KR101150676B1 - 매생이를 이용한 철분강화 닭사료 첨가물 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매생이(Capsosiphon fulvescens)를 이용한 철분강화 닭사료 첨가물에 관한 것으로서, 매생이가 가지고 있는 유용한 성분들 중 특히 닭과 계란의 성분에 유용한 효과를 줄 수 있는 철분을 이용하여 사료에 첨가하여 사용할 수 있도록 매생이를 처리 구성하고 필요 따라 식품첨가용 철분을 추가하여 그 정도를 조절한 닭사료 용 첨가물을 제조하여 닭사료에 첨가한 후 사용할 수 있도록 하는 매생이를 이용한 철분강화 닭사료 첨가물에 관한 것이다.

Description

매생이를 이용한 철분강화 닭사료 첨가물 제조방법 {iron chicken feed using Capsosiphon fulvescens and making method}

본 발명은 매생이를 이용한 닭사료용 첨가물 및 그 방법에 관한 것으로,

닭 및 계란을 생산함에 있어서, 영양학적으로나 기타 유용한 성분인 매생이를 첨가물로 가공하여 매생이가 포함하고 있는 유용한 성분 중 기타 물질과 대비하여 높은 철분이 포함되어 있는 첨가제를 제공하여 이를 사료에 포함시켜 건강한 육종이 가능하게 하기 위해 도움을 줄 수 있는 닭사료용 첨가물에 관한 것이다.

닭사료용 첨가물에 있어서는 여러 기술들이 개발되고 있다. 그러나 종래에 있어서, 닭 및 계란의 성분 함량에 있어 철분을 향상 시켜 생산하여 궁극적으로 소비자들의 영양에 도움을 줄 수 있는 방법을 모색함에 있어 자연재료를 이용한 첨가물을 이용하기가 어려웠고 특히 철분함량이 상대적으로 높은 원재료인 우리나라의 남해안에서 자생하고 있는 매생이의 영양분을 이용할 수 있는 닭사료용 첨가물을 제조함으로 이를 해결하고자 하는 기술은 없는 상태이다.

우선 매생이와 관련된 기술을 살펴보면 출원번호 10-2005-0088622는 녹조류 갈파래과 매생이 (학명 : Capsosiphon fulvescens)를 음건이나 열풍건조가 아닌 급속동결하여 건조시킨 후 분쇄한 고형분을 포함하는 혈중 지질대사 개선효과를 갖는 고지혈증 개선용 식품에 관한 것으로, 본 발명의 매생이 고형분은 자연산 매생이의 성분을 변질없이 가장 효과적으로 보존하여 의약조성물, 기능성식품 또는 건강보조식품등의 원료로 사용하기 위한 발명에 관한 것이고, 출원번호 10-2007-0030681은 매생이 열수추출물을 유효성분으로 함유하는 면역 활성 증가용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 매생이 열수추출물이 가지는 면역 및 항암 활성을 알아보기 위하여 적정 추출 및 정제조건, 당 조성, 암세포 독성, 암세포 성장저지 효과, 백혈구 수 변화, 보체계 활성, 장관면역 활성 및 경구독성 등을 검토하여 인체 내에서 면역 활성 및 항암 활성을 나타내어 각종 질병 치료 및 예방에 응용하기 위한 발명에 관한 것이 있다.

