KR20110078674A - 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란 - Google Patents
양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양파껍질을 분쇄하여 농가부산물과 혼합한 후, 산란계에 급여함으로써 산란된 계란 난황의 황색도를 높이고, 아미노산 함량이 증가되며, 향균활성을 높이는 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란에 관한 것이다.
본 발명에 의한 기능성 계란을 제공하기 위한 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법은,
양파껍질을 10Hz~25kHz의 주파수로 세척하는 초음파세척공정(제1공정)과;
상기 제1공정의 초음파세척된 양파껍질을 고온건조기를 사용하여 90~100℃에서 30~60분간 건조시키는 고온건조공정(제2공정)과;
상기 제2공정의 고온건조된 양파껍질을 20~100mesh로 분쇄하는 분쇄공정(제3공정); 및
상기 제3공정의 분쇄된 양파껍질을 농가부산물과 혼합하는 혼합공정(제4공정)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
양파껍질, 산란계, 난황, 황색도, 계란
Description
본 발명은 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양파껍질을 분쇄하여 농가부산물과 혼합한 후, 산란계에 급여함으로써 산란된 계란 난황의 황색도를 높이고, 아미노산 함량이 증가되며, 향균활성을 높이는 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란에 관한 것이다.
계란은 영양적 측면에서 고급 식품으로 양질의 단백질을 포함하여 불포화 지방산, 철분, 비타민 A, D, E. K 및 B 등의 풍부한 영양소를 함유한 균형잡힌 식품이다(Forsyhe, 1970). 최근에는 소비자들의 건강 지향적인 의식이 높아지자 계란과 관련해서 사료내 특정 성분의 계란이행(Park et al., 2005; Kim et al. 2002; Kang et al., 1994)과 브랜드 계란의 성분분석(Han et al., 1999) 및 계란항체 생산(Baek과 Bae, 1999)에 대한 연구가 행해졌다. 생산자의 경우 수입 옥수수 위주로 제조한 사료 대신 농가 부산물인 쌀, 보리 싸라기, 밀기울, 두부비지 등을 사료로 사용하는 비율을 높이고 있는 산란계 사육 농가도 증가하고 있는데, 이들 부산물 사료 비율을 높여 산란계에게 급여할 경우 난황의 황색도가 크게 저하되어 소비자들의 선호도가 낮아지는 문제점이 발생한다.
현재, 난황의 황색도를 높이기 위한 방법에는 인공 착색제인 carophyll red를 사료에 첨가하여 사용하기도 하는데 인공착색제를 사용하는 데는 한계가 있다(Herrick, 1971). 따라서 이를 대체할 수 있는 천연소재에 대한 개발연구가 수행되고 있는 가운데 Lee 등(1996)은 우렁쉥이 껍질 첨가사료가, McDowell 등(1990)은 해조류 첨가사료가, Jo(2005)는 미역첨가 사료가 난황의 황색도를 증가시키는데 효과가 있다고 하였으나 이들 재료들은 농가 입장에서 구입이 어렵고, 가격 측면도 다소 비싸 문제가 된다.
