JP2018143246A - 乳酸発酵竹液の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】嵩張りがなく、用途に応じて容易に活用でき、しかも有用性に優れた乳酸発酵竹液を提供する。【解決手段】この乳酸発酵竹液２２は、乳酸発酵竹粉１に竹葉粉１２と竹根粉１３とｐＨ７未満の酸性質植物３７とを配合し水中で発酵させてエキスを抽出したものである。竹葉粉１２は乳酸発酵竹粉１の９０〜１１０重量％であり、竹根粉１３は乳酸発酵竹粉１の３０〜５０重量％である。酸性質植物３７はベリー類、柑橘類等の果実でもよい。また果実はブルーベリー、ボイセンベリー等のベリー類が適当である。【選択図】図５

Description

本発明は、乳酸発酵竹液及びその製造方法に関するものである。

孟宗竹を微細に切削又は粉砕した竹粉を乳酸発酵させた乳酸発酵竹粉がある。この乳酸発酵竹粉は、乳牛等の家畜用の飼料として良質のサイレージであると共に、農作物等の植物の生育を助ける良質の肥料として利用できる等、飼料用、肥料用、水産用、消臭用、食品用、化粧品用、医薬部外品用、医薬品用等の各種の分野での応用が広く期待されている。

従来、この乳酸発酵竹粉は、孟宗竹の比較的若い生竹を５００μｍ程度に切削して竹粉化し、この竹粉を短時間内に袋に詰めて封口し、その状態で２〜３週間静置して乳酸発酵させて製造している（特許文献１）。

特開２００６−１８０８３２号公報

従来の乳酸発酵竹粉は乳牛等の家畜用の飼料、農作物等の植物用の肥料、圃場用の土質改良材等として利用しているが、それ自体が粉体状であるため大きく嵩張ると共に、給餌、施肥等で他のものと混ぜ合わせる際の作業が非常に煩雑になる欠点がある。

また乳酸発酵竹粉は孟宗竹でも２〜３年程度の比較的若い生竹の竹粉を使用するとは云え、硬い竹繊維を多量に含んでいるため、乳牛等の家畜の飼料として給餌する場合には、その竹繊維で家畜が消化不良を招く等の惧れがある。しかし、乳酸発酵竹粉から硬い竹繊維のみを除去して給餌することは事実上不可能である。

更に従来の乳酸発酵竹粉は竹粉を一回の発酵工程で乳酸発酵させたに過ぎないため、乳酸と酢酸とを含むものの、多種類の有用な生菌を十分に生成できていない等、乳酸発酵竹粉が本来有する有用性をまだまだ十分に活用できていないという欠点がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、嵩張りがなく、用途に応じて容易に活用でき、しかも有用性に優れた乳酸発酵竹液及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の乳酸発酵竹液は、乳酸発酵竹粉に添加物を配合し水中で二次発酵させて二次発酵エキスを抽出したものである。

別の発明の乳酸発酵竹液は、乳酸発酵竹粉に竹葉粉と竹根粉とｐＨ７未満の酸性質植物とを配合し水中で発酵させてエキスを抽出したものである。

前記竹葉粉は前記乳酸発酵竹粉の９０〜１１０重量％であり、前記竹根粉は前記乳酸発酵竹粉の３０〜５０重量％であることが望ましい。前記酸性質植物はベリー類、柑橘類等の果実でもよい。また前記果実はブルーベリー、ボイセンベリー等のベリー類であることが望ましい。前記ベリー類は前記乳酸発酵竹粉、前記竹葉粉及び前記竹根粉の総重量の３重量％以下であることが望ましい。

本発明の乳酸発酵竹液の製造方法は、竹粉を一次乳酸発酵させた乳酸発酵竹粉に竹葉粉と竹根粉とｐＨ７未満の酸性質植物とを配合し、この配合後の乳酸発酵竹粉を水中に浸漬して二次発酵させてエキスを抽出するものである。

その場合、一次乳酸発酵を真空下で行うことが望ましい。また前記竹葉粉、前記竹根粉及び酸性質植物を配合した乳酸発酵竹粉を浸漬容器内の水中に浸漬した後、該浸漬容器内の空気を不活性ガスに置換して二次発酵を行うこともある。エキスの抽出後にオートクレーブ滅菌を行うこともある。

本発明によれば、嵩張りがなく、用途に応じて容易に活用でき、しかも有用性に優れた乳酸発酵竹液を製造できる利点がある。

本発明の第１の実施形態を示す乳酸発酵竹粉の製造方法の説明図である。 本発明の第２の実施形態を示す乳酸発酵竹粉の製造方法の説明図である。 本発明の第３の実施形態を示す乳酸発酵竹液の製造方法の説明図である。 同酢酸エチルの生成の有無を確認するデータを示す図である。 本発明の第４の実施形態を示す乳酸発酵竹液の製造方法の説明図である。 同有機酸の生成のデータを示す図である。 同アミノ酸の生成のデータを示す図である。 本発明の第５の実施形態を示す乳酸発酵竹液の製造方法の説明図である。 同有機酸の生成のデータを示す図である。 同アミノ酸の生成のデータを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。

図１は酢酸エチルの生成を防止しながら飼料用（畜産用）の乳酸発酵竹粉１を製造する本発明の第１の実施形態を示す。乳酸発酵竹粉１は図１に示す竹粉化工程２、金属除去工程３、真空乳酸発酵工程４、篩工程５、配合工程６、真空包装工程８を経て製造する。

竹粉化工程２では２〜３年物の孟宗竹の生竹９を使用し、この生竹９を切削して所定の大きさに竹粉化する。この竹粉化に際しては、例えば生竹９の端面に当接して回転する回転刃１０を備えた竹粉化装置を利用し、その回転刃１０により生竹９を端面側から長手方向と略直角方向に切削して所定の大きさの竹粉１１にする。なお、竹粉１１は生竹９を切削したものであって、所定の水分を含有している。

竹粉１１は略５００μｍ程度の厚さで生竹９を横方向に切削してハニカム状にしたものが適当であるが、約５０〜６００μｍ程度でもよい。また竹粉１１は生竹９を他の方法で粉砕したものでもよい。竹粉化後の竹粉１１は、空気搬送等により次の金属除去工程３に搬送する。

