JP5909115B2 - 飼料用発酵コーヒー粕及びそれを用いた飼料、飼料用発酵コーヒー粕の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、食品や飲料の製造工程にて産出され、飼料として有効利用し得る作物の製造粕、及びそれを用いた飼料に関する。

従来、飲料や食料品を生産する際に発生する作物粕を、家畜用の飼料として有効に使用しようとする技術が種々提案されている(例えば、特許文献１参照)。これまでではその具体的な一例として、ビールやウィスキーの製造工程で産出されるビール粕、ウィスキー粕といったいわゆる麦芽糖化粕を利用した例を挙げることができる。麦芽糖化粕はこれまで家畜用飼料として有効に利用されることにより、畜産飼料事情を大きく好転させることにも大きく寄与してきた。そして現在においても麦芽糖化粕に限らず、他の種々の作物粕を有効に利用しようとする試みが種々行なわれている。

他方、近年においては、コーヒーの消費拡大に伴い、その製造粕が国内のみならず、世界中で産出量が増加する傾向にある。

しかしながら、コーヒー粕は産出された状態では水分を多く含んでいるため、乾燥する工程を経なければバイオマスとしての利用が限られる。またコーヒー粕は乾燥しなければ好気的腐敗が急速に進んでしまい、そのままでの保存や流通が難しいとされてきた。

加えてコーヒー粕は高い濃度のカフェインを含んでいる。そのため家畜にとっては嗜好性に劣る、すなわち飼料として与えても忌避されてしまう傾向にある。また家畜として反芻動物に摂取させたとしても、反芻動物の胃の中に生息するルーメンバクテリアによる加水分解が低く、消化率が極めて悪いものとなっている。

このように、コーヒー粕に至っては賦存量が大量であるにもかかわらず、これまで家畜用の飼料としての利用には適さないとされてきた。

特開２０１１−１８８８５０号公報

本願は上述したコーヒー粕を飼料として用いる際の家畜に対する嗜好性という問題にまず不具合に着目したものであり、コーヒー粕を用いても家畜に好適に用い得る飼料を提供することを所期の目的としている。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち本発明に係る飼料用発酵コーヒー粕の製造方法によって製造された飼料用発酵コーヒー粕は、家畜に給与するために用いられるものであって、コーヒー粕と生菌剤を混合し、しかる後に発酵させてなるものであり、発酵により発酵前よりもカフェイン含量が半分にまで低下し、エタノール発酵によりエタノール含量が増加し、少糖類の含量が増加している飼料用発酵コーヒー粕であって、前記生菌剤が、発酵によりカフェイン含量を半分にまで低下させ得る菌と、エタノール発酵によりエタノール含量が増加させ得る酵母菌と、発酵により小糖類の含量を増加させ得る菌とを含んでなる生菌剤である。

本発明は、これまで家畜用飼料には不適であると信じられてきたコーヒー粕を、発酵によりカフェイン含量を低下させるという着想に本願発明者らが初めて至ったことによってなされたものである。

ここで、生菌剤とは、生きた状態の細菌類を当該細菌により発酵が起こり得る状態で保持しているものを指す。またカフェインとは、水和物であるカフェインも無水カフェインをも含む概念である。

このようなものであれば、生菌剤による発酵によりカフェインを含量を低下させることで家畜に対する嗜好性が有効に向上する。その結果、国内外において大量に産出され、賦存するコーヒー粕を有効利用することが実現される。

生菌剤を構成し得る菌類としては、バチルス菌、乳酸菌、ストレプトコッカス菌、酵母、硝化菌、メタン酸化菌、硫酸還元菌、光合成菌、枯草菌等の、いわゆる有用菌と呼ばれる菌類を挙げることができるが、具体的にカフェインを加水分解し得るものとしては、バチルス菌及びストレプトコッカス菌を挙げることができる。すなわちカフェイン含量を有効に低減させるためには、生菌剤がバチルス菌又はストレプトコッカス菌を含むものであり、これらの菌によりカフェインが加水分解されたものであることが望ましい。

また家畜にとっての嗜好性をより向上させるためには、エタノール発酵による芳香で発酵前とは異なる臭いとすることが望ましい。すなわち、生菌剤が酵母菌を含むものであり、当該酵母菌により発酵前よりもエタノール含量が増加しているものであれば、家畜にとっての嗜好性をより好適なものとし得る。

また、家畜にとっての嗜好性を決定する要素としては、少糖類の含量を増加させることによる食味の向上も挙げることができる。すなわち、前記生菌剤による発酵により発酵前よりも少糖類の含量が増加しているものが、より好ましい。

