(57)【要約】【課題】家畜の飼育に用いる水の活性度を効率よく高めた家畜の飼育方法、および家畜飼育用の水処理装置を提供すること。【解決手段】家畜を飼育するにあたっては、噴流式の第１超音波発生器２１０により発生させた周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波と、電気式の第２超音波発生器２２０により発生させた超音波とを印加して活性度を高めた処理水を用いる。第２超音波発生器２２０は、単一周波数の超音波を発生させるため、処理水は、複合音波と、１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波とが印加されることになる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴流式の第１超音波発生器により発生させた周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波と、電気式の第２超音波発生器により発生させた超音波と、を印加した処理水を家畜に与えて当該家畜を飼育することを特徴とする家畜の飼育方法。
【請求項２】
前記第２超音波発生器は、前記複合音波より周波数の高い超音波を発生させることを特徴とする請求項１に記載の家畜の飼育方法。
【請求項３】
前記第２超音波発生器は、周波数が２８ｋＨｚ以上の超音波を前記処理水に印加することを特徴とする請求項１または２に記載の家畜の飼育方法。
【請求項４】
前記第２超音波発生器は、周波数が４８ｋＨｚ以上の超音波を前記処理水に印加することを特徴とする請求項３に記載の家畜の飼育方法。
【請求項５】
前記家畜は、肉の生産用であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の家畜の飼育方法。
【請求項６】
周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波を処理対象水に印加する噴流式の第１超音波発生器と、前記処理対象水に超音波を印加する電気式の第２超音波発生器と、を有することを特徴とする家畜飼育用の水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家畜の飼育方法、および家畜飼育用の水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
処理対象水に超音波を印加して活性を高めた活性水を用いて動物を飼育する技術が提案されており、かかる技術によれば、動物の免疫力を高めることができる等の利点がある（特許文献１、２参照）。かかる技術において、特許文献１、２では、可聴域から超音波域にわたってパワーのレベルが略連続した振動を処理水に印加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０５６７７号公報
【特許文献２】特開２００９−２２５７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１、２に記載の技術を実施する場合、噴流式の超音波発生器によって、可聴域から超音波域にわたってパワーのレベルが略連続した振動を発生させる。しかしながら、噴流式の超音波発生器では、超音波域といっても４０ｋＨｚが限界である。従って、周波数の高い超音波を強いパワーで印加することが困難であるため、処理水の活性度を十分に高めることができないという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、家畜の飼育に用いる水の活性度を効率よく高めた家畜の飼育方法、および家畜飼育用の水処理装置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、本発明に係る家畜の飼育方法では、噴流式の第１超音波発生器により発生させた周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波と、電気式の第２超音波発生器により発生させた超音波と、を印加した処理水を家畜に与えて当該家畜を飼育することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る家畜飼育用の水処理装置は、周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波を処理対象水に印加する噴流式の第１超音波発生器と、前記処理対象水に超音波を印加する電気式の第２超音波発生器と、を有することを特徴とする。
【０００８】
