(57)【要約】【課題】発酵堆肥、醤油、溝、日本酒、ビール、パンなどの発酵有機物を効率的に製造する。【解決手段】発酵有機物の原料となる有機物を、ナノバブル水の存在下に発酵させる、発酵有機物の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発酵有機物の原料となる有機物を、ナノバブル水の存在下に発酵させることを特徴とする、発酵有機物の製造方法。
【請求項２】
発酵有機物が、発酵堆肥、醤油、味噌、日本酒、ビール、またはパンである、請求項1記載の発酵有機物の製造方法。
【請求項３】
発酵有機物の原料となる有機物が、発酵堆肥の場合は籾殻、落ち葉、稲わら、バーク、木材チップ、油粕、鶏糞、牛糞、野菜屑の群から選ばれた少なくとも１種を主成分とし、醤油の場合は麦、大豆、塩および麹を主成分とし、味噌の場合は米、大豆、塩および麹を主成分とし、日本酒の場合は米および麹を主成分とし、ビールの場合は麦芽、ビール酵母およびホップを主成分とし、パンの場合は小麦粉とイーストを主成分とする、請求項１または２記載の発酵有機物の製造方法。
【請求項４】
ナノバブル水が、空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水である請求項１〜３いずれかに記載の発酵有機物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、籾殻堆肥などの発酵堆肥や、醤油、日本酒、ビール、パンなどの発酵食品などの発酵有機物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、脱穀過程で排出される籾殻は、優良な有機質素材でありながら、珪酸分に富んだ構造を持つため微生物分解が難しく、屋外に堆積・放置しても分解のためには３年以上を要する。
このため、特許文献１（特開２０１０−２８５３３３号公報）では、籾殻にヌカなどの補助資材を混合しながら、特定の種菌を順次または同時に投与することにより、５０℃から６０℃での中温発酵を維持させて籾殻の急速な分解を可能にすることが提案されている。
しかしながら、この場合でも、分解速度には限界があり、少なくとも堆肥となるまでに1か月を要する。しかも、この先行技術では、特殊な種菌を使用しなければならず、経済的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８５３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、籾殻堆肥の製造に際し、従来、籾殻発酵に用いられていた水に代えてナノバブル水を用いると、例えば、籾殻だけを屋外に堆積・放置させると、籾殻だけでも、当該籾殻の分解が３年から１年程度に短縮されること、さらにこの発酵技術を他の発酵に応用することが可能であることを見出して本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（４）により構成される。
（１）発酵有機物の原料となる有機物を、ナノバブル水の存在下に発酵させることを特徴とする、発酵有機物の製造方法。
（２）発酵有機物が、発酵堆肥、醤油、味噌、日本酒、ビールまたはパンである（１）に記載の発酵有機物の製造方法。
（３）発酵有機物の原料となる有機物が、発酵堆肥の場合は籾殻、落ち葉、稲わら、バーク、木材チップ、油粕、鶏糞、牛糞、野菜屑の群から選ばれた少なくとも１種を主成分とし、醤油の場合は麦、大豆、塩および麹を主成分とし、味噌の場合は米、大豆、塩および麹を主成分とし、日本酒の場合は米および麹を主成分とし、ビールの場合は麦芽、ビール酵母およびホップを主成分とし、パンの場合は小麦粉およびイーストを主成分とする、（１）または（２）に記載の発酵有機物の製造方法。
（４）ナノバブル水が、空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水である、（１）〜（３）いずれかに記載の発酵有機物の製造方法。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、有機物の発酵の際に、仕込み水を通常の水からナノバブル水に代えることにより、発酵が一段と進む一方、品質の劣化がなく、産業上、有為な技術である。
