200948282 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種利用特定微生物對飼料原料進行發酵處 理而知之家畜賴料及其製造方法。另外，本發卿為關於一 種使用該家畜用飼料之方法，其目的在於調整家畜排泄物中的 微生物叢。 【先前技術】 ❹ 現在曰本的食品製造業、食品流通業及外食產業丟棄了大 量的食品殘潰，例如食品製造之副產物及剩餘食材。目前大多 是以焚燒或掩埋來處理這些食物殘渣。為此，正以有效運用資 源的觀點，探討將食品殘渣作為循環資源利用於飼料或肥料的 y雛、。日本_就現狀而言，市場上__料補幾乎都 請賴進Π，若能將食品雜作為鋪原料烟，預期能提高 飼料自給率，並降低食品殘渣對環境產生的負荷。利用這些食 ❹一、/t製箱成的财㈣(feeyde鋪)祕作環保飼料 (ecofeed ·，日本社團法人配合飼料供給安定機構之登錄商標)， 近年來使用量逐漸增加。 食品殘渣水分多，若直接作為飼料進行再利用，無法確保 其安全性及麟安定性。為此，—般會對食品殘魏行防止腐 敗及臭氣發生的處理。而言，以油溫賴式脫水乾燥、煮 彿乾燥、《溫乾燥方式對食品殘渣進行乾燥處理較廣為人 知。然而’不論哪-種方法都會造雜大麟雜的問題。 200948282 有鑑於此，在食品殘渔内添加微生物，再配合施 理及乾燥處理的方式被提出來。例如，專利文獻〗揭示 用裝載於車上之廚聽理裝置，在廚射添加微生物，再 發酵及乾燥處理。又，專利文獻2揭示—種使有機物發酵丁 燥的方法，其在設有空氣通道的平台上放置廚餘等有機= 用旋轉式迴轉讀拌有，同_行麟及發酵處理。 然而，專利文獻1及2所揭示的方法，在飼_料發酵及 乾燥上消耗的能源，還稱不上低標準，而耗時较另一 題。再者，若按照專利文獻i及2所揭示的方法進行，還 會因過度發酵等原因，造成由發酵及乾燥飼料原料所得之飼料 總能量(gross enei^y)低下，及營養價值降低。 專利文獻1:曰本專利特開平10·34117號公報 專利文獻2 :日本專利特開2〇〇心116529號公報 【發明内容】 本發明之目的在於提供—種製造時耗能少之家畜用飼料、 其製造方法及其使用方法。 本案發明人發現芽抱桿菌屬(G_ BadUus)或嗜轨菌屬 (G_ Geobacillus)微生物在食品殘紐造成家畜用飼料上的 利用性，進而完成本發明。 —換言之，為了達到上述目的’本發明之一實施例所提供之 家畜用飼料’係藉由添加至少一種選自芽孢桿菌屬或嗜熱菌屬 微生物至飼獅料，使軸觸料進行發酵姻，以製造家畜 200948282 用飼料。添加至飼料原料的至少一種選自芽孢桿菌屬或嗜熱菌 屬微生物，具體而言，可為唁熱脫氮捍菌（GeobaciHus thennodenitriflcans)或去確化桿菌（Ge〇bacmus
Cald〇Xyl〇SilYtiCUS)之其中一種。家畜用飼料之總能量較佳為相 t於乾物狀態下發酵前飼料原料總能量的_以上。較佳係 [步添加適當_之多醣類分鱗素至發_飼料原料中。 本發狀其他實施财，提供―種家畜軸料之製造方 法，其包含添加至少—種選自芽孢桿_或嗜熱_微生物至 飼料原料，以及經至少-種選自芽孢桿菌屬或嗜熱菌屬微生物 對飼料原料進行發酵伽。添加至_原料輕少-種芽抱桿 菌屬或嗜_屬微生物，具體而言，可為嗜熱脫氮桿菌 (Geobacillus thennodenitrif^s) ^ ^ ^ # g (Ge〇badIIus eald〇Xybsllytlcus)之其令一種。對飼料原料進行發酵作用的步 較佳為發酵至’在殘留乾物狀態下發酵前飼料原料總能量 的60〇/〇以上之狀態下終止。