KR101532208B1 - 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료 및 그 제조방법 - Google Patents

바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사료 분야 속하는 것으로서, 더욱 상세하게는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료에 관한 것이다. 상기 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료는 A성분과 B성분을 혼합하여 구성한다. 여기에서 A성분은 총 중량의 17% 내지 37.5%를 차지하고, A성분은 바이오가스 부산물 20 내지 50중량부, 황기 부산물 15 내지 28중량부, 차조기 3 내지 6중량부, 두충엽 4 내지 8중량부, 마치현 3 내지 8중량부 및 예비배합물 1 내지 2중량부를 혼합하여 구성하며, 상기 바이오가스 부산물은 카사바 또는 고구마를 발효 원료로 하는 주정박을 혐기 발효시킨 후 얻은 산물로서, 기계 압출을 통해 수분을 제거한 후 햇빛에 건조시킨 다음 다시 분쇄기를 이용해 분쇄한 후 사용한다. B성분은 옥수수 48 내지 52중량부, 대두박 10 내지 12중량부, 인산수소칼슘 1.2 내지 1.5중량부, 석분 1.2 내지 1.3중량부, 및 식염 0.1 내지 0.3중량부를 혼합하여 구성한다. 상기 혼합 사료는 과학적인 배합비율을 기반으로 제조한 것으로서 병아리의 면역력을 강화시키며, 사육과정 중 각종 질병 또는 감염의 발생을 감소시켜 약물의 사용을 줄여준다.

Description

바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료 및 그 제조방법{Biogas residue containing chicken formula feed and the production method thereof}
본 발명은 사료 분야에 속하는 것으로서, 더욱 상세하게는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료에 관한 것이다.
바이오가스 부산물은 유기폐기물을 혐기 발효 처리한 산물로서, 가치 있는 자원이며 풍부한 가용성 무기염류 영양물질과 다양한 생화학 산물(예: 질소, 인, 칼륨, 붕소, 구리, 망간, 칼슘, 아연 등 미량원소 및 여러 가지 아미노산)을 함유하고 있어 생물과 농작물에 쉽게 흡수된다. 또한 상기 바이오가스 부산물은 단백질 함량이 23.5% 내지 35.8%이고 비타민B12 함량이 17.6mg/kg(건조 중량)이므로 가공처리 후 사료로 사용할 수 있어 영양적, 경제적 가치가 높다.
바이오가스 부산물에 함유된 영양성분은 농작물 생장에 필요한 영양원소일 뿐만 아니라 가금류, 수산물 양식 사료의 주요 영양물질이기도 하다. 따라서 바이오가스 부산물을 자원으로 활용하는 것은 매우 가치 있는 일이다. 바이오가스 부산물을 충분히 이용하면 어느 정도 자원위기를 완화하고 폐기물을 자원으로 바꿀 수 있을 뿐 아니라 환경오염의 부담도 줄일 수 있기 때문에 경제적, 사회적 효익이 크다고 할 수 있다. 최근 일부 대형 양조장과 알코올 공장(예를 들면 쓰촨 ?주와 산둥 린이 등 지역의 공장)에서는 바이오가스 혐기 발효 기술을 적극 응용하여 주정박을 원료로 하는 대형 바이오가스 공장을 건설해 상당한 양의 바이오가스 부산물을 생산하고 있다. 그러나 이런 발효 산물을 합리적이고 효과적으로 이용하지 못하고 있어 자원이 낭비되고 있다. 현재, 사료 자원의 전반적인 수급 관계를 살펴보면 농축 사료, 단백질 사료, 친환경 사료가 부족해 전체적으로 공급 부족 현상이 나타나고 있으며, 바이오가스 부산물의 경우에는 사료 분야에서 광범위하게 활용되지 못하고 있어 개발과 이용이 시급하다.
(특허문헌 1) 대한민국특허공개번호 1020130086671
(특허문헌 2) 대한민국특허공개번호 1020120055077
본 발명의 목적은 배합이 합리적이고 원료공급원이 충분하며 영양이 풍부한 원료를 공급해 자원 이용률을 높이는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료를 공급하는 데 있다.
본 발명에서는 아래와 같은 기술 방안을 이용하여 상기 과제를 해결하고자 한다.
바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료에 관한 것으로서 상기 닭 혼합 사료는 A성분과 B성분을 혼합해 구성한다.