본 발명은 인체에 유효한 성분과 특히 바다에서 나는 다른 원재료 보다 상대적으로 많이 포함되어 있는 철분성분이 다량 포함된 매생이를 닭사료 첨가물로 첨가하여 사육함으로서 고품질의 닭 및 계란을 생산하기 위한 것으로, 바다에서 나는 매생이를 세척, 건조, 파쇄, 침전 처리한 후 정제, 살균, 혼합, 건조하여 닭사료에 효과적으로 투여할 수 있는 첨가물 및 그에 대한 제조방법에 관한 것이다. 더 상세하게 설명하면, 바다에서 저렴한 가격으로 구할 수 있는 식품 원재료 중 영양성분이 우수하고 특히 상대적으로 철분의 함량이 높은 매생이를 닭이 섭취함에 있어 거부 닭사료용 첨가물로 사용할 수 있는 제조방법을 제공하여 첨가함으로서 매생이를 이용한 철분강화 닭사료 첨가물 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 매생이를 선별하여 수돗물에 3회 세척하는 단계이고, 이후 매생이를 열풍건조기로 50℃~60℃에서 표면 1차 건조단계이고, 이후 매생이를 흐르는 물에 3회 세척하는 2차 세척단계이고, 이후 매생이를 열풍건조기로 50℃~60℃에서 표면건조 하는 2차 건조단계이고, 상기 매생이를 식품분쇄기를 이용하여 분쇄하는 파쇄단계이고, 상기 매생이를 흑설탕과 중량대비 5:2의 비율로 혼합하여 20℃~25℃에서 2~3주간 발효한 다음 5~10℃에서 일주일간 저장하는 숙성단계이고, 상기 숙성단계에서 발생할 수 있는 성분 및 염분을 수돗물에 세척하여 침전시 상등액분리를 반복한 후 매생이를 1~2시간 담가두는 침전단계이고, 상기 상등액과 침전물을 여과기를 이용 분리 후 건조하고 살균등의 단계를 거쳐 구성하여 닭이 섭취함에 거부감이 없는 해조류인 매생이를 이용한 닭사료 첨가물을 제공하고자 하였다.

본 발명에서는 높은 영양소를 가지는 기능성 매생이를 제조방법에 의하여 처리하여 일반 닭사료의 첨가물하여 제공함으로서 닭고기 및 계란의 품질과 닭의 산란율 및 계란의 품질을 높이고 특히 철분성분이 높은 계란을 생산할 수 있는 등 그 효과가 큰 발명이라 하겠다.

도1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 매생이첨가물 제조방법을 나타낸 공정도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

매생이란 생생한 이끼를 바로 뜯는다는 뜻의 순수한 우리말로서 청정한 바다에서만 자라기 때문에 붙은 이름이다. 매생이는 환경에 민감한데다 오염물질이 유입되면 자라지 않는 특성이 있다. 영양소로는 철분, 칼륨, 요오드등 각종 무기염류와 비타민 A .C등을 다량 함유하고 있어 어린이 성장발육촉진 및 골다공증 예방에 효험이 있고 위궤양이나 십이지장궤양을 예방하고 진정시키는 효과가 뛰어난 것으로 보고 되고 있다. 또한 콜레스테롤 함량저하 고혈압을 내리는 성분이 있으며 변비에도 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 주로 우리나라 남해안 일대에 서식하고 있으며 지형적으로 후미지고 물이 잘 통하는 곳에서 자란다. 따라서 오래전부터 칼국수, 국 등 다양한 식품의 원재료로 사용되고 있다.

종래 바다에서 구할 수 있는 해조류를 비교한 실험 결과를 살펴보면,

매생이의 일반성분 중 수분함량은 93.02±0.02% 정도 이며, 일반성분 중 가장 많이 함유한 성분은 탄수화물(53.65±0.73%)이었으며, 다음으로 조단백질(31.76±0.26%), 회분(13.58±0.62%)과 조지방(1.01±0.21%)순으로 조지방이 상대적으로 낮은 반면 탄수화물과 조단백질 함량은 매우 높은 것으로 알려져 있다.

단백질 함량을 타 해조류와 비교해 볼 때 미역의 경우 약 19%, 톳 약 16%, 다시마 약 12%, 모자반 약 13.0%, 파래류 약 10-26% 등에 비하여 훨씬 높은 함량을 보였고, 김(35%)과 청각(34%)과는 유사한 경향을 보였으며 이상의 결과로 보아 매생이의 단백질 함량은 다른 해조류의 단백질 함량에 비하여 상당히 높은 것으로 생각된다.

ICP와 AA를 이용하여 무기질 함량을 7차례에 걸쳐 분석한 결과 매생이의 무기성분 총 함량은 2,687.23mg%로 나타났으며, Na이 638.63±35.09mg%, Mg(610.44±55.33mg%), Ca(575.65±42.30mg%), K(381.11±25.34mg%), P(337.34±24.89mg%), Fe(122.83±11.19mg%)순으로 다른 무기질에 비해 높은 함량을 보였다.

