(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コットンリンターを含む培地素材と水とを混合する工程、および混合物を高温高圧条件下から低圧条件下へ放出する工程を包含する、きのこ栽培用培地の製造方法。
【請求項２】
前記混合物を高温高圧条件下から低圧条件下へ放出する工程が、エキスパンダーを用いて行われる、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記培地素材が、コーンコブ粉砕物、綿実ハルブラン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるヘミセルロース含有素材をさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、きのこ栽培用培地を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、食用きのこは、主として人工のきのこ培養基を用いて屋内で栽培されるようになってきた。人工栽培に用いられる人工のきのこ培養基は、一般に、きのこ栽培を行う生産者によって、オガクズ、米糠、およびフスマなどの培地素材を配合し、水を加えて水分を調整して作製される。しかし、培地素材の配合の際に、粉塵が飛散し、作業環境が悪化するという問題がある。
【０００３】
また、一般に、きのこの人工栽培に用いられる培地素材は吸水性に必ずしも優れず、培養基を作製する際の水分調整が難しいという問題もある。
【０００４】
これらの問題を解決するために、例えば、コーンコブ粉砕物を含む配合物を造粒することにより粉塵の発生を防止した、きのこ人工栽培用培養基材（特開平第5-23049号公報）が提案されている。しかし、この培養基材は、通常円筒状（ペレット状）に成形されるために吸水速度が比較的遅い。従って、培養基の作製を迅速に行い難い。その上、この培養基材は、吸水後に粒状形態を残存しやすい。従って、培養基材をきのこの培養容器に詰めて培養基を作製する際に、余分な空隙を生じる場合がある。培養容器内に培養基材が均一に詰められていないと、きのこの菌糸の生育が不揃いになりやすく、子実体の形成が不均一となりやすい。その結果、きのこの奇形、収量の減少、品質の劣化が生じやすいという問題がある。
【０００５】
以上のことから、作業性およびきのこの生産性により優れた、人工栽培用培地の製造方法が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの要望を満たす培地の製造方法を提供することにより、上記問題を解決することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、培地素材を配合して水を加えて練ることにより得られる混合物を、高温高圧条件下から低圧条件下へ放出することにより、混合物中に含まれた水が瞬時に蒸発して多孔構造が形成されること、そして、このようにして得られる培地がきのこの菌糸の活着および伸長をより促進することを見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成した。
【０００８】
本発明のきのこ栽培用培地の製造方法は、培地素材と水とを混合する工程、および混合物を高温高圧条件下から低圧条件下へ放出する工程を含む。
【０００９】
好ましい実施態様においては、上記混合物を高温高圧条件下から低圧条件下へ放出する工程が、エキスパンダーと呼ばれる装置を用いて行われる。
【００１０】
好ましい実施態様においては、上記培地素材は、コットンリンター、コーンコブ粉砕物、綿実ハルブラン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるヘミセルロース含有素材を含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法は、以下のようにして行われる。
【００１２】
まず、必要な培地素材を混合し、当業者に周知の方法に従って水を加えて練り合わせる。練り合わせた混合物を高温高圧条件下から低圧条件下に放出することにより、混合物中に含まれた水が瞬時に蒸発して多孔構造が形成される。これを、必要に応じて、通常の方法で粉砕してフレーク状に成形することにより、所望の培地が得られる。
【００１３】
本発明の製造方法で使用される培地素材は、代表的には、コットンリンター、コーンコブ粉砕物、綿実ハルブランなどのヘミセルロース含有素材に加えて、米糠、フスマ、大麦粉砕物、ダイズ皮、トウモロコシ糠、ムギ糠、おからなどの従来からきのこ栽培に使用されている栄養剤を含み得る。これらは、それぞれ単独で用いてもよく、あるいは２種以上を混合して用いてもよい。これらの培地素材の混合割合は、特に限定されない。培地素材およびそれらの混合割合は、当業者であれば、栽培するきのこにあわせて適切に選択し得る。
