KR101328671B1 - 맥섬석과 패각을 포함하며, 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제 및 이를 포함하는 가축사료 - Google Patents

맥섬석과 패각을 포함하며, 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제 및 이를 포함하는 가축사료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주로 폐기되던 패각을 재활용하여 동물사료 첨가제로 활용하며, 맥섬석과 패각을 활용하여 패각으로부터의 칼슘 보급과 맥섬석으로부터의 원적외선을 가축에 적용시켜 가축분에서의 암모니아 및 황화수소 가스의 발생을 억제하고, 보수력과 pH를 향상시켜 아미노산 함량 증가를 통한 육질의 향상과 증체량 및 사료요구율을 향상시킬 수 있는 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제를 포함하는 가축사료에 관한 것이다.

Description

맥섬석과 패각을 포함하며, 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제 및 이를 포함하는 가축사료{Manufacturing method of calcium fortifying feedstuff additive comprising macsumsuk and shell and feedstuff comprising the calcium fortifying feedstuff additive obtained from above manufacturing method}
본 발명은 맥섬석과 패각을 포함하며, 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제 및 이를 포함하는 가축사료에 관한 것으로 특히, 주로 폐기되던 패각을 재활용하여 동물사료 첨가제로 활용하며, 맥섬석과 패각을 활용하여 패각으로부터의 칼슘 보급과 맥섬석으로부터의 원적외선을 가축에 적용시켜 가축분에서의 암모니아 및 황화수소 가스의 발생을 억제하고, 칼슘과 마그네슘 등의 함량 증가를 통한 육질의 향상과 증체량 및 사료요구율을 향상시킬 수 있는 맥섬석과 패각을 포함하며, 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제 및 이를 포함하는 가축사료에 관한 것이다.
최근 산업화 및 생활과정에서 발생되는 각종 폐기물의 종류는 매우 다양하며, 다양한 폐기물로 인한 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고, 그 폐해가 현실화되면서 그에 대응하기 위한 다양한 폐기물 처리기술 및 오염방지 기술과 정책이 제시되고 있다. 특히 대량으로 양식되는 굴 등을 가공하는 과정에서 발생하는 굴껍질 등은 일부 패각 비료 등으로 재활용되고 있으나, 나머지 대부분은 매립 또는 방치하는 방법으로 처리되고 있는 실정이다. 그러나 매립의 경우, 매립장 부지의 확보 내지는 침출수에 의한 토지와 해양 오염으로 이어지는 2차 환경오염이 문제화되고 있다.
따라서 정부에서는 산업폐기물과 생활폐기물에 대해서 가능한 재활용하는 방향으로 정책을 유도하고 있는 실정이며, 이에 많은 연구자들이 패화석의 재활용에 대한 연구를 광범위하게 하고 있다.
현재, 전복과 굴의 부산물인 전복, 굴 패각은 산업 페기물로 분류되어 있음에도 해상에 무단 투기하거나 매립하고 있는 상황이며, 전복의 경우, 패각 발생량이 연간 450여톤에 달하고, 굴의 경우, 패각 발생량이 연간 340,000톤에 달하고 있다. 특히, 전라남도에서 발생한 전복 패각은 전복 생산량의 10 내지 15%인 400톤 정도이며, 전복 패각의 경우, 재활용 처리시설이 전무하여 산업 폐기물로 처리되고 있는 실정임, 또한 전라남도에서 발생한 굴 패각은 3만9천톤으로 비료로 재활용된 2만톤 굴양식에 재활용된 패각은 7천4백톤 매립된 1,400톤 외에 그대로 방치되어 쌓여있는 패각이 6천4백톤에 이르고 있다.
패각은 상술한 바와 같이 대부분 매립 처리되고 있으며, 일부의 패각에 대해서 재활용하는 방법과 관련하여 대한민국 등록특허 제10-0430815호는 패각의 알카리 안정화 공법을 이용한 유기질 비료 제조방법을 기술하고 있고, 동 등록특허 제10-0784495호는 패각을 이용한 무기보온단열재 제조방법과 패각을 분쇄 처리하여 패각 비료로 재활용하는 방법에 대하여 기술하고 있고, 또한 동 등록특허 제10-0806396호는 패각을 이용한 건축자재 및 그 제작 방법을 기술하고 있고, 그리고 동 등록실용신안 제20-0165053호는 황토와 패각을 재활용한 건축자재에 패각에 대해서 건축자재로 재활용하는 방법에 대하여 기술하고 있다.
그러나 패각을 비료로 재활용하는 경우에는 패각에 잔존하는 염분이 토양에 영향을 줄 뿐만 아니라, 비료의 형태가 분말이기 때문에, 비료의 시비 방법이 문제가 되며, 또한 패각을 건축자재로 재활용하는 경우에는 패각에 잔존하는 염분 때문에 제품의 보존성에 문제가 되고 있는 실정이다.
한편, 닭, 돼지 등 가축을 사육하는 경우에, 가축에게 필요한 영양소를 효과적으로 공급하기 위해 사료를 급여한다. 이때, 사료는 가축에게 필요한 영양소를 함유하고 가축에게 건강을 촉진시키고, 유해한 성분이 없으며, 신선하고 소화율이 높아야 한다. 또한 사료 중에 소량의 배합으로 필수영양소를 공급하며, 특정한 기능을 수행함으로써 가축의 생산성을 향상시키는 원적외선을 방출하고 칼슘성분을 공급하는 맥섬석과 패각을 활용한 사료가 있다.
칼슘은 반응성이 크기 때문에 탄산염(CaCO3 ; 석회석, 대리석, 고회석, 방해석 등), 황산염(CaSO4 ; 석고 등), 플루오르화물(CaF2 ; 형석 등), 규산염(CaSiO3(메타규산칼슘), Ca2SiO4(오쏘규산칼슘 또는 규산이석회), 3CaOSiO2(규산삼석회) 등 ; 사장석, 규회석 등), 인산염(인회석 등) 등의 화합물로서 지구상에 다양한 형태로 분포해 있다. 칼슘은 가축에게 절대 필요한 요소로서, 동물체에는 주로 인산과 결합하여 99% 정도는 뼈를 형성하는데 사용되며, 2% 정도는 세포와 세포 내외의 혈액에 존재하면서 신체의 생리적 기능에 영향을 주고 있다. 칼슘이 부족하게 되면 뼈 속에 저장되었던 칼슘이 혈액으로 빠져나가 뼈가 약해진다. 칼슘의 가장 중요한 기능은 골격형성이다. 골격이 가축체중을 지탱하여 주고, 활동을 할 수 있게 한다. 성장기의 가축에게 칼슘이 충분치 못하면 골격의 석회화(calcifications)가 어려우며, 뼈의 형태는 불완전해 진다. 조개패각 등은 탄산칼슘(CaCO3)이 주성분으로 칼슘함량이 35~40% 정도이며, 패각사료로 이용되고 있다.
