平成２０年度循環型社会形成推進研究事業 中間評価ヒアリング

平成20年11月4日＠経済産業省別館

K2070

水熱反応による有機性循環資源の高品位液状飼料化

豚の食事：☆固形分①に対し、水分③を摂取★対象物は多様。しかし・・・・

乾燥飼料

水熱反応
高品位液状飼料化（２００℃以下）

乾燥飼料

乾燥飼料の
水溶き飼料

水溶き飼料

有機性循環資源１
液状飼料

エコフィード

有機性循環資源２
液状飼料

バイプロ

豊橋技術科学大学 工学教育国際協力研究ｾﾝﾀｰ 准教授 大門裕之
Tel/Fax : 0532-44-6937, Email : daimon@icceed.tut.ac.jp(1/16)

Recycling organic resources are into high grade
liquid fodder by hydrothermal reaction

Diet of pigs：☆Solid phase : Liquid phase = 1 : 3★Various sources of fodder

Dried fodder

Hydrothermal
reaction

Changing to high grade liquid fodder（Within 200℃）

Dried fodder

Dissolved intowith thewater.

Bio-products

Recycling organic
resources1

Dissolved
fodderLiquid fodder

EcofeedLiquid fodder

Recycling organic
resources2

高品位液状飼料化が社会に与える効果
温室効果ガス排出量削減

持続的養豚経営の実現

循環型社会の構築

穀物

食品系廃棄物予想される世界の動向

食品リサイクル法

食料問題
気候変動による不作
バイオエタノール製造

飼料自給率の向上

ﾊﾞｲｵﾏｽ利活用の促進

安定供給への不安
高品位液状飼料化

低い有効利用率
高含水廃棄物

資源の有効利用の必要性(2/16)

Impacts of high grade liquid fodder to society
Reducing green house effect gas emissions
Sustainable feedstock(pig) management
achieve

Sustainable society
creategrain

Food waste

Global trend

Food recycling low

Food issues
Bad harvest
Fodder self-sufficiency
due to climate change increase

Utilization of biomass
promoteLow utilization rate
High water content wastes

Production bioethanol

Wetable of fodder supply

Importance of utilize resources.

Changing to high grade liquid fodder期待できる社会的効果と技術革新～目的～～期待できる社会的効果～

原料1① 循環型社会の構築
廃棄物の有効利用
食品リサイクル法の推進
家畜糞尿排出量の低減② 国内養豚業の活性化
飼料自給率の向上
ブランド食品の製造～期待できる技術革新～

対象物
原料2
原料3

既存技術
(乳酸発酵法など)

原料の対象範囲拡大

原料1
原料2
原料3
原料4

原料5

本申請技術
(水熱処理法)…

③ イノベーションの創出
地域の活性化
エコライフの啓発【本研究の目的】
水熱処理優位性の検証
液状飼料の高付加価値化
ネットワークの構築およびFS調査① 処理コストの低減
乾燥・後処理が不要
糞尿排出量の低減② 飼料の高品質化
肉質向上
飼料効率の改善
肥育期間の短縮化
鼻炎等疾病減少
臭気軽減～水熱反応による技術革新～★ 原料品目の拡大★ 消化吸収率の向上★ リンの有効利用★ 滅菌効果★ 品質の安定化★ 牛の飼料化

Expected social effects and technological innovation ～Purpose～～Expected social effect～① Construction of a
Recycling-based Society～Expected technological innovation～

ObjectRaw material1

Existing technique(lactic fermentation
method and others)

Raw material2
Raw material3

Utilization of the waste
Promotion of the Food Recycling Law
Reduction of the domestic animal feces andurine discharge

Expand the target ofraw materials

processing cost
Drying and postprocessing areunnecessary
Reduction of the feces and urine
discharge② Enhancing quality of
feed② Activation of the domestichog raising business
Improvement of self-supplied feed rate
Production of the brand food

