アメリカ穀物協会ニュースレター

10月

155

№
DDGSハンドブック第４版

DDGSの栄養分析と新たな発見をまとめたDDGSハンドブック第４版がアメリカ穀物協会から発行されました。
こちらでその一部を和訳したものを数回にわけてご紹介いたします。

No.132（2018年10月号）
からNo.137号（2019年4月号）
にかけて第1章から第4章までを掲載しており、今回は第5章を掲載いたします。

第5章

工程、化学的な組成、エネルギー価については第4章に詳述した。

エタノール生産の新技術と生産された高たん白・
トウモロコシング技術の焦点の多くは、1）エタノール生産に用いるセルロースをト併産物の栄養組成

ウモロコシ中の繊維から分離する、2）粗トウモロコシ油抽出法の改

現在、一部の乾式粉砕工場で行われている新しいエンジニアリ

良、および、3）
高たん白質（40％以上）のトウモロコシ併産物の製造はじめにである。

米国のエタノール産業は進化し続けており、乾式粉砕方式のエタノール工場はバイオリファイナリー
（バイオマスから燃料を製造す

ICM社による新しいプロセステクノロジーの概要（www.

る工場）となって、エタノール収率を高めるだけではなく、国内およびicminc.com/products）
ICM社では、4つの新しい工程を開発した（図1）。
これらの工程国際市場向けの潜在的により高い価値を持つ、より多様化したトウモロコシ併産物を生産している。エタノールの収率を高め、新しいを既存の乾式粉砕エタノール工場の製造工程に組込むことで、エ併産物を製造するためにフロントエンドの分画技術を採用するためタノールと粗トウモロコシ油の収量を改善し、たん白質含量が高いに、過去に、いくつかの試みが行われたが、それらのプロセスではDDGs（HP-DDG）を製造できる。

エタノールと併産物の製造効率を最適化することが困難であり、現Selective Milling Technology™
（SMT）

在は使用されていない。
しかし、2005年初頭からの主な新技術は、バックエンドにおけるシンスチレージからオイル抽出であり、今日の乾このプロセスでは、新しく設計された独自の粉砕機を用いること式粉砕工場の大部分で使用されている。粗トウモロコシ油の製造で、エタノールの収率が最大3％、粗トウモロコシ油の収率が最大25％向上し、エネルギー使用量を約40％削減でき、乾式粉砕工程の操作効率を高めることが出来る。
既存の乾式粉砕のエタノー
ルと併産物の製造プロセスにSMTを追加することで、エタノールへの変換に利用されるデンプンの量が増加し、油の回収率が向上する。現在、世界中の26のエタノール工場でSMTプロセスが使用されている。
Fiber Separation
Technology™
（FST）
FSTはSMTと対応しており、トウモロコシ中のデンプンをエタノール発酵させる前に繊維を除去するように設計されている。発酵前に繊維を取り除く

図1. エタノール工場でのエタノールおよび併産物製造工程におけるICM社のSMT、FST、TS4およびGen 1.5の概要

1

ことで、エタノール工場では発酵槽内で発酵が可能なデンプンの量を増加させ、エタノールの生のDDGS、純粋な繊維、糖分を得ることが出来る。

産能力と処理能力を高めることが出来る。
その結果、FSTを導入しSelective Grind Technology（SGT™）たエタノール工場では、エタノール生産能力が最大15％、粗トウモロコシ油の抽出能力が最大30％高まり、製造で使用する天然ガス使

SGTは、より多くのでん粉をエタノールに変換するための「さら用量が削減され、粗繊維含量が高い、あるいは粗タンパク質（CP）し」、胚芽の剪断により多量のトウモロコシ油が回収を目的として、含量が高い（40％）併産物を製造することが出来る。

マッシュクック工程に挿入される。
この工程では、エタノールと粗トウモロコシ油の収量を最大化するように粒子サイズを最適化するようThin Stillage Separation System™
（TS4）設計されており、エタノール収量を最大3.5％、粗トウモロコシ油収量