金属除去工程３では竹粉１１を金属除去装置にかけて、竹粉化工程２での回転刃１０の刃零れ等により竹粉１１中に混入した金属片を磁石により吸着して除去する。これは家畜類に給餌したときに、体内に金属片が入らないようにするためである。この金属除去処理後の竹粉１１は、空気搬送等により次の真空乳酸発酵工程４へと搬送する。

なお、竹粉化工程２と金属除去工程３との間に粗篩工程を設けて、竹粉１１を粗い篩にかけて、竹粉化工程２で切削されなかった大きな（例えば数百ｍｍ以上の大きさ）未切削片を除去してもよい。この場合には、金属除去工程３での金属除去性能を向上させることができる。粗篩工程は金属除去工程３と真空乳酸発酵工程４との間に設けてもよい。これらに関しても空気搬送を利用してもよい。

真空乳酸発酵工程４では真空装置４０の真空容器（真空処理室）４１内に、適度な水分を含有する竹粉１１を入れて所定の真空下で所定期間静置することにより、竹由来の乳酸菌で竹粉１１を乳酸発酵（一次乳酸発酵）させて一次乳酸発酵竹粉（以下、乳酸発酵原料竹粉という）１４を生成する。

真空装置４０は、所定の真空圧に十分に耐え得る密封度の高い箱状等の真空容器４１と、この真空容器４１内の気体を吸引して排出する真空系統４２と、真空容器４１内に竹粉１１を搬入する搬入系統４３と、真空容器４１内の乳酸発酵原料竹粉１４を搬出する搬出系統４４とを備えている。

真空容器４１はステンレス板等の金属板により箱状、その他の形状に構成されており、側壁、天井等の所要箇所に点検窓４５と、この点検窓４５を開閉する開閉蓋４６とが設けられている。点検窓４５は真空容器４１の内部の点検用であり、開閉蓋４６は点検窓４５を経て真空容器４１の内部を視認できるようになっている。なお、真空容器４１内の真空度が高い場合には、真空容器４１は球形状にしてもよい。また真空容器４１の容積が大きい場合には、点検窓４５を通じて作業員が出入りできるようにしてもよい。

真空系統４２は真空容器４１の上部等に接続された吸引用配管４７を有し、この吸引用配管４７にはゴミを除去する二次フィルタ４８と、真空容器４１内の圧力を測定する圧力計４９と、電磁式、電動式、手動式等の開閉弁５０と、真空容器４１内の空気等を吸引する真空ポンプ５１とが設けられ、また真空系統４２の真空容器４１内には竹粉１１等を除去する一次フィルタ５２が設けられている。

搬入系統４３は真空容器４１の側壁の上部又は天井に形成された入口部５４と、入口部５４に接続された空気搬送用の搬入用配管５５と、搬入用配管５５の途中に設けられた電磁式、電動式、手動式等の開閉弁５６とを有し、竹粉１１を空気搬送により搬入するようになっている。

搬出系統４４は真空容器４１の側壁の下部又は最下部に形成された出口部５７と、出口部５７に接続された空気搬送用の搬出用配管５８と、搬出用配管５８の途中に設けられた電磁式、電動式、手動式等の開閉弁５９とを有し、真空容器４１内の乳酸発酵後の乳酸発酵原料竹粉１４を空気搬送により搬出するようになっている。

なお、真空容器４１は、その内部の竹粉１１、乳酸発酵原料竹粉１４等のｐＨを検出するｐＨ検出器（図示省略）を備えている。

真空装置４０では搬入系統４３の開閉弁５６を開状態にして、搬入用配管５５を経て空気搬送により真空容器４１内へと竹粉１１を搬入する。このとき搬出用配管５８の開閉弁５９を開状態にするか、又は吸引用配管４７の開閉弁５０を開状態にして、真空容器４１内の空気を容易に排出できるようにする。

真空容器４１への竹粉１１の空気搬入が終了すると、搬入用配管５５の開閉弁５６及び搬出用配管５８の開閉弁５９を閉状態とし、吸引用配管４７の開閉弁５０を開状態にし、真空ポンプ５１により真空容器４１内の空気を吸引して減圧する。そして、例えば圧力計４９の計測値が絶対圧力５０ＫＰａ程度、望ましくは０．１Ｐａ程度まで下れば開閉弁５０を閉状態にし、真空容器４１内を真空（低真空）状態に維持する。この真空下では真空容器４１内が低酸素雰囲気下となっている。なお、真空容器４１内の圧力は１００Ｐａ以上、例えば５０ＫＰａ程度の低真空でもよいし、また０．１〜１００Ｐａ程度の中真空としてもよい。

真空容器４１内の温度は常温（例えば２５°Ｃ前後）としている。また真空容器４１内のｐＨ検出器（図示省略）で乳酸発酵原料竹粉１４のｐＨが検出可能となっている。真空乳酸発酵工程４での一次乳酸発酵中は、ｐＨ検出器により真空容器４１内のｐＨ値を計測しており、そのｐＨ値が４になったときに乳酸発酵が十分に進んだと判断でき、真空乳酸発酵工程４を終了する。この一次乳酸発酵に要する期間は例えば５日程度であり、この５日間の乳酸発酵によって乳酸発酵原料竹粉１４ができる。

また乳酸発酵期間中、真空容器４１内の乳酸発酵原料竹粉１４のｐＨ値を管理することにより、ｐＨ異常発酵（つまり、所定静置期間が経過しているにも拘わらずｐＨが下がらないという異常発酵）を検出できる利点もある。

即ち、通常はｐＨ値が４に低下して正常発酵が完了する期間（正常完了期間：前述の５日間）で正常発酵するが、５日間を経過してもｐＨ値が下がらない（或いは上がっている場合もある）異常発酵が生じる場合がある。しかし、真空容器４１内の乳酸発酵原料竹粉１４のｐＨ値を計測し管理することにより、異常発酵を的確に検出することができ、異常発酵品の製品化を排除できる。

なお、ｐＨ検出器で検出されたｐＨ値を例えばコンピュータ等の制御手段（図示省略）に出力し、そのｐＨ値が予め設定された設定値（例えば「４」）に到達したときに真空乳酸発酵工程４を終了するようにしてもよい。また正常完了期間内にｐＨ値が設定値に到達すれば正常発酵とし、到達していなければ異常発酵と判定することができる。