Raw material1③ Creation of the innovation

Raw material3

Raw material2

Raw material4
Raw material5…

Invigorating local communities
Enlightenment of the eco-life① Reduction of theTechnology
application(hydrothermal
treatment method)【Purpose of this research】
Inspection of the superiority of hydrothermal
treatmentIncrease added value of the liquid feedNetwork construction and FS investigation

Improvement of meat quality
Improvement of the feed efficiency ratio
Shortening the fattening period
Decrease nasal inflammation andother illness
Reduce bad smell～Technological innovation
by hydrothermal reaction～★ Expansion of the raw
materials item
★ Improvement of thedigestion absorption rate
★ Utilization of phosphorus★ Sterilization effect★ Stabilization of the quality★ Provide feed for cow

事業の概要と連携機関
水熱反応を用いた
液状飼料製造技術の開発

飼料価値の評価

液状飼料データベース作成【資源再生ネット】

各種廃棄物による
可溶化実験のデータ取得【豊橋技大・小桝屋】

水熱処理装置の設計・製造【小桝屋・豊橋技大】有機性未利用物

液状飼料

約１．２万トン（Ｈ１９）

コンビニ、食品工場等
有機資源廃棄物排出業者

スープ工場（メインキッチン）

技術・シナリオの評価
事業推進委員会【愛知県・豊橋市・
東海生物系先端技術研究会・
協同飼料・ロッセ農場】

液状飼料

肥育試験
【マルミファーム・グリー
ン＆クリーン・豊橋技大】

養豚場A

食肉業者X

養豚場B

食肉業者Y

養豚場C

食肉業者Z

（サブキッチン）事業化シナリオの提案
ネットワークの構築【豊橋技大・資源再生ネット】
食肉利用【イオングループ・
わらべや東海】

実験装置・反応条件・分析項目
体積8.0[mL]材質
SUS316

実験装置・条件
封入

浸漬

試料
水

溶融塩恒温槽分析項目

試料

羽毛（24時間凍結乾燥）
緑茶ポリフェノール

温度180、200[℃]

圧力

1[MPa]（飽和蒸気圧）

時間

10 - 120[min]固/液比*1/10 – 1/50

炭素収支（TOC,DOC,POC,有機酸,遊離アミノ酸）
Ｔ-Ｎ、分子量分布、消化率、ポリフェノール量*液固比：試料1に対する水の割合 **TOC : Total Organic Carbon（全有機炭素） ***TN ： Total Nitrogen（全窒素量）

Experiment Equipments ・Reaction Conditions・Analysis Items
Volume8.0[mL]
Materials
SUS316
Experiment Equipments・
Conditions
Close in

Dip

SampleFeather （24 hours freeze dried）
Green tea polyphenol

Temperature

180, 200[℃]
Pressure 1[MPa]（ Saturated steam pressure ）SampleWater

Time
Molten salt
thermostatic tank

10 - 120[min]Solid-liquid ratio* 1/10 – 1/50

Analysis Items Carbon balance（TOC,DOC,POC,organic acid, free amino acid）
Ｔ-Ｎ,Molecular weight distribution, digestibility, polyphenol
amount*Solid-liquid ratio： Ratio of water when sample is assumed to 1 **TOC : Total Organic Carbon ***TN ： Total Nitrogen2009/09/17 化学工学会 第41回秋季大会

Z会場 講演番号：Z-204

アップグレードリサイクルを目的とした高温高圧製造法による液状飼料化
国内における飼料自給率の向上

食品リサイクル法改正(H.19)