ICM TS4にはいくつかの構成があり、発酵後のスチレージをCP、を最大30％高めることが出来る。

可溶性物質、粗トウモロコシ油などの付加価値が高い成分に分離
Stillage Co-Products™
（MSC）することができる。
このシステムは、乾燥機と蒸留器の能力を高め、遠心分離とトウモロコシ油分離を改善し、処理能力を高め、
エタノー

MSCホールシチレージから複数の製品群を分離できるように設ル製造工程におけるエネルギーと水の使用量を削減することで、工計されている。MSCにより、製造に用いた酵母とコーングルテンミー場の運用効率を向上させる。

ルを独自にブレンドしたたん白質含量50％の製品であるStill Pro50™を製造する。
このシステムを使用すると、バックグラインドの固形

Generation 1.5-Grain Fiber to Cellulosic Ethanol

物と不純物が除去されるため、乾式粉砕エタノールの製造工程のTechnology™
（Gen 1.5）運用効率が向上し、粗トウモロコシ油の収量を最大30％、エタノー

前述したSMTおよびFSTの使用に加えて、Gen 1.5を設置するル製造能力を最大10％向上することが出来る。MSCは、Still Pro

ことで、トウモロコシが含む繊維からさらに7〜10％のエタノールを生50™の生産量を調整できることから、残りを輸出市場向けの栄養価産し、粗トウモロコシ油の抽出量を最大20％高めることが出来るこのを持つDDGSとして仕向けることが出来る。

システムにより、エタノール工場では、現在の米国政府の繊維系エClean Sugar Technology（CST™）

タノールインセンティブの下で生産されたエタノールの価値を1ガロンあたり最大3ドル高めることが出来る。
さらに、トウモロコシの繊維

CST™は、トウモロコシの湿式粉砕工程と同等の糖質を生成できはかさばる作物残渣よりもはるかに扱いやすいことから、繊維系エタる。CST™は工業用糖製品群を製造するだけでなく、高価値の粗トノールを生産するための投資金額を大幅に削減できる。
このプロセ

ウモロコシ油製品群を製造し、高純度のたん白質製品群を含む貴ス技術を使用すると、高たん白質（40％）のDDGSが製造できる。

重な動物飼料原料を製造できる。

Fluid Quip、LLCによる新しいプロセステクノロジーの概要

Rayeman（http://fqptech.com/proven-technologies）

rayemanelements.com）

3つの新しいプロセスがFluid Quip LLCによって開発されているRayemanCompression Dryer Systemの概要（www.
Compression Dryer Systemは、エタノール工場（図2）。これは、既存の乾式粉砕エタノールの製造工程に組込むの大部分で使用されている従来の回転式ドラムドライヤーとは異なことで、エタノールおよび粗トウモロコシ油の収量の改善、CP 50％るユニークな乾燥システムである。生のDDGSが乾燥機に入ると、2つの特許を持つelectricallyheated screwsが互いにかみ合い、生のDDGSから水を絞り出す圧縮点を作り出す。
これが発生すると、回転スクリューからの生のDDGSの剪断と圧縮により低温の熱が発生し、プロセス全体の各所で生のDDGSから水が蒸発する。
このプロセスを使用することにより、併産物の乾燥工程で使用するエネルギーが節約され、併産物の過加熱を防ぎ、二酸化炭素排出量 が 削減できる。

図2.

Still Pro 50™の製造時のたん白質をシンスチレージから分離するための工程の概要

2

従来の乾燥機と比較して酸組成が異なっている。成長期の豚およびブロイラーにおけるICM設置コストと稼働コストの低減が可能である。のHP-DDGの代謝エネルギー（ME）
価に関する研究が進められ新しい高たん白・トウモロコシ併産物の栄養成分ているが、以前に生産されていた豚用HP-DDGのME価を考える

