KR20010054174A - 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료 - Google Patents

Abstract

이 발명은 사료의 재료인 풀과 곡류를 가축 먹이로서 영양 균형을 이루도록 배합하고 수분을 조절한 후 차광 비닐백에 기밀포장하여 상온에서 방치함으로써 기밀포장백 내에서 고온 혐기성 유산균 발효가 이루어지고, 유산균 다량 함유 사료를 기밀 포장상태로 수요자에게 제공하여 급이하도록 하고, 사료의 제조는 혼합된 사료 재료를 대개 1/4 체적으로 압축 고형화하여 수분과 밀도를 조절하고 고형화 사료의 크기는 대개 30cm ×50cm ×25cm정도로 하는 것을 특징으로하는 고온 혐기성 유산균발효 사료이다. 이 발명은 낙산균의 번식 적온인 30~40℃의 중간온도를 피하여 40~70℃의 고온에서 유산균 발효를 일으켜 낙산균이 포함되지 않고 양질의 유산균을 다량 함유하여 가축에 의한 소화 흡수율이 높고 상온에서 유통기한의 제약을 받지 않는 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료를 제공하는 것이다.

Description

고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료 { HIGH TEMPERATURE UNAEROBIC LACTIC ACID FERMENTATION MIXED-FEED }

이 발명은 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료에 관한 것이다.

종래 국내 가축의 사료의 수급 현황을 개괄하면 수입 곡물을 주성분으로 하는 배합사료가 대부분을 차지하고있으며 농가에서 생산하는 저온 발효 사이레지나 엔시레지가 보조적인 먹이로 이용되고 있다.

종래 곡물을 주 성분으로 하는 배합사료는 단백질(CP), 가소화 양분총량(TDN), 조섬유, 조회분, 칼슘(Ca), 인(P), 비타민에이의 구성비를 가축 개체 구성비에 이르도록 혼합한 배합사료가 마른먹이로서 25kg단위로 지대에 포장하여 공급하고 있으며 곡류와 풀을 혼합한 젖은먹이 사료제품도 마찬가지로 25kg 단위로 포장하여 판매되고 있다. 상기 풀과 곡물을 섞어 비닐팩 포장 젖은먹이 사료제품은 분쇄 배합시부터 상온에서 서서히 부패가 진행되므로 사료의 선도 유지를 위하여 포장용 지대 또는 비닐백에 사료의 호흡(탄산가스 배출)을 위한 통기구멍을 조성하고 있으나 유통기간은 1,2주로서 15일을 넘기지 못하는 단기 유통 상품으로서 배합사료의 준 생물적 특성이 사료수급의 기술적 제약이 되고 있는 것이다.

한편 도시의 각 분야에서 배출되는 대량의 식품 부산물 및 식품 폐기물이 수질과 토양을 오염시키고 있어 유기 배출물에 대한 처리 대책이 지방정부들의 큰 과제가 되고있다.

이 발명은 고온 혐기성 발효에 의해 양질의 유산균을 다량 함유하게 하여 가축에의한 소화 흡수율을 높이고 사료의 훼실을 줄이고 개체를 건강하게하고 발육을 촉진시켜 축산의 생산성을 높이는 저가의 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료를 제공함에 목적이 있다.

이 발명의 다른 목적은 사료의 유통기한의 제약을 거의 받지않는 젖은먹이를 제공함에 목적이 있다.

이 발명의 다른 목적은 도시의 여러 분야에서 대량 방출되는 다양한 유기 배출물을 사료 자원으로 이용 함으로써 수질오염 및 토양 오염 등 환경공해를 줄일 수 있는 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료를 제공함에 목적이 있다.

이 발명의 다른 목적은 혼합사료 재료들을 압축하고 비닐백에 기밀 포장상태로 상온에서 혐기성 발효시키고 기밀 포장 상태에서 그대로 유통시키고 급이시에 포장을 벗기게 함으로서 사료의 발효, 유통 및 급이가 간편하게 되는 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료를 제공함에 목적이 있다.