例えば、本発明を籾殻の発酵に適用すると、屋根のついた堆積場のみで、ヌカ、種菌などの補助材料を用いなくても、容易に珪酸分に富んだ良質な籾殻堆肥を生産することができる。
また、本発明のナノバブル水を用いた発酵有機物の製造方法によれば、ナノバブル水を醤油，味噌，清酒、ビール等の発酵食品の醸造に使用することにより、発酵作用が促進されるとともに窒素利用率が向上し、これに伴って旨味のある醤油，味噌と、雑味が少なくて香気豊かな高品質の清酒、ビール、パンなどを短期間で得ることができる。
特に、ナノバブル水を清酒醸造の仕込水に添加することによって醪の溶解が進むとともに上槽後の粕歩合が少なくなって純アルコール収得量を増加することができる上、酸度、アミノ酸度、紫外部吸収等の酒の雑味成分は少ないので、酒質が向上するという効果が得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、本発明の発酵有機物の製造方法を、使用水としてのナノバブル水、籾殻堆肥、醤油、味噌、日本酒、ビール、パンに分けて説明するが、本発明の対象とする発酵有機物はこれらに限定されるものではない。
【０００７】
＜ナノバブル水＞
本発明において、空気ナノバブル水は粒径がナノメートルオーダーの空気の気泡を含む水を意味し、酸素ナノバブル水は粒径がナノメートルオーダーの酸素の気泡を含む水を意味する。空気ナノバブル水は、例えば特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法に従って、粒径がマイクロメートルオーダーの空気の気泡を含む水（空気マイクロバブル水）に物理的刺激（放電発生装置を用いた放電、超音波発信装置を用いた超音波照射、水を流動させた際に生じる圧縮や膨張や渦流の利用など）を与え、気泡を急激に縮小させることで調製することができる。特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法に従えば、粒径が５０〜５００ｎｍの空気ナノバブル水を調製することができる。酸素ナノバブル水も、例えば特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法に従って、空気ナノバブル水と同様にして調製することができる。また、電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以上の水を用いて空気マイクロバブル水や酸素マイクロバブル水を調製すれば、気泡が自然縮小する過程において水中の電解質イオンが気泡界面に濃縮されることで、気泡内部の空気や酸素の周囲の水中への溶解が抑制されるので、特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法のように空気マイクロバブル水や酸素マイクロバブル水に物理的刺激を与えなくても、空気ナノバブル水や酸素ナノバブル水を調製することができる。
【０００８】
＜籾殻堆肥＞
籾殻堆肥の場合、屋根付きの堆肥製造設備で籾殻単品に対し、通常の水に代えてナノバブル水を撒いて切り返しを行うと、通常の水ではほば３年で堆肥となるのに対し、ナノバブル水ではほぼ１年で籾殻堆肥となることが確認された。
また、本発明によれば、籾殻にヌカおよび種菌を混合し、これに通常に水に代えてナノバブル水を添加すると、発酵が大幅に短縮されることも確認されている。
【０００９】
籾殻堆肥製造の具体例；
例えば、籾殻  100kgに対し、米ぬか  10kgと鶏糞  15kg、それに発酵を促すための種菌として、米ぬかボカシ肥（http://ymmfarm.com/412参照）を少し入れる。ここで、米ぬかと鶏糞をよく混ぜ合わせておき、種菌もここで入れておく。
次に、籾殻と米ぬか・鶏糞をサンドイッチ状に積み込んでいく。ここで、最初に籾殻を積み込み、その上に混ぜておいた米ぬか・鶏糞を振りかける。また籾殻を積み込み。その上に米ぬか・鶏糞を振りかける。途中途中で全面に水をたっぷりかけ、足で踏み固めていく。これをこの繰り返し、最後にたっぷりと水をかけて（下から流れ出るくらい）、ブルーシート等で覆う