新しい高たん白・トウモロコシ併産物の購入と使用を検討する際と、新しいHP-DDGの豚およびブロイラーにおけるME価は粗脂肪に考慮しなければならない点は、栄養成分とエネルギー値が特異含量が中程度のDDGS（粗脂肪含量7〜9％）DDGSより高いことが的であり、これまでの併産物とは異なっていることである。
さらに、
こ期待できる。すべての畜種用飼料におけるHP-DDGの使用を評価

れらの新しい製品は、それぞれを他と区別するために異なる製品した以前の研究結果を確認することは重要ではあるが、栄養特性名でブランド化されている。
したがって、様々な畜種におけるこれらが異なっているため、ICM HP-DDGには適用できない場合もありえの併産物の栄養価を比較する際には注意が必要である。

る。

TM

トウモロ
Still Pro 50 を除き、生産されている新しい高たん白・

FSTファイバー + シロップの栄養組成については、ブラジルのトコシ併産物の栄養素組成に関するデータは限られている。
これは、

ウモロコシエタノール工場で短期間しか生産されていないため、
あこれらの様々な新しい技術を用いたエタノール工場でのプロセスのまり知られていない。CP含有量が低い（25.8％）
ため、高たん白併最適化が進められている最中であるためである。
したがって、原料産物とは見なされないが、栄養組成は、CP、粗脂肪、可溶無窒素物の買い手は、これらの併産物の製造業者およびマーケティング担当（NDF）およびアミノ酸含量が従来のDDGSの一部と同等である。

者から栄養価に関する最新情報を入手する必要がある。

さらに、FSTファイバー + シロップのリン含量は、表1に示しており、表1に示すように、現在のICMテクノロジーを使用して製造されたすべての併産物中で最も高く（1.34％）、豚および家禽用飼料では、高たん白・DDGs（HP-DDG）には、以前に製造されていたHP-DDG

無機リン源の添加量を減らすことによる大幅なコスト削減が可能と（NRC、2012）よりもCP含量が低く、粗脂肪とリン含量が多く、アミノなる（含まれているリンが、DDGSと同様に消化率と生物学的利用表1.

新しい高たん白・トウモロコシ併産物の栄養成分（乾物値）

United Wisconsin Grain Processors、Flint Hills ResourcesおよびFluid Quip、LLCのStill Pro 50TMのデータ

3率が高い場合）。
この製品のME価、標準化された回腸末端アミノリウム含量が低いが、他の穀類や大豆粕に比べてリン含有量は比

酸消化率および標準化されたリンの全消化管総管消化率、有効リ較的高くなっている。 HP-DDGおよびStill Pro 50TMのイオウ含量

ン含量を求めるための試験が進められている。

は、従来のDDGSよりも高く、反芻動物用飼料でこれらの併産物をTM

Purestream 40は、HP-DDGおよびStill Pro 50 よりもCPが少多量に配合（20％を超える）する場合の制限要因になる可能性がない（42％）
が、HP-DDGよりもリジン、メチオニン、アルギニン、ロイシある。

ン、イソロイシン含量が高い。
さらに、最近、報告されたPurestream

新しいトウモロコシのすべての併産物は、すべての畜種のエネル

TM40の豚におけるME価は、Still Pro 50 、粗脂肪含量が中程度のギー、可消化アミノ酸、可消化リンの優れた供給源として使用できるすべての新DDGSおよび大豆粕より高い。
しかしStill Pro 50TMは、が、DDGSおよび高たん白の併産物ではロイシン、イソロイシン、バリ

しいトウモロコシ併産物の中で最も広く研究されている。
これは、すンの含量が比較的高く、大量の結晶リジン、スレオニン、トリプトファンべての高たん白併産物の中でCP含量が最も高く、大豆粕と匹敵しを使用して大豆粕配合量を極端に減らすと、豚、家禽、魚用飼料でているからである。その結果、Still Pro 50

TMのアミノ酸含量は、他は配合量が制限される可能性がある。
リジンと比較して過剰なロイシのすべての高たん白併産物より高くなっているが、大豆粕に比べてンは、イソロイシンとバリンの利用を妨げ、豚の飼料摂取量と成長率

