JPH09103285A

JPH09103285A - 発酵資材とその製造方法

Info

Publication number: JPH09103285A
Application number: JP7289211A
Authority: JP
Inventors: Bunzo Kobayashi; 文三小林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄資源を原材料として再利用することがで
き、取り扱いが容易で安定した発酵性能を持つ発酵資材
を提供する。【解決手段】微生物とこの微生物を保持する担体とを
含み、混合された有機物に対して微生物の発酵作用を及
ぼす発酵資材26において、担体の少なくとも一部にコー
ヒーの絞り滓21を用いている。また、担体に、コーヒー
の絞り滓を成分に含むキノコ栽培の廃培地を用いてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土壌改良剤や飼料
添加剤、また、生ゴミの有機物処理などに利用する発酵
資材とその製造方法に関し、特に、廃棄されている材料
を発酵資材の原料として再利用するようにしたものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、微生物の発酵作用を利用して、土
壌の改良や生ゴミの処理などを行う方法が注目を集めて
いる。

【０００３】発酵は、微生物の働きで糖類などの複雑な
化合物が分解的あるいは酸化還元的変化を起こし、より
簡単な物質に変わる現象であり、分解に際してエネルギ
を発生する。発酵には、反応が遊離酸素の存在しない条
件で進行する嫌気的発酵と、反応が遊離酸素の存在下で
進行する好気的発酵とがあり、遊離酸素のない状態で生
育する嫌気性微生物が嫌気的発酵を行い、酸素のある状
態で生育する好気性微生物が好気的発酵を行う。また、
条件に応じて嫌気的発酵と好気的発酵とを使い分ける通
性嫌気性菌などもある。

【０００４】土壌改良などに微生物の発酵を利用する場
合は、嫌気性菌や好気性菌、それに光合成能力を持つ光
合成細菌など、多種多様な菌類の共存する培養液を薄め
て、直接、土壌や生ゴミに振りかけたり、あるいは、米
ヌカと少量の油カス、魚粉などとを混合したものに、こ
の薄めた培養液を加え、５〜７日程度発酵させて粉状の
発酵資材を生成し、これを生ゴミに混合して堆肥に変え
たり、畑に撒いたり、飼料に混ぜたりしている（比嘉照
夫監修「ＥＭ環境革命」綜合ユニコム（１９９４、１
２、１５））。

【０００５】また、この培養液や発酵資材は、悪臭を抑
制する効果があり、肥料の鶏糞などに振りかけると、鶏
糞のいやな臭いが消えてしまう。豚舎に薄めた培養液を
振りかけたときの試験データでは、処理前に２．１００
ｐｐｍ存在したアンモニアの量が処理後には０．００６
ｐｐｍにまで減少し、また、処理前に存在した硫化水素
（１．７２０ｐｐｍ）、メチルメルカブタン（０．０１
４ｐｐｍ）、及びトリメチルアミン（０．０３１ｐｐ
ｍ）が、処理後には検出できない程、減っており、こう
した効果が１５〜３０日間持続することが報告されてい
る（比嘉照夫監著「地球を救う大変革」サンマーク出版
（１９９３、１０、２０）ｐ．１３９〜１４０）。

【０００６】また、発酵資材の材料に、モミガラを燃や
して炭化させた燻炭やゼオライトなどの多孔質粒子を担
体として加えることも行われている。この多孔質粒子の
孔は水分を含んで微生物の恰好の住み家となり、発酵資
材を土壌などと混ぜ合わせたときに、微生物の作用を長
続きさせる働きをする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】こうした数々の利点を
持つ発酵資材を、大規模に生産し、流通ルートに乗せる
ためには、生産品の取り扱いが容易であること、原材料
が安定的且つ安価に入手できること、などが要求され
る。

【０００８】一方、インスタントコーヒーや缶コーヒー
のメーカーからは、製品の製造に伴って、毎日、大量の
コーヒー豆の絞り滓が排出される。現在、それらは産業
廃棄物として廃棄されているが、その処分地の確保や処
分に要する経費の高騰に担当者は頭を痛めている。

