KR20080054732A - 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법 - Google Patents

아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사료용 보호지방의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물성 유지에 금속류를 혼합하여 비누화 반응을 통해 보호지방을 제조하는 단계; 보호지방을 분쇄하여 분말화하는 단계; 및 보호지방, 아미노산 및 결합코팅제를 혼합 교반한 후 압출하는 단계;를 포함하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 제조 방법에 따르면 아미노산의 효과적인 피복과 더불어 보호지방의 동시 공급도 가능하게 된다.
반추위, 보호지방

Description

아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법{Manufacture of ruminally protected fat supplemented with amino acids}
도1은 모바일 백을 이용한 소화관별 소화율 조사 과정을 나타낸다.
도2는 오일 종류별 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방을 나타낸다.
도3은 오일 종류별 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 post-rumen(4위+소장) 및 전체 소화관 내 건물 소화율(%)을 나타낸다.
도4는 오일 종류별 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 전체 소화관 내 조지방 소화율(%)을 나타낸다.
본 발명은 사료용 보호지방의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물성 유지에 금속류를 혼합하여 비누화 반응을 통해 보호지방을 제조하는 단계; 보호지방을 분쇄하여 분말화하는 단계; 및 보호지방, 아미노산 및 결합코팅제를 혼합 교반한 후 압출하는 단계;를 포함하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법에 관한 것이다.
반추가축의 생산성은 에너지와 단백질(아미노산)의 전략적인 공급을 통해 실질적으로 향상될 수 있으며, 사료의 에너지 밀도 증가와 가축사료에 대한 동물성 부산물 첨가에 대한 안전성 문제로 인해 반추가축의 에너지원으로서 식물성 지방을 이용한 보호지방의 관심이 증대되고 있다.
보호지방은 옥수수에 비해 정미 에너지가 3배 정도 높기 때문에 사료의 에너지 밀도를 효율적으로 증가시킬 수 있으며, pH 6～7에서는 불용성이기 때문에 반추위에서 용해성이 떨어지고 상대적으로 pH가 낮은 4위와 소장에서 용해되어 흡수 및 이용된다. 즉, 비육우 및 젖소에 대한 보호지방의 급여는 반추위 환경에 대한 부의 영향 없이 사료의 에너지 밀도를 증가시킬 수 있어 원활한 에너지 공급과 지방산 흡수량 증가에 따른 혈중 중성지방 농도의 증가로 인해 체조직 및 유선조직에서 지방 합성 조절이 가능하다.
한편, NRC(2000)는 비육우에서 이용 가능한 아미노산의 양과 비율 모두가 최적의 일당증체량을 위한 최대 에너지 획득에 있어서 중요하다고 보고한 바 있으며, 비육우 및 젖소의 소장에서 이용되는 아미노산 공급원은 크게 미생물 체단백질 유래 아미노산과 반추위 미분해 단백질(UIP) 유래 아미노산으로 구분될 수 있으며, 최근까지도 다양한 UIP 사료들이 비육우의 아미노산 공급원으로 이용되고 있다.
그러나 최근 유럽에서 반추가축을 위한 사료 배합과정에서 동물성 부산물(단백질 및 아미노산 원료)의 이용 제한(94/381/EC, 95/60/EC)에 따라 비육우 및 고능력 젖소의 바이패스 단백질(아미노산) 요구량 충족에 대한 어려움이 커지고 있는 실정이며, 유럽 이외의 다른 나라에서도 정책 및 소비자의 선호도 측면에서 반추가 축의 단백질(아미노산) 요구량 충족을 위한 동물성 부산물의 이용은 점차 제한되고 있는 실정이다.
따라서 반추위 분해율이 낮음과 동시에 메치오닌과 라이신과 같은 필수아미노산을 충분히 공급할 수 있는 식물성 단백질원에 대한 관심이 증대되고 있으나, 식물성 단백질원은 동물성 단백질 급여에 비해 라이신 공급이 부족하며, 실제로 반추가축 사료에 가장 많이 이용되는 옥수수와 corn gluten meal은 라이신 함량이 부족하고 동물성 단백질원인 혈분의 경우에는 메치오닌 함량이 낮은 특성이 있다. 이외에도 UIP 함량이 높은 대부분의 사료들은 한 가지 이상의 필수아미노산이 결핍되어 있을 뿐만 아니라 이들 사료들을 혼합 이용해도 소장으로 유입되는 필수아미노산의 증가 효과는 미약한 실정이다.
