상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 달맞이꽃종자유 100중량부에 대하여 대두 레시친 1 ~ 3중량부 및 비타민 E 0.01 ~ 0.05중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물 100중량부에 대하여 물을 40 ~ 60 중량부 첨가하고, 30 ~ 50℃로 가열하는 단계; 상기 가열된 혼합액을 균질화하여 유화용액을 수득하는 단계; 및 상기 유화용액에 베타사이클로덱스트린을 1 ~ 10중량부 첨가하고, 분무건조하여 캡슐화 사료첨가제를 제조하는 단계를 포함하는 감마지방산이 강 화된 계란 생산용 캡슐화 사료첨가제의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 캡슐화 사료첨가제의 입자는 0.1 ~ 0.3mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 제조방법에 의해 제조된 캡슐화 사료첨가제를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 캡슐화 사료첨가제를 산란계에 급여하여 생산된 감마지방산이 강화된 계란을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명은 달맞이꽃종자유, 유화제 및 비타민 E를 혼합하고, 상기 달맞이꽃종자유 100중량부에 대하여 대두 레시친 1 ~ 3중량부 및 비타민 E 0.01 ~ 0.05중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 달맞이꽃종자유 100중량부에 대하여 상기 대두 레시친 2 중량부 및 상기 비타민 E 0.02중량부 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 달맞이꽃종자유는 감미리놀렌산을 함유하고, 상기 대두 레시친은 지방의 표면적을 넓혀주는 유화제로 이용되며, 닭의 소장에서 지방의 분해, 흡수능력을 높일 수 있고, 물불용성 물질의 높은 하중을 이동해주는 수용상의 미세 분산물을 형성하며, 상기 비타민 E는 천연 항산화제로 이용된다. 상기 혼합물 100중량부에 대하여 물을 40 ~ 60 중량부 첨가하고, 30 ~ 50℃로 가열하면서 고압균질기를 이용하여 균질화하여 미세유화용액을 수득하며, 상기 혼합물 100중량부에 대하여 물을 50중량부 첨가하고, 40℃로 가열하면서 고압균질기(T25 Basic, IKA, 독일)로 25,000 RPM에서 균질화하여 미세유화용액을 수득하는 것이 바람직하다.
상기 대두 레시친의 함량이 1중량부 이하 또는 3중량부 이상이면 달맞이꽃종자유의 유화능력이 50% 이하로 낮아질 수 있으며, 비타민 E의 첨가수준이 0.01중량부 이하일 경우, 달맞이꽃종자유에 함유된 감마리놀렌산의 항산화 능력이 40% 이하로 떨어질 수 있고, 0.05중량부 이상일 경우 제시된 수준이상의 항산화능력이 나타나지 않을 수 있다. 또한, 물의 첨가량이 40 ~ 60 중량부를 벗어나는 경우, 균질화 능력이 70% 이하로 떨어져 미세유화용액을 수득할 수 없다.
상기 미세유화용액은 계면활성제에 의해 안정화된 지질상(기름)과 수용액상(물)의 열동력학적으로 안정된 균질화 혼합물을 형성하게 된다. 상기 가열화된 미세유화용액에 베타사이클로덱스트린을 1 ~ 10중량부 첨가하여 코팅하고, 상기 미세유화용액을 분무 건조하여 캡슐화된 사료첨가제를 제조한다. 상기 베타사이클로덱스트린이 1중량부 이하로 첨가될 경우 피복효과가 70% 이하로 낮아지고, 10중량부 이상일 경우 피복상태가 두꺼워져서 입자도가 0.1 mm 이하인 사료첨가제를 수득할 수 없다. 상기 코팅물질인 베타사이클로덱스트린을 5중량부를 첨가하여 분무건조기(B-191, Buchi, 스위스)에서 분말화하고, 캡슐화된 사료첨가제를 제조할 수 있으며, 상기 캡슐화 사료첨가제는 지방 75 중량%를 함유하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 분무건조기의 운용조건은 내부 온도를 130 ∼ 160℃로 조절하고, 외부온도를 80 ∼ 90℃로 설정하고, 시료의 공급속도는 분당 6㎖로 한다. 상기 베타사이클로덱스트린은 탄수화물로 소수성을 띤 공동(cavity) 내에 감마지방산을 포집하여 복합체를 형성하므로 이를 이용하여 캡슐화하면 산소, 열, 빛에 대한 안정성을 강화시킬 수 있다. 상기 캡슐화 사료첨가제의 입자는 0.1 ~ 0.3mm인 것을 특징으로 할 수 있으며, 0.1 mm 이하인 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예
1:
감마지방산이
강화된 계란의 생산
1.