선행기술에서의 패각사료의 제조방법은 패각을 300 내지 1,100℃의 온도에서 소성시켜 CaCO3 → CaO + CO2의 반응식에 의해 생성된 산화칼슘을 사용하는 것이다. 즉, 물로 패각류를 세정한 다음, 세정된 패각을 소성로에서 300 내지 1,100℃의 온도에서 소성한다. 건조된 패각을 분쇄하고, 분쇄된 패각 원료를 분리기에 투입하여 분리된 크기에 따라 분말은 비료 또는 사료로 사용하는 것이다. 그러나 이러한 단순한 분체사료를 가축이 섭취하면 흡수력이 낮게 되는 결과를 초래하여 가축의 소화장애를 유발하고, 품질이 저하되므로, 축산농가에서 기피하는 문제점이 있었다.
기존 사료첨가용 무기물들은 분쇄공정 후 분급처리 하여 사료에 배합하는 형태이므로, 입자의 형태 및 크기가 고르지 못하여 재료의 유동성 떨어지고, 단위 입자당 무게비가 일정치 않으므로 사료배합공정의 자동화 설비에 정량의 혼합비로 사료를 공급하는데 어려움 있다.
대한민국 특허등록 제0003825-0000호에서 기술되는 패각화석을 주제로 한 사료첨가제는 각종 무기물질을 함유하는 패각화석과 해니 및 해성니탄을 소정비율로 혼합하여 형성한 사료 첨가제를 가축, 특히 닭의 사료에 소정량 배합하여 급여하는 것에 관한 것으로, 패각화석을 주제로 한 사료 첨가제는 30%의 패각화석과 40%의 해니 및 30%의 해성니탄을 혼합하고 분말화하여 제조하고, 이 사료 첨가제를 닭의 사료에 닭의 성장기간에 맞게 0.5 내지 3%의 비율로 배합하여 급여하며, 패각화석과 해니 및 해성니탄은 칼슘, 인, 망간, 아연, 동 등의 20여 종의 광물질을 다량 함유하고 있어 닭의 성장을 촉진하고 육질을 개선하며 병에 대한 저항력을 강화시키는 것으로 되어 있으나, 사료혼합기에서 배합 시 회전에 따라 원심력 및 중력이 작용하여 하부로 쏠리는 현상이 심하고, 이송관을 통하여 급여될 때 이송 중에 하단부로 가라앉는 현상을 막을 수가 없으며, 혼합 및 급여 과정에서 정량의 혼합비로 할 수 없다는 단점이 있다.
동 공개특허 제1997-0061085호는 돈분에 암모니아 가스 발생 억제와 특수 돼지고기생산을 위한 일라이트 첨가사료의 제조방법에 관한 것으로서, 돈분에서의 암모니아 가스 발생 억제와 특수 돼지고기를 생산하기 위한 일라이트 첨가사료에 관한 것으로, 점토광물질인 일라이트를 첨가한 사료를 돼지에게 급여하여 돼지고기의 보수력을 크게 하여 고품질의 돼지고기를 생산하기 위한 일라이트 첨가사료의 제조방법으로서, 양돈사료에 1㎏당 일라이트를 0.5% 내지 1.5%를 첨가하여 급여 시 돈분의 암모니아 발생량이 기준치에 비하여 최고 5ppm까지 낮아지는 효과로 인하여 돼지의 호흡기 질환을 해소하고 양돈사료 1㎏ 당 1.0% 내지 2.0%를 첨가하여 급여 시 삼겹살이나 갈비 및 목심은 3.2 내지 5.5배 높아지고, 돼지고기의 pH를 높여 고급육을 제공할 수 있는 것으로 되어 있으나, 일라이트의 흡착성이 낮아 효과가 낮다는 단점이 있다.
본 발명은 주로 폐기되던 패각을 재활용하고, 맥섬석과 패각을 활용하여 패각으로부터의 칼슘 보급과 맥섬석으로부터의 원적외선을 가축에 적용시켜 가축분에서의 암모니아 및 황화수소 가스의 발생을 억제하고, 보수력과 pH를 향상시켜 아미노산 함량 증가를 통한 육질의 향상과 증체량 및 사료요구율을 향상시킬 수 있는 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제 및 이를 포함하는 가축사료를 제공하는 것을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 (1) 패각을 수집, 세척 및 1차분쇄하여 패각분말을 준비하는 1차분쇄 단계; (2) 상기 1차분쇄단계에서 수득되는 상기 패각분말을 1차소성시키는 1차소성단계; (3) 상기 1차소성단계에서 수득되는 1차소성된 패각분말을 1 내지 140㎛의 범위 이내의 평균입경을 갖도록 2차분쇄하는 2차분쇄단계; (4) 상기 2차분쇄단계에서 수득되는 패각분말을 맥섬석분말과 혼합하되, 패각분말 1 내지 5중량%, 소성된 맥섬석분말 30 내지 62중량%, 비소성된 맥섬석분말 20 내지 40중량%, 제올라이트분말 10 내지 20중량%, 벤토나이트 5 내지 20중량% 및 일라이트분말 2 내지 5중량%의 비율로 혼합하여 분말혼합물을 준비하고, 위 분말혼합물을 물과 혼합하되, 상기 분말혼합물 : 물의 혼합비를 중량비로 1 : 1 내지 3의 범위 이내의 비율로 혼합하여 슬러리를 수득하는 혼합단계; 및 (5) 상기 혼합단계에서 수득되는 상기 슬러리를 과립기 내에서 열풍건조방식으로 건조시켜 과립으로 성형하는 과립화단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 1차소성단계에서 소성은 300 내지 1,100℃의 범위 이내에서 2 내지 15시간 동안 가열시키는 것에 의하여 수행될 수 있다.
상기 1차소성단계에서 소성은 300 내지 1,100℃의 범위 이내의 온도에서의 가열이 50 내지 250℃/1시간의 비율로 온도를 점진적으로 상승시키는 온도프로파일을 갖도록 가열시키는 것에 의하여 수행될 수 있다.