따라서 메치오닌과 라이신은 가축에게는 필수적인 영양성분일 뿐만 아니라 반추위 보호 메치오닌과 라이신 급여시 비육우의 사료효율과 산육능력이 개선되는 효과가 있음에도 반추위에서 쉽게 분해되어 그 효능을 볼 수 없는 이유로 이들 아미노산의 반추위 분해를 억제하는 일부 기술이 고안되어 왔다.
현재까지 아미노산을 피복하는 방법으로는 아미노산-광물질 킬레이트 방법, pH에 민감한 polymer를 이용한 encapsulation 방법 등이 있으며, 상용화된 제품으로는 2-vinylpyridine-co-styrene와 스테아린산으로 코팅 처리된 Smartamine MTM, ethylcellulose와 stearic acid로 코팅 처리된 Mepronⓡ M85 및 lipid matrix로 코팅 처리된 METHIO-BY가 있으나, 코팅과정에서 부형제의 사용과 코팅물질의 가격이 상승하는 단점이 있다.
또한, 현재까지 상용화된 보호아미노산 제재 중에서 메치오닌과 라이신을 동시에 공급하고 있는 제품은 없기 때문에 이들 보호 메치오닌의 경우 라이신을 추가로 급여시에는 메치오닌과 라이신을 각각 구입해서 이용해야 하지만 시판중인 보호 라이신 제재는 거의 없는 실정이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 반추가축 특히, 비육우와 젖소에 제한아미노산인 메치오닌과 라이신 및 에너지를 동시공급함을 목적으로 식물성 보호지방을 이용하여 메치오닌과 라이신을 피복시켜 반추위에서 분해를 억제함으로써 안정하게 하부 소화기관으로 이동시켜 흡수 및 이용될 수 있도록 하여 그동안 이들 축종에서 적절한 공급이 필수적이지만 반추위에서 쉽게 분해되어 최적의 공급효과를 볼 수 없었던 메치오닌과 라이신의 효과적인 이용 및 보호지방을 통한 효율적인 에너지와 지방산 공급 조절을 통해 비육기의 비육우나 고능력 젖소에서 영양소 이용효율을 증진시켜 생산성 향상이 가능한 아미노산(메치오닌과 라이신) 첨가 반추위 보호지방 사료 첨가제 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사료용 보호지방의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식물성 유지에 금속류를 혼합하여 비누화 반응을 통 해 보호지방을 제조하는 단계; 보호지방을 분쇄하여 분말화하는 단계; 및 보호지방, 아미노산 및 결합코팅제를 혼합 교반한 후 압출하는 단계;를 포함하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법을 제공한다.
식물성 유지는 면실유, 대두유, 채종유, 팜유, 코코넛유, 올리브유, 해바라기유, 땅콩유, 팜커넬유, 포도씨유 및 옥수수유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나 이상이 이용된다.
금속류는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에탄올아민, 모노에탄올 아민, 탄산나트륨, 수산화칼슘, 염화칼슘, 수산화마그네슘 및 수산화아연으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 이용된다.
아미노산은 라이신, 메치오닌, 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 트레오닌, 세린, 시스테인, 시스틴, 아스파르트산, 아스파라긴, 글루탐산, 디요드티로신, 아르기닌, 히스티딘, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 프롤린 및 옥시프롤린으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 이용된다.
결합코팅제는 비스왁스, PEG, 계면활성제, 칼슘스테아레이트, 아연스테아레이트, 마그네슘스테아레이트 등의 2가 비누 나트륨 비누, 칼륨 비누 등의 1가 비누, 경화유, 극도 경화유, 팔미틱산, 스테아린 산 등의 유지 및 지방산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 이용된다.
보호지방의 비율은 25～ 75중량%이며 아미노산의 비율은 5～75중량%이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기 로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
<실시예>
식물성 유지에 수산화칼슘과 같은 금속류를 혼합 반응시켜 보호지방을 제조한 후 그 보호지방을 분쇄하여 표준망체 10 mesh이하의 분말상의 보호지방을 선택하였다. 선택된 보호지방에 일정 비율의 아미노산을 첨가하여 혼합 교반한 후 압출기를 거쳐 아미노산이 캡슐화 코팅된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방을 제조하였다.
