(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生醤油粕を所定の大きさに破砕し、破砕された生醤油粕に液状および粉状の少なくとも一方のバインダーを混合し、該生醤油粕を、高圧、高温下において、ノズルから常温大気圧雰囲気へと射出して、発泡、固化させペレットに成形し、該ペレットを乾燥させ、乾燥したペレットの表面を、デキストリン、ブドウ糖、コーンスターチ、ポテトプロテイン、脱脂粉乳、ホエーまたはカゼインの紛体を液体に溶かしてなる液状食品素材で覆い、該液状食品素材を前記ペレットの潜熱により乾燥させ被覆層を形成する、各工程を含むことを特徴とする家畜用飼料の製造方法。
【請求項２】
前記液状食品素材は、粘性を有することを特徴とする請求項１記載の家畜用飼料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物としてその大部分が処理されている、生醤油粕を、有効利用するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
我国の代表的な調味料である醤油の製造工程において、熟成もろみの絞り粕である生醤油粕が、大量に発生する。かかる生醤油粕は、大豆を主成分とするものであり、残存する栄養成分の点から見れば、二次的な利用価値は十分にある。しかしながら、生醤油粕は、特有の臭気を放ち、また、相当量の塩分を含んでいるという欠点も持ち合わせており、実際の需要は現時点でほとんど無く、その多くは、焼却処理の後若しくは焼却処理されることもなく、埋立処分されることが多い。
【０００３】
ところで、上記焼却処理に際して、生醤油粕に含まれる塩分は、焼却炉の劣化を早める原因となる。また、ＣＯ2の削減が強く求められている今日では、廃棄物処理のために生醤油粕を燃焼させることは、環境問題に対する配慮に欠けることにもなる。加えて、埋立後に周囲に与える塩害も環境上好ましいものではない。
【０００４】
そこで、生醤油粕を単に廃棄処分にするのではなく、生醤油粕の残存栄養分を有効利用するために、生醤油粕の含有水分を蒸発させることによって、特有の臭気を抑え込み、かかる後に家畜用の飼料として用いる例もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、醤油の生産工程で発生する生醤油粕の水分含有量は一般的に30％程度であるが、飼料として使用可能な程度まで臭気を抑え込むためには、通常の飼料の乾燥度（13〜15％）を下回る状態（８％以下）となるまで乾燥させる必要がある。このため、結局は化石燃料を大量に使用することとなり、燃料コストの増大、ＣＯ2の排出量の増大を避けることができない。また、乾燥させた生醤油は高い吸湿性を持つので、管理方法の如何によってはすぐに湿気を帯びて、再び臭気を発生させるものとなってしまう。よって、乾燥した生醤油粕は、必要以上に水分含有量が少なく、家畜にとって嗜好性の極めて低いものとなり、家畜の効率的な生育を望む畜産家にとっても、魅力的な飼料とはいえない。
【０００６】
以上のような理由から、現状では、生醤油粕を家畜用の飼料として用いるメリットは少なく、十分にその有効活用を図るまでには至っていない。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来、産業廃棄物として大部分が処理されている生醤油粕を、商品価値の高い配合飼料として有効利用することを可能とし、畜産コストの低減、我国の環境対策の促進、食料自給率の向上を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に係る家畜用飼料の製造方法は、生醤油粕を所定の大きさに破砕し、破砕された生醤油粕に液状および粉状の少なくとも一方のバインダーを混合し、該生醤油粕を、高圧、高温下において、ノズルから常温大気圧雰囲気へと射出して、発泡、固化させペレットに成形し、該ペレットを乾燥させ、乾燥したペレットの表面を、デキストリン、ブドウ糖、コーンスターチ、ポテトプロテイン、脱脂粉乳、ホエーまたはカゼインの紛体を液体に溶かしてなる液状食品素材で覆い、該液状食品素材を前記ペレットの潜熱により乾燥させ被覆層を形成する、各工程を含むものである。
