JPH03982B2

JPH03982B2 -

Info

Publication number: JPH03982B2
Application number: JP59062956A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sudo; Kazumitsu Shimizu; Sadao Nagasawa; Tadashi Ishii
Original assignee: NORINSUISANSHO RINGYO SHIKENJOCHO
Current assignee: NORINSUISANSHO RINGYO SHIKENJOCHO
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1991-01-09
Also published as: JPS60207553A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、樹木やササ類等の木質系資源を反す
う動物の粗飼料に変換する方法に関するものであ
る。以下本発明について詳細に述べるにあたり、次
のことを述べておく。すなわち、本発明において
対象とする処理木材の粗飼料としての価値は、厳
密には処理木材を動物に摂取させ、その消化率や
体重の変動を測定することによつて評価すること
が望ましいものであるが、動物実験はその結果が
でるまで長時間を要し、また試料量もぼう大にな
る。そこで実施例における粗飼料の評価として
は、セルロース分解酵素であるトリコデルマ・ビ
リデ（Trichoderma viride）由来のセルラーゼ
による糖化率の測定をもつてこれを行なうものと
した。この方法は、セルラーゼによる糖化率と動
物に摂食させた際の消化率とがほぼ近似的な値を
示し、同評価として妥当（な方法）であると考え
られるからであり、例えば、64.3％の酵素糖化率
を示すシラカンバ蒸煮処理材を山羊に摂取した際
の消化率は60.6％と略近似的な値を示している
（参考：特願昭57−189931号；特開昭59−78651号
公報）。一般に、木材は約40〜50％のセルロース、20〜
30％のヘミセルロース、20〜30％のリグニンおよ
び抽出成分と総称される微量成分とから成つてい
る。セルロースやヘミセルロースは多糖類であ
り、セルラーゼによる被糖化物である。一方、リ
グニンは芳香族高分子物質であり、木材細胞壁や
細胞間層に沈着して木材細胞を保護する役割を担
つている。ところで、木材を高温・高圧の水蒸気で蒸煮す
ると、元来ヘミセルロース中に含まれているアセ
チル基が遊離する。このような酢酸酸性下でヘミ
セルロースは加水分解をうけて低分子化し水可溶
となり、リグニンもエーテル結合の開裂によつて
低分子化し有機溶媒あるいは希アルカリ水溶液に
可溶となる。そのため木材細胞壁は多孔質になる
とともに、リグニンの包理構造がゆるみ被糖化物
である多糖類と酵素間の接触が可能となり、多糖
類の酵素糖化率すなわち反すう動物による消化率
が増大する。本出願人によつて先になされた「広
葉樹蒸煮による粗飼料」の提案（特願昭57−
189931号）は、かかる知見を基礎としてなされた
ものであると言える。しかし、蒸煮処理の効果は
広葉樹間で大きな相違があり、また、針葉樹に対
してはほとんど効果がないため、単に蒸煮処理の
みでは粗飼料化は困難である。これは、リグニン
の含有量や化学構造の差によるものと考えられ
る。実際、針葉樹のヘミセルロースとリグニン含
有量は広葉樹に比較して前者は約10％少なく、後
者は逆に約10％多い。また、針葉樹リグニンは広
葉樹リグニンに比べて分子量が高く、その化学構
造様式は種々の反応に抵抗性のある炭素−炭素結
合が多くより強固である。そのため、針葉樹材の
酵素糖化率を蒸煮処理によつて増大するには蒸煮
条件をかなり過酷にする必要がある。しかし、こ
の場合、貴重な栄養源であるヘミセルロースの二
次分解が進行してしまうことが難点である。その
ため、針葉樹材の酵素糖化率を蒸煮処理によつて
高めるためには何らかの他の処理を併せて行なう
必要性が考えられた。本発明はかかる観点から、主に針葉樹材を対象
として、その粗飼料化を目的としてなされたもの
