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- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
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323222 經濟部中央標準局只工消費合作社印奴 A6 B6 五、發明説明(1 ) 發明背景 1 ·發明領域 本發明係關於鹼處理之蔗渣,其製備及用途,更明確 地說,係關於結構已軟化,同時預防纖維素和半纖維素分 解之鹼處理蔗渣,蔗渣飼料,由該鹼處理蔗渣製得之醱酵 蔗渣,及其製備和用途,及關於醱酵鹼’處理蔗渣用微生物 2 先前技藓之描沭 蔗渣雖已部分地作爲燃料來源,其是一種經壓榨之乾 蔗廢棄物,含很多纖維素和半纖維素,無法發現有其它用 途。世界上有每年超過1 0 0百萬噸經榨乾蔗渣未被利用 r 的問題。 另一方面,草食性家畜或反芻類如牛和羊,與單胃動 物如人,豬和家禽不同,消化自然界植物之纖維素和半纖 維素,且進一步生理性地應用該纖維素和半纖維素以作爲 能量來源。 近來,家畜產品如牛肉和乳牛產品的消耗已增加,以 致集中家畜飼養系統已顯著地發展,爲要以相同管理方式 及小棚養育牛群,且該集中家畜飼養系統已使養育用牧草 供應緊縮,亦導致可取代牧草之含纖維素和半纖維素粗食 品的需求快速增加。 長期以來,有很多關於利用蔗渣作爲粗食品的硏究, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210父297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 .訂 經濟部中央標準局Μ工消t合作社印製 A6 B6 五、發明説明(2 ) 然而,除了纖維素和.半纖維素·以外,蔗渣還含有大量的木 質素,其與纖維如纖維素有强的結合,該結合强化了蔗渣 結構,使之如同竹。當反芻類可消化蔗渣本身時,反芻類 用之蔗渣的消化率極低且反芻類用之蔗渣的味道及營養價 値不佳。已知當牛消化粗蔗渣時,會有該蔗渣碎片刺入牛 瘤胃壁的危險。 爲改良蔗渣營養價値,有很多藉分解木質素以軟化蔗 渣結構,而增加蔗渣消化率的提議。該提議大部分包括: 以鹼劑處理蔗渣,隨後醱酵所得之鹼處理蔗渣。在此種鹼 處理中,如 Biotechnology and Bioengineering,第 2 6 冊,pp. 426-433(1984)所述,已知使用氫氧化鈉和氫氧 化鈣及碳酸鈉作爲鹼劑。在鹼處理蔗渣醱酵中,如An im-a1 Feed Science and Technology,第 9 冊,ρ ρ . 1 一 1 7 ( 1 9 8 3 )所述,以氫氧化鈉鹼處理蔗渣的保 藏是已知的。 吾人熱切硏究這些傳統方法,發現在以氫氧化鈉鹼處 理之情況下,因其强鹼性,相當少量之氫氧化鈉即可使蔗 渣混合物ρ Η增至相當高的程度,以致木質素很容易分解 ,而軟化蔗渣結構,但不易分解粗食品所需之纖維素和半 纖維素。此外,發現鹼處理蔗渣ρ Η値會減低,明確言之 ,該Ρ Η値會在常時間中非常緩慢地‘減低至乳酸菌可繁殖 的範圍,且需要2 5至9 0天的長時間,以由該鹼處理蔗 渣製備醱酵蔗渣。吾人發現,爲要避免該缺點且加速降低 鹼處理蔗渣之Ρ Η値,該鹼處理蔗渣需以酸溶液中和,以 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 .訂. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210X297公釐) A6 B6 五、發明説明(3 ) 致在傅統方法中有很多其它缺點。 在使用氫氧化鈣和碳酸鈉情況下,發現因其相當低的 鹸性,所使用之鹸劑的量,以乾固體計,增至約蔗渣的 1 2至3 Ow/w%。本發明所指之("w/w%"在T 文中將簡稱爲' %#),鹸處理費用提高且反芻類過度坩 消耗鹸劑而需大量水,以致其排泄很多尿。因此發現傳籾 鹸處理有影響反芻類生理之極大缺點。 發明概論 本發明提供一種克服上述缺點之鹼處理蔗渣及其用途 ,且考慮該蔗渣之廣大需求時,本發明提供一種較低費用 ,較短時間之蔗渣製備法。 爲了克服以上目的,吾人熱烈地硏究,同時注意鹼處 ψ 理蔗渣時所用之鹸劑。結果,吾人意外地發現傳統上未被 考慮之氧化鈣是適合用於鹼處理蔗渣之產製,且亦適合用 於由該鹸處理蔗渣製備醱酵蔗渣飼料,而完成本發明。 並且,吾人發現氫氧化鈉與氧化鈣作爲鹼劑是更合適 的,絕不會比氧化鈣差,且較宜供鹸處理蔗渣及使用鹸處 理蔗渣之醱酵蔗渣飼料之製備,而完成本發明。 