オカラのサイレージ化方法
【課題】簡易な施設で、常温保存も可能なオカラのサイレージを製造し、オカラの有効利用に資する。
【解決手段】Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養し、この混合培養した菌含有培養液をそのまま、或いは、溶液化した製菓工場廃棄物由来の糖類を追加添加しつつ、オカラがニューマーから搬出された直後に連続的に滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間発酵させる。
【解決手段】Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養し、この混合培養した菌含有培養液をそのまま、或いは、溶液化した製菓工場廃棄物由来の糖類を追加添加しつつ、オカラがニューマーから搬出された直後に連続的に滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間発酵させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、豆腐或いは豆乳製造工程において排出される豆乳残渣(オカラ)の有効利用に資するオカラのサイレージ化方法に関し、特に、発酵技術を用いてオカラを処理することにより、簡易な施設でサイレージを製造でき、サイレージ化したオカラの常温保存も可能なオカラのサイレージ化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品製造工場から排出される各種副産物の中で、タンパク質含量が高いオカラは、安価なタンパク質供給源になるため、食品および飼料素材として有効活用・再活用されることが期待されている。しかし、７０〜８０％という高い水分含量のオカラは、乾燥させるのにエネルギーコストが嵩んでしまうほか、乾燥させずそのままで利用しようとすると数時間程度で腐敗、変敗が進行してしまうなど、再活用が困難であることが広く認識されている。このため、オカラを飼料素材へ加工することに関し、エネルギーコストの嵩む乾燥工程を極力省くとともに、高水分含量が弊害とならない発酵法よる検討が進んでいる。例えば、下記特許文献１では、生オカラに副原料を添加して水分調製した後、乳酸菌による発酵を継続し、発酵熱で水分を更に低下させて常温保存を可能にするオカラ発酵生成物の製造方法に係る発明が提案されている。
【０００３】
発酵に用いる微生物としては乳酸菌以外に、例えば、下記特許文献２に開示のように天然酵母を用いる例や、下記特許文献３に開示のようにパン酵母を用いる例が提案されている。さらに、下記特許文献４では、オカラのサイレージ化ではないものの、乳酸生産能の高い糸状菌で調製した麹をポテトパルプ、緑茶粕、ビートパルプなどと混合して発酵させるという糸状菌を使ったサイレージ及びその調整方法に係る発明が提案されている。また、下記特許文献５に係る発明では、サイレージ化の発酵技術に関し、生オカラへ納豆菌、酵母、麹菌、光合成菌などを混合して使用する例、菌類の酵素を使用して利用可能な糖類濃度を高める例が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６２５５０号公報
【特許文献２】特開平６−１８９６８８号公報
【特許文献３】特許第４３００１９１号公報
【特許文献４】特開２００３−３３３９９８号公報
【特許文献５】特開平５−１６１４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、オカラのサイレージ化に関する検討が様々な視点から進んでいるが、サイレージ化したオカラは、酪農などの現場で普及していない現状がある。この理由として、下記のような問題点が挙げられる。
【０００６】
第一に、オカラのサイレージ化における発酵過程の不安定さの問題がある。
【０００７】
サイレージ化したオカラを安定的に製造するには、発酵の初期過程において有用微生物を短時間で大量に増殖させることが必要であり、このため有用微生物を短時間で大量に増殖させるのに十分な炭素源としての糖類を安価に得る手段の開発が望まれている。
オカラに含まれる糖類は、ショ糖含量として０．６％程度にすぎず、その他微量含まれるガラクトオリゴ糖も資化性に難点があるなど、有用微生物を短時間で大量に増殖させるのに十分な炭素源となり得ない。上記特許文献４では、オカラと混合する副原料として残飯、パンの耳、ポテトパルプ、ビートパルプ、緑茶粕などを挙げているものの、これらは有用微生物を短時間で大量に増殖させるのに十分な炭素源、特に、易資化性糖類として足りるものではなく、上記特許文献１に開示の水分調製を目的とした米糠などについても、易資化性糖類が僅かであって問題の解決にならない。上記特許文献３では、パン酵母を利用したオカラのサイレージ化に関し、代表的な易資化性糖類としてグルコースを添加する例が記載されているが、例えば、業務用グルコースであってもサイレージ化に係る費用としてはコスト的に厳しいという問題がある。
【０００８】
第二に、オカラのサイレージ化における「臭い対策」に関する問題で、オカラの腐敗に伴って生じる臭い（腐敗臭）に対するものである。オカラの腐敗は、酪酸菌による酪酸発酵によるものと推定され、産生される酪酸が悪臭源となりうることが指摘されている。上記特許文献３等には、乳酸発酵により酪酸菌の活動を抑えて臭い対策としているが、有機酸の種類を換えるというよりむしろ、さらに有効な臭い対策が求められている。
【０００９】
第三に、オカラのサイレージ化における温度に関する問題がある。
【００１０】
オカラは、豆乳を製造する際、８５℃以上に加熱された呉汁（浸漬した大豆を磨砕したもの）を、ろ過技術などを通じて水不溶成分として分離・排出されたもの（所謂、加熱しぼり）であり、呉汁の温度が高いことから、排出された直後のオカラの品温も高く、オカラの腐敗原因菌が好温菌あるいは耐熱菌であるためにオカラの腐敗が早期に進んでしまう。特に、夏場はオカラの品温が低下しにくい（例えば、４０℃以上の状態が数時間継続する場合もある）ので、オカラの品温が高い状態である夏場においても安定的にサイレージ化するには、発酵に利用する微生物を好温菌あるいは耐熱菌とすること、すなわち、高温状態で増殖能力・有機酸産生能力の高い微生物を選択・スクリーニングして同定することが求められている。
【００１１】
本発明では、上記実情に鑑み、夏場においてもオカラを安定的にサイレージ化するとともに臭い問題を解決し、簡易な施設でのオカラのサイレージ化を実現し、菓子工場廃棄物由来の糖類を使ってコスト的にも有利にし、常温保存も可能にして上記課題を解決するオカラのサイレージ化方法を提供することを目的とし、この目的を達成するため、下記３つの観点から技術開発を行った。
【００１２】
まず、オカラの腐敗現象を把握するため、腐敗の主要因と推定される代表的な菌を、好気・嫌気の各条件から単離するとともに、単離したオカラ腐敗原因菌をオカラに接種することによって、オカラの腐敗モデル系を構築した。
【００１３】
次に、様々な土壌から、有機酸産生能を指標として有用菌のスクリーニングを行い、乳酸産生能を指標として、目的達成の候補と成り得る有用微生物を絞り込みむとともに、絞り込んだ有用微生物のＤＮＡ塩基配列の解析等から、当該微生物の種属同定と新規性の確認を行った。