상기 과립화단계에서 과립화는 열풍을 이용하는 사이클론 내에서 상기 슬러리를 분무하여 슬러리 중의 수분을 증발시키는 것에 의하여 수행될 수 있다.
상기 과립화단계는 200 내지 800℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 과립화단계에서 사용되는 열풍의 온도는 200 내지 800℃의 범위 이내가 될 수 있다.
상기 과립화단계 이후에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립을 소성하는 2차소성단계가 더 수행될 수 있다.
상기 2차소성단계에서 소성은 300 내지 1,100℃의 범위 이내에서 2 내지 15시간 동안 가열시키는 것에 의하여 수행될 수 있다.
상기 2차소성단계에서 소성은 300 내지 1,100℃의 범위 이내의 온도에서의 가열이 50 내지 250℃/1시간의 비율로 온도를 점진적으로 상승시키는 온도프로파일을 갖도록 가열시키는 것에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 과립화단계 이후에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 혼합단계와 상기 과립화단계 사이에서 상기 혼합단계에서 수득되는 상기 슬러리를 습식분쇄하는 습식분쇄단계를 더 포함할 수 있다.
상기 습식분쇄단계에서는 상기 슬러리 중에 포함된 고형분을 1 내지 35㎛의 범위 이내의 평균입경으로 분쇄시킬 수 있다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 2차소성단계 이후에 상기 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 과립화단계 이후에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립에 유카추출물, 인삼즙, 나노크기의 은입자(이하 나노실버라 함) 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 보충제를 노즐을 사용하여 분사시킨 후, 상기 과립을 건조시켜서 담지시키는 보충제담지단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 2차소성단계 이후에 상기 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가축사료는 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법에 의해 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제를 사료 1㎏당 0.1 내지 10중량%의 범위 이내의 양으로 사료에 첨가될 수 있다.
본 발명에 따르면, 폐기되던 패각을 재활용하고, 맥섬석과 패각을 활용하여 패각으로부터의 칼슘 보급과 맥섬석으로부터의 원적외선을 가축에 적용시켜 가축분에서의 암모니아 및 황화수소 가스의 발생을 억제하고, 보수력과 pH를 향상시켜 아미노산 함량 증가를 통한 육질의 향상과 증체량 및 사료요구율을 향상시킬 수 있는 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법 및 그로부터 수득되는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제를 포함하는 가축사료를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 사용되는 맥섬석의 원적외선 방사량을 나타내는 그래프(한국건자재시험연구원 시험성적서 사본)이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따라 수득되는 맥섬석과 패각을 포함하며 과립화된 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제를 확대하여 촬영(도 2a : 30배, 도 2b : 15배)한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따라 수득되는 맥섬석과 패각을 포함하며 과립화된 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제에 유산균이 배양되어 고정화된 상태를 확대하여 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 (1) 패각을 수집, 세척 및 1차분쇄하여 패각분말을 준비하는 1차분쇄 단계; (2) 상기 1차분쇄단계에서 수득되는 상기 패각분말을 1차소성시키는 1차소성단계; (3) 상기 1차소성단계에서 수득되는 1차소성된 패각분말을 1 내지 140㎛의 범위 이내의 평균입경을 갖도록 2차분쇄하는 2차분쇄단계; (4) 상기 2차분쇄단계에서 수득되는 패각분말을 맥섬석분말과 혼합하되, 패각분말 1 내지 5중량%, 소성된 맥섬석분말 30 내지 62중량%, 비소성된 맥섬석분말 20 내지 40중량%, 제올라이트분말 10 내지 20중량%, 벤토나이트 5 내지 20중량% 및 일라이트분말 2 내지 5중량%의 비율로 혼합하여 분말혼합물을 준비하고, 위 분말혼합물을 물과 혼합하되, 상기 분말혼합물 : 물의 혼합비를 중량비로 1 : 1 내지 3의 범위 이내의 비율로 혼합하여 슬러리를 수득하는 혼합단계; 및 (5) 상기 혼합단계에서 수득되는 상기 슬러리를 과립기 내에서 열풍건조방식으로 건조시켜 과립으로 성형하는 과립화단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 (1)의 1차분쇄단계는 패각을 수집, 세척 및 1차분쇄하여 패각분말을 준비하는 것으로 이루어진다. 상기 1차분쇄단계에서 패각은 10㎜ 이하, 바람직하게는 30 내지 40㎛의 평균입경을 갖도록 분쇄되는 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 후속하는 1차소성단계 이후에 분쇄되는 것도 가능함은 당업자에게는 이해될 수 있는 것이다. 상기 패각에는 전복, 굴, 소라, 꼬막, 달팽이, 우렁이, 바지락, 재첩, 기타 조개류의 껍질, 게껍질 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 될 수 있다. 보다 상세하게는 탄산칼슘을 주성분으로 하는 패각을 선별, 수세, 분쇄 및 소성하여 가축사료의 첨가제로서 칼슘공급원으로 활용이 가능하도록 한 점에 특징이 있으며, 구체적으로는 패각을 선별, 수세하고, 계속해서 10㎜ 이하의 평균입경을 갖도록 분쇄하고, 후속의 단계에서 소성한 후, 1 내지 140㎛로 분쇄하여 생체이용률을 높일 수 있도록 한다.
보다 구체적으로는 패각을 선별 및 분리가 이루어지는 진동식 선별기를 통해 불순물을 분리하여 패각을 세라믹 소성용기에 담아 대차에 적재한 다음 환차식 대차를 이용하여 상기 선별기와 연결되어 선별기로부터 배출되는 패각을 소성로에 투입하여 소성시키도록 구성된다. 상기에서 세척은 특별히 제한되지 않고, 패각으로부터 이물질을 씻어낼 수 있는 것은 어느 것이나 사용이 가능하나, 바람직하게는 세척기를 사용하여 수행될 수 있으며, 상기 세척기의 종류에는 한정되지 않으나, 예를 들면 교반 날개를 갖는 회전축이 세척통의 내부에서 회전하면서 물과 패각을 교반하여 패각을 세척하는 것이나, 내벽에 교반 날개가 설치된 세척통이 회전하면서 내부의 물과 패각을 교반시켜 패각을 세척하는 것 등의 기기를 사용할 수 있다.