毯濟部中央標準局S工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明詳述 本發明使用氧化鈣與或不與氫氧化鈉作爲鹼劑以供鹿 渣之鹸處理,具有以下特徵:(1)產生結構經軟化之驗 處理蔗渣,而幾乎不分解作爲蔗渣有效成分之纖維素和半 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) A6 B6 五、發明説明(4 ) 纖維素;(2)藉使用較少量驗劑,於較短時間內達成驗 處理之目標,因爲氧化鈣是活性鹼劑或吸水且放出足夠熱 量以促進鹼反應;(3)在早期接種乳酸菌種,而無需酸 中和,因爲鹼處理蔗渣pH値較迅速地減低;(4)適合 大規模產製鹼處理蔗渣及使用該鹼處理蔗渣之醱酵蔗渣飼 料,因爲易控制,短期及較低費用產製;(5)反芻類較 佳營養性,因使用較低量鹼劑於蔗渣,無需考慮鹼劑過多 吸收,且因蔗渣營養値藉著添加適量鈣或礦物質而加强; (6 )由本發明所得醱酵蔗渣飼料具較高品質優良消化率 及好味道,及(7 )所得鹼處理蔗渣,蔗渣飼料及由該驗 處理蔗渣製得之醱酵蔗渣飼料較佳作爲家畜飼料及有機肥 料。 本發明詳述如下: ψ 本發明可用之蔗渣包括糖精製中所榨乾之水含量約 4 0至5 0%者,視需要,可使用乾燥,儲存之蔗渣。在 碱處理中共存之水含量較佳介於蔗渣和碱劑可充分混合之 下限至鹼溶液不致由鹼處理蔗渣瀝出之上限之間,明確地 說,需約4 Q至9 0%水含量,較合適4 5至8 0%。 經濟部中央標準局Μ工消f合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 至於本發明可用之氧化鈣則需要具高活性,即盡可會g 不含水者,若需要可選自顆粒或粉末。適合用於本發明之 氧化鈣的量以乾固體計(d.s.b)在不超過蔗渣之5 %內 ,較佳2至4 %。適合用於本發明之氫氧化鈉的量在不超 過氧化鈣的量以內,較佳不超過3 %'。 在水共存下加入碱劑於蔗渣之情況下,可使用任何混 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X 297^釐) 經濟部中央標準局Η工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明(5 ) 合碱劑與含一些水之.鹿渣的方_法,例如,首先蔗渣被浸軟 ,隨後與碱劑混合,或亦可隨意地以相反程序進行。這些 步驟可在室溫,通常在約1 0至3 5°C下進行。 所得之蔗渣初始pH値通常不少於約pHl 〇. 3, 較佳約PHI 0. 5至1 2,且藉該蔗渣靜置室溫下,可 容易地得到pH不大於1 0 ,較佳不大於9. 5之碱處理 蔗渣,因此碱處理目的在約1 0至4 0 '小時之短時間內達 成0 所得碱處理蔗渣已軟化且實質上不對纖維素和半纖維 素造成危害,特別地,在使用氧化鈣與氫氧化鈉之情況下 ,與單獨使用氧化鈣相似,碱處理蔗渣中木質素已分解而 而進一步軟化其構造,且實質上對纖維素和半纖維素不造 成危害,且適合作爲醱酵蔗渣飼料之原料。可藉混以營養 物,如糖蜜,有機酸爲能量來源及去脂大豆和棉子渣作爲 蛋白質,無需醱酵,即可有利地使用職處理蔗渣作爲不同 飼料。 吾人發現藉摻合該碱處理蔗渣與不同營養物所得之喊 處理蔗渣或蔗渣飼料適合作爲有機肥料,其合適地在土中 分解且對土壤有提供營養添加物之顯著能力及有改良土壤 條件和濕度之能力。若碱處理蔗渣和蔗渣飼料作爲肥料時 ,可在土壤中分布較低量蔗渣或飼料,通常選自4 0至 5 0 0公斤/千平分公尺範圍內,此可依蔗渣或飼料組成 ,土壤條件和種植之作物種類而定。 爲了由碱處理蔗渣製備醱酵蔗渣飼料之目的,該目的 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -裝 .訂. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公發) 323222 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) 可容易地藉自然地醱.酵碱處理‘蔗渣而達成,較佳藉添加乳 酸菌種和營養物於碱處理蔗渣,隨後在鹼處理蔗渣Ρ Η値 降至乳酸菌種可繁殖之範圍內之後或稍前,醱酵混合物° 在此情況下,鹼處理蔗渣可視需要被酸溶液部分中和’以 符合所培養之乳酸菌種繁殖的最低ρ Η値。 在本發明中可用之乳酸菌包括能醱酵含鹼處理蔗渣介 質者,例如,以腸球菌,乳桿菌,鏈球菌和片球菌屬較佳 。特別地,腸球菌屬之腸球菌faecium HL-5 (FERM ΒΡ-4004),最近被本發明人分離出,在不大於ρΗ9· 5或 在含6. 5%氯化鈉之高濃度鹽溶液中可繁殖,且產生乳 酸以降低鹼處理蔗渣ρ Η値,是適合製備具增高嗜口性之 醱酵蔗渣。 