【００１４】
最後に、単離した有用微生物とオカラ腐敗原因菌との生育能の比較、有機物産生能力の比較を行った。この際、製菓工場廃棄物由来の糖質溶液の効果と使用条件の検討を同時に行った。これと並行し、単離したオカラ腐敗原因菌をオカラに接種して、オカラの保管期間における経時的な品質変化を測定し、腐敗防止の効果を評価した。さらに、単離した有用微生物と類似の目的で使用されている既存の市販乳酸菌との性能比較を行った。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るオカラのサイレージ化方法は、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養し、この混合培養した菌含有培養液を、そのまま、或いは、搬送装置（例えば、ニューマーと呼ばれる空気圧送式荷役装置）の搬送出口から搬出された直後のオカラへ滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間発酵させることを特徴とする。また、混合培養した菌含有培養液に、溶液化した製菓工場廃棄物由来の糖類を追加し、資化性糖類含量を高めることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るオカラのサイレージ化方法では、まず、オカラのサイレージ化に関し、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株という好温菌あるいは耐熱菌であって、増殖能力・有機酸産生能力の高い微生物を、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養したものを用いるため、オカラに対して培養液の混合割合が１％程度であっても、有用微生物の初発菌量としては十分確保することができる。また、混合培養液に、本来廃棄されるべき製菓工場廃棄物由来の糖類を溶液化して追加すれば、十分な資化性炭素源を安価に添加することができる。さらに、混合培養した菌含有培養液を、搬送装置（例えば、ニューマーと呼ばれる空気圧送式荷役装置）の搬送出口から搬出された直後のオカラへ滴下することにより混合するので、上記１種の酵母と２種類の乳酸菌が含まれる菌含有培養液が、オカラ全体に均一に行き渡った状態で発酵を促すことができるため、２２時間〜２６時間という短時間でオカラをサイレージ化することができる。
【００１７】
本発明により得られるサイレージ化したオカラは、ｐＨ４程度の酸性状態を示し、５０ｍＭ或いは０．４５％相当の高い乳酸濃度を含有するにもかかわらず、アルコール等の揮発成分を含有するため、乳酸による酸臭或いは酸刺激臭を感じさせず、むしろ、パンのような好ましい香りがし、扱う作業者に対し不快感を感じさせないものとすることができる。同時に、乳酸やアルコール等の香気成分により、牛、豚の飼料原料として用いた場合、高い嗜好性を示すことも期待できる。
【００１８】
なお、本発明の実施のために必要な設備としては、発酵させるための容器、例えば、容量が０．５〜１トン程度のトランスバックや、オカラへ向けて混合培養液を滴下・混合させる装置等を必要とする限りであって、既存の製造施設やその改造等で賄え、安価な飼料原料を提供することができる。すなわち、オカラを乾燥させるための、或いは、発酵を促すための特別で新規な設備等を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るオカラのサイレージ化方法における一連の作業の概略を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るオカラのサイレージ化方法の一実施形態を詳述する。
【００２１】
本発明の一実施形態では、まず、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌とを用いる。これは、下記のような有用微生物スクリーニングの結果に基づく。
【００２２】
有用微生物スクリーニングでは、まず、内容積９ミリリットルのねじ口試験管にオカラ培地を満たし、このオカラ培地に分離源試料を加えた。ここで、分離源試料は、土壌から得たものであり、分離源試料１グラムと生理食塩水５ミリリットルとをボルテックスにて攪拌懸濁させ、得られた懸濁液１００マイクロリットルをオカラ培地に加えたものである。その後、３７ ℃、嫌気条件下にて２日間、静置培養し、オカラ培地の濁りが目視にて観察されたものについて、１００マイクロリットルをスクリーニング試料とした。
スクリーニング試料を、３７ ℃、嫌気条件下にてさらに１日間、静置培養した後、酸性トマトブロスを満たした内容積９ミリリットルのねじ口試験管に加え、ｐＨ測定を行うとともに、ｐＨ３．９以下を示した試料について乳酸濃度測定を行った。
【００２３】
また、単離した有用微生物の能力評価は下記の通りに行った。
【００２４】
内容積１６ミリリットルのねじ口試験管に酸性トマトブロスを満たし、単離した有用微生物および培養液を含むグリセロールストックを１６５マイクロリットル加え、３７℃、嫌気条件下にて１日間培養し、これを前培養液とした。
内容積２５０ミリリットルのメディウム瓶に酸性トマトブロス２００ミリリットルを加え、これに前培養液２ミリリットルを植菌した後、窒素ガスを充満して嫌気状態とし、その後、３７℃で培養し、経時的に濁度およびｐＨを測定した。
【００２５】
なお、上記オカラ培地は、下記表１の組成からなる。
【００２６】
【表１】
【００２７】
また、上記酸性トマトブロスは、下記表２の組成からなる。
【００２８】
【表２】
【００２９】
１１１ヵ所から土壌を採取し、上記指標に有用菌の選択を行った結果、ｐＨ３．９以下を示し、有機酸産生能が高いと推定される菌株１２株が得られたので、これらを１次スクリーニング株とした。１次スクリーニング株の各々の有用性を比較するため、生育速度、到達培地ｐＨおよび乳酸産生能の各項目で経時的な視点から評価・検討変化を行った結果、１つの分離株をオカラのサイレージ化に最適であると判断した。
【００３０】
得られた分離株について遺伝子情報などの詳細な分析を行った結果、得られた分離株は複数の菌株の混成であることが判明し、ＤＮＡ配列解析等の結果から、下記の３種類の菌株であることが明らかとなった。
酵母 Candida glabrata(H.W.Anderson) S.A. Mey. & Yarrow
乳酸菌 Lactobacillus plantarumおよびLactobacillus rhamnosusの２種
【００３１】
得られた菌株１２株の到達培地ｐＨと乳酸濃度との関係を検討した結果、到達培地ｐＨ３．６まではｐＨの低下と乳酸濃度との間に高い相関関係が観察された。なお、例外として、到達培地ｐＨ３．５を示した菌株の試料では乳酸濃度が低く、酢酸などの乳酸以外の有機酸が産生された結果であると推定された。
【００３２】
次に、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を加えて混合培養する。
