(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
古米、外米、屑米を精米して水洗いし、この洗浄米を蒸し、この蒸し飯を放置し、これに麹菌を混合して撹拌し、これを発酵室の木箱に入れて濡布を掛け、発酵室の温度を管理しながら１８〜２０時間後に全体を攪拌し、４０〜４５時間経て麹を作り、この麹容量の３．３倍量の水を５８〜６０℃に加熱した湯中に前記麹を入れ、４〜５時間放置、糖化酵素液とし、次に、この糖化酵素液に酵母菌を混合し、嫌気状態で発酵させて、酵母バイオ液を得、他方、前記糖化酵素液と同等容量の米糠を蒸し、この蒸し米糠と酒絞り粕を混合した混合組成物に前記酵母バイオ液を加え、含水率９０％の粘液状態にし、温度管理しながら攪拌して４〜５日間発酵させ、ｐＨ３付近にして乳酸発酵分解活性酵素組成物を製造し、この乳酸発酵分解活性酵素組成物を機械タンクに使用分量投入し、この乳酸発酵分解活性酵素組成物容量１に対して３〜５倍量の水を加えて希釈液を作り、他方、破砕脱水機に入れ、水分を調整した有機質廃棄物に前記希釈液を一定量、一定温度を維持しながら攪拌混合し、２４時間一次発酵させ、この発酵処理物がｐＨ３前後に低下したら、この処理物を堆積槽において乳酸自然発酵させ、発酵温度が３０〜４０℃に下がったら取出して含水率１８〜２２％まで乾燥したことを特徴とする乳酸発酵組成物の製造方法。
【請求項２】
前記酵母バイオ液として、前記糖化酵素液が温度３０℃近傍に低下した状態で酵母菌を混合し、２４時間嫌気状態で発酵させた酵母バイオ液を使用することを特徴とする請求項１に記載の乳酸発酵組成物の製造方法。
【請求項３】
前記蒸し飯を放置して前記発酵室の温度が３０〜３５℃となったとき、この蒸し飯に麹菌を振掛け揉み合せ混合攪拌し、これを濡布の敷いた木箱に入れ、濡布をかけて発酵室内に入れて前記麹を製造し、前記酵母バイオ液として、前記糖化酵素液に、この糖化酵素液容量の０．０２５％量の酵母菌を混合攪拌した酵母バイオ液を使用することを特徴とする請求項２に記載の乳酸発酵組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄処分される一般生ゴミや食材残渣食品加工から排出される加工残渣など人間食材の残渣物を、有効活用し家畜やペット、魚類などの飼料として、再資源の有効利用すること及び家畜糞尿や有機質廃棄物を、乳酸発酵分解処理製法で、悪臭を抑制し、短時間でアミノ酸や有機栄養素を含む、乳酸発酵分解活性酵素組成物、及びこの乳酸発酵分解活性酵素を利用した飼料や有機肥料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機質廃棄物は、ほとんどが焼却処分され、家畜糞尿だけがボカシ堆肥として、大地に還元されているが、人間生活や社会生活において、さまざまな廃棄物を、焼却処分することが多く行なわれている。その結果、大気汚染や環境汚染など自然環境を破壊しており、土壌環境にしても戦後食料難を基に、質より量産をかかげ化学肥料栽培や農薬散布を指導推進してきた結果、農地は微量要素欠乏し病害虫が多発し、作物は様々病原菌や害虫被害におかされ、そのつど農薬による防除を指導されている。このような土壌消毒により微生物を死滅させることになっているため、化学無機質肥料や農薬駆除で栽培した作物を食する人間も様々な現代病にかかり、免疫力が低下している。こうした土壌汚染は河川や湖沼、海洋汚染を引き起こす原因となってきた。
【０００３】