상기 1차분쇄단계를 포함하여 본 발명에서 수행되는 분쇄는 분쇄기를 통하여 수행될 수 있으며, 상기 분쇄기는 분쇄하고자하는 원료의 형상 등을 이용목적에 따라 분쇄방식이 달라지게 되는데, 헤머밀(hammer mill), 버밀(burr mill), 볼밀(ball mill) 등을 사용하여 분쇄를 수행할 수 있으나, 본 발명이 이들로 한정되는 것을 의미하는 것이 아님은 당업자에게는 이해될 수 있는 것이다.
상기에서 패각의 하나의 구체적인 원료로서 전복의 껍질을 분석한 분석결과(표 1) 및 굴의 껍질을 분석한 분석결과(표 2)를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
검사항목 단위 검사결과 비고
수분 % 0.03
조회분 % 99.01
칼슘 % 38.79
토사 % 0.07
마그네슘 % 0.08
총세균수 cfu/g 0
대장균수 cfu/g 0
살모넬라 음성
검사항목 단위 검사결과 비고
수분 % 0.02
조회분 % 99.50
칼슘 % 39.43
토사 % 0.05
마그네슘 % 0.20
총세균수 cfu/g 0
대장균수 cfu/g 0
살모넬라 음성
상기 1차분쇄단계를 포함하여 본 발명에서 분쇄를 수행한 이후에는 분쇄된 원료분말을 분리기에 투입하여 일정크기의 미분입자로 분리할 수 있다. 여기에서, 분리과정을 통해 일정한 크기의 미분 입자만을 분리하므로 사료를 이루는 입자가 일정 범위 내에서 균일하게 분리되어 체내 흡수력, 즉 생체이용률을 증진시킬 수 있다.
상기 (2)의 1차소성단계는 상기 1차분쇄단계에서 수득되는 상기 패각분말을 1차소성시키는 것으로 이루어진다. 상기 1차소성단계에서 소성은 300 내지 1,100℃의 범위 이내에서 2 내지 15시간 동안 가열시키는 것에 의하여 수행되는 것이 바람직하다. 상기 1차소성단계에서 소성은 바람직하게는 300 내지 1,100℃의 범위 이내의 온도에서의 가열이 50 내지 250℃/1시간의 비율로 온도를 점진적으로 상승시키는 온도프로파일을 갖도록 가열시키는 것에 의하여 수행될 수 있다. 특히, 상기 소성온도는 750 내지 950℃의 온도범위에서 수행되는 것이 더욱 바람직하며, 가장 바람직하게는 850℃에서 2 내지 6시간 동안 소성할 수 있다. 이때, 패각은 소성로에서 열원에 의하여 패각의 주성분인 탄산칼슘에서 산화칼슘으로 변화하게 되어 생체이용률이 증가된다. 소성하기 전 패각(예를 들면, 굴껍질)의 화합물은 CaCO3가 주성분이나 소성 후 화합물의 상태가 CaO이므로 CO2 분자량 만큼의 감량화가 일어나 750℃ 이하에서는 반응이 적게 일어나고, 950℃에서는 회수율이 큰 차이가 없음을 확인하였다. 그 결과, 경제적인 면을 고려해볼 때 850℃가 소성 온도로써 적절하였다. 또한 시간적으로는 2시간에서 5시간 사이에는 회수율이 완만히 감소하다가 5시간 이후에는 감소량의 변화가 없었다. 따라서 소성시간을 최소한 2시간 이상 소성하였다. 특히, 본 발명에 따라 패각이 소성됨에 따라 패각에 포함된 수분을 제거하면서 나트륨, 인 등의 기타 성분을 연소시켜 칼슘함량 비율을 높일 수 있음과 동시에 유해균을 1차적으로 살균 처리할 수 있다. 더욱이, 패각 등은 상기의 고온에서 소성시키면 칼슘 및 미네랄 성분들이 이온화되어 가축에게 급여 시 체내흡수율이 향상될 수 있다. 따라서 이온화된 패각 등을 섭취한 가축은 풍부한 칼슘의 섭취가 가능하게 되어, 골다공증의 예방 및 성장기의 뼈 발육 등에 도움을 받게 된다. 한편, 상기 소성로는 전기 또는 액화석유가스(LPG) 등의 환경친화적인 원료를 사용하는 것이 바람직하며, 맥섬석과 패각 분체소성에 사용한 연료를 사용한다.
상기 (3)의 2차분쇄단계는 상기 1차소성단계에서 수득되는 1차소성된 패각분말을 2차분쇄하는 것으로 이루어진다. 상기 2차분쇄단계에서의 분쇄는 1 내지 140㎛의 평균입경을 갖도록 분쇄시키는 것으로 이루어진다.
여기에서, 상기 맥섬석분말은 맥섬석을 분쇄하여 수득되는 것이며, 상기 맥섬석(Maeksumseok)은 하기 표 3에 나타낸 바와 같은 구성성분들로 이루어진다. 상기 맥섬석은 화성암류 중의 석영반암에 속하는 암석으로 전체적으로는 풍화되어 깨지기 쉬운 것이 특징이고, 특히 흰 장석은 카오린화 되어 있는 경우가 많으며, 흑운모도 거의 산화되어 산화철의 형태로 산재해 있다. 각섬석이 다량 함유되어 있는 점이 특징이며, 지르콘이 다량 포함되어 있어 선이 존재하며, 생물에게 좋은 영향을 주는 작용이 있는 것으로 알려져 있다. 맥섬석에서 발생하는 파장은 8 내지 14㎛의 범위 이내로 생체에 가장 유익한 파장대의 원적외선을 방사하는 광물로 알려져 있다. 이 파장대의 원적외선은 생체세포를 활성화시켜 신진대사를 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 맥섬석은 암석 상태에서 발생하는 원적외선의 방사율보다 맥섬석을 미분말화(1 내지 6㎛) 하였을 때 발생하는 원적외선의 방사율이 높아진다는 점에 착안하여 본 발명에서는 맥섬석을 분말화하여, 특히 소성 후 분말화하고, 이를 과립형으로 제조하여 유산균, 은나노, 식물추출물로서 유카추출물 및 인삼즙을 담지 및 고정시키는 담체로 활용하는 것을 특징으로 한다. 맥섬석의 작용은 다공성에 의한 흡착, 무기질의 석출, 수질의 조절, 수중 용존산소량의 증가 등의 기능을 나타낸다.
