(57)【要約】【課題】組成成分が硫酸根を持たず、しかも組成成分が動植物にとって吸収し易い形態で含有され、速やかな肥料効果・土壌改良効果、又は優れた健康増進効果を発揮する、乳酸処理組成物を提供する。【解決手段】肥料、飼料、食品もしくは土壌改良材またはこれらの原材料に、乳酸液を添加し、肥料等もしくはこれらの原材料の組成成分と乳酸液とを反応させることにより、原材料の組成成分の一部もしくは全部を水溶化させて成る。このような乳酸処理組成物から成る肥料や土壌改良剤は、硫酸根による弊害を生じさせることがなく、しかも水溶性の成分を多く含むので、肥料効果や土壌改良効果を速やかに発揮させることができる。また、このような乳酸処理組成物から成る食品や飼料は、ミネラル分等の栄養成分が体内に吸収されやすい形態で含有され、優れた健康増進効果を発揮させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
肥料、飼料、食品もしくは土壌改良材の原材料に、乳酸液を添加し、原材料の組成成分と反応させることにより、原材料の組成成分の一部もしくは全部を水溶化させて成る、
乳酸処理組成物。
【請求項２】
肥料、飼料、食品もしくは土壌改良材に、乳酸液を添加し、肥料、飼料、食品もしくは土壌改良材の組成成分と反応させることにより、組成成分の一部もしくは全部を水溶化させて成る、
請求項１記載の乳酸処理組成物。
【請求項３】
リン鉱石もしくは塩化カリに乳酸液を加えて、反応させて成る、
請求項１記載の乳酸処理組成物。
【請求項４】
有機肥料に、乳酸液を添加し、窒素、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウム、その他の組成成分の一部もしくは全部を水溶化させて成る、
請求項２記載の乳酸処理組成物。
【請求項５】
炭酸カルシウムを主成分とする土壌改良材に、乳酸液を添加し、乳酸カルシウムを生成して成る、
請求項２記載の乳酸処理組成物。
【請求項６】
卵殻に、乳酸液を添加し、卵殻を組成する炭酸カルシウムと乳酸液とを反応させることにより、乳酸カルシウムを生成して成る、
請求項１記載の乳酸処理組成物。
【請求項７】
前記乳酸液が、卵殻中のカルシウム含量１分子に対して、１分子以上の乳酸を含む溶液から成る、
請求項６記載の乳酸処理組成物。
【請求項８】
前記乳酸液が、廃乳酸液であって、
醗酵乳酸を濃縮し、脱水縮合したときに排出される凝縮水である２０〜７０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液である、
請求項１もしくは２記載の乳酸処理組成物。
【請求項９】
前記乳酸液が、有機物に乳酸菌を添加して醗酵させることによりポリ乳酸を生成する過程で生じた廃乳酸液であって、
醗酵乳酸を濃縮し、脱水縮合した後、反応蒸発したときに排出される凝縮水である７０〜９０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液である、
請求項１もしくは２記載の乳酸処理組成物。
【請求項１０】
前記乳酸液が、有機物に乳酸菌を添加して醗酵させることによりポリ乳酸を生成する過程で生じた残ラクチドを可溶化した、９０％以上の濃度の再生乳酸液の原液もしくはその希釈液である、
請求項１もしくは２記載の乳酸処理組成物。
【請求項１１】
前記肥料が、魚のソリューブルあるいはコーンスティープリカーから成る有機肥料で、乳酸液を添加し、これらの有機肥料の組成成分と反応させることにより、その組成成分の一部もしくは全部が水溶化されている、
請求項２記載の乳酸処理組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肥料、飼料、食品あるいは土壌改良材として使用可能な乳酸処理組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機肥料は、有機物資材を例えば醗酵処理するなどして製造される。有機肥料は、土壌微生物を活性化し、土壌の保水性や団粒性などの物理性を良好な状態に保つことができる。化学肥料は、化学的あるいは工業的に生産された窒素、リン酸、カリウムを始めとする肥効性成分を適宜に配合して成る。窒素肥料成分、リン酸肥料成分、及びカリ肥料成分は、通常、いずれも工業副産物や鉱石を硫酸処理して製造される。例えば、窒素肥料としては、工業用に使用した硫酸やアンモニアの残存物を硫酸アンモニアとして回収する回収硫安や、コークス製造や重油脱硫の際に生成するアンモニアを硫酸に吸収して得られる副成硫安が用いられる。リン酸肥料としては、例えばリン鉱石に硫酸を加えて混合、反応、熟成した過リン酸石灰などが用いられる。加里肥料としては、塩化カリを硫酸あるいは硫安で処理した硫酸カリが用いられる。更に、蛇紋岩粉末に硫酸を加えて得られる硫酸苦土などもある。
【０００３】
畜産あるいは水産分野で用いられる飼料は、有機物にミネラル分を混入したものなどから成り、また土壌改良材は、土壌を植物の栽培育成に適したものに改良する無機質及びもしくは有機質の資材から成る。