ここで、製菓工場廃棄物由来の糖類とは、製菓工場から廃棄される易資化性糖類、例えば、ショ糖を豊富に含む洋菓子、和菓子などの製造過程で発生する規格外品や賞味期限を過ぎて販売が出来なくなった廃棄物に含まれる糖類をいう。なお、本実施形態では、製菓工場から廃棄物として出された最中を用いた。このような廃棄物には、ショ糖が２０％〜３０％含まれ、且つ、腐敗もしていないので、廃棄物を加工することなくそのまま炭素源として本発明における混合培養に使用することができる。
また、混合培養は、乳酸菌の培養に一般的に用いられているＭＲＳ培地に準じた培地（ＭＲＳ培地に用いるグルコース相当量を製菓工場廃棄物由来の糖類量に置き換えたもの）に、上記３種類の菌株のグリセロールストック１６５マイクロリットルを加え、３７ ℃、嫌気条件下、１日間静置培養を行うことで菌含有培養液として使用することができる。
【００３３】
なお、ＭＲＳ培地に準じた培地の組成を下記表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
さらに、この混合培養した菌含有培養液を、搬送出口を備えた搬送装置としての、例えば、ニューマーと呼ばれる空気圧送式荷役装置の搬送出口から搬送された直後のオカラへ滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間（２４時間前後）発酵させる。
すなわち、豆腐製造工程で排出される５０℃〜８０℃程度の高温のオカラを、容量が０．５〜１トン程度のトランスバックに投入するときにニューマーを使用することで、ニューマーの搬送出口から搬出された直後のオカラへ上記菌含有培養液を継続的に滴下することができ、これにより上記菌含有培養液とオカラとを混合して、オカラ全体に有用菌が分散するようにする。オカラと滴下液の重量比率は、オカラに対して上記菌含有培養液を、例えば、０．２〜５％とすればよい（本実施形態では、１％程度の比率とした）。
【００３６】
続いて、菌含有培養液等が滴下されたオカラがトランスバックに満たされた時点で、オカラの表面をビニールシートで覆いながら重石などを使用してビニールシート内の空気をできる限り排出した後、トランスバッグ内を密閉状態にして、２２時間〜２６時間（２４時間程度）室温保管する。トランスバック内の温度は、外部環境により影響を受けるが、冬季であっても発酵過程による発熱の効果もあり、有用微生物の成育が行われる程度の温度が確保されるので、室温保管であっても通年にわたりサイレージ化が可能となる。
【００３７】
室温保管の間にトランスバック内では、製菓工場廃棄物由来の糖類を炭素源として上記酵母と上記乳酸菌が急速に増殖し、オカラのサイレージ化が進行する。そして、得られたサイレージ化したオカラは、ｐＨ４程度の酸性状態を示し、５０ｍＭ或いは０．４５％相当の高い乳酸濃度を含有するようになった。さらに、アルコール等の揮発成分を含有するため、パンのような好ましい香りがし、扱う作業者が不快感を感じないものとなった。
【００３８】
また、室温保管の間にトランスバック内では、外気から遮断された嫌気状態となり、上記乳酸菌が製菓工場廃棄物由来の糖類を基質として乳酸発酵を行うとともに、上記酵母によってエタノール発酵が同時に進行する。乳酸を主成分とする有機酸によってオカラ全体のｐＨが低下し、さらにエタノールの抗菌力が作用するため、高水分の状態であっても、酪酸菌を主体とする雑菌類の増殖が防止され、生成されたアルコール（エタノール等）によってその他の雑菌の繁殖も防止される。したがって、上記実施形態では、温度調整や水分調整を必要とすることなくオカラの保存性を向上することが可能になり、具体的には、後述する［本発明の有効性の検証］にて説明するように、少なくとも１ヶ月程度の室温保存が可能となる。
【００３９】
この一連の過程で重要な点は、「ニューマーの搬送出口から搬出された直後のオカラへ菌含有培養液を継続的に滴下させること」にある。オカラの腐敗原因菌は耐熱性であり、且つ、生育能が高いため、オカラの品温が高い状態であっても、短期間で増殖し、腐敗原因菌優勢な環境が形成されてしまう。このような環境が形成されると有用菌を接種しても有用菌の生育が阻害されてしまうため、腐敗がさらに進行する結果となり、サイレージとして不適となる。したがって、搬出されたオカラをそのまま牧場などに搬送した後に、上記菌含有培養液等と混合することでサイレージ化することは、本発明において想定していない。
【００４０】
［本発明の有効性の検証］
本発明の有効性は、本願発明者らが構築した「オカラの腐敗化モデル系」を用いて評価を行った。オカラの腐敗は、均一的に進行するのではなく、好気および嫌気の２条件で別々の原因菌が並行して進行すると推定されるので、好気及び嫌気の各条件から耐熱性を指標として菌を選別し「オカラの腐敗化モデル系」を組み立てた。
【００４１】
まず、オカラを好気及び嫌気の各条件で室温放置して完全に腐敗させた後、８０℃にて４５分間加熱し、その条件でも死滅しない菌株を代表的なオカラ腐敗原因菌株とした。オカラ腐敗原因菌は、好気及び嫌気の各条件で１株ずつ得られ、寒天培地上のコロニーの肉眼的観察、グラム染色などの細菌分類学的手法により、好気性腐敗原因菌としてBacillus pycnusが、好気性腐敗原因菌としてBacillus aeriusが、それぞれ推定された。
【００４２】
次に、得られた好気性腐敗原因菌Bacillus pycnusと、嫌気性腐敗原因菌Bacillus aeriusとを用い、「オカラの腐敗化モデル系」により、本発明に係るオカラのサイレージ方法を評価した。
【００４３】
具体的には、上記１種の酵母と２種類の乳酸菌として得られた３種類の混合菌株（以下、本発明菌株という。）とともに、上記２種のオカラ腐敗原因菌（好気性腐敗原因菌１種および嫌気性腐敗原因菌１種）を用い、オカラのサイレージ化試験を下記の手順で行い、オカラ腐敗防止効果を評価した。
【００４４】
オカラ腐敗防止効果の評価では、まず、内容積１６．５ミリリットルねじ口試験管にＭＲＳ培地を充填し、本発明菌株のグリセロールストック１６５マイクロリットルを加えた後、３７℃、嫌気条件下、１日間静置培養を行ったものを本発明菌株培養液とした。これとは別に、試験管にＬＢ培地を満たし、上記好気性腐敗原因菌のグリセロールストック１００マイクロリットルを加えた後、３７℃、好気条件下、１日間振とう培養を行ったものを好気性腐敗原因菌培養液とした。また、内容積１６．５ミリリットルねじ口試験管に０．１ ％デンプン添加トリプチケース培地を充填し、上記嫌気性腐敗原因菌のグリセロールストック１６５マイクロリットルを加えた後、３７℃、嫌気条件下、１日間静置培養を行ったものを嫌気性腐敗原因菌株培養液とした。
その後、下記のように本発明菌株サイレージをはじめとする各種サイレージを調製し、粘着テープによりビーカー口を密栓した後、３７℃いて２４時間の嫌気培養を行い、各サイレージ全体のｐＨおよび乳酸濃度を測定した。なお、製菓工場廃棄物由来の糖質溶液とは、最中を潰して溶液化したものをいう。
【００４５】
本発明菌株サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットルを混合したものをオカラに均一になるよう添加して調製した。