도1은 이 발명 실시를 위한 사료 압축기의 평면도

도2는 이 발명 실시를 위한 사료 압축기의 사시도

도3은 이 발명 실시를 위한 사료압축기의 동작상태 종 단면도

도4는 이 발명 실시를 위한 사료압축기의 압축상태 종 단면도

도5는 이 발명을 위한 사료 포장기의 평면도

도6는 이 발명을 위한 사료 포장기의 사시도

도7은 이 발명을 위한 사료 포장기의 요부 사시도

도8는 이 발명을 위한 사료 포장기에 압축사료 공급상태도

이 발명은 사료의 재료를 가축 먹이로서 영양 균형을 이루도록 배합한 후 밀도를 2.5~5배로 높여 고형화하고 동시에 수분을 25~40%로 조절하여 차광 비닐백에 기밀포장하고 상온(초기 발효 환경온도 10~40℃)에서 12시간 내지 7일간 방치함으로써 기밀포장백 내에서 고온 혐기성 유산균 발효가 이루어지게 하여 양질의 유산균을 사료에 다량 함유시키고, 혐기성 발효시의 기밀포장 상태로 수요자에게 제공하고 급이시에 포장을 벗겨 가축 먹이로 제공하게 하는 것을 특징으로 하는 고온 혐기성 유산균발효 사료이다.

이 발명에서 연구된 고온 혐기성 발효 사료에 혼합되는 재료로는 곡물, 야생초, 덜 마른풀, 옥수수 사이레지, 밀기울, 비지, 맥주박, 대두박, 사과박, 식혜박,대추박, 유박류, 가정·병영·식품산업 또는 폐기되는 음식점 음식물 등 각종 유기 배출물과 필수 영양소이다.

상기 야생초는 임야에서 채집하거나 재배하여 얻는다. 실시 예에서 휴전선 근접지역의 야생초를 대량으로 채집하였으며 야생초 채집을 위하여 필요한 장비를 개발하였다.

이건 발명 관련하여 이종억씨가 개발한 특허 10-240898 목초수확기는 농촌의 노후 콤바인을 개량한 목초 수확기로서 두 개의 반송체인을 지지레일, 전동기어, 지지기어, 구동기어 및 텐션기어에 지지시키고 근원부에서 제공하는 목초를 제2 송부에 전달하는 제1 이송부, 저부 가이드레일과 구동기어 및 지지 기어에 지지되는 이송체인으로 구성하여 목초를 절단부 일측에서 중앙부로 이송 하여 공급 하는 제2 이송부 및 절단부를 연결 구성하며, 절단부는 목초 공급롤과 절단롤을 내장한 절단실 상부에 목초 유입구와 송풍기에 연결된 급기구를 설치하고, 절단실 외측에 절단 목초 배출구를 설치하여 제2 이송부에서 제공되어 유입구로 투입되는 목초를 절단하여 배출구 저부 수집부에 풍압으로 수집되게 하며, 유산균 제제 용기, 엔진의 구동력에 연동되어 용기내의 유산균 제제를 압송하는 압축기 및 유산균 제제 분사용 노즐로 되는 유산균 제제 분사장치를 설치하여 이송중의 목초에 유산균 제제를 분사 할 수 있게 구성한 것으로서 천연 야생초를 유산균함유 건초 또는 이발명 젖은먹이 혼합사료의 재료로서 제공하는 것이다.

상기 도시의 방출 유기물들은 사료의 혼합 재료로서 성분을 조사하고 젖은먹이의 배합지에 맞추어 다른 재료들과 배합한 다음 부피를 1/4로 압축하여 고형상태로하고 이 압축과정을 통해 수분을 25~40% 조절한 후 차광(흑색 등) 비닐 백으로 기밀 포장하여 상온에 방치함으로써 40~70℃의 고온 혐기성 유산균 발효시키는 것이다. 유기 배출물의 수거시 수분함량은 표1과 같다.