對飼料原料進行發酵作用的步驟， ❹ 較佳為發酵至含水率未滿個>之較低狀態下終止。較佳係進 Γ步添加多賴分_素至進行發_練猶中。對娜原 j進行發酵作帛的細，概為使肖具餅魏及送風功能的 密閉式發酵處理裝置、裝載於車上之密閉式發酵處理裝置、隧 道式發酵處理裝置，或坑式發酵處理裝置。 、、本發明之另—實施财，提供—種家畜用飼料之使用方 法’其包含= 備前述第一種實施例的家畜用飼料，以及娘飼家 畜用飼料予豕畜’用以調整家畜排泄物中的微生物叢。 5 200948282 本發明係可提供一種家畜用飼料、其製造方法及其使用方 法，其可降低製造時所需的能源消耗。 【實施方式】 以下敘述本發明之一實施例。 在此實施财，储由添加至少—種選自芽祕菌屬或嗜 熱菌屬微錄至娜祕，對_梅_行高溫發酵處理， 以製造家畜關料。柯進-步添加多_分解酵素至提供作 為高溫發酵處理的飼料原料中。 所使用之飼料原料，只要是含有家畜的營養源，即纖維性 多糖類者即可’並無侧_。例如，可_食品製造業、食 品流通業及外食產業所產生之食品殘潰作為飼料原料。食品殘 渣中含有如：生豆腐淺、釀造副產品(例如：_、燒酒拍、 :酒柏及味_)、果㈣汁殘料食品製酬產品及剩餘食 :。其中’又屬生豆腐渣的營養價值高且可低價購入，較為適 :。甸料原财齡水輯無__。但是，若使用含水率 同的飼料原料’偏好事先添加有機質纖維材料至飼料原料中。 藉此能改善發酵處理時的通氣性。 芽抱㈣屬及嗜誠屬微生物—般為革蘭氏陽性菌，可形 f抱’屬通氣嫌氣性。此夕卜，芽跑桿菌屬及嗜熱菌屬微生物 =長__㈣約陶〜約9(rc，其可軸料原料發 度上昇至例如約贼〜物。c。軸桿朗及嗜熱菌 生物’具體可舉出如蜂疫桿菌(Β· alvd)、魏桿菌（B. 200948282 amylolyticus )、亞隆桿菌（B. azotofixans )、嗜鹼性芽胞桿菌（B circulans)、糖解桿菌（B. glucanolyticus)、幼蟲芽孢桿菌（b larvae )、勞特芽孢桿菌（β· 1如他）、慢性病抱子桿菌（b lentimorbus )、浸麻芽抱桿菌（b. macerans )、隆背芽孢桿菌（b macquariensis)、嗜油芽孢桿菌（B.pabuli)、多黏芽孢桿菌（Β· polymyxa)、日本甲蟲芽孢桿菌（B.popimae)、澱粉芽孢杆菌 (B. psychrosaccharolyticus )、普彼芽孢桿菌（B. pulvifaciens )、 雞瘦芽孢杆菌（B. thiaminolyticus )、莕菜芽孢桿菌（b. ❹ validus )、嗜酸芽孢桿菌（B. alcalophilus )、淀粉液化芽孢桿菌 (B. amyloliquefaciens)、枯草桿菌（B. atrophaeus)、卡羅特桿 菌（B. carotarum)、溶磷桿菌（B. firmus)、菲勒氏桿菌（B· flexus )、侧抱芽孢桿菌（B. laterosporus )、豆形桿菌（B. lentus )、 苔癬樣桿菌（B. licheniformis )、巨型桿菌（B. megaterium )、 蕈狀桿菌（B. mycoides )、菸驗桿菌（B. niacini)、班圖氏桿菌 (B. pantothenticus)、短小芽孢桿菌（B. pumilus)、單純桿菌 (B. simplex )、枯草桿菌（B. subtilis )、蘇力菌（B. thuringiensis )、球形芽抱桿菌（B. sphaericus )、嗜熱脫氮桿菌 (Geobacillus thermodenitrificans)、嗜熱桿菌（Geobacillus stearothermophilus)、嗜高溫菌(Geobacillus kaustophilus)、地下 高溫菌(Geobacillus subterranens、嗜高溫好氧菌(Geobacillus thermoleovorans)以及去石肖化桿菌 （Geobacillus caldoxylosilyticus)。 