そして、生菌剤による発酵がよりスムーズに行なわれるようにするためには、前記生菌剤の含有量を、乾物換算で前記コーヒー粕の１〜３％としておくことが好ましい。

そして、本発明に係る飼料の製造方法は、上述した飼料用発酵コーヒー粕を用いることを特徴とするものである。

斯かる場合、通常用いられている他の飼料と同様に好適に取り扱うことができるようにするためには、飼料用発酵コーヒー粕の含有量を、乾物換算で１０％以下としておくことが望ましい。

また、本発明に係る飼料用発酵コーヒー粕の製造方法は、コーヒー粕と生菌剤とを混合させる混合工程と、混合工程により混合されたコーヒー粕及び生菌剤を発酵させる発酵工程とを有し、発酵工程後の発酵コーヒー粕が、発酵前よりもカフェイン含量が半分にまで低下し、エタノール発酵によりエタノール含量が増加し、少糖類の含量が増加している飼料用発酵コーヒー粕の製造方法であって、前記生菌剤が、発酵によりカフェイン含量を半分にまで低下させ得る菌と、エタノール発酵によりエタノール含量が増加させ得る酵母菌と、発酵により小糖類の含量を増加させ得る菌とを含んでなる生菌剤であることを特徴とするものである。

本発明によれば、生菌剤による発酵によりカフェイン含量を低下させることで家畜に対する嗜好性が有効に向上する結果、国内外において大量に産出され、賦存するコーヒー粕を有効利用することができる。

本発明の一実施形態に係る概念図。 本発明の実施例に係る表１を示す図。 本発明の実施例に係る表２を示す図。 本発明の実施例に係る表３を示す図。 本発明の実施例に係る表４を示す図。 本発明の実施例に係る表５を示す図。 本発明の実施例に係る表６を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ１を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ２を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ３を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ４を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ５を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ６を示す図。 本発明の実施例に係る表７を示す図。 本発明の実施例に係る表８を示す図。 本発明の実施例に係る表９を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ７を示す図。 本発明の実施例に係るグラフ８を示す図。 本発明の実施例に係る表１０を示す図。 本発明の実施例に係る表１１を示す図。 本発明の実施例に係る表１２を示す図。 本発明の実施例に係る表１３を示す図。 本発明の実施例に係る表１４を示す図。 本発明の実施例に係る表１５を示す図。 本発明の実施例に係る表１６を示す図。 本発明の実施例に係る表１７を示す図。 本発明の実施例に係る表１８を示す図。 本発明の実施例に係る表１９を示す図。 本発明の実施例に係る表２０を示す図。 本発明の実施例に係る表２１を示す図。 本発明の実施例に係る表２２を示す図。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る飼料１は、例えば家畜Ｄに対して好適に給与し得るものである。ここで家畜Ｄとは、めん羊などのヒツジ、ヤギ、そして乳牛や肉牛などのウシといった反芻動物である家畜Ｄを挙げることができる。

当該飼料１は、図１に示すように、乾草４に対し、合計して同量の濃厚飼料３（ＴＭＲ）及び本発明に係る飼料用発酵コーヒー粕２を混ぜてなる。従来では例えば乾物換算で乾草４と同量の濃厚飼料３を混合するところ、本実施形態では乾草４の重量を最大で２０％減じ、その減じた分だけ飼料用発酵コーヒー粕１を加えることにより、飼料１全体の乾物量を最大１０％飼料用発酵コーヒー粕１が占めるようにしている。勿論コーヒー粕６の含量が飼料１全体の１０％以下のものであっても、家畜Ｄに対し好適に給与し得る。

濃厚飼料３は、完全混合飼料と呼ばれるもので、例えば複数種類のＴＭＲ構成粗飼料７を対象となる家畜Ｄに応じて適宜配合させたものである。当該濃厚飼料３及び乾草４については、従前より家畜Ｄに好適に用いられてきたものである。そのため本実施形態ではその詳細な説明を省略するものとする。

しかして本実施形態に係る飼料用発酵コーヒー粕１は、家畜Ｄに給与するために用いられるものであって、コーヒー粕６と生菌剤８を混合し、しかる後に発酵させてなるものであり、発酵により発酵前よりもカフェイン含量が低下していることを特徴とする。