<표 1>

수거시의 수분함량 평균치

곡물 15%

야생초 75%

덜 마른풀 40%

옥수수 사이레지 80%

밀기울 15%

비지 75%

맥주박 95%

대두박 15%

사과박 95%

식혜박 95%

대추박 95%

유박류 15%

가정 배출음식물 90%

병영 배출음식물 90%

식품산업 음식물 90%

음식점배출음식물 90%

기타

상기 배합 재료들의 수분이 25~40%보다 낮은 경우 가수하여 수분 함량이 25~40%가 되게 하며, 상기 발효를 위한 환경은 여름철 높은 기온하에서 기밀포장상태로 12시간 내지 24시간 발효시키고 겨울철 낮은 기온하에서 1일 내지 7일간 발효시키며, 또한 겨울철 발효를 시간 단축을 위하여 기밀 포장 사료가 얼지 않게 실내에 보존하는 것이다.

사료 배합의 성분 구성비는 기준 수분함량에 대한 성분비로서 환산하여 사료의 배합비를 산정한다. 사료 배합비가 결정되면 사료 재료들을 믹서에서 약 7~17분 균질하게 혼합하고 대개 1/4의 체적이 되도록 고형으로 압축하여 수분을 조절하고 고형 압축 사료를 차광 비닐백에 기밀 포장함으로써 혐기성 발효를 유도하는 것이다.

이 발명은 상기 처리 과정을 통해 고온 혐기성 발효에 의해 생성된 유산균 함량이 사료 중량의 1~1.5% 이상이 되는 것이다.

이 발명에서 양질의 유산균 함유량이 사료에 중량비 1~1.5%이상이되면 가축의 먹이로서 최적화 되어 소화 흡수율이 높고 영양의 균형을 이루며, 섭취량이 증가하고, TMR 사료와 같이 편식이 불가능 해지고, 산유량과 유지방이 증가 하고, 유질이 개선되고, 산유량곡선의 안정화되고, 비유기에 완만한 체중감소, 산독정발생율 저하, 수태율 개선, 사료의 훼실율 감소, 부제병, 유방염, 불임증, 지방간, 유열감소, 제4위 전위, 태반정체가 감소는 것이며,

유산균의역가 유지에 의해 신선도가 상온에서 장기간 유지되어 젖은 사료의 유통, 급여 등의 제약을 해소하게 되는 것이다.

또한 이 발명 고온 혐기성 유산균 발효사료는 재료를 혼합하고 압축하여 수분을 조절한 후 차광 비닐백에 기밀 포장하여 발효를 유도 하므로 종래의 엔시레지 사이로와 같은 발효설비나 재료들을 사이로에 갈무리 하기위한 설비와 작업은 이발명에서 사료를 혼합하고, 압축하고, 기밀 포장하는 설비와 작업으로 대체된다.