한편, 양파는 백합과에 속하는 2년생 초본으로 학명은 Alium cepa L. 이며, 주로 덩이로 된 비늘줄기(구근)를 식용으로 한다. 비늘줄기의 표면에는 갈색 건막질의 겉껍질로 싸여 있는데, 양파를 출하하기 위해 다듬거나 양파를 사용할 때 발생하는 부산물이다. 이 양파의 겉껍질에는 flavonol의 유도체인 quercetin 및 rutin이 있어 황색 또는 적황색을 나타내는 색소를 가지고 있으며(Jung et al., 2000. Kor J Human Ecology 3(1):51-63), 지방의 산화와 고혈압 예방에 효과가 있다고 알려져 있다(Silvia et al., 1984. Am Oil Chem Soc 61(5):918). 따라서 양파 를 출하하기 위해 다듬는 과정에서 발생하는 부산물인 양파껍질을 첨가사료로 이용하면 농가 부산물에 의한 난황의 황색도 저하뿐만 아니라 품질이 높은 계란을 생산할 수 있다고 생각되나 이 부분에 대한 연구는 없는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 양파껍질을 분쇄하여 농가부산물과 혼합한 후, 산란계에 급여함으로써 산란된 계란 난황의 황색도를 높이고, 아미노산 함량이 증가되며, 향균활성을 높이는 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기능성 계란을 제공하기 위한 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법은,
양파껍질을 10Hz~25kHz의 주파수로 세척하는 초음파세척공정(제1공정)과;
상기 제1공정의 초음파세척된 양파껍질을 고온건조기를 사용하여 90~100℃에서 30~60분간 건조시키는 고온건조공정(제2공정)과;
상기 제2공정의 고온건조된 양파껍질을 20~100mesh로 분쇄하는 분쇄공정(제3공정); 및
상기 제3공정의 분쇄된 양파껍질을 농가부산물과 혼합하는 혼합공정(제4공정)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명의 기능성 계란을 제공하기 위한 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 기능성 계란을 제공하기 위한 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법을 개략적으로 도시한 공정흐름도이다.
1. 초음파세척공정(제1공정)
본 공정은 양파껍질을 초음파세척하는 공정으로,
양파껍질을 10Hz~25kHz의 주파수로 초음파세척기를 사용하여 세척한다.
상기 초음파세척은 인간의 귀를 통해 들을 수 있는 가청 주파수 범위를 넘어선 음파로 음파 자체가 수만 번 강약을 반복하는 진동을 되풀이하면 세척물 표면에서 물 분자를 밀었다 잡아당겼다 하는 현상을 반복적으로 일으켜 세척물의 표면에서 때를 빨아들이는 역할을 초음파의 강력한 힘에 의해 오염물질을 분산, 분해시켜 세척하게 된다. 이러한 원리로 물 분자의 응집력이 파괴되면서 수만 개의 미세한 공동이 발생하게 되어 양파껍질을 세척하게 된다.
초음파세척기를 사용하여 세척함으로써, 일반 물 세척으로 제거되기 어려운 미세한 흙과 이물질, 잔류농약을 효과적으로 제거할 수 있다.
2. 고온건조공정(제2공정)
본 공정은 양파껍질을 고온건조기를 사용하여 건조하는 공정으로,
상기 제1공정의 초음파세척된 양파껍질을 90~100℃에서 30~60분간 건조시킨다.
본 공정에서 양파껍질을 고온건조처리함에 있어서, 사용되는 온도는 90~100 ℃인 것이 바람직한데, 상기 온도가 90℃ 미만이면 양파껍질의 건조효과가 미흡하여 분쇄시 작업시간이 지연될 수 있고, 100℃를 초과할 경우에는 양파껍질의 부서짐으로 인해 미세먼지발생과 분쇄공정으로 운반의 어려움이 있어 바람직하지 않다.
3. 분쇄공정(제3공정)
본 공정은 양파껍질을 분쇄기를 사용하여 분쇄하는 공정으로,
상기 제2공정의 고온건조된 양파껍질을 분쇄기를 사용하여, 20~100mesh로 분쇄한다.
이 분쇄공정에서 분쇄방법에는 특별한 제한이 없으며, 당분야에서 사용되는 통상의 분쇄기를 사용하여 통상의 방법으로 수행할 수 있다.
양파껍질을 20~100mesh로 분쇄하는 것은 산란계의 사료섭취의 용이함과 동시에 다른 사료원료와의 혼합이 용이하도록 하기 위함으로, 양파껍질을 20mesh 미만으로 분쇄할 경우 큰 입자크기로 인해 다른 사료원료와의 혼합에 어려움이 있고, 100mesh 초과로 분쇄될 경우 분쇄에 소요되는 시간이 늘어 작업이 지연될 수 있는바, 본 분쇄공정에서 양파껍질을 20~100mesh로 분쇄하는 것이 바람직하다.
4. 혼합공정(제4공정)
본 공정은 혼합하는 공정으로,
상기 제3공정의 분쇄된 양파껍질과 옥수수사료, 쌀, 보리 싸리기, 밀기울, 두부비지, 황토를 혼합한다.