吾人發現此微生物能在pH不大於1 0 (若需要ΡΗ 不小於9但不大於1 0,更佳小於9 . 5但不大於1 〇 ) 之含鹼處理蔗渣之碱性營養介質中繁殖,且該微生物可在 較早期(其中鹼處理蔗渣pH降低至接近1 0 )植種,通 常需要1至2天或更少之鹼處理期。並且,此微生物之特 徵爲其可令人滿意地縮短醱酵蔗渣飼料製備期至約3至6 天。當灌輸氧化鈣於鹼處理蔗渣時(其pH很容易降低) ,此微生物可有利地縮短醱酵蔗渣飼料之製備期。 此微生物(最近由本發明人在保藏之穀物中分離出之 腸球菌屬HL— 5)鑑定之結果,顯示如下。依8丨36丨1)-utsu no Bunrui to Doutei (微生物分類及鑑定)(由 Hase gawa 所編,Gakujyutsu .Shutsupan Center, 1985) 本紙張尺度適用f國國家標準(CNS)甲4规格(210x297公*) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 ’訂. -4- A6 B6 經濟部中央標準局Η工消t合作社印3ί 五、發明説明(7 ) 之方式鑑定硏究。 〔A,形態〕 (1 )當在3 7 °C MRS瓊脂中保溫時細胞的特徵 通常以0. 9至1. 2"m之球菌形存在; 以成對或短連接形式存在; 運動性:負: 非芽胞生殖性;及 革蘭氏染色:正。 (2 )當在3 7 °C P G瓊脂中保溫時細胞的特徵 通常以0. 9在1. 2"m之球菌形存在; 以成對或短連接形式存在; 運動性:負: ψ 非芽胞生殖性;及 革蘭氏染色:正。 〔B ·培養性質〕 (1 )當在3 7 °C M R S瓊脂皿中保溫時所形成菌 落特徵 形狀:在3天保溫後,約1至2 m m直徑之圓 菌落: 邊綠:全緣的; 投影:半球形; 光澤:濕態光澤: (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -裝 .訂. _線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210父297公笈) 32S222 A6 ______ B6 五、發明説明(8 ) 表面:平.滑;且’ 顏色:乳白半透明。 (2 )當在3 7 °C下穿刺培養時,不會液化mrS明 膠。 (3 )當在3 7 °C石蕊乳中保溫時,形成酸且膠化石 蕊乳。 〔C ·生理性質〕 (1 )過氧化氫酶:負 (2 )氧化酶:負 (3 )明膠的液化作用:負 (4 )酪蛋白水解:負 (5 )精胺酸水解:正 (6) 40%膽汁耐受度:正 (7 )溶血作用:負 (8 )馬尿酸水解:正 (9 )七葉樹苷水解:正 (1 〇 ) 1 0至4 5 °C成長:正 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (11) ρΗ9. 6 成長:正 (12) 6 . 5%NaC又中成長:正 (13) 氧需求:兼性的且 厭氧的 (1 4 )由碳源之酸形成 苦杏仁奋:正 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -10 - 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明(9 ) 阿拉伯糖:正 ‘ 纖維二糖:正 七葉樹苷:正 果糖:正 半乳糖:正 葡萄糖:正 葡萄糖酸:正 乳糖:正 麥芽糖:正 甘露醇:正 甘露糖:正 松三糖:負 蜜二糖:正 蜜三糖:正 _ 鼠李糖:正 核糖:正 小楊替:正 山梨糖醇:負 蔗糖:正 海藻糖:正 木糖:負 熊果苜:正 山梨糖:負 (1 5 )細胞壁主要二胺基酸:賴胺酸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 11 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明(10 ) (1 6 )甘胺酸.(G )加胞嘧啶(C )之莫耳% : 3 8. 6 %。 以上細菌性質是與已知之菌株比較,參考Bergey’s M a n u a 丨 〇 f 4 S y s t e m a t i c B a c t e r i ο 1 〇 g y,2 冊(1 9 8 6 )。 結果,基於以上性質顯示此微生物與腸球菌faecium相 同,但除了由山梨糖之酸形成爲負之性質。 