【０００８】
本発明においては、通常は板状塊の状態で取り扱われる生醤油粕を、必要な大きさに粉砕することで、ペレットにする際の成形性を高める。続いて、粉砕された生醤油粕にバインダーを混入して、固化を容易とする。そして、該生醤油粕を、高圧、高温下において、ノズルから常温大気圧雰囲気へと射出して、発泡、固化させペレットに成形することにより、搬送・給飼等、当該配合飼料の取扱いの際に必要な流動性を持たせる。また、該ペレットを乾燥させた後、乾燥したペレットの表面を、デキストリン、ブドウ糖、コーンスターチ、ポテトプロテイン、脱脂粉乳、ホエーまたはカゼインの紛体を液体に溶かしてなる液状食品素材で覆い、該液状食品素材を、前記射出成形工程でペレットに付与された潜熱により乾燥させ被覆層を形成することにより、該食品素材層で生醤油粕特有の臭気を封じ込め、家畜の嗜好性を高める。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る家畜用飼料の製造方法は、請求項１記載の家畜用飼料の製造方法において、前記液状食品素材は、粘性を有することを特徴とするものである。
本発明では、前記液状食品素材に粘性を有するものを用いることで、乾燥させた後のペレットの表面全体に、均一かつ確実に液状食品素材を付着させることが容易となる。一方、当該液体食品素材の粘性は、該ペレットの取扱い性を低下させることになる。しかしながら、前記粘性液体食品素材は、ペレット付着後の乾燥工程で皮膜化されることから、ペレット同士や他の部分への付着を防止し、取扱い性を確保することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る家畜用飼料１の構造的特徴を、一部断面で示した透過立体図である。この家畜用飼料１は、生醤油粕をペレット状に固めた芯部２と、芯部２の表面を覆う食品素材層３とで構成されている。なお、芯部２に対する食品素材層３の厚さの比率は、説明の便宜を考慮して、実際よりも大きくなるように図示されている。また、図示の例では、家畜用飼料１は円柱形をなしているが、この形状に限定されるものではなく、球形、まゆ形、ドーナツ形、多角柱形、多角錐形、マカロニ形、紐形等、様々な形状とすることができる。
【００１２】
芯部２は、通常は板状塊の状態で取り扱われる生醤油粕を、必要な大きさへと粉砕し、これにバインダーを混入して、ペレット状に成形固化したものである。ここで用いられるバインダーは、例えば、澱粉質を豊富に含むものや、ガム質のもの、単糖類、多糖類、樹脂類、乳製品類等、凝固作用により固化を促進するものを用いる。その具体例としては、とうもろこし、小麦、末粉、ライ麦、大麦、米、コーンスターチ、ルーピン、キャッサバ、ポテトプロテイン、パン粉、菓子屑、デキストリン、こんにゃく粉末、アラビアガム、カラギナン、キサンタンガム、グァーガム、ペクチン、寒天、ブドウ糖、脱脂粉乳、乳糖、カゼイン、カゼイネート、ホエー、濃縮ホエー蛋白のうちのいずれか一種類、若しくは、これらのうち複数種類を混合し、粉状ないし液状にしたものが挙げられる。また、バインダーの別例として、植物性繊維質を豊富に含むことで、いわゆる繋ぎとして作用し、生醤油粕の固化を促進させるものが用いられる。その具体例としては、ふすま、コーングルテンフィード、ビール粕、ウイスキー粕、焼酎粕、パイナップル粕のうち、いずれか一種類、若しくは、複数種類を混合したもの等が挙げられる。また、前記の凝固作用を呈するバインダーとの混合使用も挙げられる。
【００１３】
食品素材層３は、家畜にとって嗜好性の高いものであるとともに、密度の高い皮膜を形成するものが好ましく、具体例としては、植物性油脂、液糖等の原液もしくは、それらを希釈したものが挙げられる。また、デキストリン、ブドウ糖、コーンスターチ、ポテトプロテイン、脱脂粉乳、ホエー、カゼイン等の紛体を液体に溶かして使用することが挙げられる。以上のように、液状かつ好ましくは粘性を有する食品素材を用いることで、芯部２の表面を満遍なく覆い、その後に乾燥工程を経ることにより、密度の高い被膜を形成することができる。