【０００９】本発明者は、コーヒー絞り滓の再利用の道
として、キノコの栽培培地に使用することを別の出願で
提案している。例えばエノキダケの栽培を、このコーヒ
ー絞り滓を使って、図３に示す工程で行う。

【００１０】（１）培地原料して、コーヒー絞り滓（ま
たはそれに木屑（オガコ）を加えたもの）と、キノコの
育成に必要な養分を含む米ヌカとを用意し、それらを
３：１の容量比で混合する。（２）この培地原料に水分
を加えて栽培ビンに詰込む。（３）次いで、栽培ビンを
施栓した状態で、高圧釜で熱処理して培地を殺菌する。
（４）殺菌後の培地にエノキダケの種菌を植え付ける
（接種）。この接種後、品種によって差はあるが凡そ２
０日前後の培養によって、菌糸が培地に網の目状に延
び、栽培ビンが全体に白く見える「菌回り」の状態にな
る。（５）菌回りしたら、接種した種菌をかき取る。こ
の菌かきによって、いわゆるキノコとなる子実体の発生
が促される。（６）子実体の発芽を、温度、湿度、ＣＯ
₂ 濃度をコントロールした状態で行い、（７）発芽した
子実体の茎長を全体的に揃えるため、温度を下げて、先
に伸びた子実体の生育を抑制し、後から発芽したものの
生育を促進させる。（８）その後、温度、湿度、ＣＯ₂
濃度を子実体の育成に合わせて制御し、茎が栽培ビンか
ら２〜３ｃｍ伸びたときに、生長した子実体が垂れ下が
らないように、子実体の周囲を紙で巻く。（９）子実体
の茎長が巻紙からややはみ出す程度の１３〜１４ｃｍに
達した段階で、エノキダケを収穫する。（１０）栽培ビ
ンからエノキダケを取り出し、その株元の石突き部分や
付着した培地を取り除いた後、包装して出荷する。（１
１）栽培ビンに残った廃培地をかき出し、栽培ビンは洗
浄して再利用する。

【００１１】商業規模のキノコ栽培では、１ロットでト
ン単位の培地原料が使用され、キノコを収穫した後に
は、それに相当する大量の廃培地が排出される。このコ
ーヒー絞り滓を含む廃培地や、コーヒーメーカーから排
出されたコーヒー絞り滓をそのまま廃棄するのは、資源
の無駄使いであり、また、環境の破壊にも繋がりかねな
い。そのため、それらを再利用することを考える必要が
ある。

【００１２】本発明は、このような発想から生まれたも
のであり、廃棄資源を原材料として再利用することがで
き、取り扱いが容易で安定した発酵性能を持つ発酵資材
と、その製造方法とを提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、微
生物と、この微生物を保持する担体とを含み、混合され
た有機物に対して微生物の発酵作用を及ぼす発酵資材に
おいて、この担体を形成する物質の少なくとも一部とし
てコーヒーの絞り滓を用いている。

【００１４】また、この担体に、コーヒーの絞り滓を成
分に含むキノコ栽培の廃培地を用いている。

【００１５】また、この発酵資材を、コーヒーの絞り滓
を含む混合物を微生物で発酵処理することにより製造し
ている。

【００１６】また、コーヒーの絞り滓と、米ヌカ、鶏
糞、家畜糞、または魚粉の少なくとも１種とを含む混合
物を微生物で発酵処理することにより製造している。

【００１７】また、コーヒーの絞り滓を成分に含むキノ
コ栽培の廃培地を微生物で発酵処理することにより製造
している。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の発酵資材を生産するため
に、図１に示すように、原料として、コーヒーメーカー
から排出されたコーヒー豆の絞り滓21と、米ヌカ22と、
市販の発酵剤23とを用意した。

【００１９】インスタントコーヒーや缶コーヒーのメー
カーでは、原料のコーヒー豆を乾燥した後、２００〜２
５０℃、１５〜２０分に渡って焙煎し、焙煎後のコーヒ
ー豆を粗く挽いて、これを抽出筒に入れ、熱水及び蒸気
と圧力とを加えて濃厚なコーヒー抽出液を抽出する。こ
のとき、コーヒー豆の絞り滓が発生する。抽出液の方
は、熱風乾燥するスプレードライ法や急冷して水分を飛
ばすフリーズドライ法で粉末化し容器に封入して商品と
したり、あるいは、抽出液に甘味料などを加えて缶に封
入した後、製品として出荷される。