이때, 분쇄된 양파껍질 5중량%, 옥수수사료 40중량%, 쌀 10중량%, 보리 싸리기 10중량%, 밀기울 15중량%, 두부비지 10중량%, 황토 10중량%로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법 및 이에 의해 제조된 사료의 급여를 통해 제조된 기능성 계란에 의하면, 양파껍질을 분쇄하여 농가부산물과 혼합함으로써, 양파껍질이 천연 착색제로 작용하여 농가의 경제적인 부담을 덜 수 있고, 양파껍질을 함유한 사료를 산란계에 급여함으로써 산란된 계란 난황의 황색도를 높이고, 아미노산 함량이 증가되며, 향균활성을 높은 기능성 계란을 얻을 수 있다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 당업자에게 있어서 명백할 것이다. 즉, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 간주된다.
실시예 : 본 발명에 따라 양파껍질을 함유한 산란계 사료의 급여를 통해 제 조된 기능성 계란.
양파껍질을 15kHz의 주파수의 초음파세척기를 사용하여 세척하고, 초음파세척된 양파껍질을 고온건조기를 사용하여 100℃에서 30분간 건조시켰다. 그 후, 고온건조된 양파껍질을 100mesh로 분쇄하고, 분쇄된 양파껍질 5중량%, 옥수수사료 40중량%, 쌀 10중량%, 보리 싸리기 10중량%, 밀기울 15중량%, 두부비지 10중량%, 황토 10중량%로 혼합한 사료를 산란계에 급여하여 기능성 계란을 얻었다.
비교예 : 기존의 산란계 사료의 급여를 통해 제조된 계란.
옥수수사료 40중량%, 쌀 10중량%, 보리 싸리기 10중량%, 밀기울 20중량%, 두부비지 10중량%, 황토 10중량%로 혼합한 사료를 산란계에 급여하여 계란을 얻었다.
1. 시료의 준비
2009년 3월 초일부터 4월 중순까지 전남 나주시 다도면에 소재한 유정란 생산농가에서 48주령 ‘하이브라운’ 40수를 공시하여 6주 동안 사육하면서 실시하였다. 암탉 10수, 수탉 1수로 하여 18m2 면적으로 구획된 계사에서 사육하고, 사료는 1수당 150g을 오전 11시에 급여하였다.
옥수수사료 40중량%, 쌀 10중량%, 보리 싸라기 10중량%, 밀기울 15중량%, 두부비지 10중량%, 황토 10중량%, 분쇄된 양파껍질 5중량%로 조성된 사료를 급여하여 얻어진 기능성 계란(실시예)과 옥수수사료 40중량%, 쌀 10중량%, 보리 싸라기 10중량%, 밀기울 20중량%, 두부비지 10중량%, 황토 10%중량으로 조성된 사료를 급여하여 얻어진 계란(비교예)으로 하기의 실험을 실시하였다.
실험 1 : 난황계수
난황계수는 캘리퍼스(Mintutoyo Co., Japan)로 난황의 높이와 지름을 측정하여 Sauter 등(1951, Poultry Sci. 30:629-630)의 방법으로 구하였다. 측정결과는 하기의 표 1에 나타내었다.
상기 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 난황계수는 0.52를 나타냈으나 급여 7일째 이후는 0.56-0.60를 나타내어 높아졌다. 난황계수는 일반적으로 계란의 신선도와 등급 측정에 사용되는 값으로 난황계수가 클수록 품질이 우수함을 나타낸다.
이로써, 실시예가 비교예보다 품질이 우수하다는 것을 알 수 있는데, 이는 양파껍질 분쇄물 첨가사료의 급여에 의해 난황계수가 더욱 높아졌기 때문이다.