3&#12316;4日すると、発酵によって内部の温度が70度前後になるが、この状態では、内部では発酵が進んでいるが、表面では進んでいないため、切り返しを行い（スコップで全体を混ぜて中と外を入れ替える）、この切り返しを月に1回程度行いながら数ヶ月経過し、黒っぽくなれば、完熟籾殻堆肥として利用することができる。
本発明では、この従来の籾殻堆肥の製造に際し、使用水をこれまでの水道水から、ナノバブル水を用いて、同様にして発酵した籾殻堆肥を製造した。
ナノバブル水を用いた籾殻堆肥の場合、通常の水道水では数か月かかったものが、約1か月程度で肥料として使用可能な籾殻堆肥となった。
【００１０】
ここで、使用されたナノバブル水は、  市販のシャフトタイプの二相流旋回方式のマイクロバブル発生装置を、容量が約１００Ｌの円筒状の水槽の中に設置し、堆肥に供給される用水を連続的に水槽の中に約１００Ｌ／分の速度で送り込み、装置に空気を供給することで、粒径が１０〜５０μｍの空気マイクロバブル水（気泡個数：約３００個／Ｌ）を調製し、水槽の中で気泡を自然浮遊させることによって自然縮小させることによりその粒径をナノメートルオーダーとした後、輸送用パイプを通じて堆肥に供給した。なお、水槽の中に送り込んだ用水は電気伝導度が約１２０μＳ／ｃｍの天然水であり、陽イオンとしてＫ＋とＭｇ２＋を約２ｐｐｍ、Ｃａ２＋が約８ｐｐｍ含み、陰イオンとしてＮＯ３−を約２ｐｐｍ、ＳＯ４２−を約１５ｐｐｍ含むものであった。また、ｐＨは約７．５であった。なお、上記のようにして供給した空気ナノバブル水を電子スピン共鳴法（ＥＳＲ法）により定量的に評価した。この定量的な評価は、天然水の中には浮遊固相粒子が大量に存在しており（ＳＳ＝約０．０５ｐｐｍ）、動的光散乱光度計などを用いた方法ではナノバブルを正確に定量的に評価することができないことから、ナノバブルが消滅する際に発生するフリーラジカルを指標にして行った。具体的には、空気ナノバブル水にスピントラップ剤であるＤＭＰＯ（５，５−ジメチル−１−ピロリン−Ｎ−オキシド）を添加した後、ナノバブルを不安定化させるために塩酸を添加し、発生したスピンアダクトを電子スピン共鳴装置を用いて測定することで行った。なお、天然水の中には微量のＦｅ３＋が含まれており、塩酸やＤＭＰＯと反応してスピンアダクトを発生することがあるため、空気ナノバブル水を調製するために用いた天然水についても同様にして測定した後、その測定結果を空気ナノバブル水の測定結果から差し引くことで、ナノバブル由来のフリーラジカルを定量化した。その結果、空気ナノバブル水を調製した直後〜１日経過後にはナノバブル由来の大きなスペクトルが観測されたが、１週間経過後のスペクトルは天然水とさほど変わらないレベルであった。なお、空気ナノバブル水を調製してから１日経過後のラジカル量は、水酸基ラジカルとして約２８×１０１６個／Ｌであった。ラジカル量からナノバブル量を換算することはできないが、これらの結果を総合的に勘案すると、上記のようにして供給した空気ナノバブル水は、ある程度の期間、例えば少なくとも３日程度は安定に存在することがわかった。以下のナノバブル水も、このナノバブル水を用いた。
【００１１】
＜その他の発酵堆肥＞
以上は、籾殻堆肥の例について詳述したが、野菜以外のその他の堆肥としては、落ち葉、稲わら、バーク、木材チップ、油粕、鶏糞、牛糞などについても、籾殻と同様にして、発酵堆肥を作製することができる。
すなわち、これらの堆肥原料を、通常の水、例えば井戸水、水道水などの代わりに本発明のナノバブル水を用いて発酵を促進させると、従来よりも、1／２〜1／３程度の時間で発酵堆肥を作製することができる。以下、これらの堆肥について詳述する。
【００１２】
落ち葉堆肥（腐葉土）
落ち葉で作る堆肥は、腐葉土とも呼ばれ、栄養価が低いため肥料としての効果はほとんど期待できないが、土に混ぜ合わせることで土壌の微生物を増やし、通気性と水はけをよくし、痩せた土を蘇らせる効果があり、ま、防寒のためのマルチングを行う際にも用いられる。落ち葉堆肥の作り方としては、落ち葉を積み重ねて、本発明のナノバブル水を撒いて、良く混合し、ビニールシートを穴全体に被せておくと、１〜２か月で堆肥が完成する。