以上述結果爲基礎,本發明人將此微生物命名爲新穎 的腸球菌 faecium HL-5 ,且在1993年12月17日 ,將其寄存於 N a t i ο n a 1 I n s t i t u t e 〇 f B i 〇 s c i e n c e a n d Human-Technology Agency of I n d u s t i a 1 Science and Technology,位於 1 - 3,H i g a s h i 1 c h o m e Ts u k u b a - s h i Ibaraki-ken,寄存號碼爲 FERM BP - 4 5 0 4。在 本發明中,除了以上微生物,其它屬於腸球菌屬之菌株( 可在pH不大於9. 5之含鹼處理蔗渣的碱性介質中繁殖 )及其突變種亦可使用。在本發明中可使用且屬於腸球菌 屬之其它菌株包括,例如,腸球菌casseliflavus IF0 353 1 ,腸球菌 durans 1F0 13131,腸球菌 faecalis 1F0 3791,腸球菌 faecium 1F0 3535 及腸球菌 hirae IF0 3181T 〇 吾人發現,與本發明人所分離出之腸球菌faecium HL-5類似地,屬腸球菌屬之乳酸菌可在鹼處理蔗渣p Η 減低之稍早階段繁殖,特別是不超過ρ Η 9,若需要,可 在不少於ΡΗ9. 5之階段充分地繁殖,且進行早期之接 種,因此,乳酸菌適合用來縮短醱酵時間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .、11 d. 本紙張尺度適用t國國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐) 12 A6 B6 經濟部中央標準局Μ工消費合作社印51 五、發明説明(11 ) 合併使用腸球菌屬之乳酸菌和一或多種選自乳桿菌, 片球菌和鏈球菌屬之乳酸菌(其可在p Η少於且接近8之 下繁殖),對於具優良飼料味道之高品質醱酵蔗渣飼糖之 產製(其中產期被縮短),是極需要的。 乳桿酸囷屬之菌株包括,例如,乳桿菌rliamiicisus I F 〇 3532,植物乳桿菌IFO 3070,乳桿 菌 sake I F 0 3541,嗜酸乳桿菌IF〇 13952 ,瑞士乳桿菌IFO 3809和短乳桿菌 I F 0 3 3 4 5,且一或多種該菌株之結合使用,適合 改善醱酵蔗渣飼料之嗜口性。 並且,片球菌屬和鏈球菌屬微生物,例如,乳酸片球 菌IFO 3076和牛鏈球菌IFO 12057可有 利地使用。 τ 鹼處理蔗渣可藉以下方式醱酵:合併乳酸菌種及營養 物於鹼處理蔗渣中,通常,藉添加營養物及,視需要,適 量水於該鹼處理蔗渣,接種乳酸菌種;而後在室溫下(若 需要約1 5至5 0°C)醱酵混合物,例如,此種醱酵可 在可撓袋或包中藉厭氧醱酵該混合物約2至4天而達成。 本發明中可用之營養物包括乳酸菌繁殖用和/或由本 發明所得動物消化醱酵蔗渣飼料用之螢養物,通常,可以 使用一或多種能量來源,蛋白質,礦物質和維生素。明確 地說,例如,糖蜜,糖,葡萄糖,澱粉,有機酸,醇類, 壓縮粉狀穀物,蜀黍植物,大麥,大麥,米粉,米糠’小 麥粉,小麥粉糖,玉米,玉米麩質,一般飼料,脫脂大豆 -13 - 本紙張尺度適用中國圉家標準(CNS)甲4規格(210X297公*) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝 .訂. 經濟部中央標準局KK工消费合作社印製 323222 A6 B6 五、發明説明(12 ) ,大豆乾酪素,棉子.,棉子渣,油菜子渣,啤酒渣,奶, 脫脂乾奶,奶乾酪素,奶清,晒乾動物血晒乾玉米,晒乾 羽毛,魚粉,尿素,銨鹽,鈣鹽,鎂鹽,鈉鹽,磷酸鹽, 鐵鹽,銅鹽,鋅鹽,水溶性維生素和脂溶性維生素可隨意 使用。 較佳地,以上營養物通常加入之量不超過所使用之蔗 渣量(d . s . b )。本發明所指'^併入適量水'意指併 入水之量介於使乳酸醱酵之下限至防止營養物由所得醱酵 蔗渣飼料中瀝出之上限,通常是在約4 0至9 0%,較佳 約4 5至8 0%,且在預先保存腸球菌情況下,水含量適 合是約4 5至6 0%。醱酵中營養物的種類和量可依最終 產物如粗食品或比例性地含營養物之均衡飼料來隨意地選 擇。所得醱酵蔗渣飼料以乳酸酸化且在保存及味道方面是 * 優良的,雖然這些性質可依所用營養物之種類和量而改變 。若需要,爲了要改良該醱酵蔗渣飼料之保存,可將其空 氣或熱空氣乾燥至不大於4 0 %水含量,較佳減至不大於 3 0 %之水含量,而後乾燥之醱酵蔗渣飼料可易於保存和 使用。 本發明所得醱酵蔗渣飼料是具有好味道和優良消化率 之高品質飼料。醱酵蔗渣飼料主要是作爲反芻類飼料,若 需要,可作爲單胃動物如豬和家禽飼料。明確地說,該薦 渣飼料可作爲飼料,其是可控制的且改良了胃條件,且預 防動物感染。