성분명 함량(중량%)
이산화규소(Si02) 68.80
산화알루미늄(Al2O3) 12.99
산화철(Fe2O3) 2.47
산화칼슘(CaO) 1.99
산화마그네슘(MgO) 0.56
산화칼륨(K2O) 4.53
산화나트륨(Na2O) 6.25
이산화티탄(TiO2) 0.23
오산화인(P2O5) 0.06
산화망간(MnO) 0.06
강열감량(소성 시) 2.09
또한, 상기 맥섬석의 원적외선 방사량을 도 1에 나타내었다. 도 1에서의 방사량의 단위는 70℃에서 측정하는 것을 기준으로 하여 W/㎡ㆍ㎛이며, 흑체와 유사하게 높은 원적외선 방사량을 나타냄을 확인할 수 있다. 도 1의 그래프는 한국 원적외선 응용평가 연구원에서 측정한 결과이다.
상기 (4)의 혼합단계는 상기 2차분쇄단계에서 수득되는 패각분말을 맥섬석분말과 혼합하되, 패각분말 1 내지 5중량%, 소성된 맥섬석분말 30 내지 62중량%, 비소성된 맥섬석분말 20 내지 40중량%, 제올라이트분말 10 내지 20중량%, 벤토나이트 5 내지 20중량% 및 일라이트분말 2 내지 5중량%의 비율로 혼합하여 분말혼합물을 준비하고, 위 분말혼합물을 물과 혼합하되, 상기 분말혼합물 : 물의 혼합비를 중량비로 1 : 1 내지 3의 범위 이내의 비율로 혼합하여 슬러리를 수득하는 것으로 이루어지며, 여기에서 벤토나이트와 제올라이트는 사료에 포함되어 가축에 제공되는 경우에 독성물질의 흡입 및 배출의 기능을 기대할 수 있기 때문에 포함된다.
상기 (5)의 과립화단계는 상기 혼합단계에서 수득되는 상기 슬러리를 과립기 내에서 열풍건조방식으로 건조시켜 과립으로 성형하는 것으로 이루어진다. 상기 과립화단계에서 과립화는 열풍을 이용하는 사이클론 내에서 상기 슬러리를 분무하여 슬러리 중의 수분을 증발시키는 것에 의하여 수행될 수 있으며, 상기 과립화단계는 200 내지 800℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기한 과립화에 의하여 원료 분말을 사료에 적합한 크기로 과립화하여 기존의 분말형태의 사료로 인하여 발생하던 소화 장애가 없도록 한다. 따라서 사료에 적합한 정도의 크기로 과립화시키는 것이 바람직한데, 구형의 과립을 가지는 것이 가장 바람직하다. 이와 같이, 본 발명의 패각 재활용 사료는 세척선별단계, 건조단계, 분쇄단계, 소성단계, 2차분쇄단계, 과립성협단계를 거침으로써 가축사료로서 필요한 균일한 입도, 과립형상, 밀도 및 유동성을 가지게 된다. 상기 과립화에서 과립은 바람직하게는 0.1 내지 3㎜의 범위 이내의 평균입경을 갖는 과립상으로 성형될 수 있으며, 본 발명에서는 상기와 같은 특징을 가진 맥섬석과 패각을 가축사료에 첨가하기 위한 것으로서, 일반적으로 분말을 과립형태로 제조함으로써 재료의 유동성이 좋아져 성형체의 충진밀도를 높이는 작용하는데, 이때 만들어진 과립은 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같은 구형에 가까운 형태를 갖게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 수득된 과립화된 구형의 가축사료 첨가제를 진동체에 투입하여 사료에 적합한 체가름을 수행한다.
상기 과립화단계 이후에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립을 소성하는 2차소성단계가 더 수행될 수 있다. 상기 2차소성단계에서 소성은 300 내지 1,100℃의 범위 이내에서 2 내지 15시간 동안 가열시키는 것에 의하여 수행될 수 있다. 상기 2차소성단계에서 소성은 300 내지 1,100℃의 범위 이내의 온도에서의 가열이 50 내지 250℃/1시간의 비율로 온도를 점진적으로 상승시키는 온도프로파일을 갖도록 가열시키는 것에 의하여 수행될 수 있다. 상기 2차소성단계는 바람직하게는 750 내지 950℃의 온도에서 60 내지 90분 동안 이루어질 수 있으며, 이러한 2차소성단계에서의 2차소성에 의하여 수득된 과립사료가 고형화된 형태, 바람직하게는 구형으로 과립화된 형태를 유지할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 과립화단계 이후에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함할 수 있다. 사기 유산균담지단계는 본 발명에 따라 수득되는 상기 가축사료 첨가제가 과립화에 의하여 다공질로 구성됨에 따라 이 다공질의 과립 내에 유산균을 접종, 배양시켜 고정시킴으로써 유산균의 가축에의 급여를 용이하게 하고, 그에 의하여 유산균의 정장작용을 기대할 수 있도록 한다. 상기 유산균으로는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum), 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus Salivarius) 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 유산균담지단계 이후에는 건조단계가 더 수행될 수 있다.
상기 혼합단계에서 나노실버 및 식물추출물로서 유카추출물, 인삼즙 등의 혼합물에 발포제가 더 첨가될 수 있다.
상기 발포제는 상기 혼합단계에서 고형분으로서의 상기 패각분말 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 1중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 혼합단계와 상기 과립화단계 사이에서 상기 혼합단계에서 수득되는 상기 슬러리를 습식분쇄하는 습식분쇄단계를 더 포함할 수 있다.
상기 습식분쇄단계에서는 상기 슬러리 중에 포함된 고형분을 1 내지 35㎛의 범위 이내의 평균입경으로 분쇄시킬 수 있다.
본 발명에 따른 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법은 상기 2차소성단계 이후에 상기 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함할 수 있다.