またコンピュータ等の制御手段に、正常発酵の場合のｐＨ遷移を示す正常遷移パターンデータを予め記憶しておき、計測したｐＨ値のパターンデータが正常遷移パターンデータと一致または許容範囲内にあることに基づいて、真空乳酸発酵工程４の終了と判定するようにしてもよい。

真空容器４１が大型の場合や複数の区画室を備える場合には、真空容器４１の内部のｐＨ値を平均的に満遍なく検出できるように複数のｐＨ検出器を配設することにより、各計測部位毎に乳酸発酵の良否を判定することができる。

真空容器４１はステンレス板等の金属板を真空用材料として使用しており、真空容器４１内にヘテロ乳酸菌の発酵による炭酸ガスが発生したときにも、ガス漏れや変形が生じない構成となっている。なお、真空容器４１はステンレス板等の金属板を使用したものである必要はなく、耐真空性、密封性を有するものであれば、合成樹脂製の可撓シート材を利用した袋等でもよい。

真空乳酸発酵工程４での乳酸発酵が終了すると、開閉弁５０を開状態にし、真空容器４１内を大気圧状態に戻した後、搬出用配管５８の開閉弁５９を開状態として、空気搬送により、真空容器４１内の乳酸発酵原料竹粉１４を搬出用配管５８を通じて次の篩工程５へと搬送する。

篩工程５では乳酸発酵原料竹粉１４を篩にかけて５００μｍ以下、望ましくは３００μｍ程度以下に揃える。この時点で篩にかけることにより、乳酸発酵原料竹粉１４自体の水分の含有量が竹粉１１に比較して少ないので、篩の目詰まりが少なくなり能率よく効率的に篩い分けることができる。

配合工程６では篩にかけた後の乳酸発酵原料竹粉１４を攪拌機に入れ、この乳酸発酵原料竹粉１４に添加物である植物酵素１５と竹炭粉１６とを添加して配合する。植物酵素１５はその分解、合成、吸収作用により家畜に不可欠な新陳代謝を促進させて活性化を図るためであり、この植物酵素１５としては例えばパパイン酵素が適当である。竹炭粉１６は乳酸発酵竹粉１の臭気を脱臭し、そのｐＨの中性化を図るためである。

飼料用の乳酸発酵竹粉１の場合には対象とする家畜の種類によっても異なるが、例えば乳牛用であれば乳酸発酵原料竹粉１４を１０ｋｇに対して植物酵素１５を６０ｇ、竹炭粉１６を２００ｇ程度配合するのが適当である。

乳酸発酵後の乳酸発酵原料竹粉１４は強い酸性を示し、また特有の強い臭気を有する。しかし、アルカリ性の竹炭粉１６を配合することにより、その中和作用によりｐＨを乳酸発酵終了時点よりも中性に近付けることができ、また特有の臭気を脱臭することができる。なお、竹炭粉１６を多量に配合すると、乳酸発酵竹粉１の色合いが黒くなり、乳牛等の食欲を損なうことになる。

このように乳酸発酵原料竹粉１４に植物酵素１５及び竹炭粉１６の添加物を配合すれば、真空包装工程８において、その添加物が配合された乳酸発酵竹粉１を所定量ずつ計量して密封容器等の密封袋１７により真空包装して最終の製品１８とする。密封袋１７には遮光性、密封性を有するアルミ蒸着フィルム製のものを使用する。

このようにして製造した乳酸発酵竹粉１は、本来家畜類の成長促進効果の大きい良質のサイレージの一種であるが、植物酵素１５を配合することによって、難点であった竹繊維の問題を解消することができる。

即ち、乳酸発酵竹粉１に植物酵素１５、取り分けパパイン酵素を配合しているため、家畜の体内でのパパイン酵素の働きにより乳酸発酵竹粉１の竹繊維を容易に軟化又は分解でき、竹繊維が原因の消化不良等を防止できると共に、家畜類の新陳代謝を促進でき、乳酸発酵竹粉１が本来的に有する成長促進効果を更に増大させることができる。

また乳酸発酵竹粉１には竹炭粉１６を配合しているため、特有の臭気、酸性を嫌う家畜類の飼料用としても最適であり、各種の家畜類に広く給餌することが可能である。

植物酵素１５、竹炭粉１６の配合割合は、家畜類の嗜好性を考慮して適宜調節可能である。例えば植物酵素１５としてのパパイン酵素の配合割合は、乳酸発酵原料竹粉１４の１０Ｋｇに対して４０〜８０ｇ（０．００４〜０．００８重量％）の範囲で調節可能であり、また竹炭粉１６の配合割合は、乳酸発酵原料竹粉１４の１０Ｋｇに対して１００〜３００ｇ（０．０１〜０．０３重量％）の範囲で調節可能である。

更に真空乳酸発酵工程４では、耐真空性を有する真空容器４１を使用して真空下（低酸素雰囲気下）で竹粉１１を乳酸発酵させているため、ヘテロ乳酸菌による乳酸発酵時に炭酸ガスが発生しても、それによる内圧の上昇によって真空容器４１が損傷するようなことがない。従って、真空乳酸発酵工程４での乳酸発酵中に外部の雑菌類が進入して内部で増殖する等による、乳酸発酵竹粉１の品質の低下を防止できる。

また仮に真空乳酸発酵工程４以前の段階で竹粉１１等に、好気性菌であるハンゼヌラ又はピチア等の酵母が混入するようなことがあっても、真空容器４１内を真空状態に維持して、その真空下で竹粉１１を乳酸発酵させているため、酵母菌の繁殖を抑制することができ、竹粉１１の乳酸発酵中に酢酸とエタノールとのエステル反応により生成される酢酸エチルの発生を未然に防止することができる。このため乳酸発酵竹粉１の安全性が著しく向上する利点がある。