こうした環境破壊から、自然環境保全を目指し体質改善を求められている。従来の有機質廃棄物はほとんどが腐敗発酵分解である。腐敗発酵分解の肥料は未熟分解で土壌に散布施すると、地中で分解される際に、アンモニアや硫化水素などの有害ガスを発生し、根や葉を傷め枯らしている。腐敗発酵分解を完熟まで分解すると、タンパク質はアミノ酸からさらにアンモニアや硝酸までに分解され、無機質肥料になる。また腐敗発酵分解は、一般にはアミノ酸のチッソやイオンを好む硫酸還元菌やアンモニア化成菌がアミノ酸をエサに繁植し、アミノ酸を無機のアンモニアや硫化水素に分解し、悪臭を放し腐敗が起こる。この為、悪臭公害が発生し近隣の人々からクレームが付き、現在の堆肥化施設ではクレームのない施設はないとまで言われており、悪臭を断つ為、脱臭装置を取り付け、臭の抑制を計っているが、完全に臭を除去することは出来なかった。
【０００４】
また、堆肥化技術は、古来から体積型ボカシ堆肥を作り、農地に施しているが、畜産環境対策事業として、機械による堆肥製造設備化が推進され、ここ近年廃棄物リサイクル法が政令され、西暦２００４年以後の家畜糞尿の野積禁止、罰則制度が施行される為、処理施設の整備が求められている。施設を確立するには、設置場所や機種選定の問題があります。設置場所に付いては、悪臭公害や汚染公害などでの住民反対による、設置場所の設定難、例え公害を一切出さないとしても、廃棄物処理施設が出来ると聞いただけで、反対のための反対である。これは現在までに施行された技術の結果だと思う。また、機種設定についても、構造や工程が変わっても結果は同じで、腐敗発酵分解である、腐敗分解に変わる、一度に大量の有機質物を分解処理する技術が無かったからです、そのためには悪臭公害や汚水公害がなく安全に、一度に大量の有機質排出物を分解処理が出来る技術が求められている。
【０００５】
そこで乳酸発酵分解処理に関わる先行技術に関連する発明が、特許文献１の「有機物質の発酵分解促進資材と適合型発酵分解促進資材の製造方法」、及び特許文献２の「有機性食品廃棄物の処理方法」などが知られている。特許文献１に記載される発明は、加熱処理した米糠または麩と水に市販の麹とミネラル成分を含有した鉱泉水および／またはミネラルとを混合し、主に、前記麹の酵素で自己消化させて酵素消化液となし、当該酵母を加えて発酵させて、アルコールや乳酸菌や有機酸を含む酸性液に生成したことを特徴とする有機質物の発酵分解促進資材の製造方法で、米糠を発酵させてアルコールや乳酸を含有する酸性溶液とするものである。
【０００６】
また、特許文献２に記載される発明は、有機食品廃棄物に、乳酸菌及び／又は乳酸菌の生育基質となる糖類を添加し、乳酸菌発酵処理することにより中間処理物を得ることを特徴とする有機性食品廃棄物の処理方法で、有機食品廃棄物に糖類を添加し、乳酸菌による発酵させて分解するものであるが、麹菌を添加することによる代謝発酵熱を利用して水分を除去して乾燥させて、乳酸菌や麹菌による飼料を製造することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２０１０８９号公報
【特許文献２】特開２００１−１９８５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の方法は、麹菌を得る為に市販の高価な麹菌を使用するもので、食品廃材を分解させるにはコスト高となっている。
【０００９】
さらに、このような従来の腐敗発酵分解処理方法は、人間生活社会において不利益を与え、利益を生む腐敗ではなく、発酵分解処理方法で問題を解決しようとするものであり、公害のない環境と循環型社会を造ることを目的とするものである。
【００１０】