そして、肥料、特に有機肥料は、飼料及び土壌改良材としても機能するものが多い。
また、近年、日常生活で不足しやすいミネラル分等の栄養素を配合した栄養補助食品や健康食品等の食品が広く摂取されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、有機肥料は、含まれている肥効性成分が比較的難溶化しており、遅効性であるために植物の例えば促成栽培にはあまり適さない。
一方、化学肥料は、少量で即効的に効力を発揮し、促成栽培に適する反面、多用すると土壌障害を生じることがある。特に、上記したように硫酸を用いて製造された化学肥料は、圃場に施用すると、硫酸根が土壌に残ってｐＨが低下する。このため、圃場によってはこの種の化学肥料の使用を避けたいことがある。また、水稲の場合には、硫酸根が還元的条件下で硫化水素となり、根に障害を与えることがある。
【０００５】
本発明の目的は、組成成分が硫酸根を持たず、しかも組成成分が植物にとって吸収し易い形態で含有され、肥料効果や土壌改良効果を比較的速やかに発揮する乳酸処理組成物、あるいは、栄養成分が体内に吸収されやすい形態で含有され、優れた健康増進効果を発揮する乳酸処理組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、請求項１に係る本発明は、肥料、飼料、食品もしくは土壌改良材の原材料に、乳酸液を添加し、原材料の組成成分と反応させることにより、原材料の組成成分の一部もしくは全部を水溶化させて成る、点に特徴がある。
また、請求項２に係る本発明は、肥料、飼料、食品もしくは土壌改良材に、乳酸液を添加し、肥料、飼料、食品もしくは土壌改良材の組成成分と反応させることにより、組成成分の一部もしくは全部を水溶化させて成る、点に特徴がある。
【０００７】
肥料、飼料もしくは土壌改良材の原材料としては、リン鉱石や塩化カリあるいは蛇紋岩や炭酸カルシウムなど、従来、硫酸を添加して製造される化学肥料や土壌改良材の原材料、または飼料や土壌改良材の原材料として用いられる卵殻などが挙げられる。また、上記食品の原材料としては、通常の食品材料のほか、前記卵殻やカニガラ、米ぬかなどの食品循環資源を利用することができる。
また、肥料等の原材料に乳酸液を添加するのではなく、製造された肥料等に乳酸液を添加するようにしても良い。この場合には、例えば有機肥料に乳酸液を添加することにより、窒素、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウム、その他の組成成分の一部もしくは全部が水溶化される。
有機肥料には、堆肥のほか、例えば、粘性の高い、魚のソリューブルあるいはコーンスティープリカーといった液肥をも含む。
【０００８】
また、炭酸カルシウムを主成分とする土壌改良材に、乳酸液を添加することにより、乳酸カルシウムが生成される。
炭酸カルシウムを主成分とする飼料あるいは土壌改良材としては、卵殻が挙げられる。卵殻に対して乳酸液を添加する場合、乳酸液の添加量は、卵殻中のカルシウム含量１分子に対して、１分子以上の乳酸を含む溶液であるのが望ましい。また、該卵殻に乳酸液を添加してなる乳酸処理組成物をカプセルや錠剤、あるいは粉末状にして栄養補助食品等として利用することもできる。
【０００９】
乳酸は、食品添加剤として各種飲食物の製造や医薬品あるいは化粧品などの化学原料として利用されている。またそのポリマーであるポリ乳酸は、生分解性の高分子化合物であり、近年、種々のプラスチック素材としての需要が高まっている。
乳酸液は、醗酵乳酸からポリ乳酸を製造する過程で排出される廃乳酸液を利用することができる。勿論、工業的原料としての乳酸そのものであっても良い。
廃乳酸液の場合、例えば、醗酵乳酸を濃縮し、脱水縮合したときに排出される凝縮水である２０〜７０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液や、その後のポリ乳酸を開環重合する過程で排出される７０〜９０％濃度の廃乳酸液の原液もしくはその希釈液でも良い。また、ポリ乳酸を生成する過程で生じた残ラクチドを可溶化させることにより生成した９０％以上の濃度の再生乳酸液の原液もしくはその希釈液であっても良い。
なお、本発明資材の乳酸の添加量は、対象となる試料の組成成分などを考慮して適宜定められる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、上記乳酸処理組成物から成る肥料や土壌改良剤は、組成成分が硫酸根を持たないことから硫酸根による弊害を生じさせることがなく、しかも水溶性の成分を多く含むので、肥料効果や土壌改良効果を速やかに発揮させることができる。また、上記乳酸処理組成物から成る食品や飼料は、ミネラル分等の栄養成分を体内に吸収されやすい形態で含有するため、優れた健康増進効果を発揮させることができる。
請求項２記載の発明によれば、肥料等の組成成分が水溶性に変化したものを多く含むので、肥料や飼料、食品あるいは土壌改良材としての機能を向上させることができる。しかも、水溶性成分を乳酸との反応によって引き出すことができることから、本発明は、乳酸を利用した有機質の液肥の製造にも貢献することができる。特に、粘性の高い液肥は、その粘性を低下させることができるため、取扱いを容易にすることができる。