【００１４】
培地の製造過程で添加される水の量は、均一に練り合わせた混合物が得られ、かつ多孔構造が形成されるに十分な量であればよく、特に限定されない。代表的には、混合される培地素材全体の乾燥重量に対して約１重量％から約８重量％の水が添加される。
【００１５】
上記のきのこ栽培用培地の製造は、含水混合物を高温高圧条件下から低圧条件下へ瞬時に放出することができる装置、例えば、エキスパンダーと呼ばれる装置を用いて行われる。エキスパンダーは、一般に家畜飼料の配合に用いられる。例えば、アマンダス・カール社（ドイツ）から購入できる。
【００１６】
本明細書中において、高温高圧条件とは、その後の低圧条件下への放出により、上記の多孔構造を形成し得る条件であればよく、特に限定されない。代表的には、温度約110℃〜約150℃、圧力約20気圧〜約50気圧、好ましくは、温度約120℃〜約135℃、圧力約23気圧〜約30気圧、より好ましくは温度約126℃〜約130℃、圧力約25気圧〜約27気圧である。
【００１７】
培地素材混合物を上記の高温高圧条件にさらす時間は、代表的には約２秒〜約30秒、好ましくは約５秒〜約10秒である。
【００１８】
本明細書中において、低圧条件とは、上記高圧条件より、代表的には約19気圧、好ましくは約23気圧、より好ましくは約25気圧低い気圧条件をいう。低圧条件は、高圧条件より低温、通常は室温である。
【００１９】
高温高圧条件下から低圧条件下へ放出することにより、混合物中に含まれる水が蒸発すると同時に、培地素材の表面および組織にダメージが与えられて吸水性がより高まり得る。また、ヘミセルロース含有素材に含まれるヘミセルロース（特にキシラン）が混合物の表面に抽出され、素材表面に細孔が形成され得る。このような細孔の存在により、きのこの活着および伸長がより促進される。抽出されたヘミセルロースはバインダーとしても作用し、培地の形状を安定化させる。
【００２０】
本発明の方法により得られるきのこ栽培用培地の形状は、通常、薄片状すなわち、フレーク状である。その大きさは特に限定されないが、好ましくは表面積×厚さが平均約１mm2×約１mm〜約170mm2×約３mm、より好ましくは平均約４mm2×約１mm〜約100mm2×約2.5mm、さらにより好ましくは平均約20mm2×約1.0mm程度のフレーク状に成形加工される。
【００２１】
本発明の方法により得られる培地は、多孔構造を有しかつフレーク状の形状を有するために、従来の培地と比較して吸水速度がより速くなり得る。さらに、培地が高温高圧条件にさらされるために、従来の一般的なきのこ培地製造条件では困難であった、サルモネラ菌の殺菌が行われ得る。
【００２２】
本発明の製造方法は、例えば、以下のような装置を組み合わせたプラントを用いて行われる。
【００２３】
このプラントは、図１に示すように、原料タンク１と、原料タンク１の下部に接続されたスクリューフィーダー２と、スクリューフィーダー２に接続された連続ミキサー３と、連続ミキサー３に接続されたエキスパンダー４と、エキスパンダー４に接続されたクラッシャー５とを有する。連続ミキサー３には、スチーム供給管３ａ、水供給管３ｂが接続されている。
【００２４】
エキスパンダー４は、図２に示すように、筒状本体１０の内部に混合、混練用の羽部１１を配設して構成され、本体１０の原料供給側から、順に材料投入部１２、圧縮部１３、加圧部１４、高圧部１５、低圧部１６を有する。連続ミキサー３はエキスパンダー４の材料投入部１２に接続されている。加圧部１４にはスチーム供給管１４ａが接続されている。そして、低圧部１６にはコーンとも呼ばれる排出バルブ１７がエキスパンダー４の排出口を開閉可能に配設されている。
【００２５】
培地素材が原料タンク１に加えられると、培地素材はスクリューフィーダー２で軽く撹拌されながら原料タンク１から連続ミキサー３に送られる。連続ミキサー３では、スチーム供給管３ａおよび水供給管３ｂからそれぞれ水蒸気および水が供給されながら培地素材の混合が行われる。水蒸気および水が添加されて、ほぼ均一に混合された含水混合物は、次いでエキスパンダー４に送られる。
【００２６】
連続ミキサー３からエキスパンダー４内へ送られた含水混合物は、羽部１１で撹拌されながら材料投入部１２側から排出口側へ送られる際に、圧縮部１３、加圧部１４および高圧部１５において水蒸気によって加熱、加圧される。そして、低圧部１６において排出バルブ１７が排出口を開口すると、低圧部１６内の含水混合物にかかる圧力の急激な低下が起こり培地素材混合物中に存在する水分の蒸発が起こるために、混合物が膨張する。膨張した混合物を、必要に応じてクラッシャー５により粉砕することにより、フレーク状の培地が得られる。
【００２７】
