JP5224018B2 - サイレージ及びその調製方法 - Google Patents

Description

本発明は、これまで食用に適さず廃棄されていた里芋の親芋部分の有効利用に関し、とくに廃棄芋の家禽・家畜への飼料化に関するものである。

サトイモ（学名：Ｃｏｌｏｃａｓｉａ ａｎｔｉｑｕｏｒｕｍ ＳＣＨＯＴＴ）は、種芋の頂芽が伸長してその基部が肥大し親芋となり、親芋の側芽が伸長するにつれてその基部が子芋となり、同様にして子芋から孫芋、孫芋からひ孫芋ができる。子芋用種の親芋は不味で一部は種芋や家畜飼料への転用が図られているが、各生産地で大量の親芋が食用とならず廃棄されているのが現状である。

サトイモの肉質は、澱粉含量で粉質、粘質、中間に分けられ、これらは品種によって異なるが、同一品種でも親芋と子芋の肉質は必ずしも同一でない。芋の成分は水分７０〜８０％、炭水化物２０％、繊維質１％、蛋白質０．７％、灰分１％ぐらいである。炭水化物は主に澱粉で、固形物中７１％あり、ほかにガラクタン、ペントザンなどを含む。また、微量の蓚酸を含み、フィチンも乾物中１．３％ぐらいある。ビタミンＡ、Ｄは少ないが、Ｂ１は０．１４ｍｇ％、Ｃは１０ｍｇ％ぐらいある。無機物としては加里が多く、ほかに少量ずつのソーダ、石灰、苦土、燐酸、硫酸、けい酸、鉄、銅などを含む。

ＢＳＥや鳥インフルエンザなどの人畜共通感染症が大きな社会問題になっていることから、酪農・畜産業に対する消費者の目は厳しいものがある。このような中、食の安心・安全に直接結びつく家畜の健康管理は重要な課題となっている。腸内細菌叢はその代謝活性や免疫調節能などを通じて宿主の健康に宿主の健康に重要な役割を果たしていることが知られているが、近年、腸内細菌叢を改善するプレバイオティクス（有用菌の増殖を促進したり、その活性を高める難消化性物質）プロバイオティクス（腸内細菌叢のバランスを改善する生菌添加物）が注目を集めている。

食品の分野では、ヨーグルトをはじめ機能性食品（発酵食品）の開発とその解明が進んでおり、近年、とくに遺伝子レベルによる検査法によって様々な有効微生物の分離・同定がなされている。これらの検査法を家畜に応用して、家畜の腸内細菌叢の状態を明らかにし、微生物叢を改善することができれば、いわゆるプレバイオティクス効果やプロバイオティクス効果を有した機能性飼料の開発が可能となる。ヨーグルトは、タンパク質に富んでいると同時に、胃液及び腸液の分泌を促進することにより他の食物の同化作用を向上させるため、栄養補給を目的として食されている。普通の牛乳を飲用すると下痢やその他消化器系の不調をもたらす体質（ラクターゼ欠乏症等）の人でも、ラクトース含量の減少している発酵乳であるヨーグルトならば摂取が可能である。また、腸内の有害菌に対するヨーグルト菌の拮抗的効果は、ヨーグルトの消化性が良いことと合わせて腸疾患の治療食として有効であることは周知のことである。

従来、サイレージ等の乳酸発酵を主体とする発酵飼料は、気密容器内で乳酸菌により嫌気的に発酵されるものであった。例えば、芋類の残渣（ポテトパルプ）を乳酸生性能の高い糸状菌により発酵させたサイレージ及びその調製方法（特許文献１参照）や食用として利用されず廃棄されているマッシュルーム菌柄をサイレージ添加物とし、家畜飼料とするもの（特許文献２参照）が提案されている。

特開２００３−２６５１１８号公報 特開平７−１４７９０８号公報

しかしながら、上記発生直後のポテトパルプは家畜の嗜好性が悪く、限られた時期に集中して排出されるため腐敗しやすく、通常のサイレージ化では品質が安定しない。したがって、これらの問題を解決する技術が求められている。

生のサトイモは約６千万／ｍｌの乳酸菌を保有しているのみならず、この乳酸菌は１０℃前後の低温度でも活発に発酵する特殊な乳酸菌であることが分かった。また、里芋は果糖やぶどう糖といった水溶性炭水化物（ＷＳＣ）を２０％以上含むところから、微生物を用いて発酵させることにより家畜用飼料としての有効利用が可能と考えられた。そして、本発明者らはサトイモ親芋の家畜用飼料としての利用法につき鋭意研究を進めた結果、本発明に到達したものである。
本発明の課題は、これまで廃棄されていたサトイモの親芋部分（以下、単にサトイモという）を有効に利用することであり、家禽・家畜飼料として有用なサイレージとその調製方法を提供することを目的とする。

