(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
きのこ栽培の培地材料として使用されるカサ比重０．１５〜０．２５以下に調整したリグニンに富む草質材の粉砕物をカサ比重０．３〜０．７に圧縮、結着して圧着物とし、次いで圧着をほぐしてなる解着物。
【請求項２】
草質材がトウモロコシもしくは大豆の種子をそれらの母植物から採取した残渣、または、そばもしくは落花生の殻よりなる農産廃棄物である請求項１記載の解着物。
【請求項３】
草質材がコーンコブである請求項１記載の解着物。
【請求項４】
圧着物の水分が約１５％以下である請求項１記載の解着物。
【請求項５】
きのこ栽培の培地材料として使用されるリグニンに富む草質材をカサ比重０．１５〜０．２５以下に粉砕し、その粉砕物をカサ比重０．３〜０．７に圧縮、結着して圧着物とし、次いで圧着物をほぐす解着物の製造法。
【請求項６】
草質材圧着物の水分が約１５％以下になるように草質材、その粉砕物または圧着物の水分を調製する請求項５記載の製造法。
【請求項７】
圧縮を５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力で行う請求項５記載の製造法。
【請求項８】
草質材の破砕を切削により行う請求項５記載の製造法。
【請求項９】
切削を回転する平刃とそれに対向するように設けた固定刃を用いて行う請求項８記載の製造法。
【請求項１０】
草質材がコーンコブである請求項５または８記載の製造法。
【請求項１１】
コーンコブを切削して粒度４〜８０メッシュに粉砕し、その粉砕物を圧縮する請求項５、８または１０記載の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はきのこ栽培の培地や飼料、肥料を製造するための発酵用素材として使用されるリグニンに富む草質材を輸送、保存に適し、かつ用に臨んで即席的に培地材料として使用できるようにした圧着物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コーンコブ（玉蜀黍の種子を除いた芯）などのきのこ栽培の培地に用いられる草質材は粉砕した製品をそのまま袋もしくは容器に入れて輸送されることが多いが、輸送の途中で袋や容器が破損して粉砕物が外部にこぼれ出るおそれがある。殊に海外から輸入する場合、容量５００〜１，０００ｋｇの大袋を用いフォークリフトで積載、積降しを行うと袋が破れて全内容物が外部に放出されたり、植物防疫検査に際し、殺虫ガスが中心に回らない危険性があり、海外から輸入する場合などの大量輸送を困難にしている。それで２０〜３０ｋｇの小袋に入れて海上輸送し、消費者に届けられているが、この場合その積載、積降しを人手で行うのでコスト高となる。また、人手を省いて機械力を利用すべく２０〜３０ｋｇ詰の小袋２０〜３０個をまとめて大袋に入れる２段階方式の梱包輸送も行われているが、包装の作業と資材の面でコストが上昇するのみならず、草質材の粉砕物は容積が大きいので物流コストを上昇させている。更にキノコ生産者がこの粉砕物を他の栄養剤と配合の時猛烈な粉塵公害を発しキノコ栽培において大きな支障を来している。
また、コーンコブミールもきのこ栽培の培地素材として用いられているが、吸水性が悪く、水分の調整に長時間を要するので多量の使用が困難である。それで限られた時間内で水分調整を行っているため材料の組成が不安定となり、オガ屑の代替素材として、特に６０％以上使用する場合収量が安定しない。
【０００３】
本発明者により輸送を容易にするためにコーンコブなどの草質材を約１００ｋｇ／ｃｍ2 以上の高圧で圧縮して固結成形する技術が開示されている（特開平４−２１１３０７号）。この技術によれば草質材の容積を約１／５以下に圧縮することができるが、輸送されて来た成形物を培地材料として使用する際には、成形物を先ず粉砕しなければならず、成形と粉砕を離れた別の場所で行うから設備、操作などの面で煩雑であり、コストも高くなる。また飼料用にコーンコブをペレットにした物が出回っているがこれは糠密など添着剤を多量に使用し吸水崩壊時間がかかりすぎることと１０ｍｍ以上の粒子のものが多く、大き過ぎるためキノコ栽培には適さない。更にキノコの栽培条件に必要なカサ比重の重さの問題が解決されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はキノコ栽培や微生物の発酵に適した物性を保ち、キノコ栽培においては一般の培地よりも増収効果を示すリグニンに富む草質材をその容積を縮少した形で輸送し、しかも消費地において粉砕等の工程を必要としないようにできないかと考えた。また混合過程で粉塵が発生しないで水を加えると短時間で崩壊しキノコ生産の作業性を高める草質材成形物の追求を行った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明者は多くの試行錯誤を経て本発明に到達するに至った。