以下、本実施形態に係る飼料用発酵コーヒー粕２の具体的な構成について説明する。飼料用発酵コーヒー粕２は、コーヒー粕６に対して生菌剤８を混合し、所定の条件にて発酵させてなるものである。この飼料用発酵コーヒー粕２を製造する各工程、すなわち本発明に係る飼料用発酵コーヒー粕２の製造方法程は、原材料となる飼料用発酵コーヒー粕１に対し生菌剤８の割合が１〜３重量％、具体的には約２％となるように混合生菌剤５を混合する混合工程ＳＴ１と、この混合工程ＳＴ１の後にコーヒー粕６を発酵させる発酵工程ＳＴ２とを有する。発酵工程ＳＴ２は、例えば３０℃で一ヶ月間密閉貯蔵する態様を本実施形態では一例として適用している。他にも、３５℃で３日間密封した後、室温で２週間貯蔵する態様など、以下に開示する菌類による発酵が好適に進められる条件であれば種々の条件を適用することができる。

コーヒー粕６は、例えばコーヒー飲料の製造工程に於いて産出される通常のものであり、多くの場合は水分が６５〜７９％と高い値を示すとともに、カフェインのうち無水カフェインの含量が乾物１００ｇ中０．０８４ｇという、通常の家畜Ｄが忌避してしまうまでの高い濃度で含んだものである。

混合生菌剤５は、例えばパーム核渣からなる基材９に対し、所定濃度の生菌剤８が混合され、当該生菌剤８が活性を有した状態で保持されたものである。パーム核渣とは、アブラヤシの種子から搾油したあとの残りかすのことである。本実施形態では基材９として斯かるパーム核渣を適用したが、勿論、米ぬかや小麦ふすま等、多孔質で油分が豊富なものであれば好適に適用し得る。

生菌剤８は、例えばバチルス菌、乳酸菌、ストレプトコッカス菌、酵母、硝化菌、メタン酸化菌、硫酸還元菌、光合成菌、枯草菌等の、いわゆる有用菌と呼ばれる菌類が混合されたものである。

以上のように、発酵工程ＳＴ２を経た本実施形態に係る飼料用発酵コーヒー粕２は、カフェイン含量が発酵前のコーヒー粕６よりも大幅に低減されることにより、上記の家畜Ｄに対する嗜好性が改善され、好適に給与し得るものとなっている。その結果、国内外において大量に産出され、賦存するコーヒー粕６を有効利用することにも資する。

この飼料用発酵コーヒー粕２は、具体的には、バチルス菌及びストレプトコッカス菌の作用によって無水カフェインやカフェインが加水分解されることにより、カフェイン含量が、１００ｇ中例えば半分程度である０．０４６ｇにまで低減されていることにより、上記の家畜Ｄに対する嗜好性が改善されたと考えられる。

また本実施形態では、エタノール発酵による芳香で発酵前とは異なる臭いとなっていることが、家畜Ｄにとっての嗜好性をより向上し得る要因であると考えられる。すなわち、生菌剤８が酵母菌を含んでいるので、当該酵母菌により発酵前よりもエタノール含量が増加しているものとなっている。

加えて、少糖類の含量を増加させることによる家畜Ｄにとっての食味が向上されていることも、嗜好性が向上している要因と考えられる。すなわち、前記生菌剤８による発酵により発酵前よりも少糖類の含量が有効に増加したものとなっている。

そして、生菌剤８の含有量を、乾物換算で前記コーヒー粕６の１〜３％としておくことによって、発酵がよりスムーズに行なわれるようになったことが考えられる。

すなわち本実施形態では、混合生菌剤５による発酵処理によって、カフェイン濃度半減、の他、セルロースに由来する６単糖系、ヘミセルロースに由来する５単糖系の少糖類が生成し、酵母の作用で、アルコール発酵も行なわれたと思われる。

その結果、ＴＭＲ（Total Mixed Ration）つまり濃厚飼料３を構成する飼料として嗜好性が良く、飼料１全体の５％すなわち粗飼料１０％（乾物換算）代替まで、消化率、エネルギー代謝、窒素代謝には全く支障が無いことが明らかなものとなっている。また、飼料１全体の１０％すなわち２０％代替では若干、消化率が若干低下するものの、嗜好性には全く問題無いものとなっている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態では飼料中に飼料用発酵コーヒー粕のみを混合させた態様を開示したが、勿論、他の作物粕を適宜混合したしたものであってもよい。また対象とする家畜の種類や発酵工程の具体的な発酵条件、混合生菌剤を構成する基材の材質や生菌剤の詳細な菌の構成、さらには濃厚飼料の詳細な配合といった具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

以下に、本発明の実施例について詳述する。なお本発明は当該実施例によってなんら限定されるものではない。また本明細書において、以降に開示されるデータ等を示すための表及びグラフは、全て図面として示すものとする。