一般地,牛一天可消化約4至1 0公斤或更 多的本醱酵飼料,牛體重每天增加不少於約2公斤/隻, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x 297公釐) 經濟部中央標準局Η工消t合作社印製 A6 B6 五、發明説明(13 ) 較佳不少於約2. 5.公斤/隻,依醱酵蔗渣飼料種類和牛 年齡而定。 依所飼養動物種類及年齡而定,醱酵蔗渣飼料隨意混 以其它營養物亦是有利的。 吾人發現蔗渣飼料較佳可作爲有機肥料,其合適地在 土壤中分解且顯著地具有提供營養添加物於土壤的能力及 改良土壤條件及濕度之能力。若蔗渣飼'料作爲肥料,則較 少量的蔗渣肥料,通常選自約6 0至8 0公斤/千平方公 尺,可分布在土壤中,其乃依蔗渣或飼料組成,土壤條件 和種植之作物種類而定。 以下實驗詳細說明使用氧化鈣之本發明碱處理: 官驗1 碱劑對緘處理蔗渣製備的影響 蔗渣以水浸軟以得7 Q %水含量,且分別盡可能均勻 地混合3,5或7%(d. s . b)氫氧化鈉(NaOH )作爲碱劑於蔗渣中,混合物在室溫下靜置。所得鹼處理 蔗渣分析其P Η,成分及結構可撓性之改變。 混合後及在2 4及4 8小時末,抽樣分析鹼處理蔗渣 ρ Η値。樣品以下述方式分析:摻混1重量分鹼處理蔗渣 試樣與2重量分淨水,混合物靜置1〇分鐘,過濾混合物 ,在ρ Η計上測濾液Ρ Η値。至於成分,原料蔗渣和在 2 4及4 8小時未收集之鹼處理蔗渣分別分成8個樣品, i纸張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210 X297公釐) -15 - (請先閲讀背面之注意事項再蜞窝本頁) .裝 .訂. 經濟部中央標準局Μ工消费合作社印製 Α6 Β6 五、發明説明(14 ) · 測董其半織維素,繅維素和木質素含置,且計算平均値。 以上測量依 'Dietary Fiber# 3 . 1 章,p P . 3 8至4 6 ( 1 9 8 2 )所述之Van Soest’s清潔過濾法 進行,該眘由D a i - i c h i S h u t u p a n C 〇 . , L t d ,日本東京 印行。原料蔗渣實質上由28. 7%半纖維素,52. 6 %纖維素和11. 9%木質素(d. s· b)組成。 鹸處理蔗渣結構可撓性以下列方式分析:手戴薄橡膠 手套,將其緊抓以感覺其粗糙度。結果列於表1。 在表1中,有關半纖維素,纖維素和木質素之數値分 別是殘餘半纖維素,纖維素和木質素相對其在原料蔗渣中 之初始量的比例。 如表1所示,一般所用之氫氧化鈉,較氧化鈣,會緩 慢地減低p Η。至於蔗渣成分的改變,顯示粗食品用之纖 維素和半纖維素顯著地分解且被氫氧化鈉破壞。 相反地,以氧化鈣鹸處理之蔗渣被發現實質上並無纖 維素和半纖維素之分解,可有利地作爲飼料原料。 並且,以氧化鈣鹸處理蔗渣迅速地減低其·ρ Η値至用 於產製醱酵飼料之乳酸菌可繁殖的範圍且使乳酸菌可在早 期殖入蔗渣內,是較合適作爲醱酵蔗渣之原料的。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210x297公釐) 16 .............................;:....................................................裝......................訂.....................線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6 五、發明説明(15 ) 對照組 時間(hr) 0 24 48 pH pH HC C L F pH HC C L F «(« 10.8 10.3 79.4 93.5 75.3 Good 10.0 72.3 91.5 74.5 Good KaOH 3 11.3 10.7 65.7 88.2 72.8 Good 10.3 59.8 85.4 71.4 Good 5 12,4 11.5 53.6 81.3 66.4 Good 11.0 37.7 78.6 54.6 Good 7 本發明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 經濟部中央標準局!K工消費合作社印製 時間(hr) 0 24 r 48 pH pH HC C L F pH HC C L F CaO 2 10.4 8.9 99.2 99.3 82.2 Good 8.5 99.1 99.2 80.2 Good 3 10.7 9.3 98.1 99.5 80.6 Good 8.7 98.0 98.1 79.0 Good 5 1L2 10.4 97.4 97.4 77.5 Good 10.0 96.1 97.3 75.6 Good 7 11.9 11.2 91.6 94.8 75.2 Good 10.5 90.3 93.6 74.4 Good HC:半嫌_素,C:讎素,L:木質素,及F:可撓性 •有關半嫌維素,嫌維素和木質素之數値(¾)意爲殘留之半嫌推素, 雛躺木質素相對»顏料中之初始置〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210X297公釐) .