매생이의 무기성분이 채취시기에 따라 각각의 함량이 조금씩 차이를 보였는바, 3월에 채취한 매생이의 경우 Na이 1,039mg%로 나타났고, K(824.0mg%), Mg(713.0mg%), Ca(318.0mg%), P(311.1mg%), Fe(265.1mg%) 순으로 나타나 본 발명에서 실행한 실험 결과와 다소 차이를 보였다. 통상 알려진 식품성분표를 통하여 비교해 보면 다른 해조류(톳, 청각, 미역, 다시마, 김 등)와 비교해 볼 때 Na과 K의 함량은 적은 편이며, 매생이에서는 Fe과 Se의 함량은 높은 경향을 보였다. 한편 미량이지만 다른 해조류(톳, 청각, 미역, 다시마 김 등)에 비해 높은 함량(0.90±0.06mg%)을 보인 Se은 세포내 과산화물 생성과정을 억제하고 외부로 부터의 stress와 질병유발을 예방해주는 역할을 한다고 알려져 있으며, 암 억제효과, AIDS와 관련된 면역과정에 영향을 주는 것으로 알려져 있다.

유기산 분석

매생이를 대상으로 10종의 유기산을 검사한 결과 총 4종의 유기산이 검출되었으며 그 중 l-malic acid가 88±3mg%로 가장 많이 함유하고 있었고, citric acid(24±1mg%), tartaric acid(21±1mg%), d-malic acid(21±1mg%) 순으로 나타났다.

구성아미노산 함량

매생이의 구성아미노산을 분석한 결과 전체적으로 고른 분포를 보였으며 그 중 가장 많이 함유된 아미노산은 glutamic acid(4,301mg%)로 16%이었으며, aspartic acid가 12%, alanine이 9% 순으로 나타났다. 이들 세가지 구성아미노산의 합은 전체 아미노산의 37% 정도로 나타났다. 특히 매생이의 총아미노산 함량은 12월과 1월에 가장 높았다.

전체 아미노산에 대한 필수아미노산 함량의 비율은 33%로 FAO가 제시한 기준인 32.3%보다 높게 나타나 매생이의 아미노산 조성이 영양학적으로 우수한 것을 알수 있다.

지방산 함량

매생이의 지방산 조성의 분석 결과 포화지방산은 palmitic acid(C16:0)으로 21%를 차지하고 있었고, 단일불포화지방산은 palmitic acid와 oleic acid이었으며 다가불포화지방산은 linolenic acid이었다. 매생이에서도 고도 불포화지방산이 전체의 절반 이상인 58.%를 차지하는 것을 알 수 있었고 이들 중에서 ω-3계열 지방산이 대부분을 차지하고 있어 닭의 사육에도 이상적이 보조첨가물이 될 수 있음을 알 수 있었다.

즉, 일반성분 중 탄수화물이 53.65%로 가장 많이 함유하고 있었고, 조단백질 31.76%, 회분 13.58%와 조지방이 1.01%로 나타났다. 매생이에 주로 함유되어 있는 무기성분분 상대적으로 다른 해조류와 비교할 때 Fe 성분이 높음을 알수있었고 Se도 검출되었다. 유기산은 l-malic acid, citric acid, tartaric acid D-malic acid 등 4종이 검출되었다. 매생이의 구성 아미노산은 전체적으로 고루 함유되어 있었고 그 중 glutamic acid, aspartic acid와 alanine이 전체의 37%를 차지하였다. 매생이에 함유된 주요 지방산으로는 palmitic acid, lino-lenic acid, stearidonic acid 순이었으며 고도 불포화지방산이 전체의 58%를 차지하고 있었다.

유기산은 l-malic acid, citric acid, tartaric acid, D-malic acid 등 4종이 검출되었다. 매생이의 구성 아미노산은 전체적으로 고루 함유되어 있었고 그 중 glutamic acid, aspartic acid와 alanine이 전체의 36.2%를 차지하였다. 매생이에 함유된 주요 지방산으로는 palmitic acid, linolenoc acid, stearidonic acid 순이었으며 고도 불포화지방산이 전체의 58.37%를 차지하고 있었다.

이에 유용한 성분 중 계란 생산 시 발현율이 높은 철분의 함량을 높이기 위하여 해조류 중 상대적으로 철분함량이 높은 매생이를 이용하여 사료 첨가물을 제조하는 방법을 상세히 설명하면,

<매생이를 이용한 닭 사료 첨가물 제조방법>

1) 재료

매생이는 전남 강진군에서 양식하여 채취한 매생이를 구입하여 재료로 사용하였다.