【００１３】
バーク堆肥、木材チップ堆肥
バーク堆肥は、樹皮（バーク）やおがくずを野積みして発酵させたもので、すき込むと栄養豊富で成分バランスのいい土壌を作ることができる。また、土壌改良効果が長続きするので、栽培期間の長い農作物を育てるときによく施される。木材チップも同様である。ただ、材料が手に入れづらいことと、発酵するまでに時間がかかることから、本発明のナノバブル水を用いる。
まず、屋外で材料を2〜3年放置して乾燥させ、その後、樹皮や間伐材を細かく粉砕する。そして、牛糞や豚糞、尿素を混ぜ合わせ、本発明のナノバブル水を用いて、水分含有量を50〜60%に調節して積み込むと、7〜10日で発酵による温度上昇が起こるので、30日おきに1度切り返しを行うと、従来の１／２〜１／３程度、すなわち２〜３か月程度で、発酵が完了する。
【００１４】
牛糞・鶏糞、油粕を使った堆肥：
牛糞、鶏糞などの動物性の堆肥は、栄養価が豊富である。油粕は、菜種油を搾った残りかすであり、同様に栄養が豊富である。
例えば、牛糞8：鶏糞2の割合で混ぜ合わせたものに、グリーンタイキなどの土壌活性剤をナノバブル水で薄めたものを散布し湿らせ、そこへ米ぬかや籾殻、魚粉、油かす、わらなどを加えてよく混ぜ合わせ、小高く山状に積み上げ、ビニールシートで覆う。1週間ほどで発酵し、熱を発するので、温度が少し下がったタイミングで切り返しを数回行います。そのうち、アンモニア臭が消えてきたら完成である。ただ、乾燥してアンモニア臭がしないだけという場合もあるので、混ぜ合わせるときに水分が不足しないよう、本発明のナノバブル水をまく。牛糞、鶏糞、油粕の発酵も、従来の井戸水や水道水を水分として用いる場合に比べて、通常、1／２〜1／３程度に発酵時間を短縮することができる。
油粕や鶏糞を主体とする堆肥も、同様にして作成することができる。
【００１５】
＜野菜屑などを用いたメタン発酵＞
一方、野菜屑などを用いた発酵では、以上の発酵方法とはやや趣がことなり、野菜屑などを用いて、通常の水道水や井戸水の代わりにナノバブル水を用いて、野菜屑などのバイオマスの発酵を促進し、野菜屑などからの発酵堆肥を作るとともに、メタン発酵を促進させることができ、一石二鳥である。
例えば、原料となる野菜屑などのバイオマス資源をメタン発酵槽の内部に充填し、反応液を外部から循環させてバイオマス資源の充填層の上部から流下させる外部循環型のメタン発酵槽反応設備を用い、メタン発酵を行わせる。この際に、反応液を構成する水分として、ナノバブル水を用いる。
【００１６】
なお、このメタン発酵の場合には、野菜屑だけではなく、稲わら、麦わら、落花生の葉や茎、ススキ、マコモ、葛若しくは雑草類などの一年生植物や広葉樹の葉、例えば、くぬぎ、かし、なら、かえで、欅、銀杏、ぶな、椿、サザンカ、桜、柳、桐、栃の木、こぶし、ハナミズキなどの広葉樹の葉、桑の葉、果樹の葉などの樹木の伐採や剪定などにより発生するものなども利用できる。
【００１７】
ここで、メタン発酵槽は、その底部に循環水（すなわち、本発明のナノバブル水を用いる）を集めて排出するための排水装置を有する。
野菜屑などのバイオマス原料を、メタン発酵槽の中に充填し、その中を流下してきたナノバブル水を用いた循環水は、その底部で排水装置によって集められて、再び循環ポンプから反応液の循環ラインを経由してメタン発酵槽内のバイオマス原料充填層の上部に運ばれ、スプレーノズルから噴霧して散布される。
【００１８】
メタン発酵槽は、上部に反応液の噴霧設備を、下部に反応液を集める排水装置を有するもので、気密性の構造のものであればよく、その材質は鋼鉄製などの金属製のもの、合成樹脂製のもの、コンクリート製のもののいずれでもよい。
原料のバイオマス資源と接触させてメタン発酵槽反応を行う反応液は、別途バイオマス資源を用いてメタン発酵を行い、ここから得られたメタン発酵菌を含む発酵液を使用するか、あるいは上記のプロセスをもちいて、バイオマス資源のメタン発酵反応を行えば、ここで得られた発酵液や発酵堆肥を再度原料のバイオマス資源に添加して使用すればよい。