訂. -線- 17 86 1—,*—ίϊ-~**咖Eiiy猜案民,月五、發明説明(I6) 實驗2 氧化鈣和氣氧化鈉結合對鹸戚珲鹿渣之钕早_ 依實驗1之方法,蔗渣以水浸軟,水含量達7 〇 %, 經浸欽之蔗渣分別混以,相對於蔗渣(d. s. b) 2或 3%氧化鈣(Ca〇)和1 ,2或4%氫氧化鈉( N a 0 Η ),所得鹸處理蔗渣硏究其ρ Η,成分友結構可 撓性改變。結杲示於表2。· 如表2所示,令人意外地發現氧化鈣和氫氧化鈉作爲 碱劑,可提供如實驗1之單獨使周氧化鈣般的類似優良效 杲。換言之.,實驗2之每一樣品有足夠可撓性,而無纖維 素和半織維素之分解,與僅使后氧化鈣之情況類似,顯示 氧化鈣和氫氧化鈉的合周是有利的。 明確地說*合併氫氧化鈉(其量不超過所使用之氧化 鈣的量)顯示會蔗渣中的有效成分一纖維素和半纖維素可 充分地存留且使本質分解,此鹼處理之蔗渣有足夠可撓性 (請先閲讀背面之注意事項^蜈寫本頁) -裝--- 奸 *------'^^'旅- 澄 蔗 理 處 鹸 爲 作 合 適 經濟部中央揉準局負工消资合作杜印製 本紙浪尺度遴用中國國家梂芈(CNS ) Α4说格(2丨ΟΧ297公釐)-18 - A6 B6 五、發明説明(17 ) 表2 時間Oir) 0 24 48 碱(¾) CaO NaOH pH pH HC C L F pH HC C L F 2 1 10.8 •9.4 94.4 99.5 79.7 Good 9.0 98.5 99.1 78.3 Good 2 2 11.1 10.3 99.1 99.3 77.0 Good 9.6 98.2 9&A 75.0 Good 2 4 12.0 11.3 78.6 95.4 73.4 Good 10.4 76.6 93.5 70,2 Good 3 1 11.0 10.1 98.5 99.3 77.4 Good 9,1 97.2 99.2 76.2 Good 3 2 11.6 10.4 98.2 98.1 75.0 Good 9.7 97.1 99.1 74.3 Good 3 4 12.0 11.3 74.6 92.4 72.2 ’Good 10.4 72.5 90.2 68.7 Good HC:半嫌維索,C:讎索,L:木質素,及F:可提性 •有關半讎索,株ϋ索和木質素之數値⑻意爲半嫌維素, 嫌維素和木質素相對其在蔗渔原料中之初始量。 …Ji i…… i i…裝 i………訂…:……線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局爲工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 19 經濟部中央標準局Μ工消f合作社印製 A6 B6 五、發明説明(18 ) 以下實例A說明鹸處理蔗渣之製備。實例B詳述醱酵 蔗渣用途,但絕非用以限制本發明。 實例A — 1 蔗渣浸軟,水含量達7 0 %,所得浸軟蔗渣中添加, 以蔗渣乾固體計(d. s. b) ,4%氧化鈣作爲碱劑, 且靜置過夜,得pH約9. 7之鹼處理Μ渣。 以蔗渣可作爲醱酵蔗渣飼料原料,或較佳可作爲配製 飼料用粗食品,而無需醱酵。 實例A — 2 蔗渣浸軟,水含量達6 0 %,所得浸軟蔗渣中添加, 分別以蔴渣軟固體計(d. s . b) ,3%氧化鈣和1% ψ 氫氧化鈉作爲碱劑,混合物靜置過夜,得pH約10. 2 之鹸處理蔗渣。 與實例A — 1產品類似,此產品可作爲醱酵蔗渣飼料 原料或較佳作爲配製飼料用之粗食品。 實例A - 3 水含量約4 7%之蔗渣混以,分別以蔗渣乾固體計( d . s . b ) ,3%氧化鈣和2%氫氧化鈉作爲碱劑,混 合物靜置過夜,得pH約9. 6之鹸處理蔗渣。 與寅例A — 1產品類似,此產品可作爲醱酵蔗渣飼料 原料或較作爲配製飼料用之粗食品。 ..............................V.....................................................裝......................訂.....................