【０００６】
本発明は、きのこ栽培の培地材料として使用されるカサ比重０．１５〜０．２５以下に調整したリグニンに富む草質材の粉砕物をカサ比重０．３〜０．７に圧縮、結着した草質材圧着物およびその製造法に関する。
【０００７】
きのこ栽培の培地材料として用いられる草質材はなるべく農産廃棄物であるのが好ましく、その例としては、コーンコブ、豆殻のようなトウモロコシもしくは大豆の種子をそれらの母植物から採取した残渣、または、そばもしくは落花生の殻などが挙げられる。これらの材料は一般にリグニンに富んでいる。
【０００８】
草質材は圧縮する前に先ずカサ比重０．１５〜０．２５以下に粉砕する。粉砕にはハンマークラッシャーを用いてもよいが、草質材をハンマーで叩いて粉砕するのでその打撃によって粒の表面が硬化して粉砕物の吸水性を損うおそれがあり、たとえばコーンコブの場合はそれが著るしい。これに対し、たとえば、水分１４％以下のコーンコブをロータリーカッターを用い、回転する切削刃を用いて切削的に草質材を粉砕すると、粉砕物表面が硬化しないので、吸水性も保水性もすぐれた粉砕物が得られる。
【０００９】
所望により、草質材を圧縮したのち、粉砕してもよい。コーンコブなどは圧縮成形したのち切削法で粉砕する方が粉砕を容易にする。
【００１０】
粉砕物の好ましい粒度は７〜８０メッシュである。また、その好ましいカサ比重は草質材の種類、含水率や粉砕方法によって異なるが、たとえば、コーンコブをハンマークラッシャーで粉砕した場合約０．２５〜０．４５であり、切削法により粉砕した場合は約０．１５〜０．２５である。なお本発明におけるカサ比重の測定は試料を１０５℃の乾燥機で直接乾燥し１０００ｃｃのメッシュシリンダーに軽く充填し上下の打撃振動を１０回行いこの時の重量を基準にして算出したものである。
【００１１】
粉砕物に含有される水分は約２５％以下、好ましくは１２〜１０％とするのがよい。水分がこれよりも多いと次の工程で圧縮しても時間の経過と共に再び膨張し易い。粉砕物の水分を調整するためには粉砕前の草質材として低水分量のものを用いてもよいが、草質材をそのまま乾燥するよりも破砕物を乾燥する方が通常容易である。乾燥は常法により加熱や乾燥空気を通じて行うことができる。
【００１２】
粉砕物を次いで圧縮して結着、固形化する。圧縮は約６０ｋｇ／ｃｍ2 以上の圧力を加えて行うのがよい。圧力の上限は実用上約４００ｋｇ／ｃｍ2 程度であるが、加圧後の圧着物を粉砕せずに培地材料として使用できる限り更に高い圧力を加えてもよい。６０ｋｇ／ｃｍ2 未満の圧力では吸水性やきのこの増収効率が劣り、また草質材の結着が不充分になり易い。好ましい圧力は１５０〜３００ｋｇ／ｃｍ2 である。また粉砕物を圧縮する時栄養剤活性剤等と混合した場合固形化により栄養物の酸化防止となり更にキノコ生産者のコスト低減や混合の時に発生する粉塵公害の防止となる。
【００１３】
圧着、固形化した粉砕物は袋や容器に入れて輸送することができる。袋としては麻袋、プラスチック袋等を用いることができるが、輸送中の吸湿を避けるためたとえば塩化ビニールのような防湿性のプラスチック製の袋や容器を用いるのが好ましい。また、圧着物を入れた袋内の空気を真空ポンプで脱気し、密封すれば袋の容積を減らし、輸送中の虫害や変質を防ぐこともできる。
【００１４】
袋または容器に入れて消費地に届けられた圧着物は、必要に応じてほぐしたのち、水を加えれば毛管現象により急速に水分を吸収して膨張、崩壊する粉塵を発生させずで他の培地材料と混和することができる。かくして消費地における草質材の粉砕工程が不要となる。実用上１ｍ3 の吸水崩壊時間は３０分から１時間以内が好ましい。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。
実施例１