本実施例では、二回のＩｎ ｖｉｔｒｏ試験並びに一回の代謝試験を行なっている。具体的には、Ｉｎ ｖｉｔｒｏ試験の一回目は発酵コーヒー粕を基質とした培養試験であり、二回目はＴＭＲの粗飼料代替え試験で、５％、１０％及び２０％コーヒー粕ＴＭＲ培養試験である。これらの試験結果から、発酵コーヒー粕はＴＭＲ構成飼料として粗飼料の乾物量を２０％まで代替できることが明らかになった。以下に、試験の概要及び結果、そして考察を記す。また本実施例において、実施例としても比較例としても示さない各試験区は、全て本発明の技術的範囲に属さない参考例である。

＜試験１＞
＜コーヒー粕、緑茶粕及び烏龍茶粕の混合生菌剤発酵による飼料化適性試験＞
本試験では、図２乃至図７に示すように、ＢＥＰＭ生菌剤及びＢＭＥＳ生菌剤（何れも日本エメラル／日本仁安堂薬健社製）を用いてコーヒー粕、緑茶粕及び烏龍茶粕を発酵させ、しかる後にこれら各試験区の成分を分析、調査した。

（１）供試試験区
供試試験区としては、乾草区、無処理コーヒー粕区、微生物処理コーヒー粕区、無処理烏龍茶粕区、微生物処理烏龍茶粕区、無処理緑茶粕区及び微生物処理緑茶粕区を設けた。本試験ではＢＥＰＭ生菌剤により処理したコーヒー粕を本発明の技術的範囲に含まれる実施例１とし、無処理コーヒー粕区を比較例１としている。

（２）試験方法
各微生物処理区については、コーヒー粕、緑茶粕又は烏龍茶粕の原物に各生菌剤を２％添加した後、３０℃、１ヶ月密閉貯蔵した。

（３）測定項目
測定する一般成分として、ＮＤＦ（中性デタージェント繊維）、ＡＤＦ（酸性デタージェント繊維）、ＡＤＬ（酸性デタージェントリグニン）、ＷＳＣ（水性炭水化物）、少糖類、エタノール、有機酸（乳酸、ＶＦＡ）を測定した。そしてコーヒー粕については別途無水カフェイン含量を測定するとともに、緑茶粕及び烏龍茶粕についてはタンニン含量を測定した。

＜Ｉｎ ｖｉｔｒｏ飼料価値評価試験＞
本試験では、図８乃至図１３に示すように、ＢＥＰＭ生菌剤及びＢＭＥＳ生菌剤（何れも日本エメラル／日本仁安堂薬健社製）を用いてコーヒー粕、緑茶粕及び烏龍茶粕を発酵させた各試験区が、Ｉｎ ｖｉｔｒｏ条件下でルーメン細菌によって消化される際の挙動について示す。

（１）供試試験区
供試試験区としては、乾草区、無処理コーヒー粕区、微生物処理コーヒー粕区、無処理烏龍茶粕区、微生物処理烏龍茶粕区、無処理緑茶粕区及び微生物処理緑茶粕区を設けた。本試験ではＢＥＰＭ生菌剤により処理したコーヒー粕を本発明の技術的範囲に含まれる実施例１とし、無処理コーヒー粕区を比較例１としている。

（２）試験方法
上記の実施例１及び比較例１を含む各供試試験区に対し、Ｉｎ ｖｉｔｒｏルーメン発酵ガス連続解析システム（３８℃アルゴン通気嫌気培養条件）を用いてルーメンにより消化される際の態様を調査した。具体的には、各試験区に係る基質５ｇに対し、ルーメン液：人工唾液＝１：５の消化液を混合し、６０日間（３反復培養）、培養し、化学分析は３０日間かけて行なった。一定の条件下で飼養されたルーメンフィステル装着管乳牛２頭を供試動物とし、ルーメン液（イノキュラム用ルーメン液）を採取した。

（３）測定項目
発酵ガスとしてメタン、二酸化炭素、窒素、水性、二窒化酸素の量を測定した。また測定する一般成分として、：ＮＤＦ（中性デタージェント繊維）、ＡＤＦ（酸性デタージェント繊維）、ＡＤＬ（酸性デタージェントリグニン）、ＷＳＣ（水性炭水化物）を測定した。そしてコーヒー粕については別途無水カフェイン含量を測定するとともに、緑茶粕及び烏龍茶粕についてはタンニン含量を測定した。さらに、培養液ｐＨ、ＯＲＰ（酸化還元電位）、アンモニア態窒素、有機酸（乳酸、ＶＦＡ）についても測定を行なった。