そこで、本発明のサイレージは、サトイモから可食部となる子芋等を採取した後の生の親芋を主原料とし、ヨーグルトを添加して乳酸発酵させ、これを発酵基質とし、他の食品残滓と混合して再度乳酸発酵させることを第１の特徴とし、大麦、ビート、ふすまから選択される１種以上を副原料とすることを第２の特徴とする。また、サトイモを水洗後、チョッパーで切断し、乳酸菌（Ｄ−Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｒ−７０７及びＹｏ−Ｆａｓｔ１）をスタータとし、乳酸菌数が１グラム当たり３×１０ ^９ 個のヨーグルトをサトイモに対して１重量％添加し、ｐＨが４．０程度まで下がるまでサイロにてサイレージ調製することを第３の特徴とする。

本発明は高い栄養価をもち、しかも家禽・家畜の嗜好性の高い良好なサイレージとなるばかりでなく、家禽・家畜の肉質を向上させる。更に、一般的な食品残渣の処理にも用いて、サイレージとして飼料化が図れることから食品残渣の有効活用とコストの削減も図れる。

本発明の実施の形態を以下に示す実施例に基づいて説明する。

まず、サトイモサイレージを調製した５００ｋｇタンクでの菌叢を表層・上層・中層でサンプリングした牧草生草（チモシー、ルーサン）及びサトイモの生菌数の分析結果を表１に示す。

表１から明らかなように、サトイモは元来多量の乳酸菌を保有していることが分かる。すなわち、サトイモは生の状態での発酵が十分可能であることが分かる。

本発明のサイレージ用ヨーグルトは次のようにして製造する。
先ず、生乳を常法により６０℃〜６５℃、好ましくは６０℃に加温する。次いで、この原料液を均質化処理する。この均質化処理によって乳脂肪球が細かく分散されたヨーグルト原液が得られる次いで、これを殺菌冷却する。殺菌はバッチ殺菌により７０℃〜７５℃の温度で約３０分程度行なう。これにより、大腸菌等の有害菌は死活するもののタンパク質の変性は防止できる。次いで、常法に従い乳酸菌スタータ（脱脂乳で培養させたもの）を添加後、発酵培養してヨーグルトカードを得る。このヨーグルトカードを攪拌して液状ヨーグルトを得る。脱脂乳か脱脂粉乳を用いて市販の乳酸菌と独自に開発した植物性乳酸菌を添加して、ヨーグルトを得る。

サトイモは水洗後、チョッパーで切断し、１リットル容プラスチックサイロにサイレージを調製した。ヨーグルトを１重量％添加した。ヨーグルトは、乳酸菌（Ｄ−Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｒ−７０７及びＹｏ−Ｆａｓｔ１）をスターターとしたしたもので、乳酸菌数は１グラム当たり３×１０^９個であった。副原料としてフスマを２０重量％添加した。フスマは糖分の補強と水分調整の二つの効果がある。尚、副原料として、フスマに代えて大麦やビートを用いるものでも良い。

サイロは室温で放置し、６３日後に開封してサイレージの発酵品質を調べた。その結果を表２に示す。

表２から明らかなように、サトイモの水分含有量は８８．０％で、乾物中のＣＰ（粗蛋白質）含量、ＷＳＣ（水溶性炭水化物）含量はそれぞれ１１．１％及び２１．３％であった。尚、腐敗臭の原因となる酪酸の発生は見られなかった。

得られたサイレージと比較するために、通常飼料として用いられるチモシーとアルファルファの水分含有量、乾物中のＣＰ（粗蛋白質）含量、ＷＳＣ（水溶性炭水化物）含量を表３に示す。

調製したサトイモサイレージの品質について得られた結果を表４に示す。

上記、表４・表５・表６・表７から分かるように、乳酸菌数は１千万個/ｇ中〜９億個/ｇと安定しており、ｐＨが４．０程度と低いことで大腸菌群は死滅する。サトイモサイレージには乳酸および酢酸の生成が見られ、特に酢酸が非常に高い数値を呈した事で、殺菌性が強く保存性が優れている。また、家畜の嗜好性も良く、サイレージとしての品質は良好であり、家禽・家畜に対する嗜好性は極めて良好であった。