其中又以嗜熱菌屬微生物，特別是2005年12月26日寄存 200948282 於位於日本國千葉縣木更津市上總〇~f$)鎌足2-5-8之獨立 行政法人製品評價技術基盤機構特許微生物寄託中心之寄存 編號N1TE BP-157之嗜熱脫氮桿菌（Ge〇baciUus thermodenitrificans)，以及2008年4月16曰寄存於同寄存中 心之寄存編號NITE BP-567之去硝化桿菌（Ge〇baciUus caldoxylosilyticus) ’適合添加於使用食品殘渣作為飼料原料。 所使用之微生物可為保存於寄存機關之微生物，或者可為由自 然界分離出之微生物。 以下說明寄存編號NITE BP-567之去硝化桿菌 (Geobacillus caldoxylosilyticus) (C120702A 株)之科學性質： •革蘭氏陽性桿菌 •形成芽孢 •在大豆分解蛋白質乾酪素洋菜培養基上65。〇，培養7小時會 形成粗糙型菌落(rough type colony；) •具有硝酸鹽的還原能力，產生氣體 視需要另添加於飼料原料之多醣類分解酵素，係可生成作 為芽孢桿菌屬或嗜熱菌屬微生物營養源之低分子糖類(例如： 葡萄糖），促進飼料原料的發酵。多醣類分解酵素具體可舉出 如：纖維素酵素、半纖維素酵素、木聚糖分解酵素及果膠分解 酵素。藉由添加多醋類分解酵素，可促進富含於飼料原料中的 纖維素、半纖維素、木聚醣、果膠等多_食物纖維進行分解 反應。 所使用之多聽類分解酵素，係可為切斷聽鏈末端特定數糖 200948282 單位之外切酶，亦可為無規則性切段方式之内切酶。所使用多 醣類分解酵素之最佳溫度並無特別限制，較佳為1〇〇c〜8〇〇c , 更佳為15°c〜80°c。 為避免因過度發酵所造成之可消化能（digestible energy ) 及代謝能（metabolizable energy)大幅下降，家畜用飼料總能 量(cal/kg)較佳係相當於乾物狀態下發酵前飼料原料總能量的 60%以上，更佳為80%以上。若能使家畜用飼料總能量相當於 發酵前飼料原料總能量的60%以上，可謂該家畜用飼料具有 ® 較高之營養價值。可藉由分別測量家畜用飼料及飼料原料中的 醣類、脂質及蛋白質的含有量(含有率），而求得家畜用飼料及 飼料原料的總能量。 家畜用飼料的含水率，較佳為未滿40%，更佳為未滿2〇%， 最佳為未滿13.5%。家畜用飼料的含水率在未滿4〇0/。的狀況 下，可抑制腐敗菌所造成家畜用飼料之腐敗，提高家畜用飼料 的保存安定性。 ❹家畜用飼料在製造時的高溫發酵處理，以靜置或邊攪拌進 行之。若一邊攪拌一邊進行高溫發酵處理，因有效率地供應氧 氣，而較易讓發酵溫度維持在一定範圍内，並可促進飼料原料 中的水分氣化。亦可採用習知家畜用飼料用之原料處理裝置來 進行高溫發酵處理。原料處理裝置具體可舉出如：例如’具有 攪拌功能及送風功能之密閉式發酵處理裝置、装載於車上之密 閉式發酵處理裝置、隧道式發酵處理裝置，及坑式發酵處理裝 置。若使用此等原料處理裝置，可減少發酵處理時所耗費的時 200948282 間及勞力。 例如，將芽孢桿菌屬及嗜熱菌屬微生物與多醣類分解酵素 之纖維素酵素同時添加至生豆腐渣等飼料原料中，會產生如下 所述之飼料原料的分解反應。 首先，進行一次分解，飼料原料中的纖維素藉由纖維素酵 素進行分解及低分子化。