なお、真空容器４１を含む真空装置４０を複数設けて、各真空容器４１に順次日にちを変えて竹粉１１を入れて真空発酵を開始する等、各真空容器４１毎に乳酸発酵の開始時期を１日単位で順次ずらすような製造管理方式を採用すれば、乳酸発酵竹粉１の製造に数日の日数を要するにも拘わらず、その生産性の向上を図ることができる。例えば、真空容器４１を含む真空装置４０を５台設置すれば、その５台を月曜日から金曜日までの５日間に順次割り当てて製造することも可能である。勿論、その設置数は５台以外の複数であってもよい。

図２は肥料用の乳酸発酵竹粉１を製造する本発明の第２の実施形態を示す。

肥料用の乳酸発酵竹粉１は、図２に示す竹粉化工程２、金属除去工程３、真空乳酸発酵工程４、篩工程５、配合工程６、二次発酵工程７、包装工程８Ａを経て製造する。

なお、竹粉化工程２、金属除去工程３、真空乳酸発酵工程４、篩工程５までは、第１の実施形態と略同じである。肥料用の場合には、金属除去工程３は省略してもよい。

配合工程６では、真空乳酸発酵工程４で一次乳酸発酵させた後の乳酸発酵原料竹粉１４に、パパイン酵素等の植物酵素１５と竹炭粉１６と竹葉粉２０との添加物を添加し配合する。この場合、乳酸発酵原料竹粉１４を１０ｋｇに対してパパイン酵素等の植物酵素１５を２０ｇ（乳酸発酵原料竹粉１４に対して０．００２重量％）、竹炭粉１６を８００ｇ（乳酸発酵原料竹粉１４に対して０．０８重量％）、竹葉粉２０を１０ｋｇ（乳酸発酵原料竹粉１４と略同じ）程度の割合で配合する。

これは、パパイン酵素等の植物酵素１５が２０ｇ程度でも農作物の発根性が向上し、光合成が良好になる等、農作物の新陳代謝を促進して活性化を十分確保できるからである。また竹炭粉１６を８００ｇ程度とすることにより、乳酸発酵竹粉１のｐＨを６±０．５程度に中性化するためである。また竹葉粉２０が有する強い殺菌性、抗菌性を利用して、土壌等の殺菌性、抗菌性を高めるためである。

なお、圃場の土質に応じて植物酵素１５は乳酸発酵原料竹粉１４を１０ｋｇに対して１０〜３０ｇ（乳酸発酵原料竹粉１４に対して０．００１〜０．００３重量％）、竹炭粉１６は５００〜１０００ｇ（乳酸発酵原料竹粉１４に対して０．０５〜０．１重量％）の範囲で調整することも可能である。また乳酸発酵原料竹粉１４に植物酵素１５、竹炭粉１６、竹葉粉２０の他に米糠を配合すれば、二次発酵工程７での二次発酵を促進させることができる。

二次発酵工程７では、乳酸発酵原料竹粉１４に植物酵素１５と竹炭粉１６と竹葉粉２０との添加物を配合した配合粉を、好気性雰囲気下で２週間程度の期間をかけて二次発酵させる。この二次発酵工程７では配合粉を盛り上げた状態で二次発酵させるが、所定期間毎に攪拌、静置を繰り返しながら配合粉の全体を略均一に発酵させる。

この二次発酵工程７で配合粉を二次発酵させることにより所定の乳酸発酵竹粉１ができるので、包装工程８Ａにおいて、孔１９ａの空いた通気性のある包装袋１９に包装して最終の製品１８Ａとする。なお、包装袋１９は密封性を有するものでもよい。

このように乳酸発酵原料竹粉１４に植物酵素１５を配合することによって、農作物の発根性が向上し、光合成が良好になる等、農作物の新陳代謝を促進して活性化を十分確保でき、また竹炭粉１６を配合することにより全体のｐＨを中性化する等、土壌、農作物に応じてｐＨを容易に調整することができる。

更に乳酸発酵原料竹粉１４に竹葉粉２０を配合しているため、この竹葉粉２０により殺菌性、抗菌性が向上し、しかも乳酸発酵竹粉１の原料となる生竹９の幹の他に、その竹枝を含む竹葉までも使用でき資源の無駄を極力防止することができる。

なお、この場合にも真空乳酸発酵工程４での竹粉１１の一次乳酸発酵において、第１の実施形態と同様に酢酸エチルの生成を未然に防止できることは云うまでもない。

図３は飼料用、肥料用、水産用、消臭用に用いる乳酸発酵竹液２２を製造する本発明の第３の実施形態を示す。

この乳酸発酵竹液２２は、乳酸発酵竹粉１にパパイン酵素等の植物酵素１５、竹炭粉１６等の添加物を配合し水中で発酵させてエキスを抽出したものであり、図３に示す竹粉化工程２、金属除去工程３、真空乳酸発酵工程（一次乳酸発酵工程）４、篩工程５、配合工程６、竹液発酵工程２３、熟成工程２４、濾過工程２５、容器詰め工程２６を経て製造する。

なお、図３の製造工程では、竹粉化工程２、金属除去工程３、真空乳酸発酵工程４、篩工程５、配合工程６までは、図１に示す第１の実施形態と同じである。

配合工程６では乳酸発酵原料竹粉１４に植物酵素１５及び竹炭粉１６の添加物を配合する。竹液発酵工程２３では、添加物が配合された乳酸発酵竹粉１を不織布製のフィルター２７に入れた後、浸漬容器２８内の活性水等の水２９に浸漬する。なお、このときの乳酸発酵竹粉１と水２９との割合は、乳酸発酵竹粉１が約１０ｋｇに対して水２９は約８０リットル程度が適当である。

そして、乳酸発酵竹粉１を水２９に浸漬した後、浸漬容器２８内の空間部分の空気を抜いて不活性ガス、例えば窒素ガス３０に置換し、室温２６°Ｃ程度の発酵室に所定期間（例えば５〜７日程度）静置して、乳酸発酵竹粉１からその二次発酵エキスである乳酸発酵竹液２２の抽出と、窒素ガス雰囲気下で乳酸発酵竹粉１、乳酸発酵竹液２２中の乳酸菌及び一般生菌により二次発酵とを並行して行う。