例えば、アマンダス・カール社製のエキスパンダーによれば、投入された材料は、約１４０℃までの加熱および約５０気圧までの加圧が可能であり、材料の滞留時間は通常数秒である。
【００２８】
本発明の製造方法により製造された培地に水を加えて、水分を調整することにより、人工栽培用の培養基を容易に作ることができる。これを用いて栽培可能なきのこは、人工栽培できるきのこであれば特に限定されない。栽培可能なきのこの例として、エノキタケ、ヒラタケ、マイタケ、シロタモギダケ、ナメコ、シイタケなどが挙げられる。きのこの培養方法および栽培方法は、当業者に周知であり、従来の方法を使用することができる。
【００２９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明する。しかし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
図１および図２に示すプラントを用いて、以下のようにしてきのこ栽培用培地を得た。
【００３１】
コットンリンター2500kg（50重量％）および栄養剤2500kg（米糠1500kgおよびフスマ1000kg）（50重量％）を、原料タンク１に加えた。培地素材はスクリューフィーダー２で軽く撹拌されながら原料タンク１から連続ミキサー３に送られた。連続ミキサー３では、水供給管３ｂおよびスチーム供給管３ａからそれぞれ水および蒸気を供給しながら培地素材の混合を行った。ここで、添加した水の量は、約75リットル（コットンリンターに対して３重量％）、スチームの量は、約８ｍ3（コットンリンターに対して１重量％）であった。水および蒸気が添加され、そして含水混合物は、次いでエキスパンダー４に送られた。エキスパンダー４の内では、含水混合物は圧力および熱をかけながら練り合わされた。羽部１１の撹拌速度を、混合物の材料投入部１２から低圧部１６までの移動時間が約６秒となるように調節した。エキスパンダーの開口部の大きさを、圧力が1.5気圧、温度約115±5℃となるように調節した。開口部から放出された混合物は、クラッシャー５で平均20mm2×1.5mm程度のフレーク状に分断され、これにより、目的のきのこ栽培用培地が4975kg（収率99.5％）得られた。
【００３２】
得られたきのこ栽培用培地は、軽く固められたフレーク状であり、粉塵を生じなかった。水分含量が少ない状態で固められているため、コンパクトであり輸送に便利であった。
【００３３】
実施例２
実施例１で用いたコットンリンター50重量％および栄養剤（米糠およびフスマ）50重量％の代わりに、コットンリンター50重量％および栄養剤（米糠）50重量％を用いた以外は、エキスパンダーの操作条件を含めて、実施例１と同様にしてきのこ栽培用培地を得た。収率は、99.7％であった。
本実施例で得られたきのこ栽培用培地も、実施例１と同様の優れた培地特性を示した。
【００３４】
実施例３
実施例１で用いたコットンリンター50重量％および栄養剤（米糠およびフスマ）50重量％の代わりに、コットンリンター20重量％、綿実ハルブラン50重量％、および栄養剤30重量％（米糠15重量％およびフスマ15重量％）を用い、水供給管３ｂで添加した水の量が75リットル（コットンリンターに対して３重量％）の代わりに70リットル（コットンリンターに対して７重量％）であったこと以外は、エキスパンダーの操作条件を含めて、実施例１と同様にしてきのこ栽培用培地を得た。収率は、99.3％であった。
本実施例で得られたきのこ栽培用培地も、実施例１の培地と同様の優れた培地特性を示した。
【００３５】
実施例４
実施例１で用いたコットンリンター50重量％および栄養剤（米糠およびフスマ）50重量％の代わりにコットンリンター20重量％、コーンコブ粉砕物50重量％、および栄養剤30重量％（米糠15重量％およびフスマ15重量％）を用い、水供給管３ｂで添加した水の量が75リットル（コットンリンターに対して３重量％）の代わりに70リットル（コットンリンターに対して７重量％）であったこと以外は、エキスパンダーの操作条件を含めて、実施例１と同様にしてきのこ栽培用培地を得た。収率は、99.4％であった。
本実施例で得られたきのこ栽培用培地も、実施例１の培地と同様の優れた培地特性を示した。
【００３６】
実施例５
実施例１で用いたコットンリンター50重量％および栄養剤（米糠およびフスマ）50重量％の代わりにコットンリンター20重量％、綿実ハルブラン20重量％、オガクズ30重量％、および栄養剤30重量％（米糠15重量％およびフスマ15重量％）を用い、水供給管３ｂで添加した水の量が75リットル（コットンリンターに対して３重量％）の代わりに70リットル（コットンリンターに対して７重量％）であったこと以外は、エキスパンダーの操作条件を含めて、実施例１と同様にしてきのこ栽培用培地を得た。収率は、99.5％であった。
本実施例で得られたきのこ栽培用培地も、実施例１の培地と同様の優れた培地特性を示した。