線 <«先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -20 - 經濟部中央標芈局S工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明(19 ) 窗例A — 4 水含量約4 5 %之蔗渣混以,分別以蔗渣乾固體計( d. s. b) ,2%氧化鈣和2%氫氧化鈉爲碱劑,混合 物靜e過夜,得pH約10. 3之鹸處理蔗渣。 與實例A — 1類似,此產品可作爲醱酵蔗渣飼料原料 或較佳可作爲配製飼料用之粗食品。 實例B — 1 腸球菌faecium FERM BP- 4504菌種植入含下述物質 之營養培養基:1 〇 〇重量分實例A —1方法得之鹸處理 蔗渣,作爲營養物之10重量分糖蜜,0. 2重量分尿素 ,混合物以塑膠片蓋住,在室溫醱酵二天,得醱酵蔗渣飼 r 料。 醱酵蔗渣飼料足可消化,較佳可作爲對反芻類有好味 道:之高品質飼料。藉摻合其它營養物於醱酵蔗渣飼料以增 力D醱酵蔗渣飼料之飼料値和產生單胃動物如藉.如家禽用之 飼料,亦是有利地可行。 寅例B — 9. 腸球菌casseliflavus IF0 353 1和植物乳桿菌 1 F 〇 3 0 7 0菌種植入含下述物質之營養培養基: 1 〇 〇重量分實例A — 2方法得之鹼處理蔗渣,作爲營養 物之2 0重量分小麥粉糠,〇. 2重量分磷酸銨和4 0重 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) -裝 .訂. 本紙張尺度適用中國a家標準(CNS)甲4規格(210χ297公釐) -21 - 323222 A6 __B6 五、發明説明(20 ) ’ 量水,混合物以實例B — 1類似方式醱酵,得醱酵蔗渣飼 料。 醱酵蔗渣飼料足可消化,較佳可作爲對反叙類有好味 道之髙品質飼料。藉摻合其它營養物於醱酵蔗渣飼料以增 加醱酵蔴渣飼料之飼料値和產生單胃動物如豬如家禽用之 飼料,亦是有利地可行。 實例B — 3 腸球菌faecalis IF0 3791和短乳桿菌I F 0 3 3 4 5菌種植入含下述物質之營養培養基:1 0 0重量 分實例A— 3方法得之鹼處理蔗渣,作爲營養物之1 〇重 置分小麥粉糠,1 0重量分脫脂大豆,5重量分乾玉米粉 ,1 0重量分糖蜜,0. 2重量分磷酸銨和6 0重量分水 r ,混合物在可撓袋中,在室溫醱酵二天,得醱酵蔗渣飼料 Ο 醱酵蔗渣飼料足可消化,較佳可作爲對反芻類有好味 道之高品質飼料。藉摻合其它營養物於醱酵蔴渣飼料以增 加醱酵蔗渣飼料之飼料値和產生單胃動物如豬如家禽用之 飼料,亦是有利地可行。 實例B — 4 腸球菌 f a e c i u m F E R Μ B P - 4 5 0 4 ,乳桿菌 r h a m η 〇 s u s I F0 353 2和嗜酸乳桿菌植物含下列物質之營養培養基: 1 0 0重量分實例A — 4方法得之鹸處理蔗渣和作爲營養 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210x297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 . 經濟部中央標準局Μ工消t合作社印製 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明(21 ) 物之2 0重量分小麥粉糖,5重量分米糠,1 Q重量分糖 蜜,5重S分奶清,和7 0重置分水,混合物在撓性袋中 在室溫下醱酵3天,得醱酵蔗渣飼料。 醱酵蔗渣飼料足可消化,較佳可作爲對反芻類有好味 道之高品質飼料。藉摻合其它營養物於醱酵蔗渣飼料以增 加醱酵蔗渣之飼料値和產生單胃動物如豬和家禽類用之飼 料,亦是有利可行的。 實例B — 5 熱風乾燥资例B - 3方法製備之醱酵蔗渣飼料,製得 醱酵乾燥蔗渣飼料,其含2 0 %水。 蔗渣飼料是足以消化,好味道,儲存優良之高品質飼 料,適合長途運输。 * 實例B — fi 1 0 0重量分寅例A — 3方法所得之鹸處理蔗渣均勻 地摻以作爲營養物之10重量分小麥粉糖,10重量分脫 脂大豆,2重量分棉子,5重量分糖蜜,1重量分乳酸和 4 0重置分水,獲得蔗渣飼料。 蔗渣飼料是足可消化,好昧道之高品質飼料,適合反 芻類用。 實例B - 7 雔重4 0 0至5 0 0公斤之2 〇隻牛餵以實例B— 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公*) ~ 23 ~ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝 _訂. -線· 經濟部中央標準局只工消貧合作社印製 A6 B6 五、發明説明(22 ) 方法所得之醱酵蔗渣6 0天。醱酵蔗渣飼料之味道非常適 合牛的口昧且每天平均吸收約2 0至2 5公斤/隻之醱酵' 蔗渣飼料,且在令人滿意之生理及餵食條件下,體重每天 平均增加約2.1公斤/隻。 