本発明は、市販の麹菌を使用することなく、一般に廃棄されていた古米、外米、屑米を精米して麹菌を製造し、廉価な発酵組成物を製造するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、古米、外米、屑米を精米して水洗いし、この洗浄米を蒸し、この蒸し飯を放置し、これに麹菌を混合して撹拌し、これを発酵室の木箱に入れて濡布を掛け、発酵室の温度を管理しながら１８〜２０時間後に全体を攪拌し、４０〜４５時間経て麹を作り、この麹容量の３．３倍量の水を５８〜６０℃に加熱した湯中に前記麹を入れ、４〜５時間放置、糖化酵素液とし、次に、この糖化酵素液に酵母菌を混合し、嫌気状態で発酵させて、酵母バイオ液を得、他方、前記糖化酵素液と同等容量の米糠を蒸し、この蒸し米糠と酒絞り粕を混合した混合組成物に前記酵母バイオ液を加え、含水率９０％の粘液状態にし、温度管理しながら攪拌して４〜５日間発酵させ、ｐＨ３付近にして乳酸発酵分解活性酵素組成物を製造し、この乳酸発酵分解活性酵素組成物を機械タンクに使用分量投入し、この乳酸発酵分解活性酵素組成物容量１に対して３〜５倍量の水を加えて希釈液を作り、他方、破砕脱水機に入れ、水分を調整した有機質廃棄物に前記希釈液を一定量、一定温度を維持しながら攪拌混合し、２４時間一次発酵させ、この発酵処理物がｐＨ３前後に低下したら、この処理物を堆積槽において乳酸自然発酵させ、発酵温度が３０〜４０℃に下がったら取出して含水率１８〜２２％まで乾燥したことを特徴とする乳酸発酵組成物の製造方法を提供する。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の乳酸発酵組成物の製造方法において、前記酵母バイオ液として、前記糖化酵素液が温度３０℃近傍に低下した状態で酵母菌を混合し、２４時間嫌気状態で発酵させた酵母バイオ液を使用することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項２に記載の乳酸発酵組成物の製造方法において、前記蒸し飯を放置して前記発酵室の温度が３０〜３５℃となったとき、この蒸し飯に麹菌を振掛け揉み合せ混合攪拌し、これを濡布の敷いた木箱に入れ、濡布をかけて発酵室内に入れて前記麹を製造し、前記酵母バイオ液として、前記糖化酵素液に、この糖化酵素液容量の０．０２５％量の酵母菌を混合攪拌した酵母バイオ液を使用することを特徴とする。
【００１４】
本発明は有機質物廃棄処分する資源を、低コストでリサイクルするため価格の安い古米や外米、屑米などの廉価な原料米を精米し（この精米時に発生する米糠は後工程で使用）、所要量（製造する分解活性組成物量、体積でリットル×３０％×０．４５＝白米量）を良く水洗いし蒸し、蒸し飯を広げ揉みほぐし、全体温度３０〜３５℃に冷やし、麹菌を振り掛け揉み合せ、独自の方法で麹を造り、麹量の３．３倍量の水を加熱して５８〜６０℃の湯にし、この湯の中に製造した前記麹を入れる。麹菌の分泌する酵素の糖化作用を行なわせるために４〜５時間放置し、含まれるアミラーゼによってデンプン質を分解し、ブドウ糖や乳糖など糖化酵素液を生成させる。麹の酵素は一般に知られるａ−アミラーゼ、グルコアミラーゼ、トランスグルコシダーゼ、酸性プロテアーゼ、酸性カルポキシペプチダーゼなど５０種以上がある。
【００１５】
次に麹の温度３０℃前後に低下したのを確認し、酵母菌０．０２５％を混合し温度３０℃付近で、２４時間嫌気状態で発酵させ、アルコールやアミノ酸を含む酵母バイオ液にする。先に製造した糖化酵素液と同等量の米糠を蒸し、蒸し米糠と酒絞り粕を（蒸し米糠量の０．５割量）を混合，更に酵母バイオ液を加え練り合わせ、含水率９０％の粘液状にする。
米糠を蒸し処理により、米糠を殺菌するとともに米糠の分解をしやすくし、栄養分を早く引き出し、この米糠にはデンプンや糖類の他、ビタミン、マグネシウムやリン酸などミネラルが多く含まれ、麹菌や酵母の餌になる。
【００１６】