특히, 가축의 사료에 첨가제로 이용되는 유산균의 생균제제는 사람의 정장제 효과와 같은 효과를 나타낼 수 있다. 새끼돼지의 경우, 생후 2개월에서 설사병에 걸리기 쉽고, 이때 설사로 인하여 폐사되기 쉬운데, 이 경우 유산균의 생균제제 투여는 효과가 크다. 송아지의 경우도 유산균 생균제를 급여하면, 설사예방과 아울러 빨리 성장하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 살모넬라에 감염된 닭이 40% 이상의 폐사율을 보이는 반면, 유산균를 투입한 닭의 폐사율은 5% 이내로 급격히 감소, 생존율이 향상된다. 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus Salivarius)는 장내 독성화 증상을 제거하는데 효과적이다. 비타민 B, K, 효소 및 유산을 생성하며, 락타아제의 분비를 도와주는 기능을 한다. 단백질 분리의 부산물과 같이 단백질 내에서 아주 활동적이고, 식중독에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum)은 유산 및 아세트산과 같은 유기산을 생성하고, 중독성 아민 레벨을 낮춰주는 동시에 소화효소도 만들어주는 이로운 박테리아다. 또한 이것은 해로운 박테리아가 위장에 자리잡는 것도 막아주는 역할도 한다. 또한 본 발명에 따라 제조된 과립형의 가축사료 첨가제는 유산균이 고정되는 담체로서 기능함과 동시에 35℃에서 원적외선 방사율 = 0.91 이상이 되어 높은 원적외선 방사율을 나타내고, 본 발명에서 사용하는 균주는 원적외선 방사에 의하여 생육이 촉진될 뿐 만 아니라 미생물의 생리적 작용이 증대되도록 기여하며, 동물의 성장 및 소화작용에 도움을 준다. 특히, 유산균은 본 발명에 따라 상기 다공성의 맥섬석과 패각 과립에 고정되어 장기간에 걸친 제품의 보관에도 높은 안정성을 나타낸다. 본 발명에 따른 과립형 맥섬석과 패각 사료 첨가제는, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 과립형 맥섬석과 패각 사료 첨가제의 제조방법에 따라 수득되며, 가축에 사료를 급여할 때 본 발명에 따른 과립형 맥섬석과 패각 사료 첨가제를 사료에 혼합하여 급여토록 함으로써 유산균과 함께 원적외선 방사효율이 우수한 맥섬석과 패각을 함께 공급할 수 있도록 한다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.
이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.
실시예
10㎜ 이하로 분쇄된 패각 원료를 로에 넣어 적재한 다음, 온도와 압력을 조절하여 1차점화는 로 내의 액화석유가스(LPG ; 이하 '가스'라 한다) 압력을 0.1㎏/시간으로 조정하여 1시간 동안에 300℃에 도달하게 하였다. 1시간 후에는 가스 압력을 0.125㎏/시간으로 조정하여 1시간 동안 500℃에 이르게 하였다. 500℃가 되면 가스 압력을 0.15㎏/시간으로 조정하여 1시간 동안 700℃에 이르게 하였다. 로 내 온도가 700℃에 도달하면 가스 압력을 0.2㎏/시간으로 조정하고 온도를 850℃에 이르게 하였다. 800℃가 되면 가스 압력을 0.2㎏/시간으로 고정시킨 상태에서 원료 내부에 함유된 유기물질의 완전연소를 위해 1시간 정도 온도를 유지시켰다. 유기물질의 연소가 끝나면 가스 압력을 0.25㎏/시간으로 조정하여 1시간 동안 온도를 900℃까지 상승시켰다. 온도가 1,050℃에 도달하면 로의 내부를 불완전 연소상태로 만들고, 로내 압력을 상승시켜 로의 내부온도를 균일하게 하여 원료 전체의 소결상태를 안정화시켰다. 그 후, 로압을 유지하며 5시간 동안 1,050℃에 이르게 하였다. 1,050℃에 도달하면 가스 압력을 고정시킨 상태에서 배기량을 줄여 로압을 상승시켜 1시간 동안 1,050℃를 유지하게 하여 맥섬석의 화학적 성분이 재결정 결합, 즉 공유결합이 되도록 하였다. 소결이 완료되면 로의 불을 끄고 배기구를 닫은 상태에서 온도를 서서히 하강시켜 소화 후, 5시간 만에 800℃에 이르게 하였다. 400℃가 되면 완전히 개방하여 시간당 100℃씩 냉각시켰다. 이후 수득된 소결체를 먼저 파쇄기로 50㎜ 이하의 입자로 분쇄한 다음 2차로 10㎜ 이하로 분쇄하였다. 다음에 10㎜ 이하로 분쇄된 소결입자를 물과 1:1.5의 비율로 혼합하여 습식분쇄기에 넣어 평균입도 400메쉬(35미크론) 이하로 미세하게 분쇄된 액상혼합물을 제조하였다. 이후, 과립화를 위하여 공지의 과립의 제조공정(스프레이 드라이공법)으로써 열풍로의 버너를 점화하여 2시간 동안 온도를 상승시켜 로의 내부온도가 500℃에 도달하게 하고, 500℃가 되면 송풍기를 가동하여 열을 사이클론 내부로 이동시키고, 내부온도가 300℃가 되면 사이클론 하단부에 노즐을 투입시키고, 40㎏f/㎠의 펌프압력으로 미세하게 분쇄된 액상혼합물을 중량이 유입하는 상부점까지 품어 올렸다. 방사된 액상은 사이클론 상부측면에서 유입되는 열풍으로 인해 와류를 일으키며 낙하하게 되며, 이로 인하여 환형태가 형성되며, 300℃를 유지하는 내부열로 인해 원료에 함유된 수분이 증발하며 이로 인한 기공이 형성된 0.1 내지 3㎜ 크기의 과립자가 수득된다. 이 과정에서 슬러지의 수분함량을 높이면 과립 입자에 포함된 수분은 내부에서 급격한 기화가 일어나며, 이때 형성된 기포가 온도팽창으로 압력이 높아지고, 일정한 압력이상이 되면 구형의 표면을 뚫고 환상의 과립형태로 형성된다. 수증기가 빠져나간 환상형태의 과립은 물분자가 있던 자리에 작은 기공을 형성하고, 내부에서 파포된 자리는 0.1 내지 3㎜의 환형으로 과립의 비중을 감소시키는 3㎜ 이하의 크기의 담체 역할을 하며 유산균이 담지 및 고정되는 공간이 된다.
실험예 1
상기 실시예에서 수득된 가축사료 첨가제를 양돈사료에 1㎏당 0.1중량%의 양으로 첨가하여 급여하고, 통상의 돼지 사육방법에 따라 사육하였다. 돈분에서의 냄새의 원인이 되는 돈분에 대하여는 사료로서 본 발명에 따른 상기 실시예에서 수득된 사료 첨가제가 급여 동안에 흘려서 바닥에 떨어져 돈분과 혼합되는 것을 가정한 모의실험으로서 본 발명에 따른 사료 첨가제가 돈분과 혼합되었을 때 돈분으로부터의 냄새의 원인이 되는 가스의 발생량을 줄일 수 있는 지에 대하여 실험하였다. 즉, 사육 동안 채취된 돈분에 본 발명에 따른 사료 첨가제를 혼합하고, 돈분에서 발생되는 암모니아(NH3)와 황화가스(H2S)를 측정하였다.