図１に示す回転する平刃と固定刃を備えたロータリーカッターで水分１２％のコーンコブを破砕してカサ比重０．１８、粒度３〜７０メッシュの破砕物を得た。この破砕物２０ｋｇずつを３ケ、それぞれ水分２０％、１５％および１０％になるように水分を調整したのち、それぞれ金型（巾２０ｃｍ、長さ１１０ｃｍ、高さ５０ｃｍ）に入れて１５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力をかけて柱状に圧縮し、２４時間後の体積により比重を測定し、かつその固結性を判定した。結果は次表のとおりである。
【００１６】
0003871395.tif 000002
【００１７】
上記の試験において、水分２０％の区は動かすと形が崩れるので大袋に直接詰めて移送することが難しく、コンテナーで輸送すれば容積もそれほど縮少していないので輸送費も嵩む。
【００１８】
水分１５％の区はカサ比重０．１８から０．５２まで圧縮でき、固結性は弱いが金型から取り出して直ちに袋に詰めれば充分形状を保つことができた。
水分１０％区はカサ比重０．５８まで圧縮でき、容積も小さく、固結性も充分であった。
【００１９】
実施例２
ハンマークラッシャーを用いてコーンコブを粉砕し、また大豆の茎も同様に粉砕した。それぞれ水分１２％に乾燥したのち、実施例１の金型を用いて５段階の加圧を行い圧縮物の性状を調べた。
加圧前の粉砕物のカサ比重と粒度は次のとおりであった。
【００２０】
0003871395.tif 000003
【００２１】
圧縮物の性状を表１に示す。
【表１】
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【００２２】
上記の結果から、コーンコブは大豆の茎よりも固結しやすく、また同じ圧力の下ではコーンコブは大豆の茎よりもカサ比重が大きくなることが判る。
【００２３】
実施例１におけるコーンコブの粉砕は切削方式であるが、実施例２ではハンマークラッシャーで粉砕したので、粉砕物のカサ比重は０．３５で重く、また圧縮物も崩れやすい傾向がある。
【００２４】
実施例１および２から判るように、１０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧の場合は加圧前にくらべてカサ比重がほとんど変化しないが、５０ｋｇ／ｃｍ2 以上になると急速に容積が縮小する。容積が縮小すれば輸送費を削減できるが、圧縮物の形が崩れるようでは、輸送に際して先ず小袋に入れ、それをさらに大袋に入れるなど煩雑な工程が必要となる。しかしながら、１００ｋｇ／ｃｍ2 以上に加圧すれば移送しても崩れ難い程度に固結した圧縮物が得られるのでそのまま大袋に入れて輸送することができる。
【００２５】
実施例３
各６００ｃｃの水を入れた容量１，０００ｃｃのビーカー４個を用意した。
実施例１と実施例２におけるコーンコブの粉砕物およびその１５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力をかけた圧着物をほぐして解着し、それぞれ６０ｇを各ビーカーの水の面上に加え、水上に浮かんだ解着物がその上部まで全部吸水するまでの時間を測定した。結果は次表のとおりである。
【００２６】
0003871395.tif 000005
【００２７】
上記から明かなように、圧着物をほぐした解着物は加圧前の粉砕物よりも吸水性が一段と向上している。特に実施例１の切削粉砕によるものは実施例２のクラッシャー粉砕のものよりも著るしく吸水時間が短縮されている。
【００２８】
実施例４
１．カサ比重０．２１、粒の大きさ５ｍｍ以下に調整したトウモロコシの芯の粉砕物をスクリュー形の押出圧縮機によつて直径８ｍｍ、カサ比重０．５８にペレット状に圧縮成形を行い水分８％に乾燥した物（Ａ）、および市販されているカサ比重０．４６、直径１０ｍｍの飼料用ペレツト（Ｂ）について、吸水崩壊実験を行った結果は次のとおりである。
【００２９】
なお吸水崩壊時間の基準は培地水分である６５％を基準とする為飼料１ｋｇに対して水１．５ｋｇを加えて調整完了までの時間を基準とした。
【００３０】
0003871395.tif 000006
【００３１】
上記結果からＡ区において圧縮前のカサ比重０．２１の材料を粉砕加工した物が圧縮成形後の加水崩壊によってカサ比重が変化しないことがわかる。なお、この場合のカサ比重は１ｋｇのペレットに１．５ｋｇの水を加え、攪拌して５分後に床に薄く拡げ３日間天日乾燥し、水分を１２％にしたものを１０００ｃｃのメスシリンダーに軽く充填し、上下の打撃振動を１０回行ない、この時の重量を基準にして算出した。
【００３２】
吸水調整時間を多く要した場合、材料それ自体が水分によって発酵して変質してしまうため栽培が困難でありまた作業時間が延長してしまうため栽培者は利用できない。