本発明では、この米糠にあわせて酒粕を使用するのは、雑菌の繁殖を抑制しグルタミン酸、乳酸、コハク酸、アミノ酸、酢酸など酸類によっての殺菌効果が得られる他、酒粕に含まれるタンパク、脂肪、炭水化物、カルシウム、リン、鉄、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、亜鉛、ビタミンＢ１などの栄養素の活用、また粘液状にしたことにより商品の扱い、発送や使用時の簡易性、水で溶かすだけで使える便利さのためである。
【００１７】
含水率９０％の粘液状にした後、蓋付きポリ容器に入れ発酵室で、温度３０℃前後で一日一回攪拌し４〜５日間発酵、発酵温度が上がるので３５℃以上に上がらないように温度管理する。発酵することによりアミノ酸や乳酸菌類を合成し、ＰＨ３付近の乳酸発酵分解活性酵素組成物を生成した。
【００１８】
有機質物乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造後、当該有機質物の乳酸発酵分解活性酵素組成物による排出物分解処理する飼料用資材、食品加工場から出る加工残渣、期限切れ食材、魚貝類加工残渣などは多様な成分と様々な種類が入り交じる。人間の食生活から出る食材残渣は、雑食動物や魚類の飼料として加工還元する。また食品加工場から出る加工残渣は、ある程度分類された有機質排出物資源となり、成分を組み合わせる事により、家畜やペットの飼料として、発酵分解飼料として加工還元ができる。
【００１９】
有機質廃棄物資源を発酵分解するためには、原料を破砕する必要があり、それには、粉砕機で原料を破砕し、機械脱水機により、水分含水率６０〜６５％に調整し、微生物の活動と発酵に適した水分量に水分を絞り取る（絞り水は後処理）。破砕と水分調整した原料を、発酵攪拌機に投入、投入した原料に乳酸発酵分解活性酵素組成物を混合する。乳酸発酵分解活性酵素組成物は水で薄めて使用する。飼料原料に発酵攪拌機で攪拌、発酵の繰り返し、温度３４〜３６℃で２４時間発酵させる。
【００２０】
有機質廃棄物（食材残渣）は形状多様で、又含有する成分も複雑で多様であるから、有機質は微生物活動により腐敗菌などがタンパク質を嫌気的に分解し、アンモニア、アミノ酸、アミン、硫化水素、メルカプトエタノール、などの臭気のある物質を産生するが、このような腐敗細菌やボツリヌス菌などの食中毒菌は、中性〜アルカリ性を好み酸性に弱い。従って、本発明のような乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造方法で生成された乳酸粘液はＰＨ３付近の酸性粘液であるから前述のような腐敗菌等を死滅させることが出来る。有機質廃棄物に、乳酸発酵分解活性酵素組成物を水で薄めて混合すると、乳酸菌、有機酸、アルコールなどの酸性溶液が、分解原料のＰＨが低下することにより、腐敗細菌やボツリヌス菌などの食中毒菌の増殖を抑制し腐敗細菌や中性〜アルカリ性細菌が除菌され、乳酸発酵分解が促進する。
【００２１】
発酵攪拌機で２４時間一次発酵させたら、堆積槽に移し４〜６日間乳酸二次発酵する。堆積槽から出した乳酸発酵分解終了時ＰＨ５〜６の酸性値となる製品となる。乳酸発酵で製造された、発酵飼料は日持がよく保存に適し、アミノ酸や栄養素を多量に含み、化学物質や防腐剤などは一切含まず、安全な発酵飼料であることを特徴とする。発酵完了後、乾燥機で乾燥し、含水率１８〜２２％に乾燥したら増粒機で粒状にし、アミノ酸や栄養素が多量に含む、乳酸発酵飼料を生成した。
【００２２】