돈분 10㎏ 중 본 발명에 따른 사료 첨가제 300g, 사료 30g을 혼합(사료 첨가제 첨가구)한 다음 7일 간격으로 10회에 걸쳐서 암모니아 및 황화수소의 발생량을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 대조구는 본 발명에 따른 사료 첨가제를 혼합하지 않은 무첨가의 돈분을 대상으로 하였다.
구 분 암모니아(ppm) 황화수소(ppm)
실시예 0.95 1.69
대조구 3.0 4.0
실험 결과, 대조구와 비교하여 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제를 첨가한 실시예가 암모니아 가스는 68.3%, 황화수소는 57.7%로 각각 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 맥섬석과 패각의 원적외선 방사 효과 등에 의해 돈분에서의 냄새를 줄일 수 있는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실험예 2
상기 실시예에서 수득된 가축사료 첨가제를 양돈사료에 1㎏당 1.5중량%의 양으로 첨가하여 급여하고, 통상의 돼지 사육방법에 따라 사육하였다. 사육된 돼지를 도축하여 얻은 돈육 중의 지방산과 아미노산을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5(지방산 함량 분석 결과) 및 표 6(아미노산 함량 분석 결과)에 나타내었다. 대조구는 사료 첨가되지 않은 상용화된 양돈사료를 그대로 급여한 것으로 하였다. 또한, 증체량과 사료요구율을 하기 표 7에 나타내었다.
지방산 대조구 실시예
라우릴산(Lauric, C12.0) 0.13 0.06
미리스트산(Myristic, C14.0) 1.89 1.49
미리스톨렌산(Myristoleic, C14:1) 0.61 -
팔미트산(Palmitic, C16.0) 29.54 23.71
팔미톨렌산(Palmitoleic, C16:1) 3.16 2.42
스테아린산(Stearic, C18.0) 6.73 9.91
올레인산(Oleic, C18:1) 45.35 43.42
리놀레인산(Linoleic, C18:2) 13.11 17.23
리놀렌산(Linolenic, C18:3) 0.71 1.16
아라키돈산(Arachidonic, C20:4) 0.63 1.05
이피에이(E.P.A, C20:5) 0.09 0.08
디에이치에이(D.H.A, C22:6) 0.13 -
기타(Others) 4.85 4.32
총포화지방산(TSF A) 35.51 33.71
총불포화지방산(TUF A) 62.34 64.53
TSF : 총포화지방산(Total Saturated Fatic acid),
TUF : 총지질 중의 총불포화지방산(Total Unsaturated Fatic acid % of total lipids)
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 사료 첨가제 첨가구가 대조구에 비해 불포화지방산이 약 3.4% 정도 증가하는 것으로 확인할 수 있었다.
아미노산 대조구 실시예
아스파르트산(Aspartic acid) 1.73 2.25
트레오닌(Threonine ) 0.85 1.11
세린(Serine) 0.72 0.89
글루탐산(Glutamic acid) 2.73 3.52
프롤린(Proline ) 0.66 0.73
글리신(Glycine ) 0.84 0.96
알라닌(Alanine ) 0.99 1.12
발린(Valine) 0.87 1.10
이소류신(Isoleucine ) 0.89 1.11
류신(Leucine) 1.42 1.75
티로신(Tyrosine ) 0.63 0.79
페닐알라닌(Phenylalanine) 0.69 0.89
히스티딘(Histidine ) 0.91 0.93
리신(Lysine) 3.93 2.45
아르기닌(Arginine) 1.13 1.48
조단백질(Crude Protein ) 23.28 23.11
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 대조구와 비교하여 아스파르트산, 글루탐산, 발린, 류신 등이 유의적으로 증가하였고, 조단백질 함량의 경우도 대조구에 비해 증가한 반면, 리신 함량은 감소한 것으로 나타났으며, 결과적으로 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 첨가에 의해 아미노산 함량이 전체적으로 증가하고, 단백질 함량도 증가하는 등 긍정적인 결과를 얻어 보다 우수한 고급육을 수득할 수 있음을 확인할 수 있었다.
항목 대조구 실시예
돼지사육 수(No. of Pigs) 23.0 23.0
초기체중(Initial body Wt., ㎏) 31.9 32.0
최종체중(Final body Wt., ㎏) 109.4 119.1
일당증체량(Average daily gain, g/day) 768 879
사료요구량(Feed consumption , ㎏/pig) 232 232
사료요구율(Feed Consumption rate) 2.93 2.71
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 일당 증체량은 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제가 대조구에 비해 약 8.1% 정도 개선되는 효과가 있음을 보여주고 있다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
1, 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제를 통상의 사료에 첨가하여 가축에 급여함으로써 가축분뇨 중 암모니아가스, 황화수소가스의 함량이 감소하였으며, 도축 중 불포화지방산 및 단백질의 함량이 증가하였으며, 돼지의 사료 요구율이 개선되었으며, 일당 증체량을 개선하는 효과가 있어서 축산분야에 매우 효용성이 높은 사료 첨가제로 활용될 수 있다.
2. 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 단위 부피당 중량을 최소화하여 사료혼합기에서 배합 시 회전에 따라 원심력 및 중력이 작용하여 하부로 쏠리는 현상을 방지하고, 이송관을 통하여 급여 될 때 이송 중에 하단부로 가라앉는 현상을 최소화하여, 혼합 및 급여 과정에서 정량의 혼합비로 할 수 있으며, 과립제조과정에서 형성된 환상형태의 기공은 유산간균속(Latobacillus)류의 미생물을 배양하기에 적당한 크기의 담체(용기)역할을 할 수 있는 담체 구조체를 제조함으로서 사료의 효율성을 높이고 이때에 바이러스균을 감소시키는 나노실버, 식물추출물로서 유카추출물 및/또는 사포닌이 포함된 인삼즙을 가미시켜 가축의 성장속도를 증가시키고, 사육된 가축으로부터 양질의 육류를 생산할 수 있도록 하는 효과가 있다. 특히, 본 발명은 사료첨가물의 배합할 때 발생하는 불균등 혼합을 개선하고, 무기첨가물에 동물에 유익한 미생물을 배양함으로 과립에서 발생하는 원적외선효과 와 미생물의 항생균작용을 동시에 얻으며, 동물의 생장을 촉진시키는 등 기존의 방법에서 기대할 수 없었던 효과를 제공한다. 본 발명에서 제조된 유산균이 고정된 과립형 맥섬석과 패각 사료 첨가제는 가축의 사료에 성장기간에 맞게 0.5 내지 3%의 비율로 배합하여 급여함으로써 가축의 소화율이 개선되어 가축 분뇨의 악취 발생이 감소하고, 파리의 산란과 발생량이 억제되며, 맥섬석과 패각 중에 포함된 칼슘, 인, 망간, 아연, 동 등의 20여 종의 광물질을 다량 함유하고 있어 가축의 성장을 촉진하고 육질을 개선하며 병에 대한 저항력을 강화시키는 등의 효과를 기대할 수 있다.