감마지방산이
강화된 계란 생산용
분무건조에
의한 캡슐화 사료첨가제의 제조
감마리놀렌산을 8.60 중량% 함유하는 달맞이꽃종자유 500g, 유화제로 달맞이꽃종자유의 2중량%에 해당되는 대두 레시친 10g 및 천연 항산화제로 비타민 E를 달맞이꽃종자유의 0.02 중량% (0.1g) 혼합한 다음, 용매로써 지방의 50 중량%의 물 (250g)을 첨가하고 40℃로 가온하면서 고압균질기로 균질화하여 미세유화용액(microemulsion)을 수득한다. 상기 대두 레시친은 물불용성 물질의 높은 하중을 이동해주는 수용상의 미세 분산물을 형성하는데 있어서 주요한 구조적 성분으로 작용하며, 미세유화용액은 계면활성제에 의해서 안정화된 지질상(기름)과 수용액상(물)의 열동력학적으로 안정된 균질화 혼합물을 형성하게 된다. 피복제로 베타사이클로덱스트린을 유화용액의 5중량% (38.0g) 취하여 용매인 물 100ml에 용해한 후, 미세유화용액 760.1g을 8℃로 유지된 저온실에서 가동되는 분무건조기(spray dryer)에 의해 전기의 피복제로 캡슐화된 사료첨가제(feed encapsulation)를 제조하였다. 상기 달맞이꽃종자유 500g당 피복제 100ml를 이용하여 코팅기(coater)에서 피복하여 제조된 지방사료 첨가제의 입자도 0.2mm가 되며, 지방 75 중량%를 함유하는 캡슐화 사료첨가제를 제조하였다.
2. 산란계에 대한 급여실험
본 발명에 따른 캡슐화 사료첨가제를 산란 피크에 도달한 산란계(28 ~ 36주령)의 배합사료에 서로 다른 중량% 첨가하여 급여 후, 조사된 계란의 품질검사 결과 및 감마지방산의 함량은 하기 표 1, 표 2와 같다.
|
대조구 |
실험구(본 발명) |
PSE |
1.5% |
3.0% |
5.0% |
7.0% |
산란율(%) |
96.56c |
96.83bc |
98.44a |
98.17a |
97.05b |
0.6613 |
난중(g) |
64.54b |
64.81b |
66.06a |
66.44a |
66.73a |
0.1925 |
난황색 |
8.11c |
8.25c |
8.88a |
9.33a |
8.90b |
0.1066 |
호우유니트 |
98.3b |
98.7b |
100a |
100a |
99.3b |
0.2221 |
난각두께(mm) |
0.33 |
0.37 |
0.34 |
0.38 |
0.33 |
0.0017 |
파란강도 |
3.41 |
3.34 |
3.72 |
3.55 |
3.35 |
0.0351 |
* PSE (Pooled Standard Error) : 전체 처리구 평균에 대한 표준오차
* a, b, c : 처리평균에 대한 95% 수준의 통계적 유의성 (P < 0.05)
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 캡슐화 사료첨가제를 산란계에 급여 시 산란율, 난중은 본 발명에 따른 3.0 중량% 이상 첨가 실험구가 유의적으로 높았음을 알 수 있었다. 본 발명에 따른 사료첨가제 급여시에 산란율, 난중 개선효과가 나타난 것은 유화제로 사용된 대두 레시친이 닭의 소장에서 지방의 분해, 흡수능력을 높여주기 때문으로 볼 수 있다. 본 발명에 따른 사료첨가제를 산란계 사료에 1.5 ∼ 5.0중량% 첨가하면 계란 생산능력을 높일 수 있으며, 3.0중량% 이상을 첨가해 주면 기존 닭보다 더 높은 산란율과 무거운 난중을 기대할 수 있다.
|
대조구 |
실험구(본 발명) |
PSE |
1.5% |
3.0% |
5.0% |
7.0% |
γ-linoleic acid |
- |
1.13c |
1.38c |
5.21b |
5.84a |
0.6117 |
dihomo γ-linoleic acid |
- |
0.05c |
0.12b |
0.18ab |
0.23a |
0.0322 |
total γ-fatty acid |
- |
1.18c |
1.50b |
5.39b |
6.07a |
0.5947 |
* 지방산의 함량은 총지방산에 대한 중량%로 나타내었음
* a, b, c 및 d: 처리평균에 대한 95% 수준의 통계적 유의성 (P < 0.05)
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 캡슐화 사료첨가제를 산란계에 첨가 및 급여했을 시, 계란의 감마지방산 함량이 유의적으로 높아졌음을 알 수 있었다. 본 발명에 따른 캡슐화 사료첨가제의 첨가수준이 높아질수록 계란의 감마지방산 함량은 증가하였으나, 5.0 중량% 첨가구와 7.0 중량% 첨가구 사이에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다.