なお、上記以外にも、粉状の食品素材であって、後述の製造工程において芯部２の射出成形時にペレットに付与される潜熱によって溶融し、芯部２の表面を覆うことが可能なものであれば、液状の食品素材に替えて、粉状の食品素材で食品素材層３を形成することができる。
【００１４】
なお、芯部２は、生醤油粕を主原料とするので、残存する栄養成分及び塩分は、家畜に与えるに適したものであるが、更に栄養成分を向上させる必要がある場合には、例えば、大豆、大豆油粕、なたね油粕、あまに油粕、ごま油粕等、蛋白質を豊富に含む材料を、生醤油粕と同様に粉砕して、生醤油粕中に混入した後に、ペレット状に成形固化する。
【００１５】
ここで、図２を参照しながら、生醤油粕を主原料として、家畜用飼料１を製造する手順を説明する。図２は、家畜用飼料の製造プラントの要部構成を示したものである。以下に、製造工程の説明と合わせて製造プラント10の各構成部分の説明も行う。
【００１６】
まず、醤油の生産工程で発生する生醤油粕は、一般的に板状の塊として取り扱われているので、これを、粉砕機27で必要な大きさに粉砕する。ここでは、後に生醤油粕をペレット状に成形することを考慮して、成形性を高めることが可能な大きさへと粉砕することが好ましい。本発明の実施の形態では、５mm径以下となるように粉砕する。なお、この時点での生醤油粕の水分含有量は、30％程度である。
【００１７】
粉砕機27で粉砕した生醤油粕を、醤油粕タンク11へと投入する。また、粉状バインダーは粉状バインダータンク12に投入し、液状バインダーは液状バインダータンク21に投入する。液状バインダータンク21へ投入するバインダーが、液状で取扱われるものである場合には、そのまま、若しくは水等により希釈し、液状バインダータンク21に投入する。一方、液状バインダータンク21へ投入するバインダーが、通常は粉体で取扱われるものである場合には、液状バインダータンク21内に紛状バインダーを投入し、その内部で水等に粉状バインダーを溶解させて用いる。
本発明の実施の形態では、バインダーとして、前述のとうもろこし、小麦、末粉等から一種類、若しくは複数種類混合して、粉の状態で、もしくは、水溶液として用いる。さらに、大豆、大豆油粕、なたね油粕、あまに油粕、ごま油粕等を適宜混合し、蛋白質含有量を高める。かかるバインダーは、粉の状態で用いる場合には、１mm径以下に粉砕されており、含有水分量は10〜15％である。
【００１８】
次に、醤油粕タンク11の生醤油粕と、粉状バインダータンク12の粉状バインダーを、所定の比率で混合し、混合原料タンク13に一時貯留して後、後述の造粒機14へと投入する。混合比率は、生醤油粕を50〜95％に対し、粉状バインダーを50〜５％とし、バインダーの種類や、製造時の気温・湿度等を考慮して、適宜選択する。本発明の実施の形態では、生醤油粕80％、粉状バインダー20％の混合比率として、材料コストと、成形後の品質とのバランスを取っている。
この後、必要に応じ、粉状バインダーを混合した生醤油粕に、更に液状バインダータンク21の液状バインダーを所定の比率で混合する。かかる工程における混合比率は生醤油粕70〜99.9％に対し液状バインダー30〜0.01％とし、バインダーの種類等を考慮して、適宜選択する。本発明の実施の形態では、生醤油粕90％、液状バインダー10％の混合比率として、材料コストと成形後の品質とのバランスを取っている。
なお、粉状バインダーを用いることなく、液状バインダーのみを用いることも可能であり、これらのバインダーの選択は、製造時の気温、湿度、生醤油粕の状態等を考慮して、最適のものを用いることとする。
【００１９】
次に、粉状若しくは粉状・液状のバインダーを混合した生醤油粕（以下、単に「生醤油粕」ともいう。）を、造粒機14でペレット状に成形し、固める。造粒機14は、いわゆる射出成形機に類似する構造を有し、生醤油粕を高圧、高温下において、ノズルから常温大気圧雰囲気へと射出することにより、生醤油粕を発泡、固化させるものである。ペレットの発泡度は、射出前後の圧力差を変えること等によって、自由に調節することができる。また、造粒機14には、ボイラ20から水蒸気を供給して、生醤油粕へと添加することにより、ペレット中の澱粉成分をアルファー化（糊化）や糖質・蛋白質の粘質化、ガム質のゲル化等を行い、バインダーとしての機能を促進させる。この時点で所定の品質を満たさないペレットは回収容器28へと分別される。