【００４６】
本発明菌株＋腐敗原因菌サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットル、好気性腐敗原因菌培養液１ミリリットル、嫌気性腐敗原因菌培養液１ミリリットルを混合したものをオカラに均一になるよう添加して調製した。
【００４７】
本発明菌株＋糖類サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットルを混合し、さらに製菓工場廃棄物由来の糖質溶液３ミリリットルを追加したものをオカラに均一に分散されるように添加して調製した。
【００４８】
本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットル、好気性腐敗原因菌培養液１ミリリットル、嫌気性腐敗原因菌培養液１ミリリットルを混合し、さらに製菓工場廃棄物由来の糖質溶液３ミリリットルを追加したものをオカラに均一になるよう添加して調製した。
【００４９】
オカラ単独サイレージは、対照として用いるもので、上記各種の菌株を添加しないオカラ単独のものを用意した。
【００５０】
また、本発明の有効性の検証を確実なものとするため、ラクトバチルスに属する市販乳酸菌を用いたものについても同様にサイレージとして調製した（市販乳酸菌サイレージ、市販乳酸菌＋腐敗原因菌サイレージ、市販乳酸菌＋糖類サイレージ、市販乳酸菌＋腐敗原因菌＋糖類サイレージ）。
【００５１】
上記方法により測定した各種サイレージのｐＨおよび乳酸濃度を下記表４示す。
【００５２】
【表４】
【００５３】
また、上記各種サイレージの臭いによる官能試験結果について下記表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
表４、表５から示されるように、本発明菌株サイレージや本発明菌株＋腐敗原因菌サイレージでは、サイレージ全体の酸性化および乳酸濃度が限定的であるが、腐敗臭が発生していないことから、オカラ腐敗原因菌によるオカラの腐敗が防止されることが分かった。
【００５６】
製菓工場廃棄物由来の糖質溶液を追加した群である本発明菌株＋糖類サイレージ、本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージでは、ｐＨ４程度の酸性状態を示し、５０ｍＭ或いは０．４５％相当の高い乳酸濃度を含有するようになった。さらに、アルコール等の揮発成分を含有するため、腐敗原因菌によるオカラの腐敗が有効に防止されると同時に、扱う作業者が不快に感じないようになることが分かった。特に、本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージでは、酵母由来と推定される揮発成分を含有するため、パンのような好ましい香りがし、好感の持てるサイレージに仕上がることが分かった。
【００５７】
以上の結果から、本発明菌株の混合培養液を用いたオカラのサイレージ化により、腐敗の防止に効果があることが明らかになるとともに、本発明菌株の混合培養液に製菓工場廃棄物由来の糖類溶液を追加添加することで、乳酸濃度が高まると共にアルコール等の香気成分が付加され、サイレージを扱う作業者に対する臭い対策が可能となることが判明した。この点は、飼料原料としても重要であり、牛、豚などの家畜の嗜好性の向上に寄与すると期待される。一方、市販乳酸菌を用いた各種のサイレージでは、糖類を加えると３５ｍＭ前後の乳酸濃度を得ることができたものの、腐敗原因菌を加えると腐敗臭を生じるものとなった。
【００５８】
上述の実施例において本発明の効果が確認できたが、さらにサイレージ化したオカラの保存性を確認するため、上記の本発明菌株＋糖類サイレージと本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージを室温（平均温度が２２℃）で保管し、経時的な変化を測定したので、その結果を下記表６として示す。
【００５９】
【表６】
【００６０】
表６に示すように、時間の経過によりアルコール等の揮発成分の減少はあるものの、本発明によるサイレージ化したオカラは、室温保存しても飼料原料として良好な状態が維持され、少なくとも１ヶ月はサイレージとして使用可能であることが確認できた。
【００６１】
なお、上記「オカラの腐敗化モデル系」を用いた評価試験に使用したＬＢ培地の組成を下記表７に示す。
【００６２】
【表７】
【００６３】
また、０．１ ％デンプン添加トリプチケース培地の組成を下記表８に示す。
【００６４】
【表８】
【００６５】
本発明に係るオカラのサイレージ化方法では、まず、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養したものを使用し、外部環境に応じて製菓工場廃棄物由来の糖類溶液を追加するため、本来廃棄されるべき糖類を有効活用して資化性炭素源を安価に添加することが可能となり、サイレージ化するのに十分な微生物数を確保して、２２時間〜２６時間という短時間でオカラをサイレージ化することができるほか、既存の設備であるニューマーにて搬送したオカラに対し、搬出直後に上記１種の酵母、２種類の乳酸菌および溶液状の製菓工場廃棄物由来の糖類を滴下・混合したので、オカラ全体に均一に本発明菌株や糖類が行き渡って発酵が促され、このことによっても２２時間〜２６時間という短時間でオカラをサイレージ化することができる。なお、本発明の実施のために必要な設備としては、容量が０．５〜１トン程度のトランスバックや、オカラへ向けて混合培養した菌含有培養液を滴下できる装置（ポンプ類など）のみであり、既存の製造施設の改造等で賄えて安価な飼料原料を提供することができる。
【００６６】
以上、本発明に係る各種の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことができる。また、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱しなければ、本発明を構成する要素（例えば、オカラをサイレージ化するために用いる各種の設備、施設、備品等）は、公知または周知のもの、又はこれらを改良したものを使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、豆腐或いは豆乳製造工程において排出される豆乳残渣(オカラ)の有効利用に資するオカラのサイレージ化方法に関し、特に、発酵技術を用いてオカラを処理することにより、簡易な施設でサイレージを製造でき、サイレージ化したオカラの常温保存も可能なオカラのサイレージ化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品製造工場から排出される各種副産物の中で、タンパク質含量が高いオカラは、安価なタンパク質供給源になるため、食品および飼料素材として有効活用・再活用されることが期待されている。しかし、７０〜８０％という高い水分含量のオカラは、乾燥させるのにエネルギーコストが嵩んでしまうほか、乾燥させずそのままで利用しようとすると数時間程度で腐敗、変敗が進行してしまうなど、再活用が困難であることが広く認識されている。このため、オカラを飼料素材へ加工することに関し、エネルギーコストの嵩む乾燥工程を極力省くとともに、高水分含量が弊害とならない発酵法よる検討が進んでいる。例えば、下記特許文献１では、生オカラに副原料を添加して水分調製した後、乳酸菌による発酵を継続し、発酵熱で水分を更に低下させて常温保存を可能にするオカラ発酵生成物の製造方法に係る発明が提案されている。