有機質廃棄物は、食生活から出る生ゴミ類、産業有機廃棄物、家畜排出物糞尿、漁業廃棄物、下水処理場脱水汚物など種類多様であり、こうした有機質廃棄物を、乳酸発酵分解活性酵素組成物で、悪臭を抑制し悪臭公害なく、有機質発酵肥料に還元する。これをリサイクル資源原料として発酵撹拌機に投入し、水分調整致する。水分調整材として、製品化された有機肥料の戻しコンポストを使用（またモミ殻、米糠、パーク類他も使用できる）し、発酵分解処理する原料に混合、水分含水率６０〜６５％に調整する。次に乳酸発酵分解活性酵素組成物１ｍ３当り２リットルの粘液を３〜５倍量の水で薄めた、粘液を混合し発酵攪拌機で、攪拌発酵の繰り返しで、温度３４〜３６℃で６〜１０時間一次発酵させる。
【００２３】
本発明の乳酸発酵組成物はタンパク質、脂肪、炭水化物、ミネラル、ビタミン、繊維素の六大栄養素を含む、栄賽豊富な発酵食品飼料に還元し、一方では有機質物を、良質な乳酸発酵有機肥料を製造する。乳酸発酵組成物には、アミノ酸、有機酸、酵素などによって無毒化され、吸収されやすくなったミネラル、ビタミン、ホルモン、などが豊富に含まれ、病害虫に阻害されない健康で栄養豊富な作物が収穫出来る。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の乳酸発酵分解活性酵素組成物は廉価な麹を使用するので、廉価に製造することが出来る。しかも、この乳酸発酵分解活性酵素組成物は食材残渣などや家畜風に対して効果的に作用し、臭気を発生する臭気物質は完全に分解し、完全に臭気を撲滅することが出来る。また、発酵によって発生する腐敗細菌やボツリヌス菌などの食中毒菌は、中性〜アルカリ性を好み酸性に弱いので死滅させることができる。食材排出物残渣原料に、乳酸発酵分解活性酵素組成物の薄め液を混合すると、乳酸菌、有機酸、アルコールなどの酸性溶液が、分解原料のＰＨが低下することにより、腐敗細菌やボツリヌス菌などの食中毒菌の増殖を抑制し腐敗細菌や中性〜アルカリ性細菌が除菌され、乳酸発酵分解が促進する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造工程の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造に使用する麹を作成するフロー図である。
【図３】本発明乳酸発酵分解活性酵素組成物に使用する糖化酵素液を製造するフロー図である。
【図４】本発明の乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造工程の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造工程の概略を示すブロック図である。図２は本発明乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造に使用する麹を作成するフロー図である。図３は本発明乳酸発酵分解活性酵素組成物に使用する糖化酵素液を製造するフロー図である。図４は本発明の乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造工程を示すフロー図である。図５は本発明乳酸発酵飼料の製造方法の実施形態を示すフロー図である。図６は本発明乳酸発酵肥料の製造工程を示す実施形態のフロー図である。
【００２７】
有機質排出物を家畜やペットの飼料として、また肥料としての資源有効活用する乳酸発酵分解活性酵素組成物について説明する。
【実施例】
【００２８】
以下の原料及び資材を用意し、先に乳酸発酵分解活性酵素組成物の製造、次の材料と使用量を用意した。
古米              １３．５リットル
麹菌                ０．１０ｇ
水            １００．０リットル
蒸米糠              ８５．０リットル
酒粕              １５．０リットル
酵母                ０．２５リットル
【００２９】
前記乳酸発酵分解活性酵素組成物の実施形態の製造工程を詳細に説明する。