超音波を印加した処理水は活性度が高く、水の解離易さが高いため、かかる処理水（活性水）を家畜に与えて飼育すると、成長速度や生存率が向上する。また、本発明では、噴流式の第１超音波発生器により発生させた周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波に加えて、電気式の第２超音波発生器により発生させた高い周波数の超音波も処理水に印加するため、噴流式の第１超音波発生器により発生させた複合音波のみを加えた場合に比較して、処理水の活性度を効率よく高めることができる。すなわち、噴流式の第１超音波発生器は、周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波の発生に適しているが、周波数の高い超音波の発生には不適である。これに対して、電気式の第２超音波発生器は、帯域が狭いが、周波数の高い超音波の発生に適している。このため、噴流式の第１超音波発生器と電気式の第２超音波発生器とを併用すれば、処理水の活性度を効率よく高めることができ、かかる処理水は、家畜の飼育用に適している。
【０００９】
本発明において、前記第２超音波発生器は、前記複合音波より周波数の高い超音波を発生させることが好ましい。噴流式の第１超音波発生器は、周波数の高い超音波の発生には不適であるため、電気式の第２超音波発生器によって、周波数の高い超音波を発生させれば、処理水の活性度を効率よく高めることができる。
【００１０】
本発明において、前記第２超音波発生器は、周波数が２８ｋＨｚ以上の超音波を前記処理水に印加することが好ましい。
【００１１】
本発明において、前記第２超音波発生器は、周波数が４８ｋＨｚ以上の超音波を前記処理水に印加することが好ましい。噴流式の第１超音波発生器により発生させた複合音波に含まれる超音波では、４０ｋＨｚが限界であるが、電気式の第２超音波発生器によれば、周波数が４０ｋＨｚ以上の超音波を処理水に印加することができる。
【００１２】
本発明は、前記家畜が肉の生産用である場合に適用すると効果的である。本発明に係る処理水を家畜に与えると、成長速度や生存率の向上に加えて、肉質の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、噴流式の第１超音波発生器により発生させた周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波に加えて、電気式の第２超音波発生器により発生させた高い周波数の超音波も処理水に印加するため、噴流式の第１超音波発生器により発生させた複合音波のみを加えた場合に比較して、処理水の活性度を効率よく高めることができる。それ故、本発明に係る処理水は、家畜の飼育用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】水の活性度測定装置の基本構成を示す説明図である。
【図２】水の性質の説明である。
【図３】水を活性化する際の処理条件と活性度との関係を示すグラフである。
【図４】複合音波の説明図である。
【図５】本発明に係る処理水（活性水）の製造装置（水処理装置）の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［水の活性度］
図１は、水の活性度測定装置の基本構成を示す説明図である。図２は、水の性質の説明であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、水の解離についての説明図、解離定数の説明図、およびアミノ酸・たんぱく質の脱水縮合反応と加水分解反応の説明図である。
【００１６】
本発明に係る活性水の製造方法、およびかかる活性水を用いた家畜の飼育方法を説明する前に、図１を参照して、「水の活性度」を測定する方法を説明する。図１に示す活性度測定装置１では、電解隔膜２で隔てた第１の電解室３１および第２の電解室３２のうち、第１の電解室３１には陽極板４１を配置する一方、第２の電解室３２には陰極板４２を配置する。また、第１の電解室３１および第２の電解室３２には各々、同一の被測定水５１、５２を同量、貯留させる。次に、直流電源６より夫々の極板４１、４２に一定電流を所定時間通電する。次に、第１の電解室３１および第２の電解室３２の各被測定水５１、５２をよく攪拌した後、水素イオン濃度の検出電極７１、７２を用いて検出装置８により、各被測定水５１、５２の水素イオン濃度を検出する。そして、水素イオン濃度の差を濃度差演算器９により算出し、その値を水の活性度の値とする。
【００１７】
このような方法によれば、水の活性度を容易に測定でき、かつ、かかる方法で求めた活性度は、各生体活動に寄与する効果を高い相関性をもって把握できる。すなわち、生命化学反応は、水の一部が解離していることにより支えられており、本願で定義した「活性度」は、電解のしやすさ（水の解離しやすさ＝解離易度）を示すので、水の生命化学反応と大きな関係を有する。
【００１８】