【０００３】
発酵に用いる微生物としては乳酸菌以外に、例えば、下記特許文献２に開示のように天然酵母を用いる例や、下記特許文献３に開示のようにパン酵母を用いる例が提案されている。さらに、下記特許文献４では、オカラのサイレージ化ではないものの、乳酸生産能の高い糸状菌で調製した麹をポテトパルプ、緑茶粕、ビートパルプなどと混合して発酵させるという糸状菌を使ったサイレージ及びその調整方法に係る発明が提案されている。また、下記特許文献５に係る発明では、サイレージ化の発酵技術に関し、生オカラへ納豆菌、酵母、麹菌、光合成菌などを混合して使用する例、菌類の酵素を使用して利用可能な糖類濃度を高める例が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６２５５０号公報
【特許文献２】特開平６−１８９６８８号公報
【特許文献３】特許第４３００１９１号公報
【特許文献４】特開２００３−３３３９９８号公報
【特許文献５】特開平５−１６１４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の通り、オカラのサイレージ化に関する検討が様々な視点から進んでいるが、サイレージ化したオカラは、酪農などの現場で普及していない現状がある。この理由として、下記のような問題点が挙げられる。
【０００６】
第一に、オカラのサイレージ化における発酵過程の不安定さの問題がある。
【０００７】
サイレージ化したオカラを安定的に製造するには、発酵の初期過程において有用微生物を短時間で大量に増殖させることが必要であり、このため有用微生物を短時間で大量に増殖させるのに十分な炭素源としての糖類を安価に得る手段の開発が望まれている。
オカラに含まれる糖類は、ショ糖含量として０．６％程度にすぎず、その他微量含まれるガラクトオリゴ糖も資化性に難点があるなど、有用微生物を短時間で大量に増殖させるのに十分な炭素源となり得ない。上記特許文献４では、オカラと混合する副原料として残飯、パンの耳、ポテトパルプ、ビートパルプ、緑茶粕などを挙げているものの、これらは有用微生物を短時間で大量に増殖させるのに十分な炭素源、特に、易資化性糖類として足りるものではなく、上記特許文献１に開示の水分調製を目的とした米糠などについても、易資化性糖類が僅かであって問題の解決にならない。上記特許文献３では、パン酵母を利用したオカラのサイレージ化に関し、代表的な易資化性糖類としてグルコースを添加する例が記載されているが、例えば、業務用グルコースであってもサイレージ化に係る費用としてはコスト的に厳しいという問題がある。
【０００８】
第二に、オカラのサイレージ化における「臭い対策」に関する問題で、オカラの腐敗に伴って生じる臭い（腐敗臭）に対するものである。オカラの腐敗は、酪酸菌による酪酸発酵によるものと推定され、産生される酪酸が悪臭源となりうることが指摘されている。上記特許文献３等には、乳酸発酵により酪酸菌の活動を抑えて臭い対策としているが、有機酸の種類を換えるというよりむしろ、さらに有効な臭い対策が求められている。
【０００９】
第三に、オカラのサイレージ化における温度に関する問題がある。
【００１０】
オカラは、豆乳を製造する際、８５℃以上に加熱された呉汁（浸漬した大豆を磨砕したもの）を、ろ過技術などを通じて水不溶成分として分離・排出されたもの（所謂、加熱しぼり）であり、呉汁の温度が高いことから、排出された直後のオカラの品温も高く、オカラの腐敗原因菌が好温菌あるいは耐熱菌であるためにオカラの腐敗が早期に進んでしまう。特に、夏場はオカラの品温が低下しにくい（例えば、４０℃以上の状態が数時間継続する場合もある）ので、オカラの品温が高い状態である夏場においても安定的にサイレージ化するには、発酵に利用する微生物を好温菌あるいは耐熱菌とすること、すなわち、高温状態で増殖能力・有機酸産生能力の高い微生物を選択・スクリーニングして同定することが求められている。
【００１１】
本発明では、上記実情に鑑み、夏場においてもオカラを安定的にサイレージ化するとともに臭い問題を解決し、簡易な施設でのオカラのサイレージ化を実現し、菓子工場廃棄物由来の糖類を使ってコスト的にも有利にし、常温保存も可能にして上記課題を解決するオカラのサイレージ化方法を提供することを目的とし、この目的を達成するため、下記３つの観点から技術開発を行った。
【００１２】
まず、オカラの腐敗現象を把握するため、腐敗の主要因と推定される代表的な菌を、好気・嫌気の各条件から単離するとともに、単離したオカラ腐敗原因菌をオカラに接種することによって、オカラの腐敗モデル系を構築した。
【００１３】
次に、様々な土壌から、有機酸産生能を指標として有用菌のスクリーニングを行い、乳酸産生能を指標として、目的達成の候補と成り得る有用微生物を絞り込みむとともに、絞り込んだ有用微生物のＤＮＡ塩基配列の解析等から、当該微生物の種属同定と新規性の確認を行った。
【００１４】
最後に、単離した有用微生物とオカラ腐敗原因菌との生育能の比較、有機物産生能力の比較を行った。この際、製菓工場廃棄物由来の糖質溶液の効果と使用条件の検討を同時に行った。これと並行し、単離したオカラ腐敗原因菌をオカラに接種して、オカラの保管期間における経時的な品質変化を測定し、腐敗防止の効果を評価した。さらに、単離した有用微生物と類似の目的で使用されている既存の市販乳酸菌との性能比較を行った。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るオカラのサイレージ化方法は、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養し、この混合培養した菌含有培養液を、そのまま、或いは、搬送装置（例えば、ニューマーと呼ばれる空気圧送式荷役装置）の搬送出口から搬出された直後のオカラへ滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間発酵させることを特徴とする。また、混合培養した菌含有培養液に、溶液化した製菓工場廃棄物由来の糖類を追加し、資化性糖類含量を高めることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るオカラのサイレージ化方法では、まず、オカラのサイレージ化に関し、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株という好温菌あるいは耐熱菌であって、増殖能力・有機酸産生能力の高い微生物を、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養したものを用いるため、オカラに対して培養液の混合割合が１％程度であっても、有用微生物の初発菌量としては十分確保することができる。また、混合培養液に、本来廃棄されるべき製菓工場廃棄物由来の糖類を溶液化して追加すれば、十分な資化性炭素源を安価に添加することができる。さらに、混合培養した菌含有培養液を、搬送装置（例えば、ニューマーと呼ばれる空気圧送式荷役装置）の搬送出口から搬出された直後のオカラへ滴下することにより混合するので、上記１種の酵母と２種類の乳酸菌が含まれる菌含有培養液が、オカラ全体に均一に行き渡った状態で発酵を促すことができるため、２２時間〜２６時間という短時間でオカラをサイレージ化することができる。