食品副産物を利用した液状飼料

高温高圧製造法による液状飼料化技術
タンパク質の分解挙動

飼料原料の対象範囲拡大（課題1）消化阻害成分（課題2）難消化成分の分解とリン資源の有効利用（課題3）
ラット給餌試験
増体効果

嗜好性

様々な飼料で検討

豚の肥育試験
安全性の確認

飼料価値の評価

食糧循環ネットワークの構築（豊橋技術科学大学） ○池田 唯・熱田洋一・大門裕之

高温高圧製造法による液状飼料化（課題1）

液状飼料

成長促進・疾病率低減・嗜好性向上

既存製造方法水溶き攪拌法
乳酸発酵法

利用可能な原料
賞味期限切れのパン、弁当、学校給食など

衛生的なもの・扱いが容易なもの

原料の拡大が必要
高温高圧製造法

未利用有機資源高い加水分解能力

原料の低分子化を促進

家畜が本来消化できないもの
消化阻害物質を含むもの

可消化率向上本研究の目的①

可消化率の向上による飼料原料の対象範囲拡大

高温高圧製造法による可消化率変化（課題1結果）
目的：高温高圧製造法による可消化率の向上を検証

タンパク質可消化率[%]

反応前の可消化率

反応後の可消化率（200℃, 60min）

100
75

100

75

57％

54％

50

50

25

25

0

0

羽毛

食品汚泥 茶殻

植物性飼料の可消化率
50%前後

オカラ

配合飼料
（文献値*）

大根*

53％

馬鈴薯*

高温高圧製造法による原料の可消化率向上が可能
茶殻や羽毛などの原料化が期待される*文献値 ： 日本標準飼料成分表（2001）

120℃, 20min前後の湿熱処理

44％

ミカン粕*

Transition of digestible rate by high-temperature
high-pressure manufacturing method(Results of Task 1)

Purpose： To verify the improvement of digestible rateby high-temperature high-pressure manufacturing method

Digestible rate of protein[%]

Before the reaction

After the reaction（200℃, 60min）

10075

Digestible rate of vegetable feed100
About 50%
75

57％

54％

50

50

25

25

0

Feathers Food sludge

Used
tea leaf

Bean curd Mixed feedrefuse（Reference*）0

Radish*53％

Potato*44％

Orange lees*It can improve the digestion rate of raw material by high-temperature
high-pressure manufacturing method .
It is expected to adapt recycle of feathers and used tea leaf.
*Reference : Japan standard composition table of feed（2001）

120℃, 20min wet heat treatment

羽毛の消化性試験結果
消化性試験手順

消化酵素：ペプシン
約95％

試料
0.2％ペプシン
0.075Ｎ塩酸

消化率[%]

100
80

40℃、16時間振とう60
No.6のろ紙でろ過

40

ろ紙上のタンパク質量を測定

20
0

羽毛

水熱反応によりフェザーミール（文献値* ）

水熱反応
（200℃・60min）

粗タンパク質のペプシン消化率＝
ろ紙上の窒素量1

試料の全窒素量×100☆利用価値が低い羽毛が飼料として利用できる。
☆通常の乾燥飼料と同等以上消化率*日本標準飼料成分表(2001年度版)(8/16)

Digestion test result of feather
Digestive
enzymes：Pepsin
消化酵素：ペプシン
About 95％

Digestion test procedure
Sample0.2% Pepsin
0.075N HCl

Digestibility[%]
消化率[%]

100
80

40℃、 Shaking for 16h

60
40

Filtration using filter
No.6.

20

Measure amount of protein
on filter paper.

0

Pepsin digestion of crude protein＝Feather
羽毛

Feather meal
フェザーミール（literature
value*）（文献値*）

By Hydrothermal reaction

Hydrothermal
reaction
水熱反応(200℃、60min)（200℃・60min）

1

Nitrogen amount on
filter paper
Total nitrogenamount of sample

×100☆Low utility value feather can be utilized as fodder.
☆Its digestibility is equal or higher than that of the normal dried fodder.
*Japanese standard ingredients table of feed (The 2001 version)様々な有機性循環資源への適用
600

可溶化率＝DOC/TC(全炭素)(200℃ 60min、1/50)

