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明細書 :紫外線照射による飼料汚染マイコトキシンの除去法及びそのための装置

発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 特許公報(B2)
特許番号 特許第4753183号 (P4753183)
公開番号 特開2008-237108 (P2008-237108A)
登録日 平成23年6月3日(2011.6.3)
発行日 平成23年8月24日(2011.8.24)
公開日 平成20年10月9日(2008.10.9)
発明の名称または考案の名称 紫外線照射による飼料汚染マイコトキシンの除去法及びそのための装置
国際特許分類 A23L   1/211       (2006.01)
A61L   2/10        (2006.01)
F21V   7/06        (2006.01)
F21V  29/00        (2006.01)
FI A23L 1/211
A61L 2/10
F21V 7/06 100
F21V 29/00 113
請求項の数または発明の数 9
全頁数 8
出願番号 特願2007-082141 (P2007-082141)
出願日 平成19年3月27日(2007.3.27)
審査請求日 平成21年12月4日(2009.12.4)
特許権者または実用新案権者 【識別番号】501203344
【氏名又は名称】独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明者または考案者 【氏名】村田 英雄
【氏名】宮崎 茂
【氏名】嶋田 伸明
個別代理人の代理人 【識別番号】100091096、【弁理士】、【氏名又は名称】平木 祐輔
【識別番号】100096183、【弁理士】、【氏名又は名称】石井 貞次
【識別番号】100118773、【弁理士】、【氏名又は名称】藤田 節
【識別番号】100130443、【弁理士】、【氏名又は名称】遠藤 真治
審査官 【審査官】名和 大輔
参考文献・文献 特開平07-068163(JP,A)
特開2006-231007(JP,A)
特開平03-060733(JP,A)
J.Food.Sci.Technol.,1996,33(2),p.95-107
調査した分野 A23L 1/20-1/201,1/211
A61L 2/10
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamII)
特許請求の範囲 【請求項1】
マイコトキシンに汚染された飼料中のマイコトキシンを除去するための装置であって、前記飼料を収容するための容器と、前記容器の内部に紫外線を照射するように配置された紫外線照射装置と、前記容器の内部に前記飼料を撹拌するための撹拌手段とを備え、
前記撹拌手段が、前記容器内において前記容器の側壁から前記容器の内部に突出するように配置された回転軸と、前記回転軸上の長手方向に沿って配置された複数の撹拌翼とを備えるものであり、
前記容器内の底面が傾斜面であり、
前記回転軸の回転時に前記複数の各撹拌翼の外郭が通過する最下端と、前記傾斜面とが、一定又はほぼ一定の間隔となるように前記複数の各撹拌翼が形成されており、
前記容器の、前記底面の最下方部の近傍から起立した側壁面上に、前記飼料の搬出入を行うための扉が形成されていることを特徴とする前記マイコトキシン除去装置。
【請求項2】
前記容器は、上方に開口部を有しており、
前記紫外線照射装置は、紫外線を発生させる紫外線光源と、前記光源からの紫外線を反射させ、反射させた紫外線を前記容器内部に向ける反射板とを備えることを特徴とする、請求項1記載の装置。
【請求項3】
前記容器が円筒状容器であり、前記反射板が回転放物面状の反射面を有するものであり、前記光源が前記反射面の回転放物面の焦点又はその近傍に配置されている、請求項2記載の装置。
【請求項4】
前記反射板は前記円筒状容器の開口部を覆うように配置されていることを特徴とする、請求項3記載の装置。
【請求項5】
前記反射板の頂部には、前記反射面の回転放物面と同軸的又はほぼ同軸的に円錐台形の窪み部が形成されており、前記窪み部は開口部と当該開口部よりも広い面積を有する底面とを備えており、かつ、前記窪み部の底面のうち、前記窪み部の軸線方向上に前記窪み部の周壁面が存在する領域には、前記反射面により包囲される空間と連通して前記空間内の熱を排熱する頂部排熱孔が少なくとも1つ形成されていることを特徴とする、請求項3又は4記載の装置。
【請求項6】
前記容器が円筒状容器であり、前記反射板が回転楕円面状の反射面を有するものであり、前記光源が前記反射面の回転楕円面の第1焦点又はその近傍に配置されている、請求項2記載の装置。
【請求項7】
前記反射板は前記円筒状容器の開口部を覆うように配置されていることを特徴とする、請求項6記載の装置。
【請求項8】