2) 매생이 첨가물 제조방법

매생이를 선별하여 수돗물에 10~20분 담가 놓은 후 3회 이상 씻는 1차 세척하는 단계이고(이것은 염분을 없애기 위한 것이다),

상기 세척된 매생이를 열풍건조기로 50℃~60℃에서 물기를 제거하는 표면 건조시키는 1차 건조단계이고,

상기 물기가 제거된 매생이를 다시 흐르는 물에 3회 이상 씻는 2차 흐르는 물 세척단계이고(역시 미세물 및 염분배출을 위한 것이다),

상기 세척한 매생이를 열풍건조기로 50℃~60℃에서 물기를 제거하는 표면 건조시키는 2차 건조단계이고,

상기 2차 건조한 매생이를 본 발명을 통하여 제조함에 있어 특성상 덩어리짐에 따라 효과적인 제조가 어렵기 때문에 상기 건조된 매생이를 식품분쇄기를 이용하여 대분하여 분쇄하는 파쇄단계이고(그대로 사용할 경우 덩어리진 매생이의 내부 까지 효과적으로 처리되지 않아 최종적으로 제조된 첨가물을 사용하기가 어렵다),

상기 파쇄한 매생이와 흑설탕을 중량대비 5:2의 비율로 혼합하여 20℃~25℃에서 2~3주간 발효한 다음 5~10℃에서 일주일간 저장하는 숙성단계(냄새제거)로서, 상기 발효과정을 통하여 섬유질이 분해되어 추후 닭이 섭취 및 소화를 용이하게 하고, 숙성을 통하여 매생이 특유의 냄새를 제거하여 섭취에 거부감이 없도록 하기 위한 것이다.

상기 숙성단계를 거친 매생이 숙성물을 물에 세척하여 침전 시 상등액분리를 반복하는 침전단계이고,

상기 침전단계를 거친 매생이의 침전물에 섞인 불순물을 제거하기 위하여 원심분리기로 1500rpm으로 15분 처리한 후, 건조하고 분쇄기를 이용하여 10~15분간 침전물을 미세한 가루로 분쇄하는 미세분쇄단계이고,

상기 미세분쇄 단계를 거친 매생이를 가압 살균기를 이용하여 80~100℃에서 30분간 처리하는 살균단계를 거쳐 닭사료 용 첨가물로 하여 사용하였다.

3) 매생이 첨가물의 혼합

상기 2)에서 제조된 첨가물을 일반 닭 사료 중 하기의 성분으로 구성된 사료에 (표1)에 포함 하여 전체중량에서 0~0.2%를 첨가하여 사용하였다.

표 1. 실험에 사용한 일반 닭 사료의 조성과 닭 사료 혼합용 매생이의 중량대비 첨가비율

4) 매생이 첨가물이 가미된 닭 사료의 실시 예

<재료 및 방법>

① 실험 방법

닭은 산란계의 암 병아리를 사용하였다. 대조구(무처리)와 매생이 침전물의 첨가구로 나누어서 각 처리구에 18주령~58주령 산란계를 10마리씩 구분하여 매생이혼합 사료 무 첨가군, 0.05%첨가군, 0.1%첨가군, 0.15%첨가군, 0.2% 첨가군으로 정해진 사료를 급여하여 25주간 실험 하였다.

② 산란율, 난중 무게, 난각의 두께, 난색 분석

산란율(90%이상 지속 시간), 난중(g), 난간(mm), 난색(육안적 검사)을 측정하였다. 산란율의 변화는 18주령~58주령의 지속시간으로 관찰하였으며, 난중(g), 난간(mm), 난색(육안적 검사)은 산란계가 30주령 경과 때의 동일한 등급의 계란을 채취하여 측정하였다.

③ 철분 함량의 비교측정

④ 요리 시 관능검사

관능검사는 훈련을 통하여 품질 차이를 식별할 수 있는 능력이 갖추어진 20대 대학생 10명을 선발하여 실시하였다. 일반적으로 동일한 조건의 조리법을 사용하여 다음 기호도 검사를 실시하였다. 평가방법은 색, 맛, 향미(비린내), 전체 기호도를 5점법으로 하여 검사하였다.