有機酸

80

遊離アミノ酸

400

60

主成分は
200 ケラチンタンパク質

DOC（ペプチド等）

POC（0.45μm以上）

0

毛髪

羽毛

卵殻膜 魚のあら ウズラ

オカラ 食品汚泥40

可溶化率[%]

炭素量[mg-C/g-dry」

可溶化率

100

20
0

未利用有機資源の多くが 60分以内で可溶化できるタンパク質が多く含まれる原料は可溶化率が80％前後と高い

液体飼料原料として適している(6/16)

600(200℃ 60min、1/50)
Solubilization rate

Solubilization rate＝DOC/TC(Total Carbon)
100

Organic acid

80

Free amino acid

400

60

The main component is DOC（Peptide, etc.）
200
keratin protein.

40
20

POC（Over 0.45μm）

0

Hair

Feather Egg shell Bony parts Quailof fishmembrane

Been cardrefuseFoodsludgeSolubilization rate[%]Carbon content[mg-C/g-dry」

Applicability to various organic resource circulation

0

Most of the unutilized organic resources can be solubilized in within 60 minutes

Ingredient contains a large amount of protein having a highsolubilization rate of 80%
Suitable for ingredient of liquid fodder炭素分解挙動に与える反応時間の影響
100

全有機炭素 [%]

80

有機酸

60

実験条件
試料
羽毛
反応温度 200℃
固/液比 1/50

遊離アミノ酸ペプチド(主にジペプチド)

DOC

40

有機酸、遊離アミノ酸：
液体クロマトグラフィー

未特定ＤＯＣ

200

分析方法

ペプチド： ろ液中のペプチドを酸加水分解後
アミノ酸量を定量

POC（0.45μm以上）
030
反応時間 [min]60

DOC：ろ液中の炭素量をTOC計により定量☆ 短時間でペプチドレベルまで分解可能○動物性タンパク質が分解できていることを確認する予定
ＤＯＣ：溶存有機炭素、ＰＯＣ：粒子状有機炭素(7/16)

Carbon resolution behavior by influence of the reaction time
Total organic carbon[%]100
80

Organic
acidFree amino acid60

Peptide(Mainly dipeptide)

40
20
0

POC
（Over 0.45μm）
0

DOC

Analytical method
Organic acid, Free
amino acid：Liquid
chromatography

DOC of nonidentification

30
Reaction time[min]60☆ Degradable to peptide level in a short time

Experiment conditions
SampleFeather
Reaction temperature
200℃
Solid-liquid ratio
1/50

Peptide：After theacid hydrolysis of
peptide in filtrate, theamount of amino acidis determined.
DOC：Amount ofcarbon in filtrate isdetermined by TOC
analyzer.

○Next : Confirm the degradation of animal protein
ＤＯＣ：Dissolved organic carbon ＰＯＣ：Particulate organic carbon

2009/09/17 化学工学会 第41回秋季大会

Z会場 講演番号：Z-204

アップグレードリサイクルを目的とした高温高圧製造法による液状飼料化
国内における飼料自給率の向上

食品リサイクル法改正(H.19)

食品副産物を利用した液状飼料

高温高圧製造法による液状飼料化技術
タンパク質の分解挙動

飼料原料の対象範囲拡大（課題1）消化阻害成分（課題2）難消化成分の分解とリン資源の有効利用（課題3）
ラット給餌試験
増体効果

嗜好性

様々な飼料で検討

豚の肥育試験
安全性の確認

飼料価値の評価

食糧循環ネットワークの構築（豊橋技術科学大学） ○池田 唯・熱田洋一・大門裕之

飼料原料の対象範囲拡大とタンニンの分解（課題１・2）
タンパク質の含有量が多い・年間を通じて安定した量が廃棄
羽毛

食品汚泥
その他

茶殻
その他

タンニン 11.7％
家畜の消化阻害成分

縮合型タンニン

タンパク質

49.3%
26.6%
95.8%
低い可消化率から飼料化が困難

高温高圧製造法
1)可消化率の向上

加水分解型タンニン

消化阻害性なし

2)タンニンの分解
低分子フェノール類

飼料原料の対象範囲拡大

Expand the target for liquid folder and decomposition of tannin（ Task 1・2）
high protein content・certain amount thrown throughout the yearfeatherfood sludge