【００２０】
なお、本発明の実施の形態では、造粒機14内での生醤油粕の温度、圧力は98℃、30〜40kg/cm2程度であり、供給される水蒸気の圧力は0.5〜３kg/cm2である。また、造粒機14のノズル径は、３〜８mm径とし、射出直後のペレット温度は90〜95℃とすることが望ましい。ペレット温度を当該範囲とすることにより、ペレットの硬度、耐久性を高め、また、ペレット形状（長さ、表面の粗さ等）の管理を高精度に行うことを可能とし、合わせて高い殺菌・防微効果を得ることができる。
【００２１】
選別によって良品と判断されたペレットは、乾燥機（ドラム式）15で所定の水分含有量となるまで乾燥させる。本発明の実施の形態では、当該乾燥工程において、ペレットの水分量が15％以下になるまで乾燥させる。ペレットの水分量を15％以下とすることにより、配合飼料中での粉化防止と、他の配合飼料等と混合して使用する場合の当該他の配合飼料への水分の移行防止、臭いの減少という利点がある。
【００２２】
ところで、ボイラ20の水蒸気は、液状バインダータンク21にも供給され、溶液の温度管理を行うと共に、液状バインダータンク21内の液状バインダーが紛体を水等に溶解させたものである場合には、粉状バインダーの溶解促進を図っている。液状バインダータンク21内の保温温度は、バインダーの種類や、気温・湿度等を考慮し、適宜設定するものであり、本発明の実施の形態では、30〜80℃に管理されている。
【００２３】
また、食品素材層３（図１）を形成する食品素材が、通常は液体で取扱われるものである場合には、原液を液体食品素材タンク23に投入し、もしくはその内部で適宜、水等により希釈する。この希釈率はバインダーの種類により変更する。本発明の実施の形態では0.5〜50倍とされている。また、デキストリン、ブドウ糖、コーンスターチ等、通常は紛体で取扱われるものである場合には、液体食品素材タンク23内において水等で溶解する。この濃度設定は、バインダーの種類によって変更するものであり、本発明の実施の形態では、0.1〜80％とされている。
【００２４】
乾燥機15を通過したペレットは、乾燥機15より排出された直後に液体食品素材タンク23内の液体食品素材を添加する。この添加は高圧ポンプと液滴微細化ノズルを用いて液体食品素材を微細ミスト化して行う。微細ミスト化された液体食品素材は、ほぼ均一にペレットの表面を覆い、しかる後、射出成形工程でペレットに付与された潜熱により瞬時に乾燥して、強固な被膜すなわち食品素材層３（図１）を形成する。特に、粘性液体食品素材を用いる場合には、その粘性によりペレットの取扱い性が低下することがないように、かかる乾燥工程で皮膜化することで、ペレット同士や他の部分への付着を防止し、取扱い性を確保することができる。この被膜は、醤油粕特有の臭気を封じ込める作用に加えて、吸湿を抑制する作用も有し、品質維持の向上にもつながるものである。
【００２５】
液体食品素材の添加を経たペレットは、コンベヤ等によって傾斜面16へと送られ、傾斜面16を落下する。傾斜面16は底面が網状をなしており、ペレットの搬送時や落下時に生ずる生醤油粕、食品素材等の微粉（以下、単に「微粉」ともいう。）を、底面の網目からふるい落し、回収容器25に回収することができる。
【００２６】
一方、傾斜面16で除粉されたペレットは、冷却装置17で冷却され、潜熱が除去される。冷却装置17では、ペレットを雰囲気温度程度まで冷却することにより、ペレットに、潜熱と雰囲気の温度差による結露現象や吸湿が発生することを防止することができる。また、冷却により、ペレットの表面が滑らかになり、搬送・給餌等、当該配合飼糧の取扱いの際の、流動性を高めることができる。なお、冷却装置17は、外気を導入してペレットを強制的に空冷するものであり、ここから排出される微粉を含む温風から、集塵および塵気分離装置24により微粉を分離して、回収容器25へと回収することができる。