【００１７】
本発明により得られるサイレージ化したオカラは、ｐＨ４程度の酸性状態を示し、５０ｍＭ或いは０．４５％相当の高い乳酸濃度を含有するにもかかわらず、アルコール等の揮発成分を含有するため、乳酸による酸臭或いは酸刺激臭を感じさせず、むしろ、パンのような好ましい香りがし、扱う作業者に対し不快感を感じさせないものとすることができる。同時に、乳酸やアルコール等の香気成分により、牛、豚の飼料原料として用いた場合、高い嗜好性を示すことも期待できる。
【００１８】
なお、本発明の実施のために必要な設備としては、発酵させるための容器、例えば、容量が０．５〜１トン程度のトランスバックや、オカラへ向けて混合培養液を滴下・混合させる装置等を必要とする限りであって、既存の製造施設やその改造等で賄え、安価な飼料原料を提供することができる。すなわち、オカラを乾燥させるための、或いは、発酵を促すための特別で新規な設備等を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るオカラのサイレージ化方法における一連の作業の概略を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るオカラのサイレージ化方法の一実施形態を詳述する。
【００２１】
本発明の一実施形態では、まず、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌とを用いる。これは、下記のような有用微生物スクリーニングの結果に基づく。
【００２２】
有用微生物スクリーニングでは、まず、内容積９ミリリットルのねじ口試験管にオカラ培地を満たし、このオカラ培地に分離源試料を加えた。ここで、分離源試料は、土壌から得たものであり、分離源試料１グラムと生理食塩水５ミリリットルとをボルテックスにて攪拌懸濁させ、得られた懸濁液１００マイクロリットルをオカラ培地に加えたものである。その後、３７ ℃、嫌気条件下にて２日間、静置培養し、オカラ培地の濁りが目視にて観察されたものについて、１００マイクロリットルをスクリーニング試料とした。
スクリーニング試料を、３７ ℃、嫌気条件下にてさらに１日間、静置培養した後、酸性トマトブロスを満たした内容積９ミリリットルのねじ口試験管に加え、ｐＨ測定を行うとともに、ｐＨ３．９以下を示した試料について乳酸濃度測定を行った。
【００２３】
また、単離した有用微生物の能力評価は下記の通りに行った。
【００２４】
内容積１６ミリリットルのねじ口試験管に酸性トマトブロスを満たし、単離した有用微生物および培養液を含むグリセロールストックを１６５マイクロリットル加え、３７℃、嫌気条件下にて１日間培養し、これを前培養液とした。
内容積２５０ミリリットルのメディウム瓶に酸性トマトブロス２００ミリリットルを加え、これに前培養液２ミリリットルを植菌した後、窒素ガスを充満して嫌気状態とし、その後、３７℃で培養し、経時的に濁度およびｐＨを測定した。
【００２５】
なお、上記オカラ培地は、下記表１の組成からなる。
【００２６】
【表１】
【００２７】
また、上記酸性トマトブロスは、下記表２の組成からなる。
【００２８】
【表２】
【００２９】
１１１ヵ所から土壌を採取し、上記指標に有用菌の選択を行った結果、ｐＨ３．９以下を示し、有機酸産生能が高いと推定される菌株１２株が得られたので、これらを１次スクリーニング株とした。１次スクリーニング株の各々の有用性を比較するため、生育速度、到達培地ｐＨおよび乳酸産生能の各項目で経時的な視点から評価・検討変化を行った結果、１つの分離株をオカラのサイレージ化に最適であると判断した。
【００３０】
得られた分離株について遺伝子情報などの詳細な分析を行った結果、得られた分離株は複数の菌株の混成であることが判明し、ＤＮＡ配列解析等の結果から、下記の３種類の菌株であることが明らかとなった。
酵母 Candida glabrata(H.W.Anderson) S.A. Mey. & Yarrow
乳酸菌 Lactobacillus plantarumおよびLactobacillus rhamnosusの２種
【００３１】
得られた菌株１２株の到達培地ｐＨと乳酸濃度との関係を検討した結果、到達培地ｐＨ３．６まではｐＨの低下と乳酸濃度との間に高い相関関係が観察された。なお、例外として、到達培地ｐＨ３．５を示した菌株の試料では乳酸濃度が低く、酢酸などの乳酸以外の有機酸が産生された結果であると推定された。
【００３２】
次に、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を加えて混合培養する。
ここで、製菓工場廃棄物由来の糖類とは、製菓工場から廃棄される易資化性糖類、例えば、ショ糖を豊富に含む洋菓子、和菓子などの製造過程で発生する規格外品や賞味期限を過ぎて販売が出来なくなった廃棄物に含まれる糖類をいう。なお、本実施形態では、製菓工場から廃棄物として出された最中を用いた。このような廃棄物には、ショ糖が２０％〜３０％含まれ、且つ、腐敗もしていないので、廃棄物を加工することなくそのまま炭素源として本発明における混合培養に使用することができる。
また、混合培養は、乳酸菌の培養に一般的に用いられているＭＲＳ培地に準じた培地（ＭＲＳ培地に用いるグルコース相当量を製菓工場廃棄物由来の糖類量に置き換えたもの）に、上記３種類の菌株のグリセロールストック１６５マイクロリットルを加え、３７ ℃、嫌気条件下、１日間静置培養を行うことで菌含有培養液として使用することができる。
【００３３】
なお、ＭＲＳ培地に準じた培地の組成を下記表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
さらに、この混合培養した菌含有培養液を、搬送出口を備えた搬送装置としての、例えば、ニューマーと呼ばれる空気圧送式荷役装置の搬送出口から搬送された直後のオカラへ滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間（２４時間前後）発酵させる。
すなわち、豆腐製造工程で排出される５０℃〜８０℃程度の高温のオカラを、容量が０．５〜１トン程度のトランスバックに投入するときにニューマーを使用することで、ニューマーの搬送出口から搬出された直後のオカラへ上記菌含有培養液を継続的に滴下することができ、これにより上記菌含有培養液とオカラとを混合して、オカラ全体に有用菌が分散するようにする。オカラと滴下液の重量比率は、オカラに対して上記菌含有培養液を、例えば、０．２〜５％とすればよい（本実施形態では、１％程度の比率とした）。
【００３６】