浸漬容器２８は開閉蓋３１を有し、乳酸発酵竹粉１を入れた状態のフィルター２７を出し入れでき、また必要に応じて適宜密閉可能である。浸漬容器２８にはｐＨ検出器（図示省略）が設けられており、乳酸発酵竹液２２のｐＨを検出できるようになっている。竹液発酵工程２３の初期では、浸漬容器２８内の水２９はｐＨ７程度の中性であり、これにｐＨ４程度の乳酸発酵竹粉１を加えるため、全体としてｐＨが６弱程度となる。

竹液発酵工程２３において乳酸菌及び一般生菌による二次発酵が進むと、浸漬容器２８内のｐＨ値が下がり、例えばｐＨ値が５〜４．５（例えばｐＨ４．７）になれば竹液発酵工程２３での二次発酵を終了する。そして、浸漬容器２８の開閉弁３２を開き、浸漬容器２８の乳酸発酵竹粉１から水２９に溶出した二次発酵エキスである乳酸発酵竹液２２を、容器３３を経て又は直接熟成容器３４へと取り出す。

熟成工程２４では、抽出した乳酸発酵竹液２２を熟成容器３４に入れた状態で約３〜７日間程度静置して二次発酵させて熟成させる。熟成容器３４内は空間部分に空気が充満する好気条件に維持する。なお、熟成容器３４内も浸漬容器２８と同様に不活性ガス（例えば窒素ガス）に置換してもよい。

この熟成工程２４での熟成期間中に異常がなければ、濾過工程２５にて熟成容器３４の乳酸発酵竹液２２を濾過して酵母の膜やゴミ等を除去した後、容器詰め工程２６で乳酸発酵竹液２２を適当な容器３５に詰めて最終の製品３６とする。乳酸発酵竹液２２の品質に異常があれば、熟成工程２４での熟成期間中にその異常が顕著になるので、その時点で廃棄その他の適宜措置を講じる。なお、竹液発酵工程２３と熟成工程２４は、同一容器内で連続して行うようにしてもよい。

このようにして製造した乳酸発酵竹液２２は、飼料用、肥料用、水産用、消臭用の何れに利用する場合にも、従来の乳酸発酵竹粉１に比較して嵩張りがなく取り扱いが容易であり、用途に応じて容易に活用でき利便性が著しく向上する。例えば、乳牛等の家畜の飼料として粗飼料に配合して給餌する場合にも、乳酸発酵竹液２２を粗飼料に容易に混ぜ合わせることができ、従来の竹繊維による問題等を解消できる。

大気圧下で一次乳酸発酵させて得た乳酸発酵竹粉（試料１）と、各実施形態での真空乳酸発酵工程４において真空下で一次乳酸発酵させて得た乳酸発酵竹粉１の６種類の試料２〜７について、気圧、ｐＨ、一般生菌、酢酸エチルの関係を分析したところ、図４に示すような結果が得られた。

この分析結果を見る限りは、大気圧下で乳酸発酵させた試料１では、４５ｍｇ／１００ｇ程度の微量の酢酸エチルの生成が検出されたが、真空下で乳酸発酵させた試料２〜７では、乳酸発酵竹粉１中の酢酸エチルの生成は検出されなかった。従って、竹粉１１を乳酸発酵させて乳酸発酵竹粉１を製造するに当たっては、真空容器４１内を真空状態に維持して、その真空下で竹粉１１を乳酸発酵させることにより、酢酸エチルの生成を防止できることが確認できた。

従って、真空乳酸発酵工程４において真空容器４１内を低真空状態に維持しておけば、乳酸発酵竹粉１中の酢酸エチルの生成を防止することが可能である。しかし、酢酸エチルのない乳酸発酵竹粉１を安定的に製造するためには、中真空以上であることが望ましい。

図４の気圧は大気圧を０．００とし、試料２〜７の製造に供した真空装置４０の最大真空度を０．１０として、大気圧０．００と真空度０．１０との間を１０段階に分けた上で、その試料２〜７を製造したときの各段階の気圧を各試料２〜７毎に示すものである。この図４に示すように、真空乳酸発酵工程４での真空容器４１内の真空度が高くなる程、乳酸発酵後の乳酸発酵竹粉１のｐＨ値が低くなり、一般生菌数が増える傾向にある。

従って、図３の第３実施形態に例示するように、竹液発酵工程２３において乳酸発酵竹粉１を水２９に浸漬して二次発酵させるような場合には、その二次発酵を考慮して乳酸菌を含む一般生菌数が多く、しかも真空度の維持コストも安い試料６のｐＨ４．７６程度で一次乳酸発酵の終了とするのが適当である。

なお、乳酸発酵竹粉１の用途によっては、試料２〜５の何れかのｐＨ値を以て一次乳酸発酵の終了としてもよい。

また竹粉１１を一次乳酸発酵させて乳酸発酵原料竹粉１４とし、この乳酸発酵原料竹粉１４に発酵促進効果を有する植物酵素１５を配合して二次発酵させることにより、一次乳酸発酵と二次発酵とで発酵条件を変えることができ、真空乳酸発酵工程４とその後の竹液発酵工程２３とで生成される乳酸発酵菌を異ならせることが可能である。

例えば、竹粉１１の一次乳酸発酵では、その乳酸発酵原料竹粉１４中に乳酸菌ラクトコッカスを生成させて、またその乳酸発酵原料竹粉１４にパパイン酵素等の植物酵素１５を配合することにより、その後の竹液発酵工程２３、熟成工程２４での二次発酵により、バクトバチルスブレビス及びラクトバチルスカゼイ等の嫌気性の乳酸菌と、アセトバクター等の好気性の酢酸菌とを生成させることができる。従って、乳酸発酵竹液２２は有用性のある多種類の乳酸菌、酢酸菌等を含むものとなり、それ自体の用途を多方面に展開できる利点がある。

なお、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法（Denaturing Gradient Gel Electrophoresis : ＤＧＧＥ）により、竹液発酵工程２３を経た後に抽出した二次発酵エキスである乳酸発酵竹液２２の試料（例えば、発酵開始７日目のもの）について解析したところ、嫌気性の乳酸菌（例えばラクトバチルス属（Lactobacillus brevis、Lactobacillus coryniformis、Lactobacillus casei 、Lactobacillus paracasei subsp.paracasei 、Lactobacillus paracollinoides 、））のＤＮＡバンドが検出された。またＤＧＧＥにより、熟成工程２４終了後の乳酸発酵竹液２２の試料を解析したところ、好気性の酢酸菌（例えばアセトバクター・パスツリアナス（Acetobacter pasteurianus））のＤＮＡバンドが検出された。