【００２０】コーヒー絞り滓21は、直径１〜３ｍｍの繊
維質から成る粒子であり、極めて保水性に富んでいる。
コーヒーメーカーから排出された状態のコーヒー絞り滓
は、４０％以上の水分を含んでいる。このコーヒー絞り
滓をコーヒーメーカーから１トン程度運び、これに米ヌ
カを容量比で３：１の割合で混合した。また、発酵資材
の原料として、図２に示すように、コーヒー絞り滓を含
むキノコ栽培の廃培地27を使用する場合は、既に廃培地
27の中に米ヌカが配合されているため、改めて米ヌカを
加える必要はない。

【００２１】なお、米ヌカは微生物に養分を与える作用
をするが、同様に微生物に養分を与える鶏糞、牛糞、豚
糞、魚粉などを米ヌカに代えて用いることもできる。

【００２２】発酵剤23は、嫌気性菌、好気性菌、光合成
細菌などを複合して含む市販のものを使用した。この発
酵剤は、嫌気性菌として、アセトン−ブタノール発酵を
行うClostridium acetobutylicum系、Clostridium obut
ylicum系の細菌、Clostridium Puctionolyticum系の嫌
気性窒素固定細菌、Streptococcus cremoris系、Strept
ococcus lactis系の乳酸菌などを含み、好気性菌とし
て、Azotobacter chrooccum系、Azotobacter agilis
系、Azotobacter indicum系の窒素固定細菌を含み、光
合成細菌として、Rhodopseudomnas capsulata系の細菌
を含み、その他、Actinoplanes系の放線菌やAspergillu
s olyzae系、Aspergillus sojae系、Penicillumroquefo
rti系、Penicillum Camemberti系の糸状菌群を含んでお
り、これらの微生物が培養成分と混合され、粉状態を成
している。

【００２３】この市販の発酵剤23を、コーヒー絞り滓21
と米ヌカ22との混合物、または廃培地27に対して５％
（容量比）加えた。この配合量は、処理する物によって
多少の違いはあるが、概ね２〜８％程度加えるのが適当
である。

【００２４】発酵剤23を加えた混合物は、屋内の堆積置
場に、堆積高さが凡そ１．５〜２ｍになるように堆積
し、４０日間放置して発酵を行わせた。この間、堆積物
の表面が乾き切らないように、適宜灌水を施した。堆積
物は、発酵剤の添加によって活発に発酵した。特に、堆
積高さが１．５〜２ｍの場合は、堆積の内部が遊離酸素
の無い嫌気状態となり、堆積内部で嫌気的発酵が始ま
り、堆積物の内部温度が発酵のエネルギによって約８０
℃にまで上昇した。

【００２５】４０日間の発酵処理の後に得られた発酵資
材６は、湿り気を持つサラサラした粒状であり、袋詰め
作業を容易に行うことができる。繊維質の絡み合ったコ
ーヒー絞り滓は、保水性に富む担体として機能し、繊維
同士の無数の透き間に微生物が蓄えられているものと見
られる。

【００２６】この発酵資材を用いて、刈り草から堆肥を
製造した。ススキなどの刈り草を２〜５ｃｍの大きさに
裁断し、この刈り草１０トンに発酵資材２．２トンを加
え、さらに水を素材の５０〜７０％混合し、これらを微
生物の活動を活発にするために撹拌（切り返し）しなが
ら、２０日間に渡って発酵を行わせ、次いで、かなり柔
らかくなった堆肥化物質を、切り返しを控えて１０日間
熟成させた。

【００２７】こうして得られた堆肥は、発酵資材のコー
ヒー絞り滓が増量材として機能するために、軽くサラサ
ラした感じに生成される。通常、刈り草だけで堆肥を作
る場合には、ベトついたり、塊状物が生じ、取扱性が悪
いが、コーヒー絞り滓を含む発酵資材を加えた場合に
は、取扱性が極めて良好で、空気孔のある袋への袋詰め
も容易に行うことができる。