続いて、菌含有培養液等が滴下されたオカラがトランスバックに満たされた時点で、オカラの表面をビニールシートで覆いながら重石などを使用してビニールシート内の空気をできる限り排出した後、トランスバッグ内を密閉状態にして、２２時間〜２６時間（２４時間程度）室温保管する。トランスバック内の温度は、外部環境により影響を受けるが、冬季であっても発酵過程による発熱の効果もあり、有用微生物の成育が行われる程度の温度が確保されるので、室温保管であっても通年にわたりサイレージ化が可能となる。
【００３７】
室温保管の間にトランスバック内では、製菓工場廃棄物由来の糖類を炭素源として上記酵母と上記乳酸菌が急速に増殖し、オカラのサイレージ化が進行する。そして、得られたサイレージ化したオカラは、ｐＨ４程度の酸性状態を示し、５０ｍＭ或いは０．４５％相当の高い乳酸濃度を含有するようになった。さらに、アルコール等の揮発成分を含有するため、パンのような好ましい香りがし、扱う作業者が不快感を感じないものとなった。
【００３８】
また、室温保管の間にトランスバック内では、外気から遮断された嫌気状態となり、上記乳酸菌が製菓工場廃棄物由来の糖類を基質として乳酸発酵を行うとともに、上記酵母によってエタノール発酵が同時に進行する。乳酸を主成分とする有機酸によってオカラ全体のｐＨが低下し、さらにエタノールの抗菌力が作用するため、高水分の状態であっても、酪酸菌を主体とする雑菌類の増殖が防止され、生成されたアルコール（エタノール等）によってその他の雑菌の繁殖も防止される。したがって、上記実施形態では、温度調整や水分調整を必要とすることなくオカラの保存性を向上することが可能になり、具体的には、後述する［本発明の有効性の検証］にて説明するように、少なくとも１ヶ月程度の室温保存が可能となる。
【００３９】
この一連の過程で重要な点は、「ニューマーの搬送出口から搬出された直後のオカラへ菌含有培養液を継続的に滴下させること」にある。オカラの腐敗原因菌は耐熱性であり、且つ、生育能が高いため、オカラの品温が高い状態であっても、短期間で増殖し、腐敗原因菌優勢な環境が形成されてしまう。このような環境が形成されると有用菌を接種しても有用菌の生育が阻害されてしまうため、腐敗がさらに進行する結果となり、サイレージとして不適となる。したがって、搬出されたオカラをそのまま牧場などに搬送した後に、上記菌含有培養液等と混合することでサイレージ化することは、本発明において想定していない。
【００４０】
［本発明の有効性の検証］
本発明の有効性は、本願発明者らが構築した「オカラの腐敗化モデル系」を用いて評価を行った。オカラの腐敗は、均一的に進行するのではなく、好気および嫌気の２条件で別々の原因菌が並行して進行すると推定されるので、好気及び嫌気の各条件から耐熱性を指標として菌を選別し「オカラの腐敗化モデル系」を組み立てた。
【００４１】
まず、オカラを好気及び嫌気の各条件で室温放置して完全に腐敗させた後、８０℃にて４５分間加熱し、その条件でも死滅しない菌株を代表的なオカラ腐敗原因菌株とした。オカラ腐敗原因菌は、好気及び嫌気の各条件で１株ずつ得られ、寒天培地上のコロニーの肉眼的観察、グラム染色などの細菌分類学的手法により、好気性腐敗原因菌としてBacillus pycnusが、好気性腐敗原因菌としてBacillus aeriusが、それぞれ推定された。
【００４２】
次に、得られた好気性腐敗原因菌Bacillus pycnusと、嫌気性腐敗原因菌Bacillus aeriusとを用い、「オカラの腐敗化モデル系」により、本発明に係るオカラのサイレージ方法を評価した。
【００４３】
具体的には、上記１種の酵母と２種類の乳酸菌として得られた３種類の混合菌株（以下、本発明菌株という。）とともに、上記２種のオカラ腐敗原因菌（好気性腐敗原因菌１種および嫌気性腐敗原因菌１種）を用い、オカラのサイレージ化試験を下記の手順で行い、オカラ腐敗防止効果を評価した。
【００４４】
オカラ腐敗防止効果の評価では、まず、内容積１６．５ミリリットルねじ口試験管にＭＲＳ培地を充填し、本発明菌株のグリセロールストック１６５マイクロリットルを加えた後、３７℃、嫌気条件下、１日間静置培養を行ったものを本発明菌株培養液とした。これとは別に、試験管にＬＢ培地を満たし、上記好気性腐敗原因菌のグリセロールストック１００マイクロリットルを加えた後、３７℃、好気条件下、１日間振とう培養を行ったものを好気性腐敗原因菌培養液とした。また、内容積１６．５ミリリットルねじ口試験管に０．１ ％デンプン添加トリプチケース培地を充填し、上記嫌気性腐敗原因菌のグリセロールストック１６５マイクロリットルを加えた後、３７℃、嫌気条件下、１日間静置培養を行ったものを嫌気性腐敗原因菌株培養液とした。
その後、下記のように本発明菌株サイレージをはじめとする各種サイレージを調製し、粘着テープによりビーカー口を密栓した後、３７℃いて２４時間の嫌気培養を行い、各サイレージ全体のｐＨおよび乳酸濃度を測定した。なお、製菓工場廃棄物由来の糖質溶液とは、最中を潰して溶液化したものをいう。
【００４５】
本発明菌株サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットルを混合したものをオカラに均一になるよう添加して調製した。
【００４６】
本発明菌株＋腐敗原因菌サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットル、好気性腐敗原因菌培養液１ミリリットル、嫌気性腐敗原因菌培養液１ミリリットルを混合したものをオカラに均一になるよう添加して調製した。
【００４７】
本発明菌株＋糖類サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットルを混合し、さらに製菓工場廃棄物由来の糖質溶液３ミリリットルを追加したものをオカラに均一に分散されるように添加して調製した。
【００４８】
本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージは、内容積３００ミリリットルビーカーにオカラ８０グラムを充填し、本発明菌株培養液１ミリリットル、好気性腐敗原因菌培養液１ミリリットル、嫌気性腐敗原因菌培養液１ミリリットルを混合し、さらに製菓工場廃棄物由来の糖質溶液３ミリリットルを追加したものをオカラに均一になるよう添加して調製した。
【００４９】
オカラ単独サイレージは、対照として用いるもので、上記各種の菌株を添加しないオカラ単独のものを用意した。
【００５０】
また、本発明の有効性の検証を確実なものとするため、ラクトバチルスに属する市販乳酸菌を用いたものについても同様にサイレージとして調製した（市販乳酸菌サイレージ、市販乳酸菌＋腐敗原因菌サイレージ、市販乳酸菌＋糖類サイレージ、市販乳酸菌＋腐敗原因菌＋糖類サイレージ）。
【００５１】
上記方法により測定した各種サイレージのｐＨおよび乳酸濃度を下記表４示す。
【００５２】
【表４】
【００５３】
また、上記各種サイレージの臭いによる官能試験結果について下記表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