ここで、水の解離は、図２（ａ）に示すように表され、その際の解離定数は、図２（ｂ）に示すように、温度のみで規定されると理解されている。但し、以下に説明する水処理方法によれば、かかる解離定数を高めたのと同様な挙動を示す。一方、生体反応（新陳代謝）の基本であるアミノ酸・たんぱく質の脱水縮合反応と加水分解反応には、図２（ｃ）に示すように、水がイオンとして関与していることから、水の解離定数が高まれば、その分、生体反応（新陳代謝）が活発化し、家畜の飼育に適しているといえる。また、水の解離定数が高まれば、その分、水酸イオンが増大するので、肉の脂肪と水との結合度合が高まると考えられる。従って、活性度が高い水を用いて肉生産用の家畜を飼育すれば、保存時および調理時における肉からの水分の脱離（ドリップ）が抑えられる。それ故、肉の食感や食味を向上することができる。
【００１９】
［活性水の製造方法］
図３は、水を活性化する際の処理条件と活性度との関係を示すグラフである。図４は、複合音波の説明図である。なお、図３に示す「活性度」とは、図１を参照して説明した第１の電解室３１および第２の電解室３２の水素イオン濃度の差に相当する。
【００２０】
本願発明者は、水に可聴域の音波や超音波を印加する際の条件と水の活性度との関係を種々、検討し、図３に示す結果を得た。図３には、対照として、「複合音波も超音波も印加無し」の条件（原水の活性度）、「複合音波のみ」を印加して超音波を印加しない条件、「１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波のみ」を印加して複合音波を印加しない条件、および「複合音波と１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波」を印加した条件で処理した水の活性度を示してある。
【００２１】
ここで、「音波」とは、超音波域よりも低周波数の可聴域の音波を意味し、「複合音波」とは、図４（ａ）に示すように、超音波域とそれより低い可聴域で複数の周波数の音波が混在している音波のことを意味し、可聴域から超音波域の周波数帯域においてパワー（縦軸）が略連続して変化している。
【００２２】
かかる複合音波は噴流式の第１超音波発生器によって発生させることができる。噴流式の第１超音波発生器は、周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波の発生に適しているが、周波数の高い超音波の発生には不適である。
【００２３】
また、「１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波」は、電気式の第２超音波発生器により発生させることができる。電気式の第２超音波発生器は、帯域が狭いが、周波数の高い超音波の発生に適しており、１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波を発生させることができる。なお、単一周波数の超音波とは、電気式の第２超音波発生器により発生させた超音波に２次や３次の高調波が含まれているように超音波も含む意味である。
【００２４】
図３に示す結果からわかるように、「複合音波も超音波も印加無し」の条件（原水の活性度）では、活性度が０．８であったのに対して、「複合音波のみ」を印加すると、活性度が１．４まで上昇することがわかる。また、「１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波のみ」を印加して複合音波を印加しない場合も、原水に比較して活性度が上昇することがわかる。但し、「１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波のみ」を印加した場合の活性度の最高値は１．４であり、「複合音波のみ」を印加した場合より活性度を高めることは困難であった。
【００２５】
これに対して、本発明を適用した状態、すなわち、「複合音波と１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波」を印加した場合には、「複合音波のみ」を印加した場合や、「１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波のみ」を印加した場合より、水の活性度が高くなることが確認できた。特に、「複合音波と２８ｋＨｚの単一周波数の超音波」を印加した条件、「複合音波と４６ｋＨｚの単一周波数の超音波」を印加した条件、「複合音波と６０ｋＨｚの単一周波数の超音波」を印加した条件、および「複合音波と７０ｋＨｚの単一周波数の超音波」を印加した条件では、活性度が１．８まで向上し、最も高い活性度が得られた。なお、図４（ａ）、（ｂ）には、複合音波に２８ｋＨｚの単一周波数の超音波を印加した様子を一点鎖線Ｕで示してある。
【００２６】
［処理水（活性水）の製造方法］