[실시예 1]
면실유 437단위에 수산화칼슘 59단위를 혼합 반응시켜 1차 보호 지방을 제조하였다. 제조된 1차 보호 지방 65단위에 액상의 경화유 10단위를 첨가하여 잘 섞은 후 아미노산 25단위를 첨가하여 잘 혼합 한 후 압출기를 사용하여 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방을 제조하였다. 이때 아미노산에서 메치오닌과 라이신은 1:2의 비율로 혼합한 것을 사용하였다. 위와 같이 설명된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방에서 아미노산의 비율은 25.0%이다.
[실시예 2]
대두유 437단위에 수산화칼슘 59단위를 혼합 반응시켜 1차 보호 지방을 제조하였다. 제조된 1차 보호 지방 65단위에 액상의 경화유 10단위를 첨가하여 잘 섞은 후 아미노산 25단위를 첨가하여 잘 혼합 한 후 압출기를 사용하여 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방을 제조하였다. 이때 아미노산에서 메치오닌과 라이신은 1:2의 비율로 혼합한 것을 사용하였다. 위와 같이 설명된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방에서 아미노산의 비율은 25.0%이다.
[실시예 3]
채종유 441단위에 수산화칼슘 59단위를 혼합 반응시켜 1차 보호 지방을 제조하였다. 제조된 1차 보호 지방 65단위에 액상의 경화유 10단위를 첨가하여 잘 섞은 후 아미노산 25단위를 첨가하여 잘 혼합 한 후 압출기를 사용하여 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방을 제조하였다. 이때 아미노산에서 메치오닌과 라이신은 1:2의 비율로 혼합한 것을 사용하였다. 위와 같이 설명된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방에서 아미노산의 비율은 25.0%이다.
[실시예 4]
팜유 424단위에 수산화칼슘 59단위를 혼합 반응시켜 1차 보호 지방을 제조하였다. 제조된 1차 보호 지방 65단위에 액상의 경화유 10단위를 첨가하여 잘 섞은 후 아미노산 25단위를 첨가하여 잘 혼합 한 후 압출기를 사용하여 아미노산이 첨가 된 반추위 보호지방을 제조하였다. 이때 아미노산에서 메치오닌과 라이신은 1:2의 비율로 혼합한 것을 사용하였다. 위와 같이 설명된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방에서 아미노산의 비율은 25.0%이다.
한편, 반추가축의 영양소 이용성을 높이고 고품질 축산물을 생산하기 위하여 메치오닌과 라이신의 반추위 보호와 보호지방을 동시에 공급할 수 있도록 제조된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 소화율과 안전성을 검토하기 위하여 반추위 및 소장 캐뉼라를 시술한 거세 한우를 대상으로 각 소화기관별 영양소 분해율을 조사하는 시험을 행하였다.
상기 실시예에서 제조된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방 0.5g을 각각의 모바일 백(4㎝×3㎝)에 넣고 반추위 캐뉼라를 시술한 시험축의 반추위 내에서 9시간 동안 현수시킨 후 세척기로 5분간 세척하였다. 반추위 바이패스를 측정하기 위한 모바일 백들은 39℃에서 48시간 건조시켜 방냉 후 무게를 측정하여 반추위 바이패스율을 측정하고 나머지 모바일 백들은 반추위 하부기관 소화율 측정 실험을 위하여 보관하였다. 9시간 동안 반추위 소화를 거친 모바일 백들을 HCl과 pepsin을 넣은 인공 4위액(39℃)에서 3시간 반응시킨 후 세척기로 5분간 세척하였다. 제 4위 소화율 측정을 위한 모바일 백들은 39℃에서 48시간 건조시켜 방냉 후 무게를 측정하여 제 4위 소화율을 계산하고, 나머지 모바일 백들은 4위 하부기관 소화율 측정 실험을 위하여 보관하였다. 제 4위 소화율 측정 시험을 거친 모바일 백들을 십이지장 캐뉼라를 시술한 시험축에 20분 간격으로 2개씩 투입한 후 36시간 후부터 분으 로 배설되는 모바일 백들을 수거하여 세척기로 5분간 세척하였다. 세척이 끝난 모바일 백들을 39℃에서 48시간 건조하여 방냉 후 무게를 측정하여 소장 소화율을 계산하였다(도1 참고).
도2는 오일 종류별 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방을 나타낸다.