used tea leaves

tannin 11.7％

OthersOthersinhibition to animals digestion

Condensed tannin

protein

95.8%

49.3%

26.6%

Difficult to animal feed from low digestible rate

Hydrolyzable tannin

High-temperature andhigh-pressure manufacturing method

No inhibition to digestion1) Improvement of digestion rate2) Decomposition of tannin

Low molecular phenols

Expect the targets for liquid folder

滅菌効果の確認
どの希釈倍率においても大腸菌群のコロニーは
見られない

２４
時間後

ウォーターサンプラー・
大腸菌群用

実験試料の反応条件：
羽毛、200℃、60min、液固比 50：1

茶カテキン(加水分解性タンニン)は、タンパク質と結合・変性させ、タンパク質の消化を阻害する。

水熱反応により茶カテキンを分解、不活性化させ、茶かすを飼料として利用可能にする。
※茶カテキン；植物ポリフェノールの一種

ポリフェノール残存率(％)

茶カテキンの分解
100

ポリフェノール量が大きく減少して
いる。

75
50

無機質
3.6％
脂質
4.1％

25
0
0

30

60

90

120

*緑茶の成分
その他
19.4%

炭
水
化
物
たんぱく質 43.8%29.1%

反応時間(分)(反応温度180℃、固/液比1/50)

緑茶ポリフェノールにおけるタンニンの分解（課題2結果）
目的：模擬サンプルにてタンニンの分解条件を検証
加水分解型タンニンの分解率[%]

緑茶ポリフェノール

フェノール類の分解経路

100

75

200℃

フェノール類

180℃

緑茶ポリフェノール
200℃、60minで80%が分解160℃
50

縮合型タンニン加水分解型タンニン

25

低分子フェノール類
0
0

30

60
反応時間[min]90

120

180℃以上の条件下

高温高圧水反応により成分中のタンニンが分解可能
水溶性タンニン分解率 ＝ 緑茶ポリフェノール中の水溶性タンニン量 ÷反応後の水溶性タンニン量

Decomposition of tannin on green tea polyphenol (Result of Task 2)
Purpose：To verify the decomposition conditions of tannin using simulation sample.
Decomposition pathway of phenol

Green tea polyphenol

Decomposition rate ofhydrolyzable tannin [%]

100

75

200℃

Phenol180℃

Green tea polyphenol

160℃

50

80% was decomposed
at 200℃, 60min.

Condensed tannin
Hydrolyzable tannin

25
Low molecular phenol
0
0

30

60
90
Reaction time [min]120

Above 180℃

Tannin can be decomposed by high-temperature high-pressure
water reaction.
Decomposition rate of water-soluble tannin ＝ Amount of water-soluble tannin in green tea polyphenol ÷ Amount of water-soluble tannin after reaction

茶殻中のフェノール類の分解挙動（課題2結果）
フェノール量[mg-没食子酸当量/g -DM]

目的：実サンプルにてタンニンの分解挙動を検証
100

飲料工場の緑茶飲料残渣
加水分解型タンニン（200℃）

縮合型タンニンその他フェノール類

ポリフェノール類

総タンニン量 90%減80

消化阻害性なし

60

消化阻害性

縮合型タンニン
40

消化阻害性

20

加水分解型タンニン

0
0

10

30
反応時間[min]60

タンニンを分解可能

消化阻害性なし

低分子フェノール類

茶殻の飼料化量増加が期待できる* 没食子酸 : 代表的な低分子フェノール

120** DM ：Dry Matter（乾物重量）

2009/09/17 化学工学会 第41回秋季大会

Z会場 講演番号：Z-204

アップグレードリサイクルを目的とした高温高圧製造法による液状飼料化
国内における飼料自給率の向上

食品リサイクル法改正(H.19)