【００２８】この堆肥の製造は、ススキなど茎の硬い素
材を用いながら、３０日間で生成することができた。発
酵資材を加えずに実施した場合は、通常８か月程度の生
成期間を要するから、発酵資材の添加が製造期間の大幅
な短縮をもたらしている。

【００２９】このように、本発明の発酵資材は、堆肥製
造において有効に作用する。特に、大規模に堆肥を生産
する場合に、その取扱性を改善し、製造工程のライン
化、プラント化を可能にする。また、堆肥製造だけでな
く、この発酵資材をコンポスト容器に入れて、生ゴミな
どの有機物の分解に用いたり、飼料の添加剤などに使用
することもできる。

【００３０】また、この発酵資材は、鶏糞などと混ぜた
場合でも、悪臭いが少ない。これは発酵資材の微生物の
作用と、コーヒー絞り滓の繊維質による悪臭の捕捉作用
（活性炭と同じ作用）とが寄与しているものと考えられ
る。

【００３１】本発明の発酵資材で用いているコーヒー絞
り滓は、コーヒーメーカーの厳しく管理された製造工程
から排出されるものであるから、粒径などの品質が均一
で、異物などの混入がない。従って、発酵資材の製造に
当たって、コーヒー絞り滓に対する特別の前処理を行わ
なくとも、そのまま製造に用いることができ、また、均
質な製品を得ることができる。

【００３２】なお、コーヒー絞り滓の発酵処理に用いた
前記微生物は一例であって、それに限るものではない。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の発酵資材は、産業廃棄物として扱われているコーヒー
絞り滓やキノコ栽培の廃培地を、再度、活用することが
でき、資源の有効利用を図ることができる。また、安定
した品質の原材料を安価に入手することができるため、
均質な性能を有する発酵資材の商業規模での生産を可能
にする。

【００３４】また、本発明の発酵資材は、それ自体、取
扱性が良好である。また、この発酵資材が添加される、
堆肥などの製品の取扱性をも改善することができ、製品
の製造工程のライン化やプラント化を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発酵資材の製造工程を示す工程図、

【図２】本発明の発酵資材の他の製造工程を示す工程
図、

【図３】本発明の発酵資材の原料となるキノコ栽培の廃
培地の生成過程を示す工程図である。

【符号の説明】

１培地原料混合２栽培ビンへの詰込み３殺菌４接種５菌かき６発芽７抑制８生育・紙巻き９収穫 10 出荷 11 廃培地かき出し 21 コーヒー絞り滓 22 米ヌカ 23 発酵剤 24 混合 25 発酵 26 発酵資材 27 廃培地

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１２Ｎ 11/10 Ｂ０９Ｂ 3/00 Ｄ // Ｃ０９Ｋ 101:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微生物と、この微生物を保持する担体と
を含み、混合された有機物に対して前記微生物の発酵作
用を及ぼす発酵資材において、前記担体を形成する物質
の少なくとも一部としてコーヒーの絞り滓を用いたこと
を特徴とする発酵資材。
【請求項２】前記担体として、コーヒーの絞り滓を成
分に含むキノコ栽培の廃培地を用いたことを特徴とする
請求項１に記載の発酵資材。
【請求項３】微生物と、この微生物を保持する担体と
を含み、混合された有機物に対して前記微生物の発酵作
用を及ぼす発酵資材の製造方法において、コーヒーの絞
り滓を含む混合物を前記微生物で発酵処理することを特
徴とする発酵資材の製造方法。
【請求項４】前記混合物が、コーヒーの絞り滓と、米
ヌカ、鶏糞、家畜糞、または魚粉の少なくとも１種とを
含むことを特徴とする請求項３に記載の発酵資材の製造
方法。
【請求項５】前記混合物が、コーヒーの絞り滓を成分
に含むキノコ栽培の廃培地であることを特徴とする請求
項３に記載の発酵資材の製造方法。