前記反射板の頂部には、前記反射面の回転楕円面と同軸的又はほぼ同軸的に円錐台形の窪み部が形成されており、前記窪み部は開口部と当該開口部よりも広い面積を有する底面とを備えており、かつ、前記窪み部の底面のうち、前記窪み部の軸線方向上に前記窪み部の周壁面が存在する領域には、前記反射面により包囲される空間と連通して前記空間内の熱を排熱する頂部排熱孔が少なくとも1つ形成されていることを特徴とする、請求項6又は7記載の装置。
【請求項9】
マイコトキシンに汚染された飼料中のマイコトキシンを除去する方法であって、前記飼料に紫外線を請求項1~8のいずれか1項記載の装置を用いて照射する工程を含むことを特徴とする前記方法。
発明の詳細な説明 【技術分野】
【0001】
本発明はマイコトキシンに汚染された飼料中のマイコトキシンを除去するため方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【0002】
マイコトキシンとは有毒カビにより産生される毒性物質の総称である。有害カビ由来のマイコトキシンにより重度汚染された飼料は、飼養価値が皆無になるばかりか、家畜の発育や繁殖障害を引き起こす他、畜産生産物の品質低下を招く。
【0003】
紫外線照射は食品の殺菌、殺カビ処理法として用いられている(Japan Agricultural Research Quarterly, 40, 157-161, 2006)。
【0004】
紫外線照射はアフラトキシンの変異原性を減弱したり、ゼアラレノンやデオキシニバレノール(いずれも穀類やサイレージの汚染マイコトキシンで、規制値が定められている)を消失させることが報告されている(Acta biol. Med. germ., Band 38, Seite 1239-1242 (1979))。
【0005】

【非特許文献1】Japan Agricultural Research Quarterly, 40, 157-161, 2006
【非特許文献2】Acta biol. Med. germ., Band 38, Seite 1239-1242 (1979)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、紫外線照射を飼料中のマイコトキシンの減弱又は除去に応用した例はこれまで報告されていない。
【0007】
飼料中のマイコトキシンを除去する方法が確立されれば、従来は廃棄されていたマイコトキシン汚染飼料の飼料としての有効利用が可能となる。また家畜の健康増進が可能となり、畜産物への信頼性も高まる。従って、汚染飼料からマイコトキシンを除去する技術の開発が望まれていた。
【0008】
そこで本発明は、飼料中のマイコトキシンを効率的に除去するための手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは鋭意研究した結果、以下の発明を完成するに至った。
本発明は、マイコトキシンに汚染された飼料中のマイコトキシンを除去するための装置であって、前記飼料を収容するための容器と、前記容器の内部に紫外線を照射するように配置された紫外線照射装置とを備えることを特徴とする前記マイコトキシン除去装置に関する。
【0010】
前記容器は、上方に開口部を有しているものであることが好ましい。前記紫外線照射装置は、紫外線を発生させる紫外線光源と、前記光源からの紫外線を反射させ、反射させた紫外線を前記容器内部に向ける反射板とを備えるものであることが好ましい。光源からの紫外線及び反射板により反射された紫外線は、典型的には前記容器の開口部を経て容器内部の飼料収容部に照射される。前記反射板としては、凹面反射板が好ましい。凹面反射板のなかでも、回転放物面状の凹の反射面を有する凹面反射板、又は回転楕円面状の凹の反射面を有する凹面反射板が好ましい。回転放物面とは、放物線が軸を中心に回転したときに形成される面である。放物線はその一部であってよく、たとえば放物線の軸と直行する線で切断された放物線であってよい。回転放物面は焦点上に置かれた紫外線光源からの光を一方向に向けることができる。前記反射板が回転放物面状の反射面を有するものである場合は、前記光源は前記反射面の回転放物面の焦点又はその近傍に配置されることが好ましい。回転楕円面とは、楕円が長軸を中心に回転したときに形成される面である。楕円はその一部であってよく、たとえば短軸又はそれに平行する線で切断された楕円であってよい。回転楕円面は第1焦点上に置かれた紫外線光源からの光を第2焦点上に収束させることができる。前記反射板が回転楕円面状の反射面を有するものである場合は、前記光源は前記反射面の回転楕円面の第1焦点又はその近傍に配置されることが好ましい。この場合は、飼料を収容したときに前記容器中において飼料の全部又は一部が第2焦点又はその近傍に配置されるように容器が構成されていることが好ましい。
【0011】