隨著纖維素分解，食物來源為低分子 化纖維素(糖)的微生物亦隨之增殖。該微生物所產生之代謝發 酵熱會使飼料原料溫度緩緩上升至45〜5(rc附近，不久，屬高 溫菌之芽孢桿朗及嗜鋪屬微生物開始選擇性地增殖。 透過攪拌或使用送風機’積極地讓飼料原料與空氣混合， 可誘導芽抱桿菌屬或嗜熱菌屬微生物的好氧發酵。、结果，芽孢 桿菌屬或嗜熱菌屬微生物大量增殖，飼料原料的溫度上升至約 60〜95°C °在此高溫狀態下，進行飼料原料中水分的氣化及飼 料原料中高分子纖維及蛋白質的低分子化。高溫狀態下，可抑 制腐雌嫌紐細_職，並域死场轉及其他病原性 細菌。 飼料原料的發酵處理，係發酵至殘留乾物狀態下發酵前飼 初、料總能量的6G%以上之狀態下終止。換言之，飼料原料 理’在飼料捕完全發酵完柳卩巾止。藉此，較易 獲付總能量及營養價值較高之家畜用飼料。 =原料的發酵處理，難絲啦含轉未滿·之低 Ί終止。驗含水率並不_， 水率來碰_嶋_。槪蝴 200948282 的進行速度較慢。發酵處理之終止，係_停止攪射斷供應 氧乳’或者利用強制冷卻處理之。 藉由上述方式獲得之家畜用詞料，可不經加熱殺菌處理直 接飯飼予家畜。可餵食家畜關料之家畜絲__，具體 可列舉：雞、牛、豬、馬及羊。亦可將本案發明之家畜用飼料 與市面上聽之家畜關料混合额好家畜。混合用之市面 販售豕畜賴料並無制卿。另外，可適當地添加多醣類分 解酵素以外之成份’如水解酶、酵母或乳顏等之有用菌、以 及具營養補助成分之添加劑。 本實施例有下述優點： 本實施例中在飼料原料發酵處理之際，係使用至少一種選 自芽抱桿菌屬或清熱菌屬微生物。因而，飼料原料的發酵處理 可在向溫狀,1下it行。在s溫狀n下進行俯絲料發酵處理， 可促進飼料原料中水分的氣化，結果，可降低製造家畜用飼料 時所需要雜的能源。此外，在高溫狀態下，亦可抑制腐敗菌 及病原菌的增殖。 飼料原料之發酵處理，在飼料原料完全發酵完畢前 ，較佳 為發酵至殘留乾物狀態下飼料原料總能量的60%以上之狀態 下終止。藉此’較易獲得總能量及營養價值較高之家畜用飼料。 若在飼料原料中添加多醣類分解酵素，多醣類分解酵素的 作用有助於生成作為芽孢桿菌屬或嗜熱菌屬微生物營養源之 低分子糖類，藉此可促進芽孢桿菌屬或嗜熱菌屬微生物對飼料 原料所進行之發酵。 11 200948282 若使铺原料的發酵處理在含水率未滿4〇%之狀態下終 $ ’則較易獲得具有良好保存妓性之家畜用飼料。由於監控 S水率並不困難，故可利用飼料原料的含水率來判斷發酵處理 的終止時間。 若使用食品_作為铺，財利於食品賴的有效 再利用。絲渺需廢聽理之食品崎量，即可降低食品殘· 渣對環境所造成的負荷。 利用具有册功能及送風魏之密閉式發酵處理裝置、裝 載於車上之密閉式發酵處理裝置、隨道式發酵處理裝置，或坑❹ 式發酵處理裝置進行飼料原料的發酵處理，可減少發酵處理時 所耗費的時間及勞力。 依照本實施例之飼料原料發酵處理所得之家畜用飼料，係 ^有至少一種選自芽抱桿菌屬或嗜熱菌屬微生物。可藉由將該 家畜用飼料餵飼予家畜，調整家畜排泄物中的微生物叢。因 此，預期能夠降低家畜排泄物所產生之阿摩尼亞氣味等惡臭。 此外’若將該家畜排泄物利用至堆肥’含於排泄物中之至少一 種選自芽孢桿菌屬或嗜熱菌屬微生物，可作為菌種使用。 〇 其次，本發明之實施例及比較例更具體說明如下： 實施例一： 將含水率75%之生豆腐潰約4噸，與嗜熱脫氮桿菌 (Geobacillus thermodenitrificans)及去硝化桿菌（Ge〇baciUus caldoxylosilyticus)和含有纖維素外切酶之美你康公司製之發 酵資材40公斤一併投入密閉式發酵處理裝置(中部埃科特克 12 200948282 公司製）。接著’以2立方公尺/分·侧送風量進 持續二天的發酵處理，製造實施例一之家畜用飼料。、 實施例二： 將3水率75%之生豆腐㈣4嘴，㈣熱脫氮桿菌 (eobacillus thermodenitrificans) ^ ^ ^ ^ # g caldoxyMytieus)和含核維素外_之美你康公 斤—併投人纖發酵處理裝置