これは窒素ガス置換の竹液発酵工程２３では嫌気性の乳酸菌による乳酸発酵があり、好気条件下の熟成工程２４では好気性の酢酸菌による熟成発酵があったと推測される。

このようにして製造した乳酸発酵竹液２２は水で適当に希釈化して、家畜の飼料、飼料用の添加剤、肥料用又は水産用として使用することが可能であり、乳酸発酵竹粉１に比較して遥かに優れた有用性を期待することができる。

なお、この第３の実施形態においても、配合工程６において第２の実施形態と同様に竹葉粉２０を配合するようにしてもよい。

図５は食品用、化粧品用、医薬部外品及び医薬品に用いる乳酸発酵竹液２２を製造する本発明の第４の実施形態を示す。

この実施形態の乳酸発酵竹液２２は、乳酸発酵原料竹粉１４に対して、ｐＨ７未満の酸性を有する酸性質植物３７、取り分け天然果実であるボイセンベリーと、笹を切削又は粉砕した粉状の竹葉粉（笹粉）１２と、竹根を切削又は粉砕した粉状の竹根粉１３とを配合した後、それらが配合された乳酸発酵竹粉１をフィルター２７に入れて水２９中に浸漬し二次発酵させてエキス（二次発酵エキス）を抽出したものである。

この乳酸発酵竹液２２の製造は、配合工程６において、乳酸発酵原料竹粉１４（例えば５ｋｇ）に対して、乳酸発酵原料竹粉１４と略同じ５ｋｇの竹葉粉１２と、２ｋｇの竹根粉１３と、１．２ｋｇの酸性質植物３７のボイセンベリーとを配合し混合している点で第３の実施形態と相違する。

このように乳酸発酵原料竹粉１４に竹葉粉１２、竹根粉１３及びボイセンペリーを所定の割合で配合した配合粉を水２９に浸漬し二次発酵させた後に、そのエキスである二次発酵エキスを抽出することにより、例えば図６に示すように乳酸２３００μｇ／ｍＬ、酢酸６１０μｇ／ｍＬを代表とする有機酸を含み、且つ図７に示すように多種類のアミノ酸を含む乳酸発酵竹液２２を製造することができる。

なお、竹葉粉１２は乳酸発酵原料竹粉１４と略同じ重量を配合しているが、乳酸発酵原料竹粉１４よりも若干少ないか、又は若干多くしてもよい。従って、竹葉粉１２は乳酸発酵原料竹粉１４に対して８５〜１２０重量％、望ましくは９０〜１１０重量％が適当である。また竹根粉１３は乳酸発酵原料竹粉１４の約４０重量％内外、例えば３０〜５０重量％程度が適当である。酸性質植物３７のボイセンベリーは、乳酸発酵原料竹粉１４と竹葉粉１２と竹根粉１３との総重量の１０〜１２重量％内外、例えば８〜１５重量％程度が適当である。

ボイセンベリーは例えば乾燥後に切削又は粉砕等した粉状のものが挙げられる。ボイセンベリーは、ポリフェノールの一種アントシアニン、葉酸、エラグ酸など優れた抗酸化作用を示す栄養素や、ミネラル（カルシウムや鉄分）が含まれているため、ボイセンベリーのアントシアニン等の抗酸化物質により活性酸素の生成を抑制することができ、ミネラルを摂取することができる。

竹葉粉１２は多量の大腸菌を含む一般生菌を有し、これを配合することにより竹液発酵工程２３、熟成工程２４での二次発酵を促進させることができる。また竹根粉１３は優れた殺菌性・抗菌性を有する。

竹液発酵工程２３では、配合工程６でボイセンベリー等が配合された後の乳酸発酵竹粉１（約１３ｋｇ）を入れた不織布製のフィルター２７を、活性水等の水２９を約１００リットル入れた浸漬容器２８内に浸漬し、その状態で第３の実施形態と同様に発酵室にて室温２６°Ｃ程度で所定期間（例えば１０日間）静置して二次発酵させる。

熟成工程２４では、第３の実施形態と同様に乳酸発酵竹粉１から抽出した乳酸発酵竹液２２を熟成容器３４に入れた状態で約３日間程度静置して熟成させる。なお、熟成工程２４で熟成後の乳酸発酵竹液２２は、図５の破線矢印で示すように容器詰め工程２６Ａにおいて適当な容器３５に詰めて最終の製品３６としてもよい。なお、この製品３６は、畜産及びペット用飲料添加液としての用途のものである。

また熟成工程２４で熟成し濾過工程２５で濾過後の乳酸発酵竹液２２をオートクレーブ滅菌工程３８で滅菌してもよい。例えばオートクレーブ滅菌装置において、１２０°Ｃ以上において高圧（例えば２気圧）で所定時間（例えば３０分間）にわたる高圧滅菌処理を行う。この滅菌処理を行うことで乳酸発酵竹液２２中の乳酸菌や酵母菌などの菌が死滅し、酵素（アミノ酸）などを残すことができ、食品用、化粧品用、医薬部外品及び医薬品の乳酸発酵竹液２２の提供が可能となる。

このオートクレーブ滅菌工程３８で滅菌処理後の乳酸発酵竹液２２を、容器詰め工程２６において適当な容器３５に詰めて最終の製品３６とする。またオートクレーブ滅菌工程３８で滅菌処理後の乳酸発酵竹液２２を機能水（例えばセラミック水（セラミックに接触させた水））で適当に希釈化してから、容器詰め工程２６において適当な容器３５に詰めて最終の製品３６としてもよい。この製品３６は、食品用、化粧品用、医薬部外品及び医薬品等の乳酸発酵竹液２２であり、例えば食品添加液（食品用旨み成分向上液など）、化粧品（肌水や保湿ジェルなど）、抗菌液等の用途が挙げられる。

この第４の実施形態で例示の２種類の乳酸発酵竹液２２、つまり、オートクレーブ滅菌工程３８を経た製品３６（例えば食品用、化粧品用、医薬部外品及び医薬品等の乳酸発酵竹液２２）である製品Ａと、熟成工程２４後の製品３６（例えば畜産及びペット用飲料添加液）である製品Ｂは、第３の実施形態での製品３６である製品Ｃと比べて、殺菌性・抗菌性が顕著に優れた効果を有する。