結果
１．保存性に関する結果
図２たる表１にＢＥＰＭ処理及び図３たる表２にＢＭＥＳ処理によるコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の一般成分の変化を示す。供試粕類は乾草に比べ、全般に粗脂肪、エネルギー及びＣＰ含量が高く、セルロース、ＡＤＦ及びＮＤＦ含量が低い値を示した。とくに緑茶粕のＣＰ含量は顕著に高い値を示した。微生物処理について、ＢＥＰＭ処理により、コーヒー粕（実施例１）ではセルロース及びＷＳＣが若干減少した。エネルギー含量が若干増加した。ＢＭＥＳ処理ではＮＤＦ及びＷＳＣが減少した。烏龍茶粕ではＢＥＰＭ処理によりヘミセルロースの減少が顕著であるが、ＢＭＥＳ処理ではＮＤＦ、セルロース及びＷＳＣが減少し、見かけ上、ＡＤＦ、ＡＤＬ及びセルロースが増加する傾向を示した。緑茶粕ではＢＥＰＭ処理によりＷＳＣ含量が減少し、相対的にＮＤＦ及びヘミセルロースが増加を示した。ＢＭＥＳではヘミセルロースが減少する傾向を示した。
図４たる表３にＢＥＰＭ処理によるコーヒー粕（実施例１）、烏龍茶粕及び緑茶粕の少糖類及びエタノール含量及び表４にはＢＭＥＳ処理によるコーヒー粕の変化を示す。微生物処理についてＢＥＰＭ処理及びＢＭＥＳ処理によりコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕のいずれも還元糖含量が顕著に増加した。またエタノール含量は緑茶粕では変化が無かったが、コーヒー粕及び烏龍茶粕で若干ではあるが増加傾向を示した。しかし図５たる表４に示すように、ＢＭＥＳ処理によってコーヒー粕ではエタノールの生成は認められなかった。また少糖類含量は緑茶のグルコース含量を除いてペントース及びヘキソース系何れも増加する傾向を示した。
図６たる表５にＢＭＥＳ及びＢＥＰＭ処理によるコーヒー粕の無水カフェイン含量の変化を示す。微生物処理についてＢＭＥＳ処理ではカフェイン含量に全く変化は示されなかったが、ＢＥＰＭ処理（実施例１）では無処理区（比較例１）に比べ、４６．５％の減少が認められた。
図７たる表６にＢＭＥＳ及びＢＥＰＭ処理によるタンニン酸含量を示す。ＢＭＥＳ処理によって烏龍茶粕では１２．３％及び緑茶粕では７．５％の減少が認められた。
図８たるグラフ１にＩｎ ｖｉｔｒｏルーメン発酵ガス連続解析システムを用いたメタン発生に及ぼすコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の微生物処理（２％ＢＥＰＭ）の影響についての解析結果を示す。乾草区に比べ、コーヒー粕（実施例１）、烏龍茶粕及び緑茶粕の何れもメタン生成量は顕著に減少する傾向を示した。ＢＥＰＭ処理はコーヒー粕（実施例１）のみメタン発生量の減少を示した。
図９たるグラフ２にＩｎ ｖｉｔｒｏルーメン発酵ガス連続解析システムを用いた二酸化炭素発生に及ぼすコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の微生物処理（２％ＢＥＰＭ）の影響についての解析結果を示す。コーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕はいずれも乾草より早いステージの発酵が認められ、特に烏龍茶粕及び緑茶粕では高い二酸化炭素生成を示した。しかし、コーヒー粕では培養７〜８時間目でほぼプラトーに達し、ＢＥＰＭの添加（実施例１）は若干低い値を示した。
図１０たるグラフ３にコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の微生物処理（２％ＢＥＰＭ）がＩｎ ｖｉｔｒｏ培養液ｐＨに及ぼす影響を示した。乾草区では培養液ｐＨは６．８近くでほぼ一定の値を保持したが、コーヒー粕（実施例１）、烏龍茶粕及び緑茶粕の何れも培養の進行に伴って培養液のｐＨは徐々に上昇する傾向を示した。ＢＥＰＭ処理はｐＨの上昇に対して大きな影響を示さなかった。
図１１たるグラフ４にコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の微生物処理（２％ＢＥＰＭ）がＩｎ ｖｉｔｒｏ培養液酸化還元電位（ＯＲＰ）に及び素影響を示した。何れの処理も高い還元雰囲気を示し、培養後急速にＯＲＰが低下した。何れも嫌気性菌に至適な−３００ｍＶ以下であったが、コーヒー粕のＢＥＰＭ処理（実施例１）は他の処理区に比べ、高いＯＲＰで推移した。
図１２たるグラフ５にコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の微生物処理（２％ＢＥＰＭ）がＩｎ ｖｉｔｒｏ培養液ＶＦＡ生成に及ぼす影響を示す。乾草区は培養の進行に伴って徐々に増加する傾向を示したが、烏龍茶粕及び緑茶粕はＢＥＰＭ処理に拘わらず、顕著な増加は認められなかった。しかし、コーヒー粕ＢＥＰＭ処理は培養８時間目以降増加する傾向を示した。
図１３たるグラフ６にコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の微生物処理（２％ＢＥＰＭ）がＩｎ ｖｉｔｒｏ培養液アンモニア態窒素生成に及ぼす影響を示す。乾草区は培養の進行に伴って増加する傾向を示した。コーヒー粕は無処理（比較例１）及びＢＥＰＭ処理（実施例１）により若干増加する傾向を示したが、その他の処理区は減少傾向を示した。特に無処理の烏龍茶粕は徐々に減少する傾向を示した。