【００３３】
２．次にＡの試料およびＢの試料を主体にしてカサ比重０．３５、粒の大きさ７ｍｍ以下の粉砕物で加工したペレットを（Ｃ）としてカサ比重０．２３、粒の大きさ１２ｍｍ以下に調整した粉砕物で加工したペレット（Ｄ）として、また標準区として一般的なオガ屑栽培を（Ｅ）として、次の様なエノキ茸の栽培試験を行った。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのコーンコブのペレットを使用し１０００ｃｃのポリエチレンビンにおいて１２０本ずつ一般慣行栽培に従いコーンコブペレット１２０g 、米ヌカ８０ｇ、高粱２０ｇ、乾オカラ１０ｇ、炭粉６〜８０メッシュ５g 、貝殻粉５g を混合、充填し水分６５％に調整した後１２０℃の高圧殺菌釜によつて４時間殺菌消毒の後除冷してエノキ茸の菌を植え５０〜６０日後に収穫を行った結果は次のとおりである。（平均収量）
【００３４】
0003871395.tif 000007
【００３５】
以上の結果から水分調整後カサ比重０．２５以下、粒度５ｍｍ以下（９５％以上）の条件を充たすＡだけが品質および収量において飛び抜けた成績を示した。
【００３６】
実施例５
水分１２％、カサ比重０．１８、粒の大きさ５ｍｍ以下に平切の切削粉砕によって調整したコーンコブを５０％、モミガラの粉砕物２５％、米ヌカ２０％およぴ草木灰５％を混合し、１ｃｍ2 当たり２５０ｋｇの圧力を加え長さ３５ｃｍ、幅１７ｃｍ、厚さ９ｃｍ、重さ３．５ｋｇ比重６．５のブロック状の固形物を立型プレス機によつて製造した。
【００３７】
その試料１ケを５．３ｋｇの水の中に入れ混合機で攪拌したら瞬時に崩壊した。また、６５％の水分に混合調整するまでの時間を測定したら２分３０秒の短時間で調整することが出来た。更に１ロット分１００ケ（３５０ｋｇ）を混合機の中に入れ所定の水分６５％にするため１時間に渡り水道水を加えた後３０分間の攪拌作業によって水分調整が完了した。粉塵に対する問題は一切発生しなかった。また、崩壊のために機械に余分の負担がかかることもなかった。
【００３８】
実施例６
水分１２％のコーンコブを８ｍｍの網目スクリーンを具えたクラッシャーで粉砕したのち、５ｍｍの網目スクリーンを具えた切削式粉砕機で粉砕した物（Ａ）。
Ａを３２０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力によって圧縮しカサ比重０．６５の成形物にし、次いで加水崩壊させた物（Ｂ）。
市販品中最も良いと言われる、ハンマークラッシャー方式で製造されたカサ比重０．２４の製品（Ｃ）。
同じく余り良くないと言われる、ハンマークラッシャー方式で製造されたカサ比重０．３４の製品（Ｄ）。
【００３９】
上記Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤを培地基材として用いエノキ茸の栽培試験を行った。
栽培方法は一般的な慣行に従って、容量８５０ｃｃのポリエチレン瓶２，０００本を用い、１本当りコーンコブ１００ｇ、米ヌカ７０ｇ、オカラ（乾）１０ｇ、フスマ１０ｇ、海草粉末１０ｇを混合、充填し、水分を６６％に調整し、低圧釜を用いて９８℃の蒸気殺菌を行ったのち、植菌、培養３０日間を経て総生育期間６０日で収穫した。栽培は３回に渡って行った。結果は次のとおりである。
【００４０】
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【００４１】
以上の結果から、本発明により粉砕後圧縮加工した（Ｂ）のみが収量が大巾に増加し、なおかつ水分調整に要する時間も短く、粉塵の発生も少なく、製品の品質も秀れていることが明らかである。なお、クラッシャーで粉砕し、カサ比重の重いＤはキノコ栽培に適さない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、きのこ栽培に用いられるリグニンに富む草質材を集荷地で粉砕、圧縮、固形化して輸送し、消費地では粉砕せずに栽地材料として用いることができるので輸送や加工の費用が大巾に節減される。粉塵公害を防止することが出来る。
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で用いたロータリーカッターの斜視図である。
【符号の説明】
１……回転刃
２……固定刃
３……スクリーン
【図１】
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