食品副産物を利用した液状飼料

高温高圧製造法による液状飼料化技術
タンパク質の分解挙動

飼料原料の対象範囲拡大（課題1）消化阻害成分（課題2）難消化成分の分解とリン資源の有効利用（課題3）
ラット給餌試験
増体効果

嗜好性

様々な飼料で検討

豚の肥育試験
安全性の確認

飼料価値の評価

食糧循環ネットワークの構築（豊橋技術科学大学） ○池田 唯・熱田洋一・大門裕之

水熱反応による更なる高付加価値化～可吸収態リンへの分解
リンは生物にとっての必須元素で、骨格構成の主要要素

現状
無機態リン の添加が必要

特許出願準備中豚はフィチン酸消化酵素であるフィターゼの活性が低いためフィチン態リンを体内に吸収することができない

添
加

排出

フィチン態リンの多くが排泄されるフィチン態リン

フィチン酸

環境問題

・植物組織に存在する主要なリンの貯蔵形態（穀物中の約７割がフィチン態)・ミネラルに対して結合力が強い米ぬか、ふすま土壌蓄積

河川・湖沼の
富栄養化

水熱反応により
飼料原料中のフィチン酸を加水分解→価格急騰中の無機態(鉱物)リンの添加量削減→飼料価値の向上→生体への吸収率向上による環境負荷低減
水熱反応によりフィチン酸が速やかに加水分解されその多くが無機(可消化)態リンとなることを確認済み

Adding value by hydrothermal reaction ～Decomposition into variable absorption state phosphorus
Phosphorus is essential element and necessary for bone structure phase Patent in preparation
Requires the addition of mineralcondition phosphorusebecause the pig has low phytase activity in the body , can
not absorb the phytic acid condition phosphorus

Additive

At present

Excretion

Environmental
problem
phytic condition
Outflow in soil Eutrophication
Phytic acid condition phosphorus phosphorus almost excreted

phytic acid・major phosphorus
storage form in theplant tissue ( phyticacid rate in thegrain is about 70% )・binding force
stronger thaninorganic condition
Rice bran
wheal bran

Decomposition of phytic acid in feed byhydrolysis in hydrothermal reaction→Reduction of addition amount of expensive
inorganic condition phosphorus→Improvement of feed value→Environmental load reduction by the absorption
factor improvement to the body
The phytic acid is rapidly hydrolyzed by hydrothermal
reaction、its confirmed that many is inorganic (digestible)
condition phosphorus

穀物中の有機リン（課題3）
分解酵素をほとんど持たない

フ
ィ
チ
ン
酸
態
リ
ン

原料穀物
全リン

7割

摂取

排泄

可消化態

フィチン酸(IP6 *)フィチン酸態リン（リン酸基）

銅

高温高圧
水反応

イノシトール環

ミネラル類の吸収阻害

IP3

銅

高い加水分解能IP1

イノシトール

高温高圧水反応によるフィチン酸の加水分解効果の検討* inositol hexaphosphateOrganic phosphorus in cereals (Task 3)
They don’t have much degrading enzyme.