비교예
1:
감마지방산
강화 무정란의 생산
1.
감마지방산
함유 사료 조성물을 이용한 산란계의 사육
산란육성계 (ISA Brown, 15주령) 90마리를 한국양계연구소로부터 구입하여 36주령까지 케이지 사육하면서 본 실험에 이용하였다. 최고 산란율을 나타내는 28주령 산란계 15마리에게 우지 (牛脂) 5%를 공급하여 감마리놀렌산을 함유하지 않도록 처리한 것을 대조구로 사용하고, 나머지 산란계를 15마리씩 5개 그룹으로 나누어 각 그룹에 감마리놀렌산 공급원으로 달맞이꽃종자유 (감마리놀렌산 8% 함유)를 다양하게 (1.5%, 3%, 4.5%, 6% 및 10%) 공급한 것을 실험구로 사용하였다.
각 실험구의 산란계에게 공급한 사료는 시중의 시판사료에 하기 물질을 배합하여 사용하되, 사료 조성물 총중량에 대하여, 다양한 함량의 달맞이꽃종자유 (1.5%, 3%, 4.5%, 6% 및 10%), 활성탄 3.5%, 목초액 1%, 베타사이클로덱스트린 3%, 항산화제 0.4% 및 비타민E 200 ppm을 함유하고 있는 것을 사용하였다.
달맞이꽃종자유 1.5%, 3% 및 4.5%를 처리한 실험구의 경우, 우지를 각각 3.5%, 2% 및 0.5% 처리하여 지방산의 공급원이 사료 조성물 총중량에 대하여 대조구과 동일한 에너지 수준이 되도록 조절하였으며, 대조구에 공급한 사료는 실험구에 공급한 사료와 동일하되 달맞이꽃종자유 대신 우지 5%를 배합하여 사용하였다. 상기 기재한 바와 같은 조성으로 준비된 사료 조성물 및 물은 산란계가 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였으며, 모든 사양관리는 유럽의 동물복지축산 기준에 따라 관리하였다.
2.
감마지방산
강화 무정란의 생산 및 분석
상기 비교예 1에 기재된 사료 조성물을 60일 동안 (산란 피크기: 28주 ~ 36주) 대조구 및 실험구의 산란계에게 한 마리당 평균 120g 이상 급여하면서 매주 각각의 산란계로부터 계란을 수집한 다음, 가스 크로마토그래피를 수행하여 계란의 감마리놀렌산 함량을 분석하였다. 그 결과, 상기 사료 조성물을 급여 4주째 (31주령 산란계)부터 감마리놀렌산의 함량이 일정 수준 (plateau)에 도달한 것을 확인할 수 있었다.
사료 조성물 급여 5주 ~ 8주 되는 시점에서 수집한 계란의 산란율, 난중, 계란품질 평가를 측정하고 (표 3), 감마리놀렌산의 함량을 측정하였다 (표 4). 하기 표 3 및 표 4의 수치는 각 군에서 측정한 값이 평균치를 나타낸 것이다.
|
대조구 |
달맞이꽃종자유 (실험구) |
PSE |
1.5% |
3% |
4.5% |
6% |
10% |
산란율(%) |
96.68b |
96.8b |
98.14a |
98.67a |
97.85a |
94.26c |
0.7174 |
난중(g) |
64.27c |
64.51c |
65.76b |
69.08a |
68.35a |
63.55d |
0.2017 |
난황색 |
7.78b |
7.95b |
8.67b |
10.13a |
8.31b |
7.03c |
0.1025 |
호우유니트 |
98.7b |
99.1a |
100.3a |
100.6a |
98.8b |
98.1b |
0.3075 |
난각두께(mm) |
0.30 |
0.33 |
0.35 |
0.30 |
0.34 |
0.31 |
0.0017 |
파란강도 |
3.25 |
3.41 |
3.36 |
3.70 |
3.50 |
3.30 |
0.0611 |
* PSE (Pooled Standard Error): 전체 처리군의 평균에 대한 표준오차
* a, b, c 및 d: 처리평균에 대한 95% 수준의 통계적 유의성 (P < 0.05)
|
대조구 |
달맞이꽃종자유 (실험구) |
PSE |
1.5% |
3% |
4.5% |
6% |
10% |
γ-linoleic acid |
- |
1.01c |
1.09c |
5.06b |
5.05b |
6.70a |
0.6884 |
dihomo γ-linoleic acid |
- |
0.08b |
0.07b |
0.05a |
0.60a |
0.58a |
0.0621 |
total γ-fatty acid |
- |
1.09d |
1.16c |
5.11b |
5.65b |
7.28a |
0.7025 |
* 지방산의 함량은 총지방산에 대한 중량%로 나타내었음
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 달맞이꽃종자유 1.5%를 첨가한 실험구는 산란율, 난중 등에 있어서 대조구에 비하여 현저한 차이점을 나타내지 않았으며, 달맞이꽃종자유 3%, 4.5% 및 6% 처리한 경우 대조구에 비해 높은 수치를 나타내었다. 달맞이꽃종자유를 10% 처리한 경우, 산란율, 난중 및 난황색이 대조구에 비해 낮은 값을 나타내었다.
