KR0151885B1 - 볏짚발효 조사료 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 당밀조성물에 효모제(이스트)를 배양발효시킨 후 이를 볏짚을 함유하는 혼합조성물에 소정의 비율로 분무, 혼합하여 발효시킨 볏짚발효 조사료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 생산량이 많으면서도 리그닌 함량이 많아 기호성이 저조하고 소화율이 낮아 동물사료로의 이용률이 낮은 볏짚을 소화율이 높은 양질의 조사료로 만드는 방법을 제공하고자 하는 것으로서, 이를 위해 본 발명에서는 생산비나 생산량 등으로 이용이 제한되는 효모를 당밀조성물에 미리 혼합하여 발효시킨 후 이 당밀발효조성물을 이용하여 볏짚을 발효시킴으로써, 기호성이 향상되고 소화율이 증진된 볏짚발효 조사료를 제조할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 볏짚발효 조사료의 제조방법은

(1) 당밀 30중량%, 요소 0.1중량%, 인산 0.5중량% 및 잔부의 물로 이루어진 배지조성물을 제조하는 공정; (2) 상기 배지조성물에 효모 0.05중량%를 접종하여 45℃에서 24시간 배양하여 액상상태의 당밀발효조성물을 만드는 공정; 및 (3) 볏짚 50중량%, 밀기울 12.5중량% 및 비지 22.5중량%의 예비혼합물에 상기 당밀발효조성물 15중량%를 분무·혼합하여 발효시키는 공정으로 이루어진다.

Description

볏짚발효 조사료 및 그 제조방법

본 발명은 당밀조성물에 효모제(이스트)를 배양발효시킨 후 이를 볏짚을 함유하는 혼합조성물에 소정의 비율로 분무, 혼합하여 발효시킨 볏짚발효 조사료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

조사료(forage 또는 rouhgage)는 식물의 생장부위로서 비교적 구조적 탄수화물의 함량이 높고 부피가 큰 사료로서, 생초, 건초 또는 사일리지 형태로 가축에게 급여된다.

건조 상태에서의 조사료는 18% 이상의 조섬유를 함유하고 있으며 소화율이 낮은편이다. 그러나, 조사료는 단위 TDN당 생산비가 낮고 반추가축과 비반추 초식 가축에게는 매우 중요한 사료이며, 각종 영양소의 공급원으로서 뿐만 아니라 소화기관의 정상적인 기능유지를 위해서도 중요하다.

조사료의 일반적인 특성은 다음과 같다.

(1) 조사료는 부피가 큰 사료로서 용적당 중량이 적다.

(2) 조사료는 18% 이상의 조섬유를 함유하고 농후사료에 비해 에너지 함량이 낮다.

(3) 조사료는 리그닌 함량이 높기 때문에 소화율이 낮은 편이다.

(4) 칼슘, 칼륨, 및 미량 광물질 함량은 농후사료보다 높고 인의 함량은 비교적 낮다.

(5) 지용성 비타민 함량이 대부분의 농후사료보다 높으며 특히 두과목초는 비타민 A.D의 좋은 공급원이다.

(6) 단백질 함량은 초종(草種)에 따라서 변이가 매우 크다. 즉, 두과목초는 조단백질 함량이 20% 이상인데 비해 고간류(예:짚) 등은 3-4%에 불과하다. 따라서, 조사료는 종류에 따라 우수한 사료(청초, 두과목초, 사일리지)이기도 하지만 저질사료(고간류등)에 속하기도 한다.

조사료의 성분은 크게 2부분으로 분류할 수 있다. 그 하나는 소화가 잘되는 세포내용물이며, 다른 하나는 비교적 소화가 잘 안되는 세포벽 구성물질이다.

세포내용물의 성분은 단백질, 당, 전분 및 유기산이며, 세포벽 구성물질은 총 섬유소 함량을 나타내는 부분이다.

조사료의 소화율과 섭취량은 조사료의 화학적 성분 함량과 상관관계를 가지고 있다. 리그닌 함량은 섭취량과는 상관관계가 거의 없는 반면 소화율과는 높은 상관관계가 있다. 즉, 리그닌 큐틴, 실리카 함량은 사료의 장내 정체시간간을 길게하여 섬유소와 가용성분의 소화를 제한한다.

이와같은 조사료의 형태로는 앞서 언급한 생초, 건초 또는 사일리지 형태외에 저질 조사료가 있다.

저질조사료는 인간의 식량생산 부산물로 생산되며, 이러한 각종 저질조사료는 세계적으로 볼 때 약 21억톤이 생산되며 이중 볏짚과 왕겨가 약 5.5억톤으로 가장 많고 그 다음이 밀짚으로 약 5.2억톤, 그리고 옥수수대와 속대가 약 3.8억톤에 이른다. 우리나라에서는 총 농가 부산물의 생산량이 약 1,300만톤으로서 이중에서 볏짚이 약 750만톤 정도 생산된다. 이 가운데 약 15%만이 가축의 사료로 이용되고 대부분은 타용도로 사용되고 있어서 볏짚의 사료로서의 이용량이 훨씬 증가될 가능성이 있어 왔다.