여기에서 상기 A성분은 총 중량의 17% 내지 37.5%를 차지하고,
상기 A성분은 바이오가스 부산물 20 내지 50중량부, 황기 부산물 15 내지 28중량부, 차조기(purple perilla) 부산물 3 내지 6중량부, 두충엽 4 내지 8중량부, 마치현 3 내지 8중량부, 및 예비배합물 1 내지 2중량부를 혼합한 것으로서, 상기 바이오가스 부산물은 카사바 또는 고구마가 발효 원료인 주정박을 혐기 발효시킨 후 얻은 산물로, 기계 압출을 통해 수분을 제거하여 햇빛에 건조시킨 후 다시 분쇄기를 이용해 분쇄한 후 사용한다.
상기 B성분은 옥수수 48 내지 52중량부, 대두박 10 내지 12중량부, 인산수소칼슘 1.2 내지 1.5중량부, 석분 1.2 내지 1.3중량부 및 식염 0.1 내지 0.3을 혼합한 것이다.
바람직하게는, 상기 A성분은 전체 중량의 22% 내지 30%를 차지한다.
본 발명에서 상기 바이오가스 부산물과 상기 황기 부산물은 각각 바이오가스 혐기 발효와 중국 한방약에서 폐기되는 물질이기 때문에 원료공급원이 광범위하고 가격도 저렴해 대규모 생산에 적합하다. 모든 사료의 원료는 국가의 사료업계 표준을 만족시켜며 상기 예비배합물은 사료 내에 미네랄과 비타민을 제공해 준다. 상기 예비배합물은 시장에서 구매할 수 있다. 상기 바이오가스 부산물은 혐기 발효 산물로 기생충과 유해물질이 없어 사료 첨가제로서 안전하고 믿을 수 있다. 상기 황기 부산물에는 일정량의 아스트라갈로시드(Astragaloside) 및 사포닌, 플라본, 다당, 아미노산과 미량원소 등이 함유되어 있는데, 바이오가스 부산물 및 기타 구성성분과 함께 혼합한 본 발명의 상기 A성분은 영양 성분이 상호보완 및 조절 작용을 하는 동시에 두 가지 부산물이 폐기되는 문제를 해결해 준다.
상기 차조기의 어린잎은 영양이 풍부하고 단백질, 지방, 가용성 당, 식이섬유, 카로틴, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 C, 칼륨, 칼슘, 인, 철, 망간 및 셀레늄 등 성분을 함유하고 있다. 또한, 잎에는 휘발성 오일을 함유하고 있고 여기에 페릴알데히드(perillaldehyde), 페릴라 알코올(perilla alcohol), 멘톤(menthone), 멘솔, 유게놀 및 아이소에고마게톤(isoegomaketone) 등을 포함하고 있어 향이 독특하고 방부작용이 있다. 연구를 통해 상기차조기의 각 부위는 모두 우수한 항암작용이 있고, 특히 잎의 효과가 가장 강력하다는 것을 발견했다. 여기에서, 올레아놀릭산(oleanolic acid)은 강한 천연항암제로서 종양을 예방할 뿐 아니라 소염, 진정, 심장강화, 이뇨, 면역력강화, 혈중지질 감소와 암세포의 생장 억제 작용도 한다.
상기 두충엽에는 클로로겐산(Chlorogenic acid)이 함유되어 있어 비교적 광범위한 항균작용을 한다.
상기 마치현은 단백질, 지방, 다양한 비타민, 미네랄 등 영양성분을 함유하고 있어 식용과 약용의 가치를 모두 가지고 있다. 상기 마치현은 비타민 A류 물질을 함유하고 있어 피부, 점막, 각막 등을 포함한 상피조직의 생리 기능을 유지할 수 있다. 상기 마치현은 산나물의 일종으로 광범위하게 분포하기 때문에 쉽게 얻을 수 있고, 비교적 강한 세균번식 억제작용이 있어 장염과 구충 등에 대해 우수한 예방치료 효과도 있다.
본 발명에서 상기 황기 부산물과 상기 차조기를 추가해 병아리의 면역력을 효과적으로 강화할 수 있었으며, 약초 부산물의 낭비를 막는 것은 물론 병아리 사육에서의 약제사용도 줄일 수 있었다. 여기에 상기 두충엽과 상기 마치현을 적절한 비율로 다시 혼합함으로써, 본 사료 혼합물의 항염증 효과를 더욱 향상시켰으며 병아리의 면역력을 대폭 강화하여 각종 질병의 감염과 발생을 감소시켰다. 또한, 각 구성성분의 유효물질이 닭고기의 조직에 누적되어 닭고기의 지방산과 아미노산의 함량이 개선되었을 뿐 아니라 닭고기의 영양가와 풍미가 향상되었다.