如上述,無法被利用之農業廢棄物之蔗渣,依本發明 被利用以製備鹼處理蔗渣,而無分解有效成分之纖維素和 半織維素(藉使用氧化鈣與或不與氫氧化鈉作爲碱劑), 且很容易在較短時間內藉植入乳酸菌於鹼處理蔗渣,隨後 醱酵混合物,製得良好味道,高品質醱酵蔗渣飼料。 發現所得鹸處理蔗渣和蔗渣飼料,醱酵蔗渣飼料可作 爲家畜飼料,且可有利地作爲有機肥料。 因此,本發明使精製糖工業免於處理蔗渣’(其被認爲 是無用的工業廢棄物)之困難,且使家畜飼養業不致有粗 * 食品短缺之虞,並在典業,甜料工業,飼料工業和家畜產 品加工業是極重要的。並且,以觀察整個地球之全球觀點 情況下,一點也不誇張地,本發明藉著提供由蔗渣或無法 利用之生物團塊(其年復一年大量產生)製得大量食品如 家畜和奶製品,建立一新穎技術,以拯救我們將來所面對 之環境破壞,人口氾濫和食物危機,而無不會與我們的食 物競爭。 雖然已描述目前所認爲本發明之較佳實體.,應了解可 有不同的變形而在所請申請專利範困意圖涵蓋所有此種在 本發明眞寅精神及範圍內之變形。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 .訂 -線. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210X297公釐) 24
Claims (1)
- 323222 86. 7. 2 4修正 年七 mM .A8 , ,〜 T29 .卜 ..»·“···*·〇〇 ;., « C8 ^ ;^ D8 經濟部中失梯準扃貞工消费含作社印装 六、申請專利範 圍 \ 附件 A • 1 第 83101020 號 專 利 串 請 案 1 中 文 丰 專 利 範 圍 修 正 本 y—N 請 1 1 先 1 民 國 8 6年 7月修正 閲 讀 1 背 1 1 一 種 作 爲 動 物 飼 料 之 鹼 處 理 蔗 渣 , 其 係 藉 軟 化 蔗 面 之 1 注 1 渣 > 同 時 保 持 該 蔗 渣 中 所 含 纖 維 素 和 半 纖 維 素 之 9 0 意 事 1 項 I W t % 以 上 不 會 分 解 9 其 特 徵 在 於令 蔗 渣 中 併 入 J 以 該 蔗 再 填 % 1 渣 乾 固 體 計 j 1 — 5 W / W % 氧 化 鈣 以 及 , 有 或 沒 有 之 1 本 頁 1 — 5 W / W % Μ 氧 化 鈉 > 以 及 4 0 — 9 0 W / W % 水 而 軟 1 1 化 其 中 該 氣 氧 化 鈉 的 量 不 超 過 該 氧 化 鈣 的 量 0 1 I 2 如 丰 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 鹼 處 理 蔗 渣 » 其 另 含有 1 訂 一 營 養 源 〇 1 | 3 — 種 製 備 作 爲 ffil, 動 物 飼 料 之 鹼 處 理 蔗 渣 之 方 法 > 其 1 1 包 括 1 1 ( a ) 於 蔗 渣 中 併 入 9 以 該 蔗 渣 乾 固 體 計 1 — 5 1 W / W % 氧 化 鈣 以 及 有 或 沒 有 之 1 — 5 W / W % 氫 氧 化 1 I 鈉 , 以 及 4 0 — 9 0 W / W % 水而 軟 化 5 其 中 該 Μ 氧 化 鈉 1 I 的 量 不 超 m 該 氧 化 鈣 的 量 使 該 蔗 渣 受 到 P Η .1 0 3 或 1 1 I 高 於 P Η 1 0 3 之 鹼 性條 件 * t 1 1 ( b ) 靜 置 前 述 製 得 之 混 合 物 » 且 1 1 ( c ) 回 收 所 得 鹼 處 理 蔗 渣 1 其 具 有 P Η 1 0 0 或 1 少 於 P Η 1 0 0 之 鹼 性狀 況 > 並 含 有 9 0 w t % 以 上 未 1 I 分 解 之 原 本 含 於 該 蔗 渣 中 的 纖 維 素 和 纖 維 素 0 1 I 4 如 甲 請 專 利 範 圍 第 3 項 之 方 法 5 其 中 步 m ( C ) 1 1 本紙Jit尺度逍用中國國家梯準(CNS ) A4规格(210X297公* 323222 I 六、申請專利範圍另含有合併一營養源於所得鹼處理蔗渣之步驟。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部中央標準局另工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210 X 297公釐)
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