本発明の方法に使用するメタン発酵菌は、種々の通性嫌気性細菌や絶対嫌気性細菌が用いられる。
【００１９】
本発明に用いられるメタン発酵設備では、反応液の循環と散布を繰り返して続けることによって、当該設備の内部でバイオマス原料の発酵反応が徐々に進行する。反応の初期には、メタン発酵槽の内部に酸素が存在するため好気性発酵と通性嫌気性発酵が起こり、分解反応と炭酸ガスが発生する。そのまま循環水の循環と発酵反応を継続することによって、メタン発酵槽の内部の酸素が消費し尽くされて、自然に絶対嫌気性発酵に切り替わる。この嫌気発酵によって、メタンガスと炭酸ガスが発生し、メタン発酵槽の上部にたまる。発酵反応が進むに従い、まだ酸素が存在する状態では好気性発酵が進み温度が上昇するが、酸素が消費され嫌気性発酵へ進むにつれて発熱はほとんどなくなり、外気温度に支配される程のわずかな発熱となる。
【００２０】
嫌気性メタン発酵は、２２℃以上の温度でメタンガスを発生させ、３５〜４０℃と５０〜５５℃の領域に発酵速度の極大値が存在する。従って、この温度範囲になるように外部循環ラインに熱交換器を設置して温度制御すれば、メタンガスの発生速度をコントロールすることが可能である。また、この発酵反応の進行している間、メタン発酵槽は気密状態に保たれ、わずかに加圧された状態になるように調節しつつ、発生したメタンガス、炭酸ガス、アンモニア等をメタン発酵槽の上部空間のガス出口から抜き出して捕集する。
発酵反応が終了したところで反応液の循環を停止し、メタン発酵を終了させる。内部に残留するメタンガス等を除いたのち、メタン発酵槽の上部を開いてバイオマス資源を取り出す。この反応残渣はバイオマス資源のメタン発酵が進行して得られたものであって、そのまま発酵堆肥として有機肥料として使用することができる。
以上のようにして、野菜屑などのバイオマスをメタン発酵させるに際し、本発明のナノバブル水を用いることにより、メタン発酵を例えば１／２〜１／３に短縮することができる。
【００２１】
＜醤油＞
次に、醤油の製造方法としては、大豆を精選、洗浄、浸漬、蒸煮するとともに小麦を精選、炒り、割砕して前記大豆の蒸煮物と混合し、この混合物に種麹を加えて製麹する一方、食塩と本発明のナノバブル水を適宜割合で混合して調整塩水を得て、この調整塩水を前記麹に仕込んで諸味を作り、これを発酵して糖化、大豆蛋白質の分解、アミノ酸の生成と熟成を行い、得られた諸味を圧搾し、火入れを行って製造する。
【００２２】
例えば、丸大豆を用意し、この丸大豆を精選、洗浄、浸漬、蒸煮する。これと並行して小麦を用意して、この小麦を精選、炒り、割砕して前記大豆の蒸煮物と混合する。次いで、上記混合物に種麹を加え、製麹して麹を得る。
一方、食塩とナノバブル水を適宜割合で混合して濃厚な調整塩水を得て、この調整塩水を前記麹に仕込んで諸味を作り、これを発酵させて糖化と大豆蛋白質の分解を行い、アミノ酸を生成して熟成した諸味を得る。この諸味を圧搾して粕を取り、得られる生揚醤油を火入れ、瓶詰を行って製品を得る。
【００２３】
以下に、本発明のナノバブル水を用いて醤油を製造する場合の具体例を示す。
まず、醤油の仕込に用いた通常の仕込塩水は、水道水が１,３６０リットル、精製塩が２８３ｋｇ、ボーメ１６.２、総塩水量１４７０リットルであり、本発明では、この水道水に代えて、上記と同様の空気ナノバブル水を用いた。
【００２４】
ここで、通常塩水仕込とナノバブル水仕込による醤油諸味発酵中の水素イオン濃度（ｐＨ）に大きな差異はみられなかったが、酸度の変化には若干の相違がみられた。それによると、仕込み50日で、通常水仕込みは酸度1.5％、ナノバブル水仕込みは１，７％程度、仕込み１００日で、通常水仕込みは酸度１．６％、ナノバブル水仕込みは酸度１．８％程度であった。これより、通常水仕込に比べてナノバブル水仕込の方が酸度が常に高く推移している。これは醸造開始段階では乳酸発酵が主として進行するが、海洋深層水仕込の醤油諸味において発酵が充分に達成されたものといえる。