【００１１】
また、特に請求項６記載の発明によれば、水溶性で多孔質の乳酸カルシウムを多量に得ることができるばかりでなく、産業廃棄物としての卵殻を有効利用できる。
更に、請求項８から１０によれば、従来、廃棄されていた廃乳酸、あるいは残ラクチドを可溶化した再生乳酸を経済的に有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を実施例に基づいて詳説する。
本発明者は、次の試料１から試料８に所定濃度の乳酸液を所定量添加して反応させることにより、本発明に係る乳酸処理資材である資材１から資材１１を得た。
【００１３】
試料１は、かつお節煮かす、家禽加工糞、うずら成体、うずら卵、米ぬか、カニガラ、コンブ粕、及び植物粕に微生物を添加して醗酵させた堆肥である。試料２は、家禽加工糞、うずら成体、うずら卵、かつお節煮かす、米ぬか、カニガラ、及び植物粕類に微生物を添加して醗酵させた後、乾燥して粉状にした堆肥である。試料３は、ペルーグアノ（海鳥のフン）を主成分とする肥料である。試料４は、ブロイラー鶏ふんの焼成灰を主成分とする肥料である。試料５は、パームアッシュ、貝化石を主成分とする化成肥料である。試料６は、豚骨灰を主成分とする肥料である。試料７は、ブルーサイトを主成分とする水酸化苦土肥料である。試料８は、ゼオライト鉱物を主成分とする土壌改良材である。
したがって、試料１から８は、いずれも既存の肥料あるいは飼料、または土壌改良材である。
【００１４】
資材１は、１０ｇの試料１に２５％濃度の乳酸液２０ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材２は、６０ｇの試料２に８７％濃度の乳酸液３０ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材３は、３０ｇの試料３に８７％濃度の乳酸液１５ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材４は、６０ｇの試料３に２５％濃度の乳酸液６０ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材５は、１００ｇの試料５に２５％濃度の乳酸液２００ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材６は、１００ｇの試料４に８７％濃度の乳酸液２００ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材７は、１００ｇの試料４に２５％濃度の乳酸液２００ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材８は、１００ｇの試料６に２５％濃度の乳酸液２００ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材９は、１００ｇの試料７に８７％濃度の乳酸液３１５ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材１０は、２ｇの試料８に８７％濃度の乳酸液４ｃｃを添加して得られた反応性生物である。資材１１は、２ｇの試料８に２５％濃度の乳酸液１３．９２ｃｃを添加して得られた反応性生物である。
【００１５】
これらの資材１から資材１１について、主要な組成成分と、乳酸液添加前後における各組成成分中の水溶性成分の割合の変化及びｐＨの変化を、表１から表３に示す。なお、表１から表３は、大きさの関係で一つの表を上下方向に分断して示したもので、表１はいわば表１−１に、表２はいわば表１−２に、表３はいわば表１−３にそれぞれ相当し、本来、連続するものである。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
【表２】
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【００１８】
【表３】
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【００１９】
なお、表中、--は、検出困難あるいは不能または検出限界値以下であった場合を示す。
また、これらの測定は、平成１７年５月２６日から平成１７年６月８日にわたり、それぞれの試料に所定濃度の乳酸液を添加した後、風乾後に反応前後の水溶性成分その他の測定を、日立製作所製自動化学分析装置によって行った。
【００２０】
表１から表３によれば、次のことが解る。