図５は、本発明に係る処理水（活性水）の製造装置（処理装置）の一例を示す説明図である。図５に示すように、家畜飼育用の水処理装置１００には、処理タンク１１０と、処理タンク１１０に対して原水（処理対象水）を供給する原水供給経路１２０と、処理タンク１１０から処理水を畜舎に供給する処理水供給経路１３０とが設けられている。また、水処理装置１００には、原水供給経路１２０と処理水供給経路１３０とを結ぶバイパス１４０が設けられている。また、原水供給経路１２０には給水バルブ１２１が設けられ、バイパス１４０にはバイパスバルブ１４１が設けられている。処理水供給経路１３０には、送水バルブ１３１、流量計１３２および圧力計１３３が設けられている。なお、原水供給経路１２０の水処理装置１００より上流側や、処理水供給経路１３０の水処理装置１００より下流側にもバルブ（図示せず）が設けられている。
【００２７】
また、処理タンク１１０には、２つの循環経路１５０、１６０が設けられており、循環経路１５０の途中位置に処理水供給経路１３０が接続されている。循環経路１５０にはポンプ１５５が設けられ、循環経路１５０においてポンプ１５５と処理タンク１１０との間には循環バルブ１５１が設けられている。また、循環経路１５０において、処理水供給経路１３０との接続位置と処理タンク１１０との間には循環バルブ１５２が設けられている。
【００２８】
ここで、循環経路１６０の先端（処理タンク１１０への出口）には、噴流式の第１超音波発生器２１０が設けられ、循環経路１６０の途中位置には、バルブ１６１、圧力計１６２およびポンプ１６３が設けられている。噴流式の第１超音波発生器２１０は、ポンプ１６３によって循環経路１６０を流れる水を処理タンク１１０に噴出する際、空気を混在させる。このため、第１超音波発生器２１０から処理タンク１１０に噴出された噴流には、マイクロバブルやナノバブルが含まれており、周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波が発生する。
【００２９】
また、処理タンク１１０の底部には、電気式の第２超音波発生器２２０が配置されており、かかる第２超音波発生器２２０は、供給される電流によって振動する振動子を有している。このため、電気式の第２超音波発生器２２０は、周波数が１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、あるいは２８ｋＨｚの超音波等、１０ｋＨｚ、１５ｋＨｚ、２８ｋＨｚ・・の単一周波数の超音波を発生させることができる。
【００３０】
このため、処理タンク１１０では、噴流式の第１超音波発生器２１０により発生させた周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波と、電気式の第２超音波発生器２２０により発生させた超音波とが印加された処理水が得られ、かかる処理水は、処理水供給経路１３０を介して畜舎に供給される。
【００３１】
本形態の水処理装置１００には制御部１７０が設けられており、制御部１７０は、噴流式の第１超音波発生器２１０に水を供給するポンプ１６３、および第２超音波発生器２２０を制御する。また、制御部１７０が各バルブを制御するように構成されることもあり、この場合、処理タンク１１０への原水の供給や、処理タンク１１０から畜舎への処理水の供給を自動的に行うことができる。
【００３２】
このような水処理装置１００によって複合音波や超音波を印加した処理水は、活性度が高く、水の解離易さが高い。また、本形態では、噴流式の第１超音波発生器２１０により発生させた周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波に加えて、電気式の第２超音波発生器２２０により発生させた高い周波数の超音波も処理水に印加するため、噴流式の第１超音波発生器２１０により発生させた複合音波のみを加えた場合に比較して、処理水の活性度を効率よく高めることができる。すなわち、噴流式の第１超音波発生器２１０は、周波数帯域が可聴域から超音波域の複合音波の発生に適しているが、周波数の高い超音波の発生には不適である。これに対して、電気式の第２超音波発生器２２０は、帯域が狭いが、周波数の高い超音波の発生に適している。このため、噴流式の第１超音波発生器２１０と電気式の第２超音波発生器２２０を併用すれば、処理水の活性度を効率よく高めることができる。
【００３３】
特に、第２超音波発生器２２０は、複合音波より周波数の高い超音波を発生させることが好ましい。噴流式の第１超音波発生器２１０は、周波数の高い超音波の発生には不適であるため、電気式の第２超音波発生器２２０によって、周波数の高い超音波を発生させれば、処理水の活性度を効率よく高めることができる。例えば、図４（ａ）に示す複合音波を採用した場合、第２超音波発生器２２０は、周波数が４８ｋＨｚ以上の超音波を処理水に印加することが好ましい。なお、図４（ｂ）に示す複合音波を採用した場合、第２超音波発生器２２０は、周波数が２８ｋＨｚ以上の超音波を処理水に印加することが好ましい。