醤油に含まれる有機酸は種々存在するが、その主体は乳酸である。酸度にみられる差異は有機酸の成分値により確認することができる。通常塩水仕込と空気ナノバブル水仕込による醤油諸味の発酵５ヵ月後の一般成分と３有機酸成分値（乳酸，酢酸，ピログルタミン酸）を測定した結果、いずれも、一般成分では諸味１．５ＴＮ％、諸味液１．３ＴＮ％、有機酸が乳酸１．７５％、酢酸０．１５％、ピログルタミン酸０．３％であり、両者にあまり差異はみられなかった。
一方、醤油諸味中のホルモール窒素（ＦＮ）、即ち遊離アミノ酸の変化を分析したところ、乳酸の生成％は、一般水が熟成４０日で約０．５％、熟成１００日で約０．７％になるのに対し、ナノバブル水では熟成４０日で約０．７％、熟成１００日で約０．７％に達しており、これからも、ナノバブル水の方が醤油の熟成期間を通常水に比べて短縮することができることが分かった。
【００２５】
＜味噌＞
味噌の場合も、大豆と米または麦を原料として麹菌と酵母による糖化作用と大豆蛋白質の分解作用によってアミノ酸を生成させる方法であるため、醤油の場合と同様に発酵期間が１年以上かかり、製造期間を短縮することが要望されている。
【００２６】
味噌の製造方法は、精米を精選、洗浄、浸漬、蒸し、冷却してから種麹と炭酸カルシウムとともに混合し、この混合物に精米の冷却物を加えて種付、製麹して出麹を得て食塩と混合する一方、精選、浸漬、蒸煮、冷却した大豆に、ナノバブル水と前記食塩と出麹の混合物、乳酸菌、酵母を仕込混合し、発酵、切返しを行って糖化、大豆蛋白質の分解、アミノ酸の生成を行い、調整、味噌漉し、加熱、冷却を行って製造する。
【００２７】
以下、本発明を適用した味噌の製造方法の一例を説明する。まず、精米を用意し、この精米を精選、洗浄、浸漬、蒸し、冷却する。これと並行して種麹と炭酸カルシウムを用意し、両者を混合し、上記混合物に精米の冷却物を加えて種付を行い、これを製麹して出麹を得る。
一方、食塩、大豆、乳酸菌、酵母を用意し、食塩を前記出麹と混合する。大豆は精選、浸漬、蒸煮、冷却し、乳酸菌と酵母は培養する。次いで、ナノバブル水を用意する。そして、食塩と出麹の混合物と大豆、乳酸菌、酵母及びナノバブル水を仕込混合する。
上記仕込混合物を発酵、切返しを行って糖化と大豆蛋白質の分解、アミノ酸の生成を行い、以下調整、味噌漉し、加熱、冷却、包装して製品を得る。
【００２８】
次に、ナノバブル水仕込と通常水仕込によって得られた味噌の分析結果を説明する。
すなわち、上記のようにして得られた味噌の一般成分を分析した。それによると、味噌の一般成分は、酸度（％）はいずれも１％程度、全窒素がいずれも１．６％程度、直糖がいずれも２０％程度、塩分がいずれも１１％程度であったが、ホルモール窒素はナノバブル水仕込みが約０．４％、通常水仕込みが約０．３％程度であった。このように、ホルモール窒素の値はナノバブル水仕込の方が高くなっていて、通常水仕込の味噌に比べて遊離のアミノ酸が多く、旨味のある味噌が得られた。このことからも、ナノバブル水仕込みでは、旨味のある味噌が得られ、その結果、熟成期間が短縮されることも分かった。
【００２９】
＜日本酒＞
清酒の製造方法としては、玄米を精米して白米を得てから洗米、浸漬、蒸して蒸米とする一方、ナノバブル水と酵母を混合して酒母を得るとともに種麹から麹を得て、上記酒母と麹を前記蒸米に加え、これら混合物にナノバブル水を加えて初添、おどり、仲添、留添の各過程を経て、糖化とアルコール発酵を並行して行うと共に芳醇な香気を生成する醪を作り、これを圧搾してから火入れを行って清酒を製造する。
【００３０】
すなわち、ナノバブル水を清酒醸造の仕込水に添加した場合には、醪の溶解が進むとともに上槽後の粕歩合が少なくなり、純アルコール収得量が増加する。また、酸度、アミノ酸度、紫外部吸収等の酒の雑味成分は少なく、酒質が向上する。更に、ナノバブル水によって酵母が活発になり、醪末期まで十分な活性が保たれることによってアミノ酸度や紫外部吸収が低くなり、清酒の仕上りは良好となる。
【００３１】
以下に、日本酒の製造方法の一例を示す。すなわち、まず玄米を用意し、この玄米を精米してぬかを取り、白米を得る。この白米を洗米、浸漬、蒸して蒸米を得る。
これと並行して、ナノバブル水と用意した酵母を混合して酒母を得るとともに、用意した種麹から麹を得て、上記酒母と麹を蒸米に加え、これら混合物にナノバブル水を加えて初添を得る。