保存性に関する考察
６５〜７９％の高水分のコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕のＢＥＰＭ及びＢＭＥＳの２％添加による３０℃、１ヶ月間の貯蔵処理によって構造性あるいは非構造性炭水化物の分解による糖化が確認されたが、発黴及び変敗は示されず、何れも高水分の状態のままで長期の保存が可能であることが確認された。特にコーヒー粕ではＢＥＰＭ処理（実施例１）によりエタノール生成の増加が確認され、コーヒー粕に残存するコーヒーの独特の風味である焦げ臭とカフェインによる苦み生成糖類とエタノールの甘い香りに中和され緩和されるものと考えられる。ＢＥＰＭ処理コーヒー粕（実施例１）を実際のＴＭＲの構成粗飼料の一部として用いる場合、貯蔵中に生成する糖類とエタノールの増加はコーヒー粕本来の趣向性の悪さの改善に寄与するものと期待される。

２．飼料価値に関する結果及び考察
本試験の結果、ＢＥＰＭ処理は高水分のコーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕をその状態で長期保存可能にし、貯蔵中に生じる糖化或いはエタノール発酵等はこれらの粕類をＴＭＲの構成飼料として実際の酪農飼料或いは肉牛用飼料としての可能性が期待される。またこれらの粕類はカフェイン及びタンニン等の材料植物中の二次代謝産物を多量に含有し、粕類及びそれらのＢＥＰＭ及びＢＭＥＳ処理粕類は何れも顕著なメタン抑制効果を示した。しかし、これらを単味で培養基質として用いた場合ＶＦＡの生成は著しく抑制されることが明らかとなった。またいずれの粕類も培養後もアンモニアの生成が低く抑えられ、非分解性のタンパク質或いは二次代謝産物と結合したタンパク質を多く含むためと推察された。これらが、タンパク質の利用効率にどのように影響するか等趣向性をはじめ実用的な生産性をもくろむ飼料価値の判定は、本試験結果に基づいて設計されたＢＥＰＭ処理粕混合ＴＭＲを用いるＩｎ ｖｉｔｒｏ試験とその結果に基づいて反芻家畜を用いる消化試験、代謝試験の検討が別途必要である（後述する試験３を参照）。これらの試験結果から、微生物処理粕類の適性給与量が決まると考えられる。

＜試験２＞
＜コーヒー粕、烏龍茶粕及び緑茶粕の飼料化試験（Ｉｎ ｖｉｔｒｏ）＞
上記試験１にて用いたＢＥＰＭと同じ菌構成をなす混合生菌剤たるＢＩＯ―ＰＫＣ生菌剤（丸紅株式会社社製）により処理したコーヒー粕等の飼料化を目的としてＴＭＲつまり濃厚飼料を構成するＴＭＲ構成粗飼料のうち２０％代用した飼料を実施例２とし作物粕を含まないＣＴＬを比較例２に設定し、Ｉｎ ｖｉｔｒｏルーメン発酵試験を実施した。このＢＩＯ―ＰＫＣ生菌剤とは、生菌剤であるＢＥＰＭを基材であるパーム核渣に保持させた、上記実施形態に係る混合生菌剤に該当するものである。