製品Ａ、Ｃに関して、大腸菌（血清Ｏ−１５７：Ｈ７）に対する抗菌力の試験を行った。まず、大腸菌６．２×１０5 μｇ／ｍＬを培養した培地に製品Ｃの試験液１ｍＬを投与すると、１時間後の大腸菌が３．７×１０5 μｇ／ｍＬとなり、２時間後の大腸菌が８．４×１０4 μｇ／ｍＬとなって、４時間後に大腸菌が死滅した。

なお、大腸菌６．２×１０5 μｇ／ｍＬの培地にボイセンベリー単体の抽出液の試験液１ｍＬを投与した場合には、６時間後にも１．６×１０5 μｇ／ｍＬの大腸菌が確認され、大腸菌は死滅しなかった。

これに対して、大腸菌６．１×１０5 μｇ／ｍＬの培地に製品Ａの試験液１ｍＬを投与すると、３０分後に大腸菌が２０μｇ／ｍＬとなり、１時間後に大腸菌が死滅した。この抗菌力試験の結果から、製品Ａには大腸菌を死滅させる顕著な抗菌効果を有することが分かった。

また製品Ｂに関して、カンピロバクターに対する抗菌力の試験を行った。カンピロバクター１．７×１０5 μｇ／ｍＬを培養した培地に製品Ｂの試験液１ｍＬを投与したところ、１０分後にカンピロバクターが３００μｇ／ｍＬとなり、３０分後にカンピロバクターが死滅した。同様にカンピロバクター１．７×１０5 μｇ／ｍＬの培地に製品Ｂの５倍希釈した試験液１ｍＬを投与すると、３０分後にカンピロバクターが４００μｇ／ｍＬとなった。この抗菌力試験の結果から、製品Ｂにはカンピロバクターを死滅させる顕著な抗菌効果を有することが分かった。

また製品Ａ〜Ｃについてのアミノ酸測定を行った結果、必須アミノ酸であるフェニルアラニンは、製品Ｃでは２．８μｇ／ｍＬ程度であるのに対して、製品Ｂでは４２０μｇ／ｍＬ、製品Ａでは４７０μｇ／ｍＬと格段に多いことが分かった。このフェニルアラニンは鎮痛効果が高く、慢性的な痛みを軽減する効果を有するものである。

例えば、オートクレーブ滅菌工程３４を経た製品３６を食品用等の乳酸発酵竹液２２として使用する場合には、ボイセンベリー由来の抗酸化作用と竹根粉及び竹葉粉由来の殺菌作用により、抗菌液として使用できる他に、含有するアミノ酸により食品の旨み成分を高めることができ、また天然の防腐剤としての利点がある。

図８は食品用、化粧品用、医薬部外品及び医薬品に用いる乳酸発酵竹液２２を製造する第５の実施形態を示す。

この実施形態は、乳酸発酵原料竹粉１４、竹葉粉１２、竹根粉１３の割合を第４の実施形態と同じとし、ボイセンベリーの配合量を乳酸発酵原料竹粉１４、竹葉粉１２及び竹根粉１３の総重量の１〜３重量％の範囲内の３００ｇに抑えて、乳酸発酵竹液２２を製造する点において、第４の実施形態と相違している。

なお、ボイセンベリーの配合量は３００ｇであり、乳酸発酵原料竹粉１４、竹葉粉１２及び竹根粉１３の総重量の２．５重量％としているが、１〜３重量％であればよい。

このような割合で乳酸発酵原料竹粉１４にボイセンベリーと竹葉粉１２と竹根粉１３とを配合して配合粉とした後、その配合粉を水２９中に浸漬し二次発酵させてエキス（二次発酵エキス）を抽出することによって、例えば図９に示すように乳酸３０００μｇ／ｍＬ、酢酸９３０μｇ／ｍＬを代表とする有機酸を含み、且つ図１０に示すように多種類のアミノ酸を含む乳酸発酵竹液２２を製造することができる。

第４の実施形態と第５の実施形態では、乳酸発酵原料竹粉１４、竹葉粉１２及び竹根粉１３の配合量は同一であるが、ボイセンベリーの配合量が大きく異なっている。第４の実施形態の場合には、ボイセンベリーを１．２Ｋｇと多く配合しているため、ボイセンベリーの配合量の増加が乳酸発酵竹液中の多量のアミノ酸の生成に大きく寄与し、旨み成分が向上する結果が得られた。従って、第４の実施形態の乳酸発酵竹液２２は、旨み向上用の食品添加物として活用することが可能である。

一方、ボイセンベリーの配合量の増加によって、有機酸の乳酸が２３００μｇ／ｍＬ、酢酸が２８０μｇ／ｍＬ程度となり、大腸菌、カンピロバクターに対する殺菌性を有するものの、黄色ブドウ球菌等の一部の細菌に対する殺菌性が低下する結果が得られた。

これに対して第５の実施形態に示すように、ボイセンベリーの配合量を乳酸発酵原料竹粉１４、竹葉粉１２及び竹根粉１３の総重量の３重量％以下の２．５重量％程度まで少なくして第４の実施形態と同様の方法で乳酸発酵竹液２２を製造し、その乳酸発酵竹液２２を分析したところ、図９に示すように有機酸の乳酸が３０００μｇ／ｍＬ、酢酸が９００μｇ／ｍＬと増加し、また図１０に示すように多種類のアミノ酸を有する結果が得られた。

そして、この乳酸発酵竹液２２を黄色ブドウ球菌の培地に投与して殺菌性を調べたところ、黄色ブドウ球菌に対する殺菌性が確認できた。勿論、第４の実施形態の場合と同様に大腸菌、カンピロバクターに対する殺菌性も確認できた。

従って、ボイセンベリーの配合量を乳酸発酵原料竹粉１４、竹葉粉１２及び竹根粉１３の総重量の３重量％以下にして製造した乳酸発酵竹液２２は、旨み成分の元であるアミノ酸の点では第４の実施形態の場合に比較して若干低下するものの、殺菌性の点で非常に優れており、広く殺菌剤として活用することが可能である。