先ず、資材１の場合、リン、マグネシウム、カルシウムについて、水溶性成分量が３倍から５倍に上昇している。資材２の場合、窒素、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウムのいずれについても水溶性成分量が上昇し、リンについては約６倍の上昇値を示している。試料３を用いた資材３と４の場合、マグネシウムの水溶性成分量は約８０倍にまで達している。同じような傾向は、試料４、５及び７を用いた資材４、５、６、及び７に見られる。また、資材６や９の場合、鉄やマンガン、銅、亜鉛といったミネラル分についても、試料の段階では０．０を示していたのに対して、測定可能な２桁の値になっている。資材１０，１１についても、鉄やマンガン、亜鉛について水溶性成分の量が上昇している。
【００２１】
このように、本発明は、既存の有機肥料や飼料あるいは土壌改良材に乳酸液を添加するだけで、組成成分中の水溶性成分の量が飛躍的に増大する。
また、試料４や試料５あるいは試料７のようなアルカリ資材については、本資材に転換することで、酸性の資材にすることができる。
【００２２】
次に、試料９として卵殻を用い、これに所定濃度の乳酸液を所定量添加して反応させることにより、本発明に係る乳酸処理資材である資材１２から資材１９を得た。資材１６と１７では、試料として卵殻を粉砕したものを用いた。得られた資材１２から１９は、いずれも多孔質の乳酸カルシウム資材であった。
資材１から１１の場合と同様に、資材１２から１９について、その主要な組成成分と、乳酸液添加前後における各組成成分中の水溶性成分の割合の変化及びｐＨの変化を、表４に示す。
【００２３】
【表４】
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【００２４】
この表４から、本発明に係る資材１２から１７にあっては、カルシウムの水溶性成分量が卵殻試料に比べて１８０倍〜３００倍近くまで上昇しているのが解る。卵殻を粉砕したものとそうでないものとの差はほとんどない。
マグネシウムについても水溶性成分量が１００倍程度上昇している。
また、ｐＨもややアルカリから酸性に近い中性域に変化している。
【００２５】
本実施例では、添加される乳酸の量は、試料に含まれるカルシウムと添加乳酸とがモル比で約１：２になるように調整した。乳酸量が一定であるにもかかわらず、乳酸濃度が異なることで、水溶性成分（乳酸カルシウム）の量が異なる。このことは、乳酸濃度によって水和反応の程度が異なるものであることを示す。表２に見られるように、濃度の高い（８７％）ものにあっては、粘性が高いために卵殻の組成成分である炭酸カルシウムとの反応が粘性の低い２５％のものよりも少なく、したがって、生成される乳酸カルシウムの量も少ない。水溶性石灰の割合が最も高くなる２５％濃度で反応させたもの（資材１５）は、反応後の水分含量が６５％と高く、塊を形成するために十分な乾燥を必要とする。
粉砕をした卵殻は反応が均一で早く、一方粉砕をしていないものは、乳酸液との接触面積が少ないため、８７％液、６０％液では白い部分と黄色い部分とに分かれた。４０％では均一に反応し、黄色の部分が認められず、発泡のため非常に空隙があり、乾燥にも向いていた。
【００２６】
このように、乳酸カルシウムの製造においては、乳酸濃度を低くした方が反応性がよくなるが、その反面、水分が多くなると反応後の乾燥工程に要するコストが増大する。そこで、乳酸液の濃度を４０％に調整し、卵殻中のカルシウムと乳酸のモル比を１０：１から１：３まで段階的に変化させ、反応モル比による水溶性成分量とｐＨの変化を調べた。その結果、表５及び図１に示すように、水溶性石灰の量は乳酸カルシウムの理論値である１：２の付近で最も高くなっていることが確認された。
【００２７】
【表５】
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【００２８】
本発明において、乳酸液が添加される対象物には、種々の肥料、飼料、食品あるいは土壌改良材が含まれるが、例えば、魚のソリュブルやコーンスティープリカーといった、希釈して液肥として採用可能な濃縮エキスも含まれる。魚のソリューブルは、イワシ、マグロあるいはかつおといった魚を加工した後の残滓から骨などの固形分と魚油を取り除いたものの濃縮エキスである。また、コーンスティープリカーは、とうもろこしから澱粉とオイルを採取する際に、とうもろこしを予め浸漬しておく浸漬液を濃縮したものである。いずれも極めて粘性が高いために、ねばつき、ハンドリングが容易でない。こうした粘性の高い液肥に乳酸液を添加することによって得られた本発明に係る乳酸処理組成物は、たんぱく質が水溶化されるため粘性が低下し、取扱いが容易となる利点を有する。
【００２９】
本発明に係る乳酸処理資材は、乳酸酸性であるために、中和剤として醗酵中の堆肥への添加剤としても使用できる。醗酵中に発生するアンモニアによる悪臭を抑制する作用がある。また、乳酸カルシウムにあっては、堆肥、ボカシの醗酵菌の活力の向上にも役立つことが期待できる。更に、乳酸は、有機酸代謝亢進作用を醗酵中の堆肥に発揮して分解、生合成の面でもシナジー効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】卵殻と乳酸液（４０％濃度）の反応モル比による水溶性石灰量及びｐＨの変化を示すグラフ。
【図１】
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