前記容器は上方に開口部を有する円筒状容器であることが好ましい。前記容器が円筒状容器である場合、前記反射板としては回転放物面状の凹の反射面又は回転楕円面状の凹の反射面を有する反射板を用いることが好ましい。前記円筒状容器の開口部を覆うように、前記凹面反射板が配置されることがより好ましい。前記凹面反射板は蝶番などを介して前記円筒状容器に開閉可能に連結されることが好ましい。
【0012】
前記容器内の底面は傾斜面であることが好ましい。
前記容器は処理後の飼料の搬出入を行うための扉を有することができる。扉は容器の側壁面に設けることができる。容器内の底面が傾斜面である場合、前記扉を、該底面の最下方部の近傍から起立した側壁面上に設けることが好ましい。
【0013】
前記反射板及び前記容器には、装置内の熱を排熱するための排熱孔が形成されていることが好ましい。
【0014】
例えば、前記反射板として回転放物面状の凹の反射面を有する反射板又は回転楕円面状の凹の反射面を有する反射板を用いる場合には、当該反射板の頂部には、前記反射面の回転放物面又は回転楕円面と同軸的又はほぼ同軸的に円錐台形の窪み部が形成されており、前記窪み部は開口部と当該開口部よりも広い面積を有する底面とを備えており、かつ、前記窪み部の底面のうち、前記窪み部の軸線方向上に前記窪み部の周壁面が存在する領域には、前記反射面により包囲される空間と連通して前記空間内の熱を排熱する頂部排熱孔が少なくとも1つ形成されていることが好ましい。この形態では、前記窪み部の開口部は前記反射面による紫外線の反射方向と逆の方向(すなわち紫外線照射装置の後背方向)に面しているため、前記空間内の熱を外部に排熱することができる。この形態ではまた、頂部排熱孔は、前記窪み部の底面のうち、前記窪み部の軸線方向上に前記窪み部の周壁面が存在する領域(すなわち、前記反射板の背後から見たとき前記窪み部の周壁面の陰になる領域)にのみ配置されているため、前記周壁面が遮光部材として作用し、紫外線を本装置の外部に漏らすことなく、熱を排出することができる。
【0015】
排熱孔の形態はこれには限定されず、例えば前記容器の上部の側壁面に開けられた側壁排熱孔であってもよい。当該形態では前記容器の側壁面の外側には、前記側壁排熱孔から紫外線が漏れるのを防ぐための光漏洩防止手段が設けられていることが好ましい。光漏洩防止手段としては、具体的には側壁面の外側の、側壁排熱孔の開口部の周囲に設けられた、前記側壁排熱孔を容器内部から見たときの前方、側方、及び上方を覆う遮光部材がある。
【0016】
前記容器はその内部に前記飼料を撹拌するための撹拌手段を備えることが好ましい。撹拌により飼料中のマイコトキシンを均一に除去することができる。
【0017】
前記撹拌手段としては、前記容器内において前記容器の側壁から前記容器の内部に突出するように配置された回転軸と、前記回転軸上の長手方向に沿って配置された複数の撹拌翼とを備えるものであることが好ましい。更に前記容器内の底面が傾斜面である場合には、前記回転軸の回転時に前記複数の各撹拌翼の外郭が通過する最下端と、前記傾斜面とが、一定又はほぼ一定の間隔となるように前記複数の各撹拌翼が形成されていることが好ましい。更に、扉を、前記底面の最下方部の近傍から起立した側壁面に設けることが好ましい。このような構成により、飼料の撹拌が十分に行われると共に、前記扉からの処理後飼料の搬出が容易となる。
【0018】
本発明はまた、マイコトキシンに汚染された飼料中のマイコトキシンを除去する方法であって、前記飼料に紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする前記方法に関する。前記工程は、本発明の装置を用いて行うことが好ましい。具体的には前記容器中に処理すべき飼料を収容し、前記紫外線照射装置により前記容器内の飼料に紫外線照射をすることにより行う。必要に応じて紫外線照射中に、前記容器内の飼料を前記撹拌手段により撹拌する工程を行ってもよい。
【発明の効果】
【0019】
本発明により、飼料中のマイコトキシンを効率的に除去することが可能である。本発明のマイコトキシン除去装置は仕組みが比較的簡単であることから、飼料の処理量の規模に応じて種々の型を設計することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下に図面に基づいて本発明の装置の好ましい実施形態について説明する。
図1は、反射面が回転放物面状である本発明のマイコトキシン除去装置の一実施形態の断面図である。本発明のマイコトキシン除去装置1は、飼料2を収容するための円筒状容器3と、円筒状容器3の内部に紫外線を照射するように配置された紫外線照射装置4とを備える。
【0021】
紫外線照射装置4は回転放物面状の反射面5を有する凹面反射板6と、放物面の焦点上に配置された紫外線光源7を有する。紫外線光源7からの紫外線は凹面反射板6により反射されて一方向に向けられ、平行な紫外線8として円筒状容器内の飼料2に到達する。紫外線光源7には電力供給手段などが接続される。紫外線光源7は図示するような発熱型であってもよいし、LED型であってもよい。
【0022】