この初添から、おどり、仲添、留添を経て糖化とアルコール発酵を並行して行うと共に芳醇な香気を生成して熟成した醪を作り、これを圧搾して酒粕を取り、新酒を得る。この新酒をおり引きしておりを取り、更に火入れ、瓶詰を行って日本酒の製品を得る。
【００３２】
次に、本発明の日本酒の製造方法の具体例を示す。
すなわち、ナノバブル水を日本酒醸造の仕込水に用いた場合の試験結果を分析した。分析は、普通酒の上槽後の成分値であり、使用原料米は７０％精白α米、乾燥麹使用、使用酵母は協会７号、発酵最高温度は１５℃、諸味日数は１５日、総米１５０ｇ、汲み水歩合１３５％、麹歩合２１％、培養酵母仕込とした。その結果、アルコール分は通常水では１７．６％、ナノバブル水では１７．５％、純アルコレート取得は、通常が３２８（ｔ／ton）,
ナノバブル水が約３３５（ｔ／ton）、固形分率は通常水で約２３％、ナノバブル水で１９％、酸度は通常水で約３．３５、ナノバブル水で約３．２、アミノ酸度は通常水で約１．９５、ナノバブル水で約１．７であった。
これらのことから、ナノバブル水を仕込み水として用いると、醪の溶解が進み、上槽後の粕歩合が少なくなり、純アルコール収得量が増加した。酸度、アミノ酸度は酒の雑味成分であり、これらは少ない方が酒質は向上する。また、一般に醪がよく溶解していればこれらの成分が多くなるものであるが、ナノバブル水を用いたものでは、醪の溶解の割にはアミノ酸度が低く、仕上りは極めて良好であった。
【００３３】
＜ビール＞
本発明者は、ナノバブル水が酵母の活動の活発化に役立ち、発酵に悪影響を与える雑菌や汚染物の混入が厳しく制限されるビールの製造にきわめて好適なものであることを見出した。
すなわち、本発明を用いたビールの製造は、麦芽を含む原料と仕込用水とを混合し、加温して糖化させることにより麦汁を得る糖化工程と、前記麦汁に酵母を添加して発酵させる発酵工程とを経るビールの製造方法であって、前記糖化工程において、前記仕込用水にナノバブル水を用いるというものである。
本発明によれば、仕込用水にナノバブル水を用いてビールの製造を行う。ナノバブル水が、糖化酵素であるα−アミラーゼおよびβ−アミラーゼの活性化等に役立ち、ビールの醸造のために好適である。このため、ナノバブル水を用いてビールの製造を行うことにより、糖化および発酵が促進され、風味の豊かなビールを製造することができる。
以下に、ナノバブル水を用いたビール製造の具体例を示す。
【００３４】
（１）原料麦芽としては、ピルスナーモルト（色度２（ＥＢＣ））、およびローストモルト（色度１３０（ＥＢＣ））を用いた。また、仕込用水としては、先に使用したと同様のナノバブル水を用いた。
（２）糖化工程
麦芽として、ピルスナーモルトにローストモルトを１重量％配合したものを用いた。この麦芽をミルにより粉砕した。仕込用水に、この仕込用水に対してナノバブル水を醸造水とした。この醸造水をあらかじめ５０℃に加温し、粉砕された麦芽を投入した。
麦芽と醸造水との混合液を撹拌しつつ、６５℃で一定時間保持して、糖化を行わせた。次に、この糖化液の温度を７２℃まで上昇させ、一定時間保持して糖化を行わせた。次いで、糖化液の温度をさらに７６℃に上昇させ、一定時間保持してさらに糖化を行わせた。最後に、糖化液の温度を７７度に上昇させて、糖化を終了させた。終了後の糖化液をろ過した後、ろ液を煮沸釜に送り、ホップを加えて６０分間煮沸した。煮沸後、沈殿物を分取し、上清を冷却して麦汁を得た。
【００３５】
（３）発酵工程
上記（２）で得られた麦汁に酵母を添加し、１０℃前後の一定温度で発酵を行った。発酵開始後１日毎に、８日目までの発酵液の糖度を測定した。なお、主発酵が終了したと判定した時点で、温度を０℃に低下させた。
（４）後発酵工程およびろ過工程
上記（３）で得られた発酵液を貯酒タンクに移し、０℃で２１日間貯留して後発酵を行わせ、ビールを完成させた。このビールについて、ＥＢＣ標準分析法により色度を測定した。
【００３６】
その結果、糖度は、麦汁で12.3％、1日目で１２．１％、9日目で3％であり、普通仕込み水とほぼ変わらなかった。