이 발명을 위한 배합 사료의 압축기 실시 예는 도1~도4와 같다. 혼합사료 압축기는 사료 압축 작업에 앞서 핸들(86)로 구동 할 수 있게된 조절판(80)을 이동시킴으로써 플랜지(76)로 수납실(61) 입구(75)에 부착한 호퍼(77)의 사료 수용부(79) 용량과 말단 출구(83)를 조절하여 1 회에 압축시킬 사료의 용량을 결정한다. 제어부는 수납실(61)에 먼저 투입된 사료를 압축한 상태에서 상부 센서(S6)위치까지 사료가 호퍼에 투입 되도록 호퍼 상부에 설치하는 사료 공급기(도시없음)를 구동하고, 로드(64') 단부의 해머(63)가 후진하여 개폐판(63')이 출구(83)를 개방 한 후 호퍼내의 혼합 사료가 센서(S7) 아래로 이동 했을 때를 기다려해머(63)를 전진 시켜 사료를 압축하며, 수납실(61)에서 사료의 압축이 이루어진 후 유압기구(74)를 구동하여 로드(74')단부 셔터(72)를 이동시켜 배출구를 열고, 플랜지(69)로 프레임(60)에 부착한 유압기구(70)를 구동하여 밀판(68)으로 압축된 사료를 출구로 배출한 후 유압기구(74,70)를 구동하여 셔터(72)와 밀판(68)을 원 위치로 복귀시킴으로써 상기와 같이 사료를 압축하여 배출한 후 다시 사료 공급기로부터 개폐판(63') 상부의 호퍼(77)에 압축을 위한 혼합 사료를 공급 받는 것이다. 상기 사료의 압축 동작에서 프레임(60) 상부 밀판(68), 수압판(65) 및 셔터(72)로 닫혀 있는 내용적 50cm ×30cm ×90cm의 수납실(61)에 혼합 사료가 일정량 공급된 후 압축 면적 50cm ×30cm의 해머(63)가 유압기구(64)의 구동으로 65cm를 전진하여 압축실(62) 상부에 대개 1/4 체적으로 혼합사료를 압축한다. 이 압축 과정에서 과 수분이 탈수되고 사료는 압축실(62) 내에 실시 예 규격 30cm ×50cm ×25cm 입방체로 압착 고형화 되며 압축 상태에서 해머(63)의 상판(63')이 호퍼(77)의 출구(83)를 닫게 된다. 상기 닫힌 압축실(62)에 방형체로 압축되어 고형화된 압축 사료의 배출동작에서 유압기구(74)를 구동으로 피스톤로드(74')에 연동되는 셔터(72)를 25cm 후진시켜 배출구(Pa)를 전면 개방하고 유압기구(70)의 구동으로 피스톤 로드(70')에 연동되는 밀판(68)을 배출구(Pa) 까지 50cm를 이동시켜 실시 예 규격 30cm ×50cm ×25cm로 고형화된 압축 사료를 압축실(62) 밖으로 이탈시키는 것이다. 상기 압축사료의 배출 후 유압기구(70,74)의 구동으로 셔터(72)와 밀판(68)을 원 위치고 복귀시키고 해머(63)를 동작전 상태로 후진시키는 것이다.

이 발명을 위한 고형 압축 사료의 기밀 포장기 실시 예는 도5~도8과 같다. 압축기(P)에서 방형으로 압축된 사료(1)가 배출구(Pa)에서 착대 콘베이어(12) 롤 위에 배출된다. 이 상태에서 출구(Pa)에 입구를 벌린 비닐백(11)을 드리워 줌 으로써 콘베이어(12) 위에서 상기와 같이 25cm×30cm×50cm 크기로 압축된 압축 사료(1)가 비닐백(11)에 투입된다. 비닐백(11)의 크기는 25cm×35cm×81cm로서 고형 사료는 비닐 백에 타이트하게 삽입되며 압축 사료 충전 후 비닐백(11)의 입구(11a)에 용착 밀봉을 위한 10~15cm의 여분이 확보된다. 콘베이어(12) 롤 위에서 사료가 투입된 비닐백(11)는 안내바(12a)의 안내를 받아 센서(S1) 위치로 이동된 후 리프터(12d)의 구동으로 입구 콘베이어(13)에 전달된다. 즉, 제어부에서 센서(S1)를 통해 비닐백(11)을 검출하면 제어부는 공압기구(12c)를 구동하여 리프터(12d) 한 끝을 높이 들어 줌으로써 비닐백(11)을 전도시켜 비닐백(11)을 구동중인 입구 콘베이어(13)에 전달 하는 것이다. 비닐백(11)을 전달 받은 입구 콘베이어(13)는 비닐백(11)을 반송하여 제어 명령으로 구동되는 밀봉 콘베이어(15)에 전달하며 이 과정에서 밀봉장치(20)는 입구를 용착 밀봉 하는 것이다.

구체적으로 비닐백(11)이 입구 콘베이어(13)에서 이동 되면서 좌우 안내바(13a,13b,15a,15b)에 닿아 정돈된 상태로 밀봉장치(20)에 이르면 제어부는 센서(S2)를 통해 비닐백(11)을 검출하고 밀봉 장치(20)를 밀봉 예비동작 상태로 구동한다.