관능검사 항목을 자세히 살펴보면, (①색, 맛, 전체 기호도-매우 나쁘다 : 1점, 조금 나쁘다 : 2점, 보통이다 : 3점, 조금 좋다 : 4점, 매우 좋다 : 5점)

② 향미(비린내)-거의 나지 않음 : 1점, 조금 남 : 2점, 보통 남 : 3점, 많이 남 :4점, 매우 많이 남 : 5점)으로 평가하였다.

③ 모든 실험의 통계는 3회 반복하여 평균치와 편차를 나타내었다.

<결과 및 요약>

표2. 매생이 첨가 사료를 섭취한 닭의 산란율, 난중 무게, 난각의 두께, 난색

1) 주어진 실험 숫자는 3회 반복 평균값

<결과>

ⓛ 산란율은 난중무게, 난각두께, 난색 모두 매생이 혼합비 0.15%> 0.2%> 0.1%> 0.05%> 0% 순서로 좋았으며, 0.2%이상은 별차이가 없었다.

표3. 매생이 첨가 사료를 섭취한 계란의 총 철분 함량

1) 주어진 실험 숫자는 10회 반복 평균값(무게는 소수점이하 삭제, 철분함량은 소수점 셋째 자리에서 반올림 또는 버림 값임)

<결과>

① 닭 껍질, 계란의 무게 및 철분 함량은 모두 매생이 혼합비로 2%> 0.15%> 0.1%> 0.05% 순으로 높았으며 2%이상의 군에서는 별 차이가 없었다.

표4. 매생이 첨가별 요리 시 계란의 관능검사

1) 주어진 실험 숫자는 3회 반복 평균값

<결과>

① 색상, 맛, 비린내, 전체 기호도의 모든 처리구는 무처리구 보다 높았다.

② 처리구 중 매생이 첨가물 0%~0.2%의 처리구로 첨가량이 높아짐에 따라 색상, 맛은 좋아지고, 비린내는 줄어들었다. 그 이상의 첨가군에서는 별차이가 없었다.

표5. 매생이 첨가별 요리 시 닭고기의 관능검사

1) 주어진 실험 숫자는 3회 반복 평균값

<결과>

① 색상, 맛, 비린내, 전체 기호도의 모든 처리구는 무처리구 보다 높았다.

② 처리구 중 매생이 첨가물 0%~0.2%의 처리구로 첨가량이 높아짐에 따라 색상, 맛은 좋아지고, 비린내는 줄어들었다. 그 이상의 처리구에서는 별 차이가 없었다.

상기 실험에서와 같이 철분함량이 높고 인체에 유용한 성분을 다량 함유하고 있는 매생이를 이용하여 닭 사료용 첨가물을 제조하여 일반 닭사료에 첨가함으로써 철분 함량을 높인 계란의 생산이 가능하도록 하였다. 또한 추가적으로 허가된 철분강화 식품첨가제를 상기 본 발명과 혼합하여 사용할 경우 가공된 식품첨가제의 사용량을 줄이면서도 철분의 함유비율을 높일 수도 있어 그 사용의 효과적으로 조절할 수도 있는 것이다.

Claims (3)

1. 매생이를 물에 세척하는 단계,
   상기 세척된 매생이를 열풍건조기로 50℃~60℃에서 건조시키는 1차 건조단계;
   상기 건조단계를 거친 매생이를 흐르는 물에 세척하는 2차세척단계;
   상기 2차세척한 매생이를 열풍건조기로 50℃~60℃에서 건조시키는 2차 건조단계;
   상기 2차 건조단계 후 대분하여 분쇄하는 파쇄단계;
   상기 파쇄 한 매생이와 흑설탕을 중량대비 5:2의 비율로 혼합하여 20℃~25℃에서 2~3주간 발효한 다음 5~10℃에서 일주일간 저장하여 숙성단계;
   상기 숙성단계를 거친 매생이 숙성물을 물에 세척하여 침전 시 상등액분리를 반복하는 침전단계;
   상기 침전단계를 거친 매생이 침전물을 원심분리기로 수분을 분리한 후, 건조하여 분쇄기를 이용하여 분쇄하는 미세분쇄단계;
   상기 미세분쇄 단계 후 가압 살균기를 이용하여 80~100℃에서 30분간 처리하는 살균단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 매생이를 이용한 철분강화 닭사료 첨가물 제조방법
   
   
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