연구결과에 따르면 상기 A성분의 각 원료를 독립적으로 먹인 경우에는 병아리의 면역력과 생존율이 향상되지 않았다. 그러나 본 발명에서 상기 A성분의 유효성분을 상기 B성분과 혼합하여 닭 혼합 사료를 구성한 경우에는, 상기 A성분 내의 각 구성성분 함량을 적절한 비율로 혼합하면 각 구성성분의 유효성분이 시너지 효과를 일으켜 영양물질이 균형을 이루면서 유효성분이 균일하면서도 다양해졌다. 따라서 병아리의 생존율이 현저하게 향상되어, 본 발명의 사료를 먹인 병아리에게는 면역강화 약물을 주사할 필요가 없었고 약물내성과 약물 잔류 등 문제도 발생하지 않았다.
바람직하게는, 상기 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료의 A성분은 바이오가스 부산물 48중량부, 황기 부산물 25중량부, 차조기 6중량부, 두충엽 8중량부, 마치현 6중량부, 및 예비배합물 1중량부를 혼합하여 만든다.
바람직하게는, 상기 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료 중 A성분은 바이오가스 부산물 37중량부, 황기 부산물 28중량부, 차조기 4중량부, 두충엽 6중량부, 마치현 8중량부 및 예비배합물 1중량부를 혼합하여 만든다.
상기 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료의 제조 방법은 다음의 단계를 포함한다:
a. 상기 차조기, 상기 두충엽 및 상기 마치현을 배합비율에 따라 혼합한 후 분쇄하고, 입도는 10mm 이하로 제한하며, 열건조 또는 그늘건조 후 수분 함량을 12% 이하로 제한하는 단계;
b. 상기 단계 a에서 얻은 혼합물과 상기 바이오가스 부산물, 상기 황기 부산물을 함께 혼합하여 A성분을 획득하는 단계; 및
c. 상기 A성분과 상기 B성분을 배합비율에 따라 혼합하여 제품을 획득하는 단계를 포함한다. 상기 B성분은 배합비율에 따라 혼합하면 된다.
바람직하게는, 상기 제조방법은 제품의 건조, 압출조립 단계도 포함한다.
상기 바이오가스 부산물을 포함한 닭 혼합 사료는 가금류의 면역력을 강화하는 사료 제조에 활용할 수 있다. 병아리에게 본 발명의 혼합 사료를 먹일 경우, 일반 사료의 사용량은 물론 면역강화 약물의 투입량도 줄일 수 있어 사료 원가를 효과적으로 절감할 수 있다. 상기 혼합 사료는 과학적인 배합비율을 기반으로 제조한 것으로서 영양이 풍부하여 병아리의 면역력을 강화시키며, 사육과정 중 각종 질병 또는 감염의 발생을 감소시켜 약물의 사용을 줄여준다.
본 발명에서 특별히 명시하지 않은 모든 구성비, 백분율은 모두 중량을 단위로 하며, 모든 설비와 원료 등은 시판되거나 또는 본 기술분야에 속하는 당업자들이 일반적으로 사용하는 것이다. 아래 실시예에서 사용하는 바이오가스 부산물은 양조장 또는 알코올 공장에서 카사바 또는 고구마를 원료로 양조한 후의 주정박을 혐기 발효시킨 산물로서, 기계 압출을 통해 수분을 제거한 것으로 바이오가스 슬러리의 pH값은 6.5 내지 7.5 범위에서 변동성이 있다. 예비배합물은 일반적으로 시판되는 제품이며, 아래 실시예에 사용되는 예비배합물은 1kg당 비타민A 1500IU, D3 200IU, 비타민E 10IU, 비타민K3 0.5mg, 오리자닌(oryzanin) 1.8mg, 락토플라빈(lactoflavine) 3.6mg, 파토텐산(pantothenic acid) 10mg, 니아신(niacin) 27mg, 피리독솔(pyridoxol) 3mg, 비오틴(biotin) 0.15mg, 빌리뉴린(bilineurine) 300mg, 엽산 0.55mg 및 비타민B12 9mg를 함유한다. 미량원소는 구리 8mg, 요오드 0.35mg, 철 80mg, 망간 60mg, 아연 40mg 및 셀레늄 0.15mg을 함유한다.
실시예 1 내지 4
바이오가스 부산물의 출처: 주정박을 원료로 하여 정상적인 대형 혐기 발효 설비를 통하여 생산된 가스로, 바이오가스 슬러리의 pH값은 6.5 내지 7.5 범위 내이고, 매일 원료를 투입해 매일 배출되는 부식화된 바이오가스 부산물을 기계압출방식으로 대부분의 수분을 제거한 후 두께가 5 내지 10cm이 되도록 균일하게 펼쳐 햇빛에 건조시키며, 그 후 분쇄기로 분쇄하여 준비한다. 검측한 바이오가스 부산물의 성분은 표 1과 같다.