예비동작 상태는 공압기구(34)를 구동하여 지지아암(32)이 비닐백(11)의 진로를 방해 하지 않게 옆으로 비켜 놓고, 밀봉 콘베이어(15)를 구동상태로 하고, 인두(22)를 예열상태로 하며, 공압기구(31)를 구동하여 스토퍼(27)를 하강시킴으로써 비닐백(11)의 진로를 차단하는 것이다. 예비동작 상태에서 비닐백(11)이 스토퍼(27)에 닿아 정지하면 제어부는 센서(S3)를 통해 비닐백(11)을 검출하고 밀봉 준비 동작을 상태로 구동한다.

밀봉 준비 동작은 밀봉 콘베이어(15)의 구동을 정지시키고, 공압기구(34)를 구동하여 지지아암(32)을 내측으로 이동 시키고, 스토퍼(27)에 설치한 공압기구(27a)를 구동하여 제어프로그램에 설정된 위치까지 지지판(27c)으로 비닐백(11)을 역진시켜 지지아암(32)이 비닐백(11)의 입구 내측에 위치하게 하고, 다시 공압기구(34)를 구동하여 지지아암(32)을 좌우로 이동시켜 비닐백 입구를 아래 위 자락이 서로 맞 닿을 때 까지 벌려주는 것이다.

밀봉 준비 동작 종료후 제어부는 밀봉장치(20)를 밀봉 동작으로 구동한다. 밀봉 동작은 상하의 공압기구(26)를 구동하여 예열된 인두(22)로 비닐백(11)의 입구 제어부에 프로그램된 위치(사료에 인접한 위치)를 아래 위에서 가압하여 비닐백(11)을 기밀 상태로 용착하여 밀봉을 완료 한 후 공압기구(26)를 구동하여 상하의 인두(22)를 비닐백(11)에서 분리하는 것이다. 상기 용착 싸이클은 히터(도시 없음)에 단속적으로 전류(실시예에서 0.8~1초 사이클)를 공급하여 용착과 냉각 사이클을 진행하여 비닐백(11)의 입구(11a)를 용착 밀봉하는 것이다.

밀봉 동작 종료후 제어부는 밀봉된 비닐백(11)의 배출 동작을 수행한다.

배출 동작은 공압기구(27a)를 구동하여 지지판(27c)를 원 위치로 복귀시키고, 공압기구(31)를 구동하여 스토퍼(27)를 들어올려 비닐백(11)의 진로를 개방하고, 밀봉 콘베이어(15)를 구동하여 비닐백(11)을 배출한 후 공압기구(34)를 구동하여 지지아암(32)을 다음 차례 비닐백(11)의 진로를 방해하지 않는 위치로 이동 시키는 것이다.

부호 21:프레임, 34a는 가이드, 33은 로드, 29는 지축, 30은 아암, 26a 로드, 24는 아암, 25는 헤드, 16,16a는 모터, 17,17a는 전동기구, S4는 말구 센서이다.

상기 과정을 통해 차광 비닐백에 밀봉된 혼합사료들은 처음 호기성 발효가 진행되어 비닐백 내의 잔류 공기를 소모하고 이어서 고온 혐기성 발효가 진행되어 양질의 유산균을 다량 생성하게 되는 것이다. 혐기성 발효의 진행으로 유산균 함량이 사료 중량의 1.5%이상에 이르면 사료의 유산균 안정이 이루어져 소화 흡수율이 높고 유통기안의 제약이 거의 따르지 않으며 유통 급여 등이 매우 간편하고 양질의 유산균 다량 함유 젖은먹이를 얻게되는 것이다.

<사료 배합 실시예 1>

재료 구성비(중량비)

갈대청초 20부

볏집 2부

옥수수(알곡) 7부

대두박 3부

비지(두부공장부산물) 4부

배추(김치공장부산물) 10부

비타민 미네랄제재 0.07부

중조 + 마그네슘 3.5부

인산칼슘 0.08부

상기 배합을 믹서에서 약 10분간 균질하게 혼합하고 대개 1/4체적으로 압축하여 밀도를 높여 고형화 함과 동시에 수분을 35% 정도로 조절하고 기밀 포장하여 여름 25~30℃의 기온하에서 1일간 그늘에서 방치함으로써 고온혐기성 발효시켜 수분함량 35%정도이고 유산균 함량 무게비율 1.2%정도인 유산균 함유 가축 먹이를 얻었다.