（１）ＢＩＯ―ＰＫＣ生菌剤処理（試験方法）
原物重量の２％相当量が生菌剤の量となるようにＢＩＯ―ＰＫＣ生菌剤を各粕類すなわちコーヒー粕、緑茶粕及び烏龍茶粕に混合し、３５℃で３日間密封して貯蔵し発酵を開始させた。次に室温で２週間貯槽して発酵を促し、ＢＩＯ―ＰＫＣ処理粕とした。各試験区について説明する。濃厚飼料５０％＋乾草５０％（ＤＭ換算）の構成をなす飼料をＣＴＬ区（Hey：比較例２）とし、濃厚飼料５０％＋乾草３０％＋ＢＩＯ―ＰＫＣ処理コーヒー粕２０％（ＤＭ換算）の構成をなす飼料をコーヒー粕区（Coffee：実施例２）とした。その他、：濃厚飼料５０％＋乾草３０％＋ＢＩＯ―ＰＫＣ処理烏龍茶粕２０％（ＤＭ換算）の構成をなす烏龍茶粕区（oolong t.）、濃厚飼料５０％＋乾草３０％＋ＢＩＯ―ＰＫＣ処理緑茶粕２０％（ＤＭ換算）の構成を成す緑茶粕区（Green t）についても参考例として供試した。

（２）結果及び考察
図１４たる表７に、実施例２たるコーヒー粕区、烏龍茶粕区及び緑茶粕区の糖類含量を示す。コーヒー粕区については、単糖類、二糖類、三糖類及びエタノール含量について、他の試験区に比べて低い値を呈した。
図１５たる表８に、各試験区及び濃厚飼料（Concentrate）について、各糖類の含量を示す。同図についても上記図１４同様、コーヒー粕区については他の試験区に比べて低い値を呈し、グルコース（Glucose）については生成されていないことが判明した。
図１６たる表９に、各試験区及びＢＩＯ−ＰＫＣ生菌剤について、各組成の分析結果を示す。実施例２については比較例２に対して大差の無い値をそれぞれ示している。
図１７乃至図１９に、各試験区のＩｎ ｖｉｔｒｏルーメン発酵ガス連続解析システムを用いた二酸化炭素（図１７たるグラフ７）、メタン（図１８たるグラフ８）及びアンモニア態窒素（図１９たる表１０）発生量についての解析結果を示す。実施例２については比較例２に比べ、何れの生成量も低い値を呈した。
図２０乃至図２２に、各試験区の酢酸生成量（図２０たる表１１）、プロピオン酸生成量（図２１たる表１２）及び酢酸生成量／プロピオン酸生成量（図２２たる表１３）の値を示す。実施例２では、家畜が消化を行なっている時間帯である４時間経過区（４ｈｒ）から８時間経過区（８ｈｒ）にかけては比較例に比べて酢酸生成量少ないもののプロピオン酸生成量が多い挙動を示す。そして飼料が肥育に良いか否かの指標になるとされる酢酸生成量／プロピオン酸生成量の値が家畜が特に消化を行なっている時間帯である２時間経過区（２ｈｒ）から４時間経過区（４ｈｒ）にかけて比較例２に比べて有効に低くなっている。このことは本願実施例に係る飼料が肥育に良いことを有効に示唆している。
図２３は表２３として各試験区の酪酸の生成量を示している。実施例２は比較例２に比べて酪酸生成量が低いという結果を示した。

＜試験３＞
＜飼料用発酵コーヒー粕の反芻家畜による消化試験、代謝試験＞
ＢＩＯ−ＰＫＣ生菌剤（丸紅株式会社社製）（菌構成はＢＥＰＭ（日本仁安堂薬健）と同一）で一ヶ月間発酵処理したコーヒー粕（実施例３）入りＴＭＲ（実施例３−１、実施例３−２、実施例３−３）の飼料価値（消化率、窒素・エネルギー利用効率及びメタン生成量）について調査した。

（１）試験区及び供試飼料
濃厚飼料：粗飼料１：１（ＤＭ換算）の構成をなす飼料を比較例３たるＣＴＬ区とした。濃厚飼料：粗飼料（−５％）＋５％ＢＩＯ―ＰＫＣコーヒー粕（ＤＭ換算）の構成をなす飼料を実施例３−１たるＴＭＲ−Ｌ区とした。濃厚飼料：粗飼料（−１０％）＋１０％ＢＩＯ−ＰＫＣコーヒー粕（ＤＭ換算）の構成をなす飼料を実施例３−２たるＴＭＲ−Ｍ区とした。濃厚飼料：粗飼料（−２０％）＋２０％ＢＩＯ−ＰＫＣコーヒー粕（ＤＭ換算）の構成をなす飼料を実施例３−３たるＴＭＲ−Ｈ区とした。

（２）試験方法
４×４ラテン方格法による消化試験・窒素出納試験・エネルギー代謝試験を行なうべく図２４たる表１５の如く試験期間を設定した。馴至期１０日間（（平成２３年）６月２０日―２９日）の後、本試験期４期（１５日間）×４＝６０日間を費やした。本試験期はそれぞれ１期毎に予備期７日間＋消化試験５日間＋呼吸試験期２日間＋ルーメン発酵１日とした。
供試動物としては、ルーメンフィステル装着去勢羊を計４頭用いた。

