜２６℃を最良とする。空気相対湿度は５０〜８０％とし、５４〜５６％を最良とする。また、養殖籠内で飼育するイエバエ成虫数量は４０,０００〜１２０,０００匹とするのが最も良く、照光時間を８〜１６時間保たせる。成虫は暗闇環境では産卵しない故、飼育者による卵の採取時間を基準に、照光と暗闇の時間を調節して卵採取に役立てる。また同時に、養殖籠の外側には番号、産卵日及び産卵量を明記して管理する。

イエバエの蛹は３〜４日を経て羽化し成虫となる。蛹が羽化して成虫になった後、養殖籠内に成虫の食用とする飼料トレイと飲水トレイを配置し、前記飼料トレイには粉乳等の乳製品、糖類等イエバエの成虫が好む物質を入れる。羽化した成虫は約１〜３日後に産卵を始める。この時、産卵トレイを養殖籠内に入れ、産卵トレイ内には産卵クッションを配置する。前記産卵クッションには成虫をここに惹き付けるための発酵食材、例えば発酵した牛乳などを吸着して成虫が産卵クッション上に集中して産卵するよう促し、定時に産卵クッション上の卵を収集し、並びに産卵トレイを交換する。

イエバエの幼虫の培養
（１）第一段階の培養
適量の卵をそれぞれ複数の第一培養トレイ内に接種する。前記第一培養トレイには約７０〜８０％容量の培養材（厚さ約６〜８ｃｍ）を入れる。前記培養材の成分には、大豆や粉乳等の乳製品を最低含み、前記培養材の含水量は８０〜９５％（ｗ/ｗ）とし、９２％（ｗ/ｗ）を最良とする。大豆や乳製品などの固体成分は培養材の１５〜２０％（ｗ/ｗ）とし、１８％（ｗ/ｗ）を最良とする。また、２０〜３５℃で数日培養すると、卵が孵化して幼虫（蛆）となり、水分を含む培養材は孵化後の幼虫を湿って栄養のある環境におくため、良好な成長が得られる。これを第一段階の培養とする。前記の適量の卵とは、第一培養トレイに置いた培養材量に基づき、その培養材がどれ位の幼虫に食用を提供するかを見積もり、更に推測した接種卵の最適量を指す。例えば１キロあたりの培養材には約１.４グラムの卵を接種するなどである。前記の培養時間は１〜２日である。第一培養トレイは直径約１０〜１２ｃｍ、高さ８〜１０ｃｍの小鉢型の容器などとするが、これに制限されないものとする。

また、第一段階の培養は幼虫の成長速度を迅速にする他、第一段階の培養で用いる第一培養トレイは小鉢型の容器とする（第一培養トレイに含む培養材量は第二培養トレイに含む豚の糞量より少ない）ため、卵の孵化および幼虫の成長を随時観察するのに便利で、第一段階の培養過程の調整にも役立ち、良好な孵化率及び幼虫の成長促進を達成し、大型の培養容器を使用する場合に引き起こされる、随時調整の困難故の低孵化率、幼虫成長緩慢化、それによる死亡等の問題を防ぎ、同時に、前記問題を解決するために増大する人事経費やコストを削減する。

（２）第二段階の培養
豚の糞尿などの排泄物をそれぞれ複数の第二培養トレイ内に敷く。前記豚の糞尿の厚さは約４〜１０ｃｍとし、尿を含む豚糞の含水量は８０〜９５％（ｗ/ｗ）、９２％（ｗ/ｗ）を最良とする。適量の第一段階培養の幼虫を豚の糞尿上に置いて２０〜３５℃下にする。この期間、幼虫は豚の糞尿を食とし、糞尿内に入り込み糞尿中の栄養成分を吸収して徐々に成長する。同時に幼虫体内の取り込まれた豚の糞尿は幼虫体内の特殊酵素によって分解され、分解後の豚の糞尿は幼虫体内から排出される。この排出物質は良質な有機肥料となる。全過程には約２〜３日を費やし幼虫は糞尿の分解処理を完了する。

前記の適量の幼虫とは、第二培養トレイに置いた豚の糞尿量に基づき、その豚の糞尿がどれ位の幼虫に食用を提供するかを見積もり、更に推測した接種幼虫の最適量を指す。基本的に、第一培養トレイに生成する幼虫量は、第二培養トレイに置くためのものである。第二培養トレイは長さ約６０〜８０ｃｍ、幅約３０〜５０ｃｍ、高さ８〜１４ｃｍの大型容器等とするが、これに制限されないものとする。

前記イエバエの成虫から幼虫までの培養過程において、成虫や幼虫に適当な培養条件を与えることにより、成虫や幼虫は適当な環境の中で成長することができる。また同時に、第一段階の培養を第二段階の培養に組み合わせる二段階培養方法によって、イエバエ幼虫の成長速度を高め、必要培養時間を短縮し、並びに、イエバエ幼虫の生産量と幼虫自体の品質を向上させる。

イエバエの蛹を使った栄養物質の製造
第二段階の培養において、イエバエの幼虫は、豚の糞尿中の栄養成分を自分の成長に必要なものとして吸収し続けた。また、イエバエの幼虫の唾液及び体内に含まれる抗菌物質は、糞尿分解時に、糞尿中の有害菌の成長を抑制する。イエバエの幼虫が成熟段階に至ると、比較的乾燥した環境に移動し（例えば第二培養トレイ表層の乾燥し分解済みの豚の糞尿）蛹となる準備段階に入る故、幼虫は第二培養トレイの乾燥し分解済みの豚の糞尿箇所に移動する。豚の糞尿から出て第二培養トレイの外に這い出すため、第二培養トレイ下方に置いた収集槽内に落ち、前記収集槽内で蛹となる。また、一部のイエバエの幼虫は、第二培養トレイ表層の乾燥した豚の糞尿内で蛹となる。