【００３４】
［豚の飼育結果］
本発明の効果を検証するために、以下の評価試験を行った。豚を５００頭飼育可能な養豚場を仕切り、１／３を対照区とし、２／３を試験区とした。次に、生後９０日の子豚３２０頭を試験区で飼育し、生後９０日の子豚１６０頭を対照区で飼育した。飼育開始時における平均体重は、試験区の豚が４２．０３ｋｇであり、対象区の豚が４２．７５ｋｇである。
【００３５】
そして、対照区では、図３で用いた原水（水道水）で飼育し、試験区では、図３を参照して説明した処理水（活性水）で飼育した。本形態では、処理水として、図４（ａ）に示す複合音波と、７０ｋＨｚの単一周波数の超音波とを印加した処理水を用いた。
【００３６】
次に、飼育開始から約１００日後、試験区で飼育した豚のうち、３１０頭を出荷し、対象区で飼育した豚のうち、１３５頭を出荷した。また、出荷した、各豚から得られた枝肉の重量を測定した。
【００３７】
かかる評価において、飼育期間終了時点での平均体重は、試験区で１１６．９ｋｇ、対象区で１１４．３ｋｇであった。従って、飼育期間終了時点での平均体重は、対象区より試験区で２．６ｋｇ重い。また、飼育期間中の体重増加量の平均は、対象区より試験区で３．２ｋｇ重く、一日当たりの体重増加量は、対象区より試験区で２４．６ｇ重かった。
【００３８】
飼育期間中の死亡頭数は、試験区で１頭（死亡率＝０．３２％）、対象区で４頭（死亡率＝２．９６％）であった。
【００３９】
得られた枝肉重量の平均は、対象区で７６．９ｋｇ（歩留まり＝６５．８％）、試験区で７４．１ｋｇ（歩留まり＝７４．１％）であった。
【００４０】
次に、試験区で飼育した豚の肉、および対象区で飼育した豚の肉の消費者による評価を行った。具体的には、１０歳以下から７０歳以上の計９２人（男性４０名、女性５２名）の消費者に、豚ロースのスライスを焼いたものを試食してもらい、肉の好みを調査した。味付けは、塩と胡椒である。
【００４１】
その結果、４０歳代以下の消費者で、対象区より試験区の方が好ましいと回答した消費者は４４人、試験区より対象区の方が好ましいと回答した消費者は１８人であった。また、５０歳代以上の消費者で、対象区より試験区の方が好ましいと回答した消費者は２１人、試験区より対象区の方が好ましいと回答した消費者は９人であった。また、試験区の方が好ましいと回答した理由を調査したところ、肉が柔らかいという回答が４６％であった。
【００４２】
このように、本発明に係る処理水（活性水）を用いて飼育した場合、体重増加が大であることから出荷日数を短縮できることになる。また、本発明に係る処理水（活性水）を用いて飼育した場合、体重増加が大で、かつ、枝肉の歩留まりが高いことから、収益性が向上する。しかも、本発明に係る処理水（活性水）を用いて飼育した場合、死亡率が低い点でも、収益性が高いといえる。かかる結果の理由は、本発明に係る処理水（活性水）を用いて飼育した場合、豚の生体反応（新陳代謝）が活発化し、免疫力が高いためと考えられる。
【００４３】
また、本発明に係る処理水（活性水）を用いて飼育した場合、肉質が向上するため、高価に販売できるといえる。かかる結果の理由は、本発明に係る処理水（活性水）を用いて飼育した場合、処理水の解離定数が高い分、水酸イオンが増大するので、肉の脂肪と水との結合度が高く、保存中や調理中、肉に含まれる水分の脱離（ドリップ）が低く抑えられるためと考えられる。
【００４４】
［他の家畜飼育結果］
豚以外の家畜として、牛および鶏の飼育に対しても、本発明に係る処理水（活性水）の効果を検証した。その結果、豚と同様な結果が得られるとともに、試食した際の評価が高かった。その理由としては、本発明に係る処理水（活性水）を用いて飼育すると、肉の脂肪に含まれるオレイン酸の比率が高まったためと考えられる。各種脂肪酸のうち、オレイン酸は融点が１３．４℃であり、他の不飽和脂肪酸（リノール酸＝−５℃、リノレン酸＝−１１℃）に比して融点が高く、飽和脂肪酸（パルミチン酸＝６２℃、ステアリン酸＝６７℃）に比して融点が低い。それ故、食したとき、口の中で適度に溶融するため、美味しいという評価が得られるものと考えられる。
【符号の説明】
【００４５】
１  活性度測定装置
２  電解隔膜
６  直流電源
８  検出装置
９  濃度差演算器
３１  第１の電解室
３２  第２の電解室
４１  陽極板
４２  陰極板
５１、５２  被測定水
７１、７２  検出電極
１００  家畜飼育用の水処理装置
１１０  処理タンク
１２０  原水供給経路
１３０  処理水供給経路
２１０  噴流式の第１超音波発生器
２２０  電気式の第２超音波発生器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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