【００２７】
そして、冷却装置17を通過したペレットは、一時貯留タンク18を経て、包装容器19に包装される。具体的な包装容器として、フォークリフト等の製品搬送用運搬車両26による運搬性を高めるため、500kg入りのコンテナーバッグや20 kg入り紙袋が用いられる。
【００２８】
上記構成を有する本発明の実施の形態によって得られる作用効果は、以下の通りである。本発明の実施の形態に係る家畜用飼料１は、生醤油粕をペレット状に固めた芯部２と、芯部を覆う食品素材層３と、を有している。そして、家畜用飼料１を成形する際に、通常は板状塊の状態で取り扱われる生醤油粕を、必要な大きさへと粉砕してペレット状の芯部２を成形するので、必要な形状を得るための成形性を高めることができる。
【００２９】
また、粉砕された生醤油粕にバインダーを混入して固化を容易にした後、造粒機14を用いて発泡、固化させて、芯部２を形成している。このように、生醤油粕の微小片をペレット状に固めることにより、搬送・給飼等、当該配合飼料の取扱いの際に、良好な流動性を持たせることができる。
【００３０】
次に、この芯部２を乾燥機15で水分量が15％以下になるまで乾燥させるが、この水分含有量は、生醤油粕の臭気を抑え込むことが可能な乾燥度（８％以下）には至らないものであり、乾燥に要する、燃料コスト、ＣＯ2の排出量は、従来のように、生醤油粕を単に乾燥させて家畜用飼料として用いていた場合に比して、少なく抑えることができる。
【００３１】
また、芯部２の水分量は15％以下であることから、芯部２単体では、生醤油粕特有の臭気を抑えることはできないが、芯部２を食品素材層３で覆うことにより臭気を封じ込め、かつ、食品素材自体の持つ嗜好性の高さも加味されて、家畜用飼料１の嗜好性を高めることができる。なお、食品素材層３は、臭気を封じ込めることが可能であれば、高い嗜好性を有しないものであってもよい。
【００３２】
また、食品素材層３を形成する際に、液状食品素材で芯部２を被覆し、乾燥処理により密度の高い被膜を形成することにより、芯部２が有する生醤油粕特有の臭気を確実に封じ込め、家畜用飼糧１の嗜好性を高めることができる。さらに、食品素材層３を形成する際に、粘性液状食品素材にを用いることで、乾燥させた後のペレットの表面全体に、均一かつ確実に液状食品素材を付着させることが容易となり、臭気の密封効果は確実なものとなる。
【００３３】
よって、本発明の実施の形態によれば、従来は産業廃棄物として大部分が処理されている生醤油粕を、商品価値の高い配合飼料として有効利用することが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明はこのように構成したので、従来、産業廃棄物として大部分が処理されている生醤油粕を、商品価値の高い配合飼料として有効利用することが可能となる。しかも、その製造工程において必要な化石燃料を少なく押え、ＣＯ2の排出量を低減することができる。よって、畜産コストの低減、我国の環境対策の促進、食料自給率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る家畜用飼料の構造的特徴を、一部断面で示した立体図である。
【図２】  本発明の実施の形態に係る家畜用飼料を製造するための、製造プラントの要部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  家畜用飼料
２  芯部
３  食品素材層
10  製造プラント
11  醤油粕タンク
12  粉状バインダータンク
13  混合原料タンク
14  造粒機
15  乾燥機
16  傾斜面
17  冷却機
18  製品一時貯留タンク
19  製品包装材
20  蒸気発生装置
21  液体バインダータンク
23  液体食品素材タンク
24  集塵および塵気分離装置
25  回収容器
26  製品搬送用運搬車両
27  生醤油粉砕機
【図１】
0003700130.tif 000002
【図２】
0003700130.tif 000003