<사료 배합 실시예 2>

재료 구성비(중량비)

수단그라스 25부

볏집 3부

옥수수 + 호밀 7부

대두박 3부

사과박(사과쥬스부산물) 4부

대추박(대추음료부산물) 10부

비타민 미네랄제재 0.07부

중조 + 마그네슘 3.5부

인산칼슘 0.08부

상기 배합을 실시예 1의 과정으로 유산균 다량 함유 사료을 얻었다.

<사료 배합 실시예 3>

재료 구성비(중량비)

호밀사이레지 20부

볏집 4부

밀기울 7부

대두박 5부

음식점배출물 10부

비지 4부

비타민 미네랄제재 0.07부

중조 + 마그네슘 3.5부

인산칼슘 0.08부

상기 배합을 실시예 1의 과정으로 유산균 다량 함유 사료을 얻었다.

< 급이효과 관찰 >

계절별 재료 상황에 따른 실시 예 1~3의 이 발명 혐기성 유산균 발효사료를 유우에 6개월간 급이하는 과정에서 아래와 같은 급이효과가 관찰되었다.

섭취량 증가 28% (개체당 25kg정도의 섭취량이 35kg로 증가함)

편식 감소 (편식이 불가능하고 가축이 좋아하는 먹이가 되었음)

조사료(풀)의 이용 증가

급이 10일부터 유량증가 14~19% (1일 23kg 개체의 산유량이 27kg로 증가)

유 지방 0.1% 증가 (우유 수매 회사의 보고)

유질개선 (우유 수매 회사의 보고)

산유량곡선의 안정화 (하절기 스트레스에의한 산유량 격감치 감소)

비유기에 완만한 체중감소

산독정발생율 저하

수태율 개선

사료의 훼실율 감소 14~22% (사료 남김이 없음)

부제병, 유방염, 불임증, 지방간, 유열감소, 제4위 전위, 태반정체가 감소

상기와 같이 이 발명은 고온 혐기성 발효에 의해 양질의 유산균을 다량 함유하게 하여 가축에의한 소화 흡수율을 높이고 사료의 훼실을 줄이고 개체를 건강하게하고 발육을 촉진시켜 축산의 생산성을 높이는 저가의 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료를 제공하고, 사료의 유통기한의 제약을 거의 받지않는 젖은먹이를 제공하고, 도시의 여러 분야에서 대량 방출되는 다양한 유기 배출물을 사료 자원으로 이용 함으로써 수질오염 및 토양 오염 등 환경공해를 줄일 수 있고, 혼합사료 재료들을 압축하고 비닐백에 기밀 포장상태로 상온에서 혐기성 발효시키고 기밀 포장 상태에서 그대로 유통시키고 급이시에 포장을 벗기게 함으로서 사료의 발효, 유통 및 급이가 간편하게 하는 고온 혐기성 유산균 발효 혼합사료를 제공하는 것이다.

Claims (2)

1. 사료의 재료를 영양 균형을 이루도록 배합한 후 밀도를 2.5~5배로 높이고 수분을 25~40%로 조절한 후 차광 비닐백에 기밀포장하여 상온에서 12시간 내지 7일간방치함으로써 기밀포장백 내에서 40~70℃상태에서 고온 혐기성 유산균 발효시키고, 혐기성 발효시의 기밀 포장상태로 수요자에게 제공하여 젖은먹이로 급이하도록 하도록 하는 고온 혐기성 유산균발효 사료.
2. 제 1항에 있어서, 혼합사료는 대개 1/4 체적으로 압축하여 고형화 사료의 크기를 30cm ×50cm ×25cm로하는 것을 특징으로하는 고온 혐기성 유산균발효 사료.