바이오가스 부산물 성분표
샘플 유기질(%) 총 질소(%) 총 인(%) 총 칼륨(%)
바이오가스 부산물 36.2-49.9 0.78-1.61 0.39-0.71 0.61-1.29
바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료는 하기의 A성분과 B성분을 혼합한 것으로서, A성분은 표 2에서 서술한 원료를 혼합하여 제조하고 B성분은 표 3에서 서술한 원료를 혼합하여 제조한다. A성분은 사료 총 중량의 25%를 차지한다.
황기 부산물은 사전에 분쇄 및 건조시킨다.
A성분의 각 원료 배합비율(단위: kg)
원료 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
바이오가스 부산물 48.0 39 20.8 50.0
황기 부산물 25.0 28.0 18.6 15.0
차조기 6.0 4.0 3.5 3.0
두충엽 8.0 6.0 4.0 5.0
마치현 6.0 8.0 3.5 3.0
예비배합물 1.0 1.0 2.0 1.0
B성분의 각 원료 배합비율(단위: kg)
원료 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
옥수수 48.0 50 50.8 52.0
대두박 10.0 12.0 11.6 10.0
인산수소칼슘
(calcium hydrogen phosphate)
1.5 1.5 1.2 1.2
석분 1.2 1.3 1.3 1.2
식염 0.2 0.2 0.1 0.3
상기 제조 단계는,
차조기, 두충엽 및 마치현을 표 2의 배합비율에 따라 혼합한 후 분쇄하고, 입도는 10mm 이하로 제한하고, 열건조 또는 그늘건조 후 수분 함량을 12% 이하로 제한하는 단계 a;
단계 a에서 얻은 혼합물과 바이오가스 부산물, 황기 부산물을 함께 혼합하여 A성분을 획득하고, B성분의 각 원료를 표 3의 배합비율에 따라 혼합하여 B성분을 획득하는 단계 b;
A성분과 B성분을 배합비율에 따라 혼합하는 단계 c; 및
단계 c에서 얻은 혼합물을 건조한 후 압출조립 공정을 거쳐 포장한 후 제품을 획득하는 단계 d를 포함한다.
실시예 5
바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료는 아래 실시예 1의 A성분과 B성분을 혼합해 구성되며, A성분은 사료 총 중량의 17%를 차지한다.
실시예 6
바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료는 아래 실시예 1의 A성분과 B성분을 혼합해 구성되며 A성분은 사료 총 중량의 37.5%를 차지한다.
동물실험 - 병아리 사육실험
건강하고 병이 없는 초생추(갓 부화한 병아리)를 선별해 무작위로 대조군과 실험군으로 나누고 각 군별로 25마리를 준비하며 중복실험을 2회 실시한다(총 150마리). 실험군에는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료를 먹이고, 대조군에는 시판되는 일반 닭 사료(구성: 옥수수 43.63%, 맥피 7%, 밀 8.0%, 대두박 24.5%, 미세 쌀겨 11%, 소금 0.37%, 메티오닌 0.15%, 인산수소칼슘 1.9%, 석회 광석분 0.45%, 예비배합물 3.0%)를 먹인다.
실험기간은 30일이며 실험결과는 표 4 및 표 5와 같다.
본 발명의 혼합 사료가 병아리의 생장에 미치는 영향
항목 대조군 실험군
마리당 평균 중량(㎏) 3.31±0.79 3.51±0.92 *
사료변환비율(FCR) 2.28±0.05 2.04±0.10 *
생존율(%) 91.42±0.09 99.13±0.12 *
복부지방율(%) 2.68±0.05 2.05±0.05 *
비고: 표에서 열거한 수치는 평균치이며 * 표시가 있는 것은 T 검사를 한 것으로 p = 0.05 수준에서 현저한 차이(이하 동일)를 보였다.