표 4에 나타낸 바와 같이, 달맞이꽃종자유를 첨가한 실험구는 감마리놀렌산 의 함량에 있어서, 대조구에 비해 현저한 차이점을 나타내었다 (P < 0.05). 실험구는 처리한 달맞이꽃종자유의 함량이 증가할수록 감마리놀렌산 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 달맞이꽃종자유 4.5%, 6% 및 10%처리구에서 그 차이가 두드러지게 나타났다.
상기 실험결과를 통하여 감마리놀렌산 공급원 달맞이꽃종자유를 함유하는 사료 조성물을 산란계에게 급여함으로써, 감마리놀렌산의 함량이 높은 무정란을 수득할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 감마리놀렌산 공급원 달맞이꽃종자유가 사료 조성물의 총중량에 대해 10% 이상으로 높거나 3% 이하로 낮을 경우, 산란율, 난중 및 난황색이 대조구 또는 이하로 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1에 의해 제조된 감마지방산의 캡슐화 사료첨가제를 급여하여 생산된 계란과 비교예 1에 의해 제조된 사료조성물을 급여하여 생산된 알을 비교해 보면, 산란능력에는 서로 큰 차이가 없었으나, 계란 내 축적된 감마지방산 함량은 비교예 1의 달맞이꽃종자유 4.5중량%와 6.0중량% 첨가구가 각각 5.11%와 5.65%로 나타났고, 실시예 1의 본 발명에 따른 5.0중량% 첨가구가 5.39%로 나타나서 비교예 1의 6.0중량% 첨가구와 비슷한 것을 알 수 있었다. 그러나 본 발명에 따른 캡슐화 사료첨가제는 75중량%의 지방을 함유하고 있어, 실시예 1의 본 발명에 따른 5.0중량% 첨가구를 순수한 달맞이꽃종자유 함량으로 환산해 보면 3.75 중량%가 되기 때문에, 비교예 1에서 나타난 달맞이꽃종자유 4.5중량%와 6.0중량%에 비해 0.75 ∼ 2.25중량%가 낮게 함유된 것이다. 따라서 순수한 달맞이꽃종자유 함량으로 비교했을 때 본 발명에 따른 5.0중량% 첨가구가 낮은 수준이나, 본 발명에서 첨가된 유화제가 닭의 소장에서 감마지방산을 분해하여 흡수율을 높여 계란 내 감마지방산의 축적량을 높일 수 있으며, 비교예 1에 비해서 산란능력이 우수한 것을 알 수 있었다.
또한, 비교예 1의 사료조성물은 달맞이꽃종자유의 첨가수준이 높고, 항산화제와 비타민 E를 혼합하여 제조하였으나 계란 내 감마지방산의 축적율이 실시예 1에 비해서 낮게 나타났으며, 이는 사료배합시 첨가된 달맞이꽃종자유에 함유되었던 감마리놀렌산이 실온에서 보관, 산란계에게 급여하는 과정에서 공기중의 산화가 진행되었기 때문이다.
상기 실시예 1에 의해 제조된 캡슐화 사료첨가제는 단일화 공정으로 종래에 비해 간단하고, 가축이 섭취하기 쉬운 입자도를 유지하며, 배합사료에 직접 첨가하거나 보관 및 운반이 용이하고, 항산화제를 사용하지 않고 달맞이꽃종자유를 상온에서 장기간 보관시킬 수 있으며, 제조공정 중에 달맞이꽃종자유, 비타민 E 및 유화제를 배합하여 캡슐화했을 때 감마지방산의 산화방지 및 소장에서 분해, 흡수율을 증가시킬 수 있으며, 이를 산란계에게 급여하면 감마지방산 함량이 강화된 계란을 생산하는 것을 알 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.