である。而してかかる目的を達成するための本発明の要
旨とするところは、木質系資源をチツプ状又は粉
（粒）体状として、水蒸気蒸煮することにより反
すう動物用に粗飼料化する方法において、前記水
蒸気蒸煮に先立つて、塩化アンモニウム、塩化ア
ルミニウム、塩化第二鉄、塩化亜鉛、硫酸アルミ
ニウム、過硫酸アンモニウムのいずれかの塩を溶
解した水溶液を前記チツプ又は粉（粒）体に含浸
させる前処理を行なうことを特徴とする木質材料
の粗飼料化方法にある。本発明において対象とする木質材料とは、ほと
んどの針葉樹材をはじめとして、水蒸気蒸煮のみ
では充分な酵素糖化率（一般には反すう動物に摂
取させたときの消化率が40％以上）が得られない
ある種の広葉樹（例えば、トチノキ、ケヤキ、シ
イノキなど）、あるいはササ類を挙げることがで
きる。また、本発明においては前記木質系資源を予め
チツプ状又は粉体状としてその表面積を大として
おくことが、後の無機塩類水溶液の含浸、水蒸気
蒸煮の効率化のため、あるいは粗飼料を反すう動
物に無理なく摂取させるために望まれ、その大き
さを好ましくは、紙パルプ用チツプ程度以下とす
ることがよい。本発明において用いられる水溶性無機塩類は、
一般的には強酸・弱塩基の塩であり、具体的には
表５に示される結果から、NH₄Cl，AlCl₃，
FeCl₃，ZnCl₂，Al₂（SO₄）₃，（NH₄）₂S₂O₈を挙げ
ることができる。これらの塩は、水蒸気蒸煮によ
る加水分解反応を促進する触媒として作用する。
塩酸や硫酸の代りにこれらの塩を使用する理由
は、装置の腐食を防ぐためや、蒸煮処理材のPHが
極端に低下することを避けるためである。また、無機塩類の水溶液中での濃度は、対象と
する木質材料の種類、塩類の種類および水蒸気蒸
煮の条件等によつて異なるが、一般的には0.1〜
2.0％の範囲とされ、好ましくはかかる範囲内に
おいて可及的低濃度とすることが望ましい。ま
た、含浸は木質材料を無機塩類水溶液に浸漬させ
て行なえばよく、浸漬時間は含浸を充分とされる
ように適宜に定められる。本発明における水蒸気蒸煮の条件は、一般的に
は飽和水蒸気圧13〜30Kg／cm²で1.0〜30分程度の
蒸煮として与えられ、木質材料の種類、無機塩水
溶液の種類によりかかる範囲内で選択される。以下、本発明について更に詳細な説明を記述す
る。まず、針葉樹試料としてカラマツ材を選定し、
0.1〜2.0％の塩化アンモニウム水溶液を含浸させ
た後、種々の条件で蒸煮処理を行ない、各処理材
の酵素糖化率を測定することによつて粗飼料化と
しての最適蒸煮条件を確立した。以下に実験方法を記す。１針葉樹チツプ又はオガクズを0.1〜2.0％の塩
化アンモニウム水溶液中に減圧下５時間浸漬
後、一夜放置した。２塩化アンモニウム含浸チツプを所定時間、所
定圧の蒸気で処理し、その後飽和水蒸気を瞬時
に大気圧中に放出する謂ゆる爆砕法によつて解
繊するか、あるいは乳鉢で擦り漬した。尚、オガクズの場合は蒸煮後そのまま試料とし
た。酵素糖化試校験はつぎのように行なつた。すな
わち、蒸煮処理試料（絶乾200mg）に市販の
Trichoderma viride由来のセルラーゼ（メイセ
ラーゼ：登録商標；明治製菓株式会社製）を0.5
％濃度に溶解した1/10酢酸塩緩衝液（PH5.0）10
ml加え、40℃で48時間振盪した。その後、生成し
た還元糖量をソモジー・ネルソン法によつて定量
し、生成還元糖量に0.9を乗じ、その値を使用試
料量又は蒸煮処理材中の多糖類量で除して糖化率
を求めた。表１は、0.1〜1.0％の塩化アンモニウム塩水溶
液を含浸させたカラマツ材チツプを爆砕法によつ
て蒸煮・解繊し、得られた繊維中の低分子化し、
可溶化したヘミセルロースを熱水によつて抽出し
た後の収率と残存多糖類の酵素糖化率を示したも
のである。

【表】

【表】絶乾蒸煮処理材重量
収率(％)＝

Claims

【特許請求の範囲】

１木質系資源をチツプ状又は粉（粒）体状とし
て、水蒸気蒸煮することにより反すう動物用に粗
飼料化する方法において、塩化アンモニウム、塩
化アルミニウム、塩化第二鉄、塩化亜鉛、硫酸ア
ルミニウム、過硫酸アンモニウムのいずれかの塩
を溶解した水溶液を前記チツプ又は粉（粒）体に
含浸させる前処理を行なうことを特徴とする木質
系資源からの粗飼料化方法。