次に、鶏を対象家畜として、サトイモサイレージを給餌し微生物叢の改善試験を行った。
［試験方法］
（１）試験区
配合飼料のみで飼育した配合区
配合飼料にサトイモサイレージを３０％添加したサトイモサイレージ区
（配合区 ８羽 サトイモサイレージ区 ８羽）
（２）品種
ハヤマ地鶏 父：レッドコーニッシュ・母：ロードアイランドレッド
（３）飼育から屠殺までの経緯
導入日２００６年５月１０日前後 森孵化場から生産者は宮崎県内で放し飼いした後、航空機で移送。
屠殺 ８月１８日 北海道酪農大学内
（４）飼育方法
配合区は、ヒナ飼料は０〜２０日令、後期飼料（抗生物質添加配合）は２０〜５０又は６０日令
仕上げ飼料はそれ以降１００日令まで飼育した。
サトイモサイレージ区は、ヒナ飼料を１０日令まで給与し、それ以降はサトイモサイレージを混合配合した飼料で飼育した。
混合割合は、サトイモサイレージ３０％、煮サトイモ１０％を仕上げ飼料６０％に混合、攪拌したもので、約１００日令まで飼育
した。

調査項目：１．腸内細菌叢（盲腸内容物）
鶏のＯＴＵ（便宜的分類）の試験に対して、ヒト腸内細菌叢で確立しているＯＴＵを参考にして分類した。鶏にサトイモサイレージを配合して与えた区と既存の配合設計で与えた区の盲腸内の細菌叢をＯＴＵで比較した場合、サトイモサイレージを与えた区において細菌叢の改善が確認できた。とくに、乳酸菌の増加は、胃や十二指腸内で死滅せず生きたまま通過し、盲腸内に到達し増加したものと考えられる。このことから、与えた飼料に含まれていた乳酸菌又は飼料中の成分が盲腸内に既存していた乳酸菌等に影響して増加したと考えられる。以上の結果からサトイモサイレージは機能性を持った飼料と考察される。とくに、盲腸内で既存している細菌叢に働きかけて改善がみられることからプレバイオティクス効果が認められた。

調査項目：２．肉質：脂肪融点とＴＡＢ価

表８及び図３から分かるように、肉質の融点とＴＡＢ価では変化は見受けられなかったことで、配合飼料に対してサトイモで４０％代替しても肉質は配合区と同様の結果が得られることが分かった。腸内細菌叢の結果は、ＢｓｉＩで消化したときの各検体のＯＴＵにおけるピーク面積比を図１に示した。

鶏の盲腸内菌叢で推定される分類群と異なる可能性があるが、参考として図２に各ＯＴＵで推定されるヒト腸内フローラ分類群を示した。ＯＴＵでは、３３８値はＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ１１で、配合区では検出されずサトイモサイレージ区のみ２．０検出された。また、３６９値のＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ４においては、配合区で１４．０の値がサトイモサイレージ区では２０．０と約４倍増加した。Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ１１は、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂ ａｒｕｅｔｔｉｉ１１と、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ４は、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｏｒｂｉｓｃｉｎｄｅｎｓとに分類される。また、６５７値は乳酸菌で、配合区が１．５に対してサトイモサイレージ区では４．０と約３倍弱増した。この分類群はラクトバチルス属やストレプトコッカス属が属する。この結果から、サトイモサイレージを生後１０日令から与えることで、腸内細菌叢が配合区と比較して改善されたことが分かる。これは給与するサトイモサイレージの細菌叢の影響の結果と十分推測される。

食品産業廃棄物を家畜の飼料する処理方法して、サトイモサイレージを用いた時の分析結果を表９と表１０に示す。今回、サトイモサイレージ２５％とオカラ２５％そして配合飼料５０％混合サイレージの分析結果を示した、尚サトイモサイレージ２５％＋オカラ３５％＋配合飼料４０％でも良質のサイレージは得られた。オカラの他、病院の食品残渣35％に変えて混合サイレージにしても同様の結果得られる。

サトイモサイレージは、食品残渣と混合してサイレージになる事は、これからの食品産業廃棄物を家畜の飼料化に関して新しい方法である事が分かった。

鶏の盲腸内容物の細菌叢（フローラ）で推定される細菌群を示すグラフである。 ヒト腸内細菌叢（フローラ）で推定される細菌群を示すグラフである。 鶏のＴＡＢ（酸化）を示すグラフである。

Claims (3)

1. サトイモから可食部となる子芋等を採取した後の生の親芋を主原料とし、ヨーグルトを添加して乳酸発酵させ、これを発酵基質とし、他の食品残滓と混合して再度乳酸発酵させることを特徴とするサイレージ。
2. 大麦、ビート、ふすまから選択される１種以上を副原料とすることを特徴とする請求項１記載のサイレージ。
3. サトイモを水洗後、チョッパーで切断し、乳酸菌（Ｄ−Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｒ−７０７及びＹｏ−Ｆａｓｔ１）をスタータとし、乳酸菌数が１グラム当たり３×１０ ^９ 個のヨーグルトをサトイモに対して１重量％添加し、ｐＨが４．０程度まで下がるまでサイロにてサイレージ調製することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のサイレージの調製方法。

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