【００３７】
実施例６
実施例１で用いたコットンリンター50重量％および栄養剤（米糠およびフスマ）50重量％の代わりにコーンコブ70重量％、および栄養剤30重量％（米糠15重量％およびフスマ15重量％）を用い、水供給管３ｂで添加した水の量が75リットル（コットンリンターに対して３重量％）の代わりに140リットル（コーンコブに対して４重量％）であったこと以外は、エキスパンダーの操作条件を含めて、実施例１と同様にしてきのこ栽培用培地を得た。収率は、99.9％であった。
本実施例で得られたきのこ栽培用培地も、実施例１の培地と同様の優れた培地特性を示した。
【００３８】
実施例７
（きのこ栽培用培地の評価）
１．サルモネラ菌の検出テスト
本発明の培地にサルモネラ菌が存在しないことを確認するために、以下のように、サルモネラ菌検出用キットである１−２テスト（BioControl Systems, Inc., Bothell, WA, 米国）を用いた。
【００３９】
このテストでは、小さな接種チャンバーと大きな移動性チャンバーとからなる１−２テストユニットを用いる。接種チャンバーと移動性チャンバーとは、小さな開口部により接続されている。移動性チャンバーには、１−２テスト接種直前に多価のＨ抗体（鞭毛の抗体）が添加される。１−２テスト接種で接種チャンバーに試験サンプルが添加される。この試験サンプル内にサルモネラ菌が含まれていると、サルモネラ菌は接種チャンバーから移動性チャンバーへと、開口部を通って移動する。このサルモネラ菌の有する鞭毛がＨ抗体と結合して白いバンドを形成して、サルモネラ菌陽性と判断される。
【００４０】
本実施例の１−２テストの方法は、製造者の使用説明書に従った。概略を述べると、まず、培地サンプル（約25ｇ）について、リン酸緩衝ペプトンＫ（水1000mlに、リン酸カリウム 1.5ｇ、リン酸二水素ナトリウム12水塩 9g、塩化ナトリウム ５ｇ、バクトペプトン 10ｇ、および10％ Tween-80 60mlを加えて作製する）を用い、前増菌培養を行った。前増菌培養液（約10ml）を、H.T.T.培地（水1000mlに、酵母エキス 2g、ペプトン 18ｇ、ブドウ糖 0.5ｇ、マンニット 2.5ｇ、デスオキシコール酸ナトリウム 0.5g、塩化ナトリウム 5.0ｇ、無水チオ硫酸ナトリウム 26ｇ、沈降炭酸カルシウム 25ｇ、ブリリアントグリーン 0.01ｇ、およびヨード液40mlを加えて作製する；ここで、ヨード液は、ヨウ化カリウム ８ｇを40mlの精製水に溶解した後、さらにヨード５ｇを添加して溶解することにより作製し、このうち40mlを使用する）を用いて増菌培養を行った。次いで、得られた増菌培養液（約１ml）を用いて１−２テスト接種を行った。
【００４１】
上記実施例１〜５で得られた培地は、いずれもサルモネラ菌１−２テストに陰性であった。
【００４２】
２．吸水速度
本発明の培地の吸水特性を、以下のように調べた。
【００４３】
容量500mlの容器に水を入れた。水面の表面積は80cm2であった。実施例２で得られたフレーク（フレークＢ）、オガクズ、およびコーンコブの各々20ｇを、上記の水を入れた容器に別々に投入した。それぞれの培地が十分に吸水し、完全に水没する時間（培地より上に水層が見られるまでの時間）を測定した。この時間を、吸水速度とした。結果を、以下の表１に示す。
【００４４】
【表１】
0003798886.tif 000002
【００４５】
表１から明らかなように、本発明の培地であるフレークＢは、従来の培地素材と比較して極めて速やかに水分を吸収し、圧縮前の容量が非常によく復元された。また、フレークＢは、吸水によりフレーク状の形態が速やかに破壊され、均一な培養基を得るために非常に好都合であった。これらのことから、本発明の培地が非常に優れた吸水特性を有することが分かった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の製造方法によって製造される培地は、フレーク状に成形されているために、取り扱いが便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のきのこの栽培用培地の製造方法で用いられるプラントの組立の一例の模式図である。
【図２】  エキスパンダーの構造の模式図である。
【符号の説明】
１  原料タンク
２  スクリューフィーダー
３  連続ミキサー
３ａ  スチーム供給管
３ｂ  水供給管
４  エキスパンダー
５  クラッシャー
１０  エキスパンダー本体
１１  羽部
１２  材料投入部
１３  圧縮部
１４  加圧部
１４ａ  スチーム供給管
１５  高圧部
１６  低圧部
１７  排出バルブ
【図１】
0003798886.tif 000003
【図２】
0003798886.tif 000004