一方、得られたビールの官能検査では、ナノバブル水では、コクが５、フルーティが約２、甘味が約４、香りが約５、麦芽風味が約６、苦みが約5であった。これに対し、通常水仕込みでは、コクが約８、フルーティが約３、甘味が約４、香りが約５、麦芽風味が約５、苦みが約４であった。
これより、通常水仕込みのビールについては、コクが非常に強く、甘味がやや強いものの、苦味、麦芽風味および香りが弱いビールとなっていた。一方、ナノバブル水仕込みで製造されたビールについては、コク、甘味、香り、麦芽風味および苦味のバランスがとれた、風味のよいビールとなっていることがわかった。
以上の結果から明らかなように、ナノバブル水仕込みでビール製造を行うことにより、糖化および発酵が促進され、風味の豊かなビールを製造することができる。
【００３７】
＜パン＞
本発明によるパンの製造方法は、小麦粉とイースト菌、塩等の副材料を使用し水もしくは水分を含有する液体を加えあるいは塩分を含有する液体を加えて捏ねる生地仕込み工程と、イースト菌により発酵させる発酵工程と、発酵により生じたガスを抜くガス抜き工程と、天火、パン焼がま等のパン焼装置で焼成する焼成工程の各工程を少なくとも含むパンの製造方法において、生地仕込み工程で使用する水に代えて、本発明のナノバブル水を用いるものである。
【００３８】
本発明のパンの製造方法によれば、ナノバブル水を用いているので、発酵が早く進み、パン製造の作業能率を向上し得る利点がある。また、小麦粉を捏ねる際にべとつかずミキサーやボール等につきにくいので、生地の仕込みが容易となり、作業能率を向上させ得る利点がある。さらに、パン生地仕込み工程におけるグルテンの網目構造の形成がよく、良質のパンを得られ、かつ梅雨時の硬水気味の水道水を小麦粉を捏ねるのに使用しなくてもよいので、グルテンの網目構造の形成が阻害されて生地がべとつき、練り上がりが悪くなったり、焼成時の窯伸びが悪くなったりすること等がなく、年間を通じて安定した状態で良質のパンを製造できる利点がある。
以下に、ナノバブル水を用いた食パン製造の一例を示す。
【００３９】
従来はパン生地の仕込み段階で小麦粉に食塩を溶かした水（塩水）を加えて捏ねるが、本発明ではこのような水に用いられる通常の水道水に代えて上記のようなナノバブル水を用い、それ以外はこれまでと同じである。すなわち、先ず小麦粉と所定量の副材料としての糖類（例えば砂糖等）、油脂類（例えばバター等）、イースト菌等を使用し、一定量のナノバブル水を加えて混ぜ合わせ、捏ね上げて生地を仕込む。その際、バターや砂糖を溶かしたり、イースト菌を温湯と合わせたり等一定の手順で行われるが、これらは従来例に準ずるものである。次に、この生地を発酵保温器に入れ、適温に保ち発酵させる。一次発酵後にガス抜きし、さらに二次発酵させる。ついで、型に入れパン焼かまで焼成するとパン焼き作業が終了する。
【００４０】
本発明によれば、発酵がよく発酵工程を早く終わらせることができ、パン焼作業の能率を高めることができる。発酵に要する時間は生地仕込みの要領やガス抜きの時期や要領等によっても異なるが、比較した例では、従来の方法で４時間掛かるところが、本発明による場合はこれより１０〜１５分短縮することができた。発酵がよくなる理由について、まだ十分究明できていないが、ナノバブル水中の空気あるいは酸素の気泡が関係するのではないかとも考えられる。また、本実施例では仕込み段階で小麦粉をミキサーで捏ねる際べとつかなくて巻き上げがよく、またボール等を使用して捏ねる場合にはボールにひっつきにくいので、生地の仕込み作業が容易である。その理由は、ナノバブル水中の空気あるいは酸素の気泡によるものと考えられる。また、収穫後十分熟成が進んでいない新麦（小麦）を製粉した小麦粉を使用する場合においても、ナノバブル水で捏ねることにより、パン生地仕込み工程におけるグルテンの網目構造の形成がよく、生地の膨張も十分で焼成時の窯伸びもよい良質のパンが得られる。従って、年間を通じて良質のパンを安定して製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、籾殻堆肥などの発酵有機肥料のほか、醤油、味噌、日本酒、ビール、パンなどの発酵食品など、発酵有機物の製造に有用である。