アルギニン、イソロイシン、
リジン、フェニルアラニン、トリプトファン含量を低下させる可能性がある。
これらの影響が家禽や様々な魚種でTMの豚におけるME価は、粗脂肪発生するかどうかは不明だが、これら高たん白トウモロコシ併産物含量が中程度のDDGSよりやや低いものの、大豆粕より約100kcal/の配合量を高める（30％を超える）
場合に、結晶イソロイシンとバリンkg多く、リン含量はPurestream40に匹敵し、DDGS、大豆粕、HP-を補充することが効果的か否かに関しての研究が進められている。

は低くなっている。 Still Pro 50

DDGよりも高くなっている。

（次号に続く）

これらの新しいトウモロコシの併産物は、すべて、カルシウムとナト

米国農務省「世界農業需給予測（WASDE）」による 飼料穀物（トウモロコシ、ソルガム、大麦）需給概要の抜粋
2020年9月11日米国農務省発表の世界農業需給予測の米国産な夏の生育期の開始の後の短期の急な干ばつのため、
トウモロコ

飼料穀物に関する部分の抜粋の参考和訳を以下に掲載いたし

シ生産量は下方修正されています。
ブラジルのトウモロコシ生産量ます。WASDE のフルレポートについては（https://www.usda.

は、高い国内価格により生産面積の拡大が見込まれているため、引gov/oce/commodity/wasde/）よりご確認ください。また、数値き上げられています。
トウモロコシ生産量は、インドとナイジェリアでもや内容については、原文のレポートのものが優先いたします。各項引き上げられています。大麦の生産量はロシア、EUとオーストラリア

目の詳細、注釈についても原文をご参照ください。

で引き上げられています。
主な2020/21年度の世界の貿易の変更点には、大麦のロシアと今月の2020/21年度の米国産トウモロコシの見通しは、生産量のオーストラリアからの輸出量増大があります。
トウモロコシの輸出量引き下げ、エタノール生産への利用の減少、輸出の拡大と期末在は、米国、ブラジルとメキシコで増大となっています。
中国の2019/20

庫の下方修正となっています。
トウモロコシの生産量は、収穫地域年度と2020/21年度のトウモロコシの飼料そのほかへの利用は、大での単収予測と生産量の低下のため、先月の予測より3億7,800万豆粕等量のタンパク質消費量と現時点でのトウモロコシ価格輸入ブッシェル減の149億ブッシェルと予測されています。
トウモロコシの量に基づいて、先月より引き上げられています。米国外の期末在庫供給量は、主に2019/20年度の輸出量の低い予測による期首在庫は、インドとナイジェリアでの増大を上回る中国での減少のため、先の上方修正を生産量の減少が上回ったため、引き下げられていま月より引き下げられています。

す。2020/21年度のエタノールへのトウモロコシの利用量は、新型コネットワークに関するご意見、ご感想をお寄せ下さい。

ロナウィルスの影響による自動車ガソリンの引き続き遅い需要回復を反映して、1億ブッシェル下方修正されています。輸出量は、競合国からの供給の原料を反映して1億ブッシェル引き上げられています。供給量の引き下げが利用量のそれを上回ったことから期末在アメリカ穀物協会

庫は先月より2億5,300万ブッシェル下方修正されています。農家の年間平均トウモロコシ出荷価格は、40セント引き上げられ、1ブッシェ〒105-0001 東京都港区虎ノ門1丁目2番20号
第3虎の門電気ビル11階Tel: 03-6206-1041 Fax: 03-6205-4960
E-mail: Japan@grains.org

ルあたり$3.50となっています。
今月の2020/21年度の米国外の粗粒穀物予測は、先月と比較して生産量の引き上げ、若干の貿易量の引き上げと在庫の減少となっています。EUの生産量は、主にルーマニアでの減少を反映し

本部ホームページ（英語）:https://www.grains.org
日本事務所ホームページ（日本語）:https://grainsjp.org/て下方修正されています。
ウクライナでの、主生産地全域での良好

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