表４、表５から示されるように、本発明菌株サイレージや本発明菌株＋腐敗原因菌サイレージでは、サイレージ全体の酸性化および乳酸濃度が限定的であるが、腐敗臭が発生していないことから、オカラ腐敗原因菌によるオカラの腐敗が防止されることが分かった。
【００５６】
製菓工場廃棄物由来の糖質溶液を追加した群である本発明菌株＋糖類サイレージ、本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージでは、ｐＨ４程度の酸性状態を示し、５０ｍＭ或いは０．４５％相当の高い乳酸濃度を含有するようになった。さらに、アルコール等の揮発成分を含有するため、腐敗原因菌によるオカラの腐敗が有効に防止されると同時に、扱う作業者が不快に感じないようになることが分かった。特に、本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージでは、酵母由来と推定される揮発成分を含有するため、パンのような好ましい香りがし、好感の持てるサイレージに仕上がることが分かった。
【００５７】
以上の結果から、本発明菌株の混合培養液を用いたオカラのサイレージ化により、腐敗の防止に効果があることが明らかになるとともに、本発明菌株の混合培養液に製菓工場廃棄物由来の糖類溶液を追加添加することで、乳酸濃度が高まると共にアルコール等の香気成分が付加され、サイレージを扱う作業者に対する臭い対策が可能となることが判明した。この点は、飼料原料としても重要であり、牛、豚などの家畜の嗜好性の向上に寄与すると期待される。一方、市販乳酸菌を用いた各種のサイレージでは、糖類を加えると３５ｍＭ前後の乳酸濃度を得ることができたものの、腐敗原因菌を加えると腐敗臭を生じるものとなった。
【００５８】
上述の実施例において本発明の効果が確認できたが、さらにサイレージ化したオカラの保存性を確認するため、上記の本発明菌株＋糖類サイレージと本発明菌株＋腐敗原因菌＋糖類サイレージを室温（平均温度が２２℃）で保管し、経時的な変化を測定したので、その結果を下記表６として示す。
【００５９】
【表６】
【００６０】
表６に示すように、時間の経過によりアルコール等の揮発成分の減少はあるものの、本発明によるサイレージ化したオカラは、室温保存しても飼料原料として良好な状態が維持され、少なくとも１ヶ月はサイレージとして使用可能であることが確認できた。
【００６１】
なお、上記「オカラの腐敗化モデル系」を用いた評価試験に使用したＬＢ培地の組成を下記表７に示す。
【００６２】
【表７】
【００６３】
また、０．１ ％デンプン添加トリプチケース培地の組成を下記表８に示す。
【００６４】
【表８】
【００６５】
本発明に係るオカラのサイレージ化方法では、まず、Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株とを、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養したものを使用し、外部環境に応じて製菓工場廃棄物由来の糖類溶液を追加するため、本来廃棄されるべき糖類を有効活用して資化性炭素源を安価に添加することが可能となり、サイレージ化するのに十分な微生物数を確保して、２２時間〜２６時間という短時間でオカラをサイレージ化することができるほか、既存の設備であるニューマーにて搬送したオカラに対し、搬出直後に上記１種の酵母、２種類の乳酸菌および溶液状の製菓工場廃棄物由来の糖類を滴下・混合したので、オカラ全体に均一に本発明菌株や糖類が行き渡って発酵が促され、このことによっても２２時間〜２６時間という短時間でオカラをサイレージ化することができる。なお、本発明の実施のために必要な設備としては、容量が０．５〜１トン程度のトランスバックや、オカラへ向けて混合培養した菌含有培養液を滴下できる装置（ポンプ類など）のみであり、既存の製造施設の改造等で賄えて安価な飼料原料を提供することができる。
【００６６】
以上、本発明に係る各種の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことができる。また、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱しなければ、本発明を構成する要素（例えば、オカラをサイレージ化するために用いる各種の設備、施設、備品等）は、公知または周知のもの、又はこれらを改良したものを使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株とを用いてオカラをサイレージ化する、
ことを特徴とするオカラのサイレージ化方法。
【請求項２】
請求項１に記載のオカラのサイレージ化方法において、
上記酵母および２種類の乳酸菌株を、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養し、この混合培養した菌含有培養液を、搬送装置の搬送出口から搬出された直後のオカラへ滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間発酵させる、
ことを特徴とするオカラのサイレージ化方法。
【請求項３】
請求項２に記載のオカラのサイレージ化方法において、
前記混合培養した菌含有培養液に、溶液化した製菓工場廃棄物由来の糖類を追加し、資化性糖類含量を高める、
ことを特徴とするオカラのサイレージ化方法。
【請求項１】
Candida glabrata(H.W.Anderson)株の酵母と、Lactobacillus plantarumおよび Lactobacillus rhamnosusの２種類の乳酸菌株とを用いてオカラをサイレージ化する、
ことを特徴とするオカラのサイレージ化方法。
【請求項２】
請求項１に記載のオカラのサイレージ化方法において、
上記酵母および２種類の乳酸菌株を、製菓工場廃棄物由来の糖類を用いて混合培養し、この混合培養した菌含有培養液を、搬送装置の搬送出口から搬出された直後のオカラへ滴下することにより混合し、３０〜４０℃で２２時間〜２６時間発酵させる、
ことを特徴とするオカラのサイレージ化方法。
【請求項３】
請求項２に記載のオカラのサイレージ化方法において、
前記混合培養した菌含有培養液に、溶液化した製菓工場廃棄物由来の糖類を追加し、資化性糖類含量を高める、
ことを特徴とするオカラのサイレージ化方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１３０７０３（Ｐ２０１１−１３０７０３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２４２６（Ｐ２００９−２９２４２６）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５００００４５８６）町田食品株式会社 (3)
【出願人】（５０２１４９８０５）函南東部農業協同組合 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５００００４５８６）町田食品株式会社 (3)
【出願人】（５０２１４９８０５）函南東部農業協同組合 (1)
【Ｆターム（参考）】
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