第二培養トレイ内の蛹と収集槽内の蛹をそれぞれ取り出し、洗い、蛹の外側に付着した豚の糞尿を取り除く。更に約６０〜１００℃の熱水処理を約１〜５分行いイエバエの蛹内の幼虫を殺し、その後続いて脱水処理を行う。この蛹はタンパク質を豊富に含んだ栄養物質である。また、脱水後の蛹は更に乾燥機で乾燥処理をしてもよい。

イエバエの蛹内の幼虫は、蛹になる前、豚の糞尿を食べる。豚の糞尿には豚が飼料を食べた後の未消化養分、体内代謝物、消化器粘膜、分泌物等の物質が含まれているため、イエバエの幼虫はこの豚の糞尿を食べてその中の栄養成分を摂取し、幼虫自身にタンパク質等の栄養物質が豊富に貯えられる。次に、イエバエの蛹が含む栄養成分含量を分析し、その結果を表１に示す。

表１に示す通り、イエバエの蛹が含むタンパク質量は５９.６％にまで達し、世界衛生機構（ＷＨＯ）及び国際連合食糧農業機関（ＦＡＯ）の提唱するヒトの理想タンパク質摂取量基準４０％を遥かに超える。並びに、イエバエの蛹のタンパク質中には表２に示す如くアミノ酸が含まれる。タンパク質の他、イエバエの蛹には脂肪、ミネラル物質などその他栄養物質も含まれる。前脂肪酸組成中には２７.３％のパルミトレイン酸、２５.４％のパルミチン酸、２４.０％のオレイン酸等のモノ不飽和脂肪酸の占める割合が高く、ここからも、イエバエの蛹には多くの生物体の必要とする栄養物質が豊富に含まれ、良質タンパク質源となることが理解される。

前述した通り、本発明のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法によって約５〜７日の製造日数で迅速にタンパク質等栄養物質を豊富に含むイエバエの蛹を得られ、同時に、豚の糞尿中の栄養素を再利用するため豚の糞尿が引き起こす大気汚染や水源汚染の防止を可能にする。並びに、前記方法でのイエバエの培養及び蛹加工に要する設備は簡便で、低コスト、ステップも簡単である故、簡単に行え、簡単な高密度でのイエバエ養殖によって蛹を大量生産しタンパク質等を獲得する特徴を有する。よって、養殖の大規模化に適し、良質タンパク質を低コストで大量生産すること可能にする。

処理後のイエバエの蛹は家禽、魚類、ペット等の動物飼料に添加し、これら動物のタンパク質等栄養成分摂取量を増大させる。また、イエバエの蛹の体壁にはチトサン（chitosan）が豊富に含まれているため、その化学性質は植物繊維に類似し、体重を減らし、コレステロールを低下し、腸内の善玉菌成長を促進する効果を有する。よって、健康食品中への添加、更には農業、医薬、化学工業、環境保護関連、化粧品、医学材料上にも応用可能である。また、イエバエの蛹を食品衛生規定に基づき処理した後、良質なヒト用動物タンパク質として加工し、高タンパク質補給のサプリメントとすることも可能である。

Ｓ１０ 複数のイエバエの成虫を温度１８〜３５℃、湿度５０〜８０％の環境で成長、産卵させる。
Ｓ２０ 培養材を用意し、イエバエの卵を培養材に接種する。前記培養材は少なくとも大豆と乳製品を含み、２０〜３５℃で卵が孵化して幼虫になるまで培養する。
Ｓ３０ 幼虫を厚さ４〜１０ｃｍの豚の糞尿上に置き、２０〜３５℃で幼虫に豚の糞尿を食べさせ分解させる。
Ｓ４０ ２〜３日後、幼虫が形成する蛹を収集し、熱水処理、脱水処理を行い、イエバエの蛹を含む栄養物質を獲得する。

Claims (10)

1. 複数のイエバエの成虫を温度１８〜３５℃、湿度５０〜８０％の環境で成長、産卵させるステップ（１）と、
   培養材を用意し、イエバエの卵を少なくとも大豆と乳製品を含む培養材に接種し、２０〜３５℃で卵が孵化して幼虫になるまで培養するステップ（２）と、
   幼虫を厚さ４〜１０ｃｍの豚の糞尿上に置き、２０〜３５℃で幼虫に豚の糞尿を食べさせ分解させるステップ（３）と、
   ２〜３日後、幼虫が形成する蛹を収集し、熱水処理、脱水処理を行い、イエバエの蛹を含む栄養物質を獲得するステップ（４）を包含するイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
2. 前記ステップ（１）の温度を２４〜２６℃とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
3. 前記ステップ（１）の湿度を５４〜５６％とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
4. 前記ステップ（２）のイエバエの接種卵量を培養材１キロあたり２〜４グラムとすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
5. 前記培養材の含水量を８０〜９５％（ｗ/ｗ）とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
6. 前記培養材の含水量を９２％（ｗ/ｗ）とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
7. 前記乳製品を粉乳とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
8. 前記ステップ（３）の豚糞尿含水量を８０〜９５％（ｗ/ｗ）とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
9. 前記ステップ（３）の豚糞尿含水量を９２％（ｗ/ｗ）とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。
10. 前記ステップ（４）の熱水処理温度を６０〜１００℃、処理時間を１〜５分とすることを特徴とする請求項１記載のイエバエの蛹を含む栄養物質の製造方法。