<표 1> 오일 종류별 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 소화기관별 건물 소화율(%)
구　　　 분 반추위 4위 소장 전체
실시예 1 24.39 1.66 64.45 90.50
실시예 2 27.70 2.45 61.26 91.41
실시예 3 27.89 0.71 54.55 83.15
실시예 4 29.10 2.53 63.44 95.07
반추위 및 소장 캐뉼라를 시술한 거세 한우를 이용하여 오일 종류별 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 소화기관별 소화율을 조사하는 시험에서 반추위, 4위, 소장 및 전체 소화율은 각각 24.4-29.1%, 0.7-2.5%, 54.6-64.5% 및 83.15-95.07%로 반추위에서 많은 부분이 분해를 회피하여 하부 소화기관으로 이행될 수 있음이 확인되었다. 특히 실시예 1과 4는 실시예 2와 3에 비해 소장 및 전체 소화율이 높았으며, 두 실시예 간의 비교에서는 실시예 1에 비해 실시예 4에서 전체 소화율이 5% 정도 높았을 뿐만 아니라 경제성 면에서도 실시예 4가 실시예 1에 비해 우수한 것으로 확인되었다(도3 참고).
오일 종류별 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방이 실제 가축에서 소화 및 흡수되어 체조직에서 이용될 수 있는 post-rumen(반추위 이후 소화관; 4위+소장) 소화율은 55.3-66.1%로 특히 실시예 1과 4가 우수한 것으로 확인되었으며, 아미노산 첨가 보호지방별 전체 소화관의 지방 소화율은 74.8-93.0%로 다량의 보호지방이 소장에서 흡수되어 가축에 에너지원으로 이용될 수 있음이 확인되었다. 특히 실시예 4가 다른 실시예에 비해 지방 소화율이 높고 경제성 면에서도 우수한 것으로 확인되었다(도4 참고).
본 발명의 방법으로 제조된 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방은 아미노산의 효과적인 피복과 더불어 보호지방의 동시 공급도 가능하다. 이와 같은 보호지방과 제한아미노산(메치오닌과 라이신)의 동시 공급기술은 에너지 및 소장에서 흡수 가능한 아미노산을 동시에 공급할 수 있는 최선의 방법이므로 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방을 개발하여 가축사양에 이용함으로써 비육우나 젖소의 생산성 향상이 가능하다는 이점이 있다.
본 발명의 보호지방을 반추가축에 급여하면 반추위에서 메치오닌과 라이신이 보호되기 때문에 사료에 첨가 및 사료로의 이용이 가능하고 이로 인한 아미노산과 보호지방의 동시 공급 효과를 통해 고품질의 축산물 생산이 가능하다.

Claims (8)

  1. 식물성 유지에 금속류를 혼합하여 비누화 반응을 통해 보호지방을 제조하는 단계;
    상기 보호지방을 분쇄하여 분말화하는 단계; 및
    상기 분말상의 보호지방, 아미노산 및 결합코팅제를 혼합 교반한 후 압출하는 단계;를 포함하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식물성 유지는 면실유, 대두유, 채종유, 팜유, 코코넛유, 올리브유, 해바라기유, 땅콩유, 팜커넬유, 포도씨유 및 옥수수유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 식물성 유지는 팜유인 것을 특징으로 하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속류는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에탄올아민, 모노에탄올 아 민, 탄산나트륨, 수산화칼슘, 염화칼슘, 수산화마그네슘 및 수산화아연으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아미노산은 라이신, 메치오닌, 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 트레오닌, 세린, 시스테인, 시스틴, 아스파르트산, 아스파라긴, 글루탐산, 디요드티로신, 아르기닌, 히스티딘, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 프롤린 및 옥시프롤린으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 아미노산은 메치오닌 및 라이신이며, 이들의 함량 비율이 2:1인 것을 특징으로 하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합코팅제는 비스왁스, PEG, 계면활성제, 칼슘스테아레이트, 아연스테아레이트, 마그네슘스테아레이트 등의 2가 비누 나트륨 비누, 칼륨 비누 등의 1가 비누, 경화유, 극도 경화유, 팔미틱산, 스테아린산 등의 유지 및 지방산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 아미노산이 첨 가된 반추위 보호지방의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호지방의 비율은 25～ 75중량%, 아미노산의 비율은 5～75중량%인 것을 특징으로 하는 아미노산이 첨가된 반추위 보호지방의 제조방법.
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