Raw cereals
Total
Phosphorus

IntakeExcretion

70%
Phytic acid phosphorus

Phytic acid (IP6 *)Digestible phase

Phytic acidphosphorus

High-temperature(Phosphate group) high-pressure
water reaction
Cu

Cu

IP3

IP1

Inositol ring

Inhibition to absorb mineral

High hydrolysis efficiency

InositolStudy of hydrolysis’s effects on phytic acid in high-temperature
high-pressure water reaction.
* inositol hexaphosphateフィチン酸溶液からのリン酸生成率（課題3結果）
目的：フィチン酸の分解に適切な温度範囲(10%フィチン酸溶液)

リン酸生成率[%]10080＜設定範囲＞
実機での実用性
反応温度

10min

60

180℃

150℃
40

120℃

→200℃程度まで＜水の物性＞
170℃付近から
大きく変化

20
0
0

30

60

既存液状試料の滅菌温度

反応時間[min]効果的な分解効果を得るには180℃程度必要

米ぬかからのリン酸生成率および炭化（課題3結果）
液状飼料の課題：飼料を水と混合→体積当りの濃度低下→輸送効率低下

目的：液固比*が米ぬかのリン酸生成率へ与える影響*液固比：試料1に対する水の割合
液固比： 50
25 10 (180℃)
10min
30min
60min
100

リン酸生成率[%]

100

80

80

60

60

40

40

20

20

0
0

10
10

30
30

反応時間[min]

60
60

50 25 1050 25 10液固比

50 25 10
(180℃)

輸送効率：体積当たりの濃度が高い液固比10が良い
液固比が小さいものは炭化しやすい→ 豚の嗜好性低下

反応温度170℃, 反応時間30min,液固比10が適切

適正条件における米ぬかのリン形態の推移（課題3結果）
目的：米ぬかに含まれるフィチン酸の分解

30

100

その他

IP6

フィチン酸は溶存態

IP380
全リン[%]

フ
ィ
チ
ン
酸 70
態
リ
ン

（適正条件：液固比10, 反応温度170℃）

全体の50%はフィチン酸態リン
から生成

60
40
20

溶
存
態

リン酸

IP1
など

リン酸

粒子状リン

0
0

30

60

反応時間[min]フィチン酸態リンの70%以上がリン酸となった
リン酸塩の添加量およびリンの排泄量を削減可能

米ぬか中に含まれるリン

畜産業におけるリンの流れ（課題3）
使用量削減

枯渇資源

堆肥
堆肥

リン鉱石

添
添
加
加

飼料原料

リンの流れ

吸収率低
吸収率向上

肥料
肥料

流
流
出
出

飼料
飼料
高温高圧製造法

排泄量低減

排泄物
排泄物

飼料
飼料

食品残さ・副産物

利用率向上

作物栽培
流
出

環境問題
家畜飼料

土壌蓄積、地下水汚染 ⇒富栄養化

環境負荷低減本研究の目的②

飼料原料穀物中における有機リンの利用率改善

Flow of phosphorus in livestock industry（Task 3）
Reduction
compost堆肥

Flow ofphosphorus

 Resources exhausting

Utilization
improve

Phosphate rockadditive

添加

Absorption ration increased

Excretions reduce

排泄物

outflow流
出• High-temperature and highpressure manufacturing method

流
出Environmental problem

feed
飼料
leftover food And
secondary productCultivation plant
outflow

飼料
feed

Feedstuff

肥料excreations compost

Livestock feed

Soil contamination ⇒ Eutrophication

Reduce environmental impact

Study pupose ②

Improve the utilization of organic phosphorus in feed stuff

実験構成
 実験手順試料

羽毛・食品汚泥・茶殻・オカラ
緑茶ポリフェノール*,
10%フィチン酸溶液, 米ぬか

試料と水を封入*緑茶ポリフェノール：緑茶中のタンニンなど

反応条件
ステンレス製反応管

溶融塩恒温槽

時間
温度
液固比**

**液固比：試料1に対する水の割合

 分析項目（課題1） 試料の可消化率向上を検証

10-120 [min]120-200[℃]10-50

TN***測定 （元素分析法）***TN(Total Nitrogen)：全窒素量

タンパク質可消化率 = 消化物のTN / 試料中のTN（課題2） 試料中のタンニンの分解を確認
・ 緑茶ポリフェノール中のタンニンの分解条件の検証
・ 茶殻中のタンニンの分解挙動を確認（課題3） 試料中のフィチン酸の分解を確認
・ フィチン酸溶液中のフィチン酸の分解条件の検証
・米ぬか中のフィチン酸の分解挙動を確認