以上、本発明の各実施形態について詳述したが、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、各実施形態では、乳酸発酵原料竹粉１４、植物酵素１５、竹炭粉１６、竹葉粉２０、竹根粉１３を配合する場合の具体的な割合を示しているが、これは一応の目安であって、飼料用、肥料用、水産用、食品用、化粧品用、医薬部外品及び医薬品の何れの場合にも、その対象とする家畜の種類、土壌の性質、農作物の種類、食品の種類、化粧品の種類、医薬部外品及び医薬品の種類等に応じて種々の組み合わせがあり、例示の数値に限定されるものではない。

また竹枝を含む竹葉を粉砕したものを竹葉粉２０として例示しているが、竹枝を含まず笹を粉状にした笹粉でもよい。また竹葉粉２０は孟宗竹以外の竹葉、例えば真竹の竹葉、熊笹その他の笹の葉等を利用することが可能である。従って、竹葉粉は笹を含む広義の竹類の竹葉を粉状にしたものであれば十分である。原料の生竹９は孟宗竹が一般的であるが、孟宗竹以外のものでもよい。

各実施形態では、配合工程６で植物酵素１５としてパパイン酵素を、酸性質植物３７としてボイセンベリーを夫々配合する場合を例示しているが、パパイン酵素以外の植物酵素１５でもよいし、ボイセンベリー以外の酸性質植物３７でもよい。

例えば、酸性質植物３７には、ボイセンベリーを含むブルーベリー、ストロベリー等のベリー類、みかん、レモン等の柑橘類、梅、その他の果実類が適当である。しかし、ｐＨが７未満の酸性を有する天然植物であれば、果実類以外の葉物野菜その他の野菜類、草類等も使用可能である。また酸性質植物３７には、天然植物を原料とする加工野菜、加工果実等の加工植物類も使用可能である。なお、これらの酸性質植物３７はｐＨが５又は４未満程度のものが望ましい。

また各実施形態において、植物酵素１５に代えて酸性質植物３７を、酸性質植物３７に代えて植物酵素１５を夫々用いてもよい。従って、第１、第２の実施形態の乳酸発酵竹粉１の製造に際しても、植物酵素１５に代えてボイセンベリー等の酸性質植物３７を配合することも可能である。植物酵素１５、酸性質植物３７は粉状、顆粒状で配合するのが望ましいが、細片状、その他の状態で配合してもよい。

各実施形態では、一次乳酸発酵過程での酢酸エチルの生成を抑えるために、真空容器４１を利用してその内部を真空に維持するようにしている。しかし、発酵容器内に窒素ガス等の不活性ガスを注入して不活性ガス雰囲気中で竹粉１を一次乳酸発酵させても、一次乳酸発酵過程での酢酸エチルの生成を抑えることが可能である。

第４、第５の実施形態の配合工程では、用途に応じて竹炭粉を配合してもよい。乳酸発酵竹粉１、乳酸発酵竹液２２の用途によっては、微量の酢酸エチルの発生が全く問題にならない場合があるが、そのような用途に使用する乳酸発酵竹粉１、乳酸発酵竹液２２の製造に際しては、通常の嫌気条件下で竹粉を乳酸発酵させるようにしてもよい。

１ 乳酸発酵竹粉
４ 真空乳酸発酵工程
６ 配合工程
７ 二次発酵工程
１１ 竹粉
１２ 竹葉粉
１３ 竹根粉
１４ 乳酸発酵原料竹粉
１５ 植物酵素
１６ 竹炭粉
２２ 乳酸発酵竹液
２３ 竹液発酵工程
３７ 酸性質植物

本発明は、乳酸発酵竹液の製造方法に関するものである。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、嵩張りがなく、用途に応じて容易に活用でき、しかも有用性に優れた乳酸発酵竹液を製造する乳酸発酵竹液の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、竹粉を一次乳酸発酵させた乳酸発酵竹粉に、竹葉粉と、竹根粉と、ｐＨ７未満の酸性を有する粉状、顆粒状又は細片状の天然植物とを配合し、その配合粉を容器内の水中に浸漬し、前記容器内の空気を不活性ガスに置換して静置し、前記水中で前記配合粉を二次発酵させて二次発酵エキスを抽出するものである。

Claims (10)

1. 乳酸発酵竹粉に添加物を配合し水中で二次発酵させて二次発酵エキスを抽出したことを特徴とする乳酸発酵竹液。
2. 乳酸発酵竹粉に竹葉粉と竹根粉とｐＨ７未満の酸性質植物とを配合し水中で発酵させてエキスを抽出したことを特徴とする乳酸発酵竹液。
3. 前記竹葉粉は前記乳酸発酵竹粉の９０〜１１０重量％であり、前記竹根粉は前記乳酸発酵竹粉の３０〜５０重量％であることを特徴とする請求項２に記載の乳酸発酵竹液。
4. 前記酸性質植物はベリー類、柑橘類等の果実であることを特徴とする請求項２又は３に記載の乳酸発酵竹液。
5. 前記果実はブルーベリー、ボイセンベリー等のベリー類であることを特徴とする請求項４に記載の乳酸発酵竹液。
6. 前記ベリー類は前記乳酸発酵竹粉、前記竹葉粉及び前記竹根粉の総重量の３重量％以下であることを特徴とする請求項５に記載の乳酸発酵竹液。
7. 竹粉を一次乳酸発酵させた乳酸発酵竹粉に竹葉粉と竹根粉とｐＨ７未満の酸性質植物とを配合し、この配合後の乳酸発酵竹粉を水中に浸漬して二次発酵させてエキスを抽出することを特徴とする乳酸発酵竹液の製造方法。
8. 前記一次乳酸発酵を真空下で行うことを特徴とする請求項７に記載の乳酸発酵竹液の製造方法。
9. 前記竹葉粉、前記竹根粉及び酸性質植物を配合した乳酸発酵竹粉を浸漬容器内の水中に浸漬した後、該浸漬容器内の空気を不活性ガスに置換して二次発酵を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の乳酸発酵竹液の製造方法。
10. エキスの抽出後にオートクレーブ滅菌を行うことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の乳酸発酵竹液の製造方法。