본 발명의 혼합 사료가 병아리의 면역기관에 미치는 영향
항목 대조군 실험군
흉선지수(g/㎏) 3.87±0.21 4.65±0.13 *
비장지수(g/㎏) 1.08±0.09 1.48±0.10 *
파브리시우스낭
(bursa of Fabricius)지수
(g/㎏)
3.16±0.07 3.43±0.02 *
표 4와 표 5를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료를 사용한 경우, 사료변환비율(사료변환비율은 사료중량과 변환 후의 닭중량의 비율이며, 대조군 보다 실험군의 수치가 감소한 것은 적은 중량의 사료 변환으로 동일한 중량의 닭을 얻을 수 있다는 의미이므로, 수치가 감소하는 것이 사료변환비율이 향상되는 것임.)이 향상되었고 병아리의 생존율이 대폭 개선(실험군은 대조군보다 8% 정도 높게 나왔으며 차이가 현저하였음)되었다. 또한 실험군의 병아리 성장이 양호하였고 중량도 비교적 많이 증가하였다.
사육 과정에서도 실험군 닭의 깃털은 색이 밝고 광택이 났으며, 건강하여 면역력 강화 약물을 주사할 필요가 없었다. 이에 반해 대조군 닭의 깃털은 색과 광택이 현저히 나빴으며 쉽게 병에 감염되어 실험기간 동안 정기적으로 면역력 강화 약물을 주사해 건강을 유지시켜야 했다.
또한, 연구결과에 따르면 A성분 중 각 원료를 독립적으로 먹인 경우 모두 병아리의 면역력과 생존율이 향상되지 않았다. 그러나 본 발명에서 A성분의 유효성분을 B성분과 혼합하여 닭 혼합 사료를 구성한 경우에는 A성분 내의 각 구성성분 함량을 적절한 비율로 혼합하면 각 구성성분의 유효성분이 시너지 효과를 일으켜 영양물질이 균형을 이루면서 유효성분이 균일하면서도 다양해졌다. 따라서 병아리의 생존율이 현저하게 향상되어 본 발명의 사료를 먹인 병아리에게는 면역력 강화 약물 주사를 할 필요가 없었고 약물내성과 약물 잔류 등 문제도 발생하지 않았다.
상기 내용은 본 발명의 비교적 바람직한 실시예 중 하나로서 본 발명의 보호범위를 제한하지 않으며, 본 발명의 특허청구범위를 벗어나지 않는다는 전제 하에서 일부 변형 및 개선을 진행할 수도 있다.

Claims (6)

  1. 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료에 있어서,
    A성분과 B성분을 혼합해 구성하고,
    여기에서, 상기 A성분은 전체 중량의 17% 내지 37.5%를 차지하며,
    상기 A성분은 바이오가스 부산물 20 내지 50중량부, 황기 부산물 15 내지 28중량부, 차조기 3 내지 6중량부, 두충엽 4 내지 8중량부, 마치현 3 내지 8중량부, 및 예비배합물 1 내지 2중량부를 혼합하여 구성하고,
    상기 바이오가스 부산물은 카사바 또는 고구마를 발효 원료로 하는 주정박을 혐기 발효시킨 후 얻은 산물로서, 기계 압출을 통해 수분을 제거한 후 햇빛에 건조시킨 다음 분쇄기를 이용해 분쇄 후 사용하며;
    상기 B성분은 옥수수 48 내지 52중량부, 대두박 10 내지 12중량부, 인산수소칼슘 1.2 내지 1.5중량부, 석분 1.2 내지 1.3중량부, 및 식염 0.1 내지 0.3중량부를 혼합하여 구성하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 A성분은 바이오가스 부산물 48중량부, 황기 부산물 25중량부, 차조기 6중량부, 두충엽 8중량부, 마치현 6중량부 및 예비배합물 1중량비를 혼합하여 구성하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 A성분은 바이오가스 부산물 37중량비, 황기 부산물 28중량비, 차조기 4중량비, 두충엽 6중량비, 마치현 8중량비 및 예비배합물 1중량비를 혼합하여 구성하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료.
  4. a. 차조기, 두충엽 및 마치현을 배합비율에 따라 혼합한 후 분쇄하고, 입도는 10mm 이하로 제한하고, 열건조 또는 그늘건조 후 수분 함량을 12% 이하로 제한하는 단계;
    b. 상기 단계 a에서 얻은 혼합물과 바이오가스 부산물, 황기 부산물을 함께 혼합하여 A성분을 획득하는 단계; 및
    c. 상기 A성분과,
    옥수수 48 내지 52중량부, 대두박 10 내지 12중량부, 인산수소칼슘 1.2 내지 1.5중량부, 석분 1.2 내지 1.3중량부, 및 식염 0.1 내지 0.3중량부를 혼합하여 구성하는 B성분을 배합비율에 따라 혼합하여 제품을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    가금류의 면역력 강화 사료 제조 분야에 응용하는 바이오가스 부산물을 함유한 닭 혼합 사료.
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