（３）試験結果
図２５たる表１６にＴＭＲ構成飼料の化学組成及び表２にＴＭＲ構成飼料としてのＢＩＯ―ＰＫＣ処理コーヒー粕（実施例３）の化学組成を示す。当該表１６に示すように、ＡＤＦ含量が乾草の約２倍を示した。このことから、図２６たる表１７に示すように、ＢＩＯ−ＰＫＣ処理した発酵コーヒー粕をＴＭＲの乾草に置き換えた場合、添加量の増加に伴って、ＴＭＲのＡＤＦ含量は増加した。
図２７たる表１８にＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕ＴＭＲの消化率を示す。対照区と比較して、ＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕を乾草のＤＭ量の２０％代替したＴＭＲ−Ｈ（実施例３−３）で、若干低い傾向が示されたが、ＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕添加による消化率の有意差は、ＴＭＲ−Ｌ（実施例３−１）ＴＭＲ−Ｍ（実施例３−２）、ＴＭＲ−Ｈ（実施例３−３）とも、認められなかった。
図２８たる表１９に窒素出納及び利用効率に及ぼすＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕ＴＭＲ給与の影響を示す。ＢＩＯ−ＰＫＣ発酵コーヒー粕ＴＭＲの給与は窒素出納及び利用率に対する悪影響は認められず、ＴＭＲ−Ｌ（実施例３−１）及びＴＭＲ−Ｍ（実施例３−２）では逆に若干の改善効果が示された。
図２９たる表２０にエネルギー出納及びエネルギー利用効率に及ぼすＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕給与の影響を示す。ＣＴＬ区（比較例３）と比較しているエネルギー出納及びエネルギー利用効率に対してＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕による悪影響は全く示されず、ＴＭＲ−Ｌ（実施例３−１）及びＴＭＲ−Ｍ（実施例３−２）では逆に若干の改善効果が認められた。
図３０たる表２１にメタン発生量に及ぼすＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕ＴＭＲ給与の影響を示す。Ｉｎ ｖｉｔｒｏの培養試験においてＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕は単独で用いた場合、ルーメンメタン生成に著しい低減効果を示したが、ＴＭＲとして給与した場合、他の構成飼料によりその効果が打ち消され、ＴＭＲ−Ｌ（実施例３−１）ＴＭＲ−Ｍ（実施例３−２）、ＴＭＲ−Ｈ（実施例３−３）とも、ＣＴＬ区（比較例３）との間に大きな差は認められなかった。
図３１たる表２２にルーメン発酵性状に及ぼすＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕ＴＭＲ給与の影響を示す。ＢＩＯ−ＰＫＣ処理コーヒー粕ＴＭＲ給与によるルーメン発酵性状に悪影響は示されなかった。ＴＭＲ−Ｌ（実施例３−１）及びＴＭＲ−Ｍ（実施例３−２）ではルーメン液のアンモニア態窒素が低い値を示し、プロトゾア数も低い値を示したことから、これらの添加区ではタンパク質の利用効率の増加が推察される。

本発明は本発明は、食品や飲料の製造工程にて産出され、飼料として有効利用し得る作物の製造粕、及びそれを用いた飼料として利用することができる。

１…飼料
２…発酵コーヒー粕
６…コーヒー粕
８…生菌剤
ＳＴ１…混合工程
ＳＴ２…発酵工程

Claims (4)

1. コーヒー粕と生菌剤とを混合させる混合工程と、混合工程により混合されたコーヒー粕及び生菌剤を発酵させる発酵工程とを有し、発酵工程後の発酵コーヒー粕が、発酵前よりもカフェイン含量が半分にまで低下し、エタノール発酵によりエタノール含量が増加し、少糖類の含量が増加している飼料用発酵コーヒー粕の製造方法であって、前記生菌剤が、発酵によりカフェイン含量を半分にまで低下させ得る菌と、エタノール発酵によりエタノール含量が増加させ得る酵母菌と、発酵により小糖類の含量を増加させ得る菌とを含んでなる生菌剤であることを特徴とする飼料用発酵コーヒー粕の製造方法。
2. 前記生菌剤の含有量を、乾物換算で前記コーヒー粕の１〜３％としている請求項１記載の飼料用発酵コーヒー粕の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の飼料用発酵コーヒー粕の製造方法により製造された発酵コーヒー粕を用いることを特徴とする飼料の製造方法。
4. 前記飼料用発酵コーヒー粕の含有量を、乾物換算で１０％以下としている請求項３記載の飼料の製造方法。

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