円筒状容器3と紫外線照射装置4とは蝶番24を介して開閉可能に連結されており、閉じた状態(図1の状態)では凹面反射板6の紫外線進行方向端部6aと円筒状容器3の側壁上端部3aとが当接して紫外線がマイコトキシン除去装置1の外部に漏洩しない構造となり、開いた状態では円筒状容器3の開口部9は開放されて飼料の搬入口としても機能する。図示していないが、紫外線照射装置4が開いた状態での紫外線光源7の点灯を禁止する安全機構を設けることもできる。
【0023】
凹面反射板6の頂部6bには、凹面反射板6の回転放物面5と同軸的に円錐台形の窪み部10が形成されている。頂部6b付近の拡大断面図を図2に示す。窪み部10は開口部11と開口部11よりも広い面積を有する底面12とを備えている。そして、底面12のうち、窪み部10の軸線方向(図2の上下方向)上に窪み部10の周壁面13が存在する領域には、凹面反射板6により包囲される空間14と連通して空間14内の熱を排熱する頂部排熱孔15が複数形成されている。図2には熱の流れを模式的に矢印で示す。底面12のうち、窪み部10の軸線方向(図2の上下方向)上に窪み部10の開口部11が存在する領域には紫外線光源7の基部16が貫通して配置されている。
【0024】
円筒状容器3は収容された飼料2を撹拌するための撹拌手段17を有する。撹拌手段17は円筒状容器3の側壁から内部に突出するように配置された回転軸18と、回転軸18上の長手方向に沿って配置された複数の撹拌翼19とを備える。撹拌翼19の材料は特に限定されず、ステンレス、強化ゴム等の材料から適宜選択できる。円筒状容器3内の底面20は傾斜面であり、回転軸18の回転時に各撹拌翼19の外郭が通過する最下端と、傾斜面とが、一定の間隔Dとなるように各撹拌翼19が形成されている。回転軸18は連結された撹拌用モーターユニットにより駆動されるが、自動操作が不要な場合には当該ユニットを外して手動で回転軸18を回転させてもよい。底面(傾斜面)20の最下方部20aの近傍から起立した側壁面(すなわち、回転軸18に対向する側壁面)には扉21が設置されている。図示していないが、扉21が開いた状態での回転軸18の回転を禁止する安全機構を設けることができる。回転軸18の回転数は特に限定されないが、1~10回/分程度とすることができる。撹拌手段17は脱着可能に設置されている。
【0025】
円筒状容器3の側壁の上部には側壁排熱孔22が設けられている。側壁の外側の、側壁排熱孔22の開口部の周囲には、側壁排熱孔22を円筒状容器3内部から見たときの前方、側方、及び上方を覆う遮光部材23が設けられている。
【0026】
図3は、反射面が回転楕円面状である本発明のマイコトキシン除去装置の一実施形態の断面図である。本発明のマイコトキシン除去装置25は、飼料2を収容するための円筒状容器3と、円筒状容器3の内部に紫外線を照射するように配置された紫外線照射装置26とを備える。紫外線照射装置25は回転楕円面状の反射面27を有する凹面反射板28と、楕円面の第1焦点F1に配置された紫外線光源7’を有する。紫外線光源7’からの紫外線8’は凹面反射板27により反射されて第2焦点F2に向けて収束する。飼料2は少なくともその一部が第2焦点F2付近に位置するように円筒状容器3中に収容されており、第2焦点F2付近に存在する飼料2は強い紫外線を受けることとなる。円筒状容器3に収容された飼料2を撹拌手段17を用いて撹拌することにより、収容された飼料全体に強い紫外線を照射することができる。凹面反射板28の頂部28bには、凹面反射板28の回転楕円面27と同軸的に円錐台形の窪み部10’が形成されている。窪み部10’の構造は図2に基づいて詳細に説明した窪み部10の構造と同様である(図4参照)。図3中、図1及び2と同じ符号が付されたものについては図1及び2に関して説明した通りであるので説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】図1は本発明のマイコトキシン除去装置の断面図である。
【図2】図2は凹面反射板の頂部付近の拡大断面図である。
【図3】図3は本発明のマイコトキシン除去装置の断面図である。
【図4】図4は凹面反射板の頂部付近の拡大断面図である。
【符号の説明】
【0028】
1,25:マイコトキシン除去装置
2:飼料
3:円筒状容器
4,26:紫外線照射装置
5:回転放物面状の反射面
6,28:凹面反射板
7,7’:紫外線光源
8,8’:紫外線
9:円筒状容器3の開口部
10,10’:窪み部
11:窪み部10の開口部
11’:窪み部10’の開口部
12:窪み部10の底面
12’:窪み部10’の底面
13,13’:周壁面
14:凹面反射板6により包囲される空間
14’:凹面反射板28により包囲される空間
15,15’:頂部排熱孔
16:紫外線光源7の基部
16’:紫外線光源7'の基部
17:撹拌手段
18:回転軸
19:撹拌翼
20:円筒状容器3内の底面
21:扉
22:側壁排熱孔
23:遮光部材
24:蝶番
27:回転楕円面状の反射面
F1:第1焦点
F2:第2焦点
図面
【図1】
0
【図2】
1
【図3】
2
【図4】
3