最初、古米を３０Ｋｇ入り玄米一袋分を精米機に投入し、精米機で精米して白米とした。この白米１３．５リットルを良く水洗いして水に４時間潤したのち、水を切り蒸しあげる。蒸し米をほぐしながら広げ放置し、温度３０℃まで低下したら、酵素力化の強い白麹菌０．１０ｇを全体に振り掛け良く揉み混ぜる。これを木箱に入れ、布を８０℃以上の湯に入れ殺菌消毒を兼ねる布を濡らし、この布を軽く絞り水を切る。濡布を木箱に敷きその上に麹菌をまぶした蒸し米を入れ均等にする。その蒸し米の上にまた濡れ布を被せ、この木箱を発酵室に入れる。発酵室内の温度を３０〜４０℃に設定し発酵させる、発酵室内には水入れ容器を用意し室内湿度を５０％にする。発酵１８〜２０時間後に一回揉みはぐし攪拌する。この時点で発酵温度が３３〜３４℃に上昇している場合は、室温調整し発酵温度が上がり過ぎないようにする。約４０〜４５時間で麹カビ、アスペルギルス・オリゼが増殖し、麹が出来上がる。
【００３０】
麹の出来上がり量は、白米１３．５リットル÷０．４５＝３０リットルに増量する。次に麹量の３．３倍量の水１００リットルを加熱した５８〜６０℃の湯にする。この湯に麹を入れ良くかき混ぜる。４〜５時間麹酵素の糖化作用をさせ、麹の酵素はａアミラーゼ、グルコアミラーゼ、トランスグルコシダーゼ、酸性プロテアーゼ、酸性カルボキシペプチダーゼ、など５０種類以上含まれる。蒸し米のデンプン質を分解しブドウ糖や乳糖などを含有する糖化酵素液が生成する。
次にこの糖化液の温度が３０〜３５℃まで低下したのを確認し、酵母液０．０２リットルを混入し良くかき混ぜて、密封蓋をして発酵室に入れ発酵させる。発酵室温度を３０〜３２℃に設定し２４時間嫌気状態で発酵し、アルコールやアミノ酸の酵母バイオ液を製造する。
【００３１】
前工程での酵母バイオ液と同等量１００リットルの米糠を蒸す。これは殺菌の目的もあるが、この米糠が分解されやすくする事と、米糠の栄養素デンプンや糖類ビタミン、マグネシウムやリン酸などミネラルが多く含まれ、麹菌や酵母の餌になり、また有機質分解に使用時、水に溶けやすい事などの効果が得られる。
この蒸した米糠に酒絞り粕を米糠量の０．５％量を混ぜ合わせる。酒粕を使用することにより、雑菌の繁植を抑制しグルタミン酸・乳酸・コハク酸・アミノ酸・酢酸など酸類により殺菌効果が得られる他、酒粕に含むタンパク・脂肪・炭水化物・カルシウム・リン・鉄・ナトリウム・カリウム・マグネシウム・亜鉛・ビタミンＢ１などの栄養素の活用、蒸し米糠と酒粕を混合、さらにアルコールやアミノ酸の酵母バイオ液と混合し良くかき混ぜて、含水率８５〜９５％の粘液状にする。
【００３２】
混合粘液を発酵室に入れ、室温３０〜３５℃に設定し一日一回攪拌し、４〜５日間発酵させ酵母や乳酸など酸類によって原液ＰＨ３付近の乳酸発酵分解活性酵素組成物が合成される。
この製造された乳酸発酵分解活性酵素組成物は分析結果、乳酸菌・クエン酸・乳酸などが合成され、乳酸粘液に生成したことが確認された。
乳酸発酵分解活性酵素組成物
乳酸菌                ２．２×１０８／ｇ
クエン酸              ＜０．１ｇ／１００ｇ
乳酸                  １．６ｇ／１００ｇ
ＰＨ（１０倍希釈液）  ３．９
（日本冷凍食品検査協会、試験方法は、ＢＣＰ加プレートカウント観点平板培養法で乳酸菌を計測、ガラス電極法でＰＨ測定、クエン酸及び乳酸は高速クロマトグラフ法による。）
【図１】
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【図２】
0004646952.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004646952.tif 000005