한편, 저질조사료의 사료적 가치를 한마디로 표현하자면 영양소 함량과 소화율이 낮다는 것이다. 다른 양질의 조사료에 비해 저질조사료는 조단백질, 칼슘, 카로틴, 가소화에너지, 대사에너지 및 정미에너지의 함량이 낮다는 것이다. 따라서, 저질조사료만을 사용할 경우에는 각종 반추가축의 유지에너지를 충당할 수 없다.

이와같은 저질조사료의 사료적 가치 향상을 위해서는 물리, 화학적 처리와 생물학적 처리방법등이 개발되어 공지된바 있다.

물리적 처리방법(Burt, 1996년; Togamura등 1983)으로는 분해, 증기처리, 파열처리, γ-조사, 물에의 침지, 및 펠렛제조가 있다.

화학적 처리방법(Sundstol 및 Coxworth, 1984년)으로는 NaOH처리, 오줌처리, 요소처리, 암모니아수처리, 산화칼슘 또는 석회석처리, 수산화칼리 처리, 탄산소다처리, 이산화황 처리, 및 오존처리가 있다.

생물학적 처리(Graham등, 1984년)로는 발효, 효소처리, 사일리지제조가 있다. 발효처리는 세절짚을 3-5% NaOH 용액으로 처리한 후 120℃에서 15분간 처리하고 겨를 섞은후 섬유소 분해소를 접종하고 40-50℃에서 2일간 처리시키는 방법이다. 사일리지 제조방법은 짚에 3-5%의 NaOH 용액을 뿌린후 4-8주간 저장하여 제조하는 대단히 오래된 방법인데, 주로 적당한 당이 함유되어 있는 청초(예; 옥수수, 옥수수속대, 양곡수수, 수수잎, 알파파, 혼합작물등)가 유용한 재료로서 사용되며, 이러한 청초에 포함되어 있는 박테리아가 탄수화물을 발효시켜 유기산을 생성함으로써 청초는 산성으로 되면서 pH가 3.5-4.5까지 떨어지게 되어 결국 산소가 없는 상태에서 산에 의해 미생물들이 모두 사멸되게 된다.

사일리지 첨가제로 사용되는 사료성분중에는 당밀, 유청분말, 요소 및 암모니아 등의 비단백태질소화합물 및 석회석 분말등이 있는데, 이중 당밀은 제당과정에서 부수적으로 생산되는 흑갈색의 액체상태의 부산물로서, 당함량이 50% 이상 함유되어 있어 기호성 증진 및 에너지 공급용 사료로서 적합하며 젖산과 초산의 생성을 도와주는 장점이 있다. 한편, 유청분말은 발효가능한 탄수화물로 단백질 및 비타민의 공급원으로 첨가된다.

이상과 같은 처리방법은 주로 볏짚외의 작물의 짚을 주로 사용한 것이며, 상기 방법으로 처리시켜 볏짚 조사료를 제조한다 하더라도 리그닌 함량이 많은 탓으로 볏짚의 소화율이 실질적으로 향상되지 못하였다.

한편, 밀기울은 반추가축, 특히 젖소의 농후사료에 25-30% 정도 사용하는 것이 좋으며, 그 이상을 급여하면 밀기울의 효과 및 사료효율이 저하된다고 보고된 바 있다. 또한, 밀기울은 부피가 크고 배변을 좋게하며, 젖소의 기호성에 알맞으므로 분만전후 및 비유중의 젖소에 적당량을 공급하면 특히 효과가 좋다고 알려진바 있다.

요소는 46% 이상의 질소를 함유하는 질소화합물로 가장 널리 이용되는 NPN 공급원이다. 그러나, 요소는 에너지 공급능력이 없으므로 요소를 공급하는 경우 충분한 에너지원을 동시에 급여하여야 하고, 특히 암모니아 발생속도를 조절하여 체내 암모니아 중독이나 요소 중독 발생을 예방하도록 주의를 요한다.

효모는 아미노산 조성이 우수한 양질의 단백질을 함유하고 있을뿐만 아니라 비타민 B군의 훌륭한 공급원이며, 또한 풍미로운 기호성 향상효과 및 효모산물로 인한 소화율 개선효과를 주는 우수한 사료자원이고 담즙, 위산, 효소에 대한 저항성이 강하고 내열성도 강한 것으로 알려져 있다. 효모의 종류는 매우 많으나 사료용으로 사용되는 것으로는 약 9가지의 정도의 제품이 인정되어 있다. 사료용 효모로 인정되고 있는 제품은 일차건조효모, 조사건조효모, 건조알콜효모, 건조당밀효모, 당밀효모농축액 등이 있으며, 이러한 효모의 공급은 우선적으로 비타민의 공급을 목적으로 이용되어 왔으나, 현재는 생효모나 이스트 컬쳐(yeast culture) 상태로 공급되면서 영양소 소화율 개선 또는 생균제로서의 역할을 담당하기도 한다.