3. 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 다공질로 형성되는 과립 사료의 표면질과 압축강도를 개선시켜 과립 사료 간의 엉킴을 방지하면서 섭취 안전성이 현저히 향상되는 사료를 제공할 수 있다.
4. 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 패각을 분말화하여 과립으로 조립 성형함으로써, 섭취시 소화장애가 없어 소화 흡수성 및 사료 효율성이 현저히 향상될 수 있다.
5. 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 미립화 과정에서 1차적으로 살균처리하며 과립화된 사료를 자연냉각을 통하여 시간 간격을 줌으로써, 과립사료의 부스러짐이 방지되는 일정한 크기의 과립을 제조할 수 있다.
6. 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 완벽하게 살균처리되어 과립 사료로 제조된 패각 재활용 사료를 가축에게 급여하여 사육한 경우에 칼슘의 흡수율이 증대됨으로써 가축의 건강유지에 효과를 증대시킬수 있으며, 닭의 경우, 생산되는 계란의 껍질이 두꺼워져 연질 또는 파란을 방지하며 칼슘 특유의 스트레스 적응 효과로 산란기간이 연장될 수 있다.
7. 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 패각 유래의 칼슘을 패각을 소성의 방법으로 산화칼슘을 칼슘분말로 제조함으로서 패각비료 및 건축자재로 재활용하는 과정에서 발생하는 문제를 해결함으로서 자연환경의 오염을 방지할 수 있다.
8. 본 발명에 따른 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제는 패각을 이용한 고순도칼슘 분말을 가축사료의 칼슘영양제와 골다공증 예방치료를 위한 건강보조식품으로 제공하여 패각의 자원재활용을 통한 자원 유효성과 부가가치를 높일 수 있다.
본 발명은 가축사료 첨가제 및 가축사료를 제조하는 산업에서 이용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
(도면부호 없음)

Claims (20)

  1. (1) 패각을 수집, 세척 및 1차분쇄하여 패각분말을 준비하는 1차분쇄 단계;
    (2) 상기 1차분쇄단계에서 수득되는 상기 패각분말을 1차소성시키는 1차소성단계;
    (3) 상기 1차소성단계에서 수득되는 1차소성된 패각분말을 1 내지 140의 범위 이내의 평균입경을 갖도록 2차분쇄하는 2차분쇄단계;
    (4) 상기 2차분쇄단계에서 수득되는 패각분말을 맥섬석분말과 혼합하되, 패각분말 1 내지 5중량%, 소성된 맥섬석분말 30 내지 62중량%, 비소성된 맥섬석분말 20 내지 40중량%, 제올라이트분말 10 내지 20중량%, 벤토나이트 5 내지 20중량% 및 일라이트분말 2 내지 5중량%의 비율로 혼합하여 분말혼합물을 준비하고, 위 분말혼합물을 물과 혼합하되, 상기 분말혼합물 : 물의 혼합비를 중량비로 1 : 1 내지 3의 범위 이내의 비율로 혼합하여 슬러리를 수득하는 혼합단계; 및
    (5) 상기 혼합단계에서 수득되는 상기 슬러리를 과립기 내에서 열풍건조방식으로 건조시켜 과립으로 성형하는 과립화단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차소성단계에서 소성이 300 내지 1,100℃의 범위 이내에서 2 내지 15시간 동안 가열시키는 것에 의하여 수행됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 1차소성단계에서 소성이 300 내지 1,100℃의 범위 이내의 온도에서의 가열이 50 내지 250℃/1시간의 비율로 온도를 점진적으로 상승시키는 온도프로파일을 갖도록 가열시키는 것에 의하여 수행됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 과립화단계에서 과립화가 열풍을 이용하는 사이클론 내에서 상기 슬러리를 분무하여 슬러리 중의 수분을 증발시키는 것에 의하여 수행됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 과립화단계가 200 내지 800℃의 온도에서 수행됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 과립화단계에서 사용되는 열풍의 온도가 200 내지 800℃의 범위 이내임을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 과립화단계 이후에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립을 소성하는 2차소성단계가 더 수행됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 2차소성단계에서 소성이 300 내지 1,100℃의 범위 이내에서 2 내지 15시간 동안 가열시키는 것에 의하여 수행됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 2차소성단계에서 소성이 300 내지 1,100℃의 범위 이내의 온도에서의 가열이 50 내지 250℃/1시간의 비율로 온도를 점진적으로 상승시키는 온도프로파일을 갖도록 가열시키는 것에 의하여 수행됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 과립화단계 이후 냉각기에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합단계에서 상기 패각분말과 물의 혼합물에 발포제가 더 첨가됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 발포제가 탄산칼슘, 탄산나트륨, 제올라이트, 벤토나이트, 일라이트 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 발포제가 상기 패각분말 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 1중량%의 양으로 첨가됨을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합단계와 상기 과립화단계 사이에서 상기 혼합단계에서 수득되는 상기 슬러리를 습식분쇄하는 습식분쇄단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 습식분쇄단계에서 상기 슬러리 중에 포함된 고형분을 1 내지 35㎛의 범위 이내의 평균입경으로 분쇄시킴을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 과립화단계 이후에 상기 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 과립화단계 이후에 상기 과립화단계에서 수득되는 과립에 나노크기의 은입자, 식물추출물로서 유카추출물, 인삼즙 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 보충제를 담지시키는 보충제담지단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 2차소성단계 이후에 상기 과립에 유산균을 담지시키는 유산균담지단계를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제의 제조방법.
  19. 청구항 제1항 내지 제18항들 중의 어느 한 항에 따라 수득되는 맥섬석과 패각을 포함하는 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제.
  20. 청구항 제19항의 칼슘이 보강된 가축사료 첨가제를 사료 1㎏당 0.1 내지 10중량%의 범위 이내의 양으로 사료에 첨가하여 이루어짐을 특징으로 하는 가축사료.
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