フェノール類量測定（ Folin-Ciocalteu’s 法） 縮合型タンニン  加水分解型タンニン

リン酸濃度測定(モリブデン青法)
リン酸生成率[%]=リン酸濃度/全リン濃度×100

まとめ
本研究の結果

未利用有機資源の可消化率向上

高温高圧
製造法

消化阻害成分・難消化成分の分解

飼料原料の対象範囲の拡大
高品位な液状飼料の製造
液状飼料の導入飼料原料自給率向上
国内の畜産業の活性化
有機性廃棄物の有効利活用

循環型社会の促進

アップ
グレード

試作機および実機レベルの反応容器試作機（300 L）
19年度までの装置改良により、①昇温時間の短縮、②原料の安定供給、③臭気の低減 が実現した。

堆肥・液肥製造装置としては、
既に営業運転開始

本機 (10m3) 耐圧力：2.0MPa
課題１) 濃縮方法の確立
２) 撹拌方法の検討
３) 冷却時間の短縮○凝集等による濃縮法の検討○新規の水熱反応装置の提案

特許出願準備中(11/16)

事業化への優位性●水熱処理のランニングコスト→ 6円／㎏ ＜条件：水分50％＞ ： 実績値(償却、人件費含む)
１５円/kg(処理費、逆有償；食品廃棄物、実績値)●処理が短時間→ 反応時間は20～30分（1バッチ・1.5～2.0時間）●愛知県内の需要 (22年度スープ工場生産量)→ 100トン／日（愛知県内の5万頭対象、50％飼料代替)
豚給餌量：8kg/日、肥育期間：185日(液状飼料の場合)；
50000(頭)×185(日)/365(日)×0.008(kg/日)/2＝101(トン/日)●ブランド化の可能性大→ 比較的低温の反応(２００℃以下)であり、熱変性等のリスクが低い。
滅菌効果もあり。
→ 低環境負荷型(低ＧＨＧ排出量、家畜糞尿量の低減、焼却処分量の 低減)商品の開発が可能→ EPX：エコポーク認証

現在、農林水産省に本法による飼料の認可に関する問い合わせ中(12/16)

嗜好性試験
実施場所：マルミファーム(愛知県幸田町)
実施回数：２回
飼料原料：ﾄｳﾓﾛｺｼﾍﾞｰｽの
乾燥飼料
反応温度：150･180･200 ℃
反応時間：15ー30 分
固/液比 ：1/2-1/3

目的① 本格的な肥育試験に向けた準備② 水熱反応による液状飼料の嗜好性を確認③ 嗜好性の継続を確認●予算の都合上本格的な肥育試験を断念→ラットを用いた試験に切替○通常の乾燥飼料に比べ、嗜好性が向上○１週間継続して与えても嗜好性が低下なし○焦げ(炭化)が多く見られた時、嗜好性が著しく低下○明確に固液が分離した飼料は、豚が上手に食べられない。

技術開発実用化における利用予測
実績データ
研究協力先：ロッセ農場＠岐阜県
循環資源再生利用ネットワーク（63団体）
規 模：5万頭／年出荷
利用量：1.2万トン／平成19年 ※150品目
1万トン／平成18年

予測○東海三県で計画している対象としている規模・・・10万頭／年（愛知県 37万頭，岐阜県 10万頭，三重県 １３万頭）○水熱処理による飼料の生産目標
・・・約50トン／日
２２年度

２３年度

24年度？

100トン/日150トン/日

150+αトン/日○名古屋スープ工場
稼働；ロッセ方式)○名古屋フープ工場
拡充；水熱処理ライン追加○豊橋飼料工場稼働
ＦＳ調査中