么口ISO。接者’幻立方公尺/分•啼的送風量進行送風， 持續四天的發酵處理’製造實施例二之家畜用飼料。 比較例一： 將含水率m之生豆腐_ ! L伊奈公—之飼料 乾燥機’在45(TC下進行1小時之乾燥處理。 (家畜用侧巾之各成分的含有量及家畜賴料之總能量） 糾w分減準戰會編著「铺分躲•麟—2〇〇4_」 己载方式，測量由實細—獲得之家畜關料所含各成份的 量。另，根據測量出各成分的含量，算出家畜用飼料之總能量。 洌量出之各成分含量(π分率)及算$之總能i記餅表卜表 1中所不之水以外的成分含量細乾物狀態下之含量表示。 又—表「1中亦分別顯不記載於獨立行政法人農業技術研究機構 編著「日本鮮觸成分表」(細年版)之生豆腐粕及乾燥豆 腐粕的各成份含量及總能量作為參考。 13 200948282 【表1】 實施例一 家畜用飼料 生且腐柏 乾燥豆腐粕 水(％) 12.82 79.3 8.2 粗蛋白質(％) 27.66 26.1 28.6 粗脂肪(％) 6.43 11.1 14.3 粗纖維（多醣類）（％) 18.36 15.9 16.1 粗灰分(％) 8.62 4.3 4.6 可溶性無氮萃取物(％) 26.12 42.6 36.4 離胺酸(％) 1.37 — — 甲硫胺酸(％) 0.35 — — 胱胺酸(％) 0.31 — — 總含硫胺基酸(％) 0.66 —- — 鈣(％) 1.87 — — 磷(％) 0.54 — 一 總能量 4.86 5.20 5.39 (Mcal/kg) * “一’’為表示未測定。 (消耗電量之評價） 分別測量實施例一及實施例二在製造家畜用飼料時發酵處 理裝置的消耗電量，以及比較例一在乾燥生豆腐粕時飼料乾燥 機的消耗電量。測量到的消耗電量，若未滿l〇〇kwh/t則評價 為「優」，100kwh/t以上未滿500kwh/t則評價為「良」，500kwh/t 14 200948282 ^未滿1〇〇〇kW则評價為「稍為不良」，以上則 角為「不良」。結果顯示於表2。 實施例一 消耗電量之評價 優
(細菌數的檢測） ❹ 分別測量由實施例-及實施例二所得之家畜用飼料中的各 f田菌數，結果顯示於表3。另外，表3 _料面上販賣之 =且腐_細檢測結果作為參考。細醜的檢測，係依 翻料分餘科究會編著「條分餘·麟—雇及社 團法人日本食品衛趙會編著「食品衛生檢查指針」記載方式 素ί菜ttr賴細8數之際，使狀豆分解蛋白質乾路 常年菜培養基(日本製藥公司製）。 菌種 實施例一 實施例二 —------| —-— 家畜用飼料 ---- 豕畜用飼料 乾燥豆腐粕 沙門氏菌 陰性 陰性 陰性 -—· 大腸菌 ----- —-- 陰性 陰性 陰性 梭狀芽孢桿菌屬 —---—丨丨 ______ 芽孢桿菌屬 "―j 陰性 ——-- 陰性 '一· — 陰性 2.81xl〇6cfu/g — 3.1〇xl〇6cfu/g 陰性 ❹ 15 200948282 由表1至表3所示之結果可知，依照本發明可以較低之能 源消耗，製造總能量及營養價值較高、且不含病源菌及腐敗菌 之高品質家畜用飼料。 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 無 16