효모가 이렇게 유용한 작용을 함에도 불구하고 현재로서는 그 생산가격이나 생산량 등의 제한으로 사료용으로 널리 사용되지 않고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 생산량이 많으면서도 리그닌 함량이 많아 기호성이 저조하고 소화율이 낮아 동물사료로의 이용률이 낮은 볏짚을 소화율이 높은 양질의 조사료로 만드는 방법을 제공하고자 한다. 이를 위해 본 발명에서는 생산비나 생산량 등으로 이용이 제한되는 효모를 당밀조성물에 미리 혼합하여 발효시킨 후 이 당밀발효조성물을 이용하여 볏짚을 발효시킴으로써, 기호성이 향상되고 소화율이 증진된 볏짚발효 조사료를 제조할 수 있도록 한다.

본 발명을 상세히 설며하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 볏짚발효 조사료의 제조방법은

(1) 당밀 30중량%, 요소 0.1중량%, 인산 0.5중량% 및 잔부의 물로 이루어진 배지조성물을 제조하는 공정;

(2) 상기 배지조성물에 효모 0.05중량%를 접종하여 45℃에서 24시간 배양하여 액상상태의 당밀발효조성물을 만드는 공정; 및

(3) 볏짚 50중량%, 밀기울 12.5중량% 및 비지 22.5중량%의 예비혼합물에 상기 당밀발효조성물 15중량%를 분무·혼합하여 발효시키는 공정으로 이루어진다.

본 발명에서 사용되는 혼합기는 일반적으로 사용되는 혼합기이면 모두 사용가능하지만, 특히 스크류식 혼합기가 바람직하다.

이와같이 제조된 볏짚 조사료는 볏짚이 발효된 상태로서 모양은 그대로 유지되면서 섬유질이 부드럽게 되므로 소화율이 향상된다.

이하, 비제한적인 다음의 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예 1]

당밀 30%중량, 요소 0.1%중량, 인산 0.5%중량, 및 나머지는 물로 이루어진 배지조성물에 효모 0.05%중량를 접종하여 45℃에서 24시간 배양하는 액상상태의 당밀발효조성물을 제조하였다.

[실시예 2]

3-7Cm로 절단시킨 볏짚 50%중량, 밀기울 12.5%중량, 및 비지 22.5%중량을 스크류식 혼합기에서 예비혼합시킨후, 여기에 실시예 1에서 제조된 당밀발효조성물 15중량%를 분무, 혼합하여 발효시켰다.

최종적으로 발효된 볏짚은 모양은 그대로 유지하면서 부드러웠다. 또한, 효모발효로 기호성이 향상되어 가축, 특히 젖소가 잘 먹으며, 젖소에서 급여하여 얻어진 변을 확인한 결과 기존의 볏짚 조사료보다 3배이상 소화율이 향상되었음을 알 수 있었다. 또한, 사료소화율이 향상으로 젖소의 우유량과 우유의 지방분이 증가함을 알 수 있었다.

[실시예 3]

실시예 1에서 제조된 당밀발효조성물 15중량%를 볏짚 85중량%에 분무하고 숙성·발효시켜 조사료를 제조하였다.

이때 조사료는 볏짚이 거의 발효되지 않았으며, 젖소에게 급여한 결과 기호성이 좋지 않음을 알 수 있었다.

따라서, 볏짚을 단독으로 발효시키는 것 보다 실시예 2와 같이 볏짚과 밀기울, 비지를 소정의 비율로 혼합한 혼합물을 발효시키는 것이 볏짚발효에 있어 훨씬 효과적이라는 것을 알 수 있었다.

[실시예 4]

실시예 2와 동일한 방법으로 실시하되, 당밀발효조성물이 분무되는 볏짚을 함유하는 예비혼합 조성물의 전체 수분함량이 40% 미만 또는 50%가 초과되도록 하였다. 실험결과, 전체 수분함량이 40%-50%를 유지하고 있는 상태에서 볏짚의 발효효과가 가장 좋다는 것을 알 수 있었다.

Claims (3)

1. 볏짚을 발효시키는 조사료의 제조방법에 있어서, (1) 당밀 30중량%, 요소 0.1중량%, 인산 0.5중량% 및 잔부의 물로 이루어진 배지조성물을 제조하는 공정; (2) 상기 당밀배지조성물에 효모 0.05중량%를 접종하여 45℃에서 24시간 배양하여 액상상태의 당밀발효조성물을 만드는 공정; (3) 짚 50중량%, 밀기울 12.5중량% 및 비지 22.5중량%로 이루어진 예비혼합물에, 상기 당밀발효조성물 15중량%를 분무·혼합하여 발효시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 볏짚발효 조사료의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 예비혼합물은 스크류식 혼합기를 이용하여 혼합된 것을 특징으로 하는 볏짚발효 조사료의 제조방법.
3. 제1항에 따른 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 볏짚발효 조사료.