실험 2 : 난황과 난백의 색도
난황과 난백의 색도는 각 실시예와 비교예에서 무작위로 10개씩을 취한 뒤 색차계(CR-300, Minolta Co., Japan)를 이용하여 Hunter scale에 의하여 L값(lightness: 0=black, 100=white), a값(red-green: + 80=red, -80=green), b값(yellow-blue: + 80=yellow, -80 =blue)을 측색하여다. 색차를 나타내는 
식으로 산출하였다. 실시한 결과는 하기의 표 2(난황의 색도)와 표 3(난백의 색도)에 나타내었다.
상기 표 2와 표 3을 통해 알 수 있듯이, 실시예 난황의 b값은 32.4-39.7을 나타냄으로서 비교예 난황 보다 황색도가 증가되었고, 난백의 색도는 L값의 경우 비교예는 49.5-52.0인데 비해 실시예는 급여 3일째에 45.7, 7일째부터 35일째까지는 41.0-46.8로 낮아졌으며, a값은 큰 변화가 없었다. b값은 실시예가 17.5을 나타내어 육안으로도 황색이 관찰되었다.
따라서 양파껍질 분쇄물 첨가사료는 천연의 난황착색제로서 기능이 매우 높음을 알 수 있었다.
실험 3 : 영양성분
수분은 105oC 상압가열건조법, 회분은 550oC 직접회화법, 조단백질은 자동질소증류장치(KJELTEC 2200 SYSTEM, Foss, Hoganas, Sweden)를 이용한 Kjeldahl법, 조지방은 자동지방추출장치(SOXTEC AVANTI 2055 SYSTEM, Foss)를 이용한 Soxhlet 추출법을 사용하였다. 탄수화물은 시료의 총 중량에서 수분, 단백질, 지방 그리고 회분 함량을 제외한 함량으로 표시하였다. 실시한 결과는 하기의 표 4에 나타내었다.
상기 표 4를 통해 알 수 있듯이, 실시예의 영양성분을 분석한 결과 백란은 조단백질에서 비교예의 4.30에 비해 실시예는 10.34%로 뚜렷한 차이를 나타내었다. 황란 또한 실시예의 조단백질은 21.62%로 비교예의 18.06% 보다 많았으며, 조지방도 39.80%로 비교예의 31.26%에 비해 많은 것으로 나타났다.
실험 4 : 유리아미노산함량 (단위: mg/100g )
유리아미노산은 시료 2g을 취하여 70% ethanol을 50㎖ 가하여 환류냉각장치에 연결하여 100℃에서 1시간 가열환류 시킨 후 흡입여과(Whatman No.3)하였다. 여액을 40℃이하에서 2~3㎖까지 감압농축시키고 농축액과 농축수기는 소량의 증류수로 세척하여 분액깔대기로 옮긴 후 diethyl ether 20㎖를 가해 2회 탈지시킨 하층을 농축수기로 옮겨 농축, 건고 시켰다. 건고 시킨 시료용액을 lithium citrate 완충용액(pH2.2)으로 용해하고 25㎖로 정용한 것을 자동아미노산자동분석기(Biochrom 30, Amersham Biosciences Ltd., England)로 분석하였다. 실시한 결과는 하기의 표 5에 나타내었다.
상기 표 5를 통해 알 수 있듯이, 실시예와 비교예의 유리아미노산 함량을 조사한 결과 백란과 황란 모두 실시예에 존재하는 유리아미노산이 많은것으로 나타났다. 백란의 경우 실시예는 39.11mg/100g을 나타낸데 비해 비교예는 36.76mg/100g을 나타냈고, 황란의 경우도 실시예는 499.85mg/100g을 나타낸데 비해 비교예는 468.43mg/100g으로 낮음을 알 수 있었다.
실험 5 : 구성아미노산함량 (단위: mg/100g )
구성아미노산은 시료 0.1g을 가수분해용 튜브에 취하여 6N HCl을 10㎖가하고 질소가스로 치환한 다음 밀봉하여 110℃에서 24시간 가수분해하였다. 완전히 가수분해 후 약간의 순수로 튜브를 씻어 농축수기로 옮기고 산 냄새가 나지 않을때까지 완전히 건조되게 감압농축하였다. 건고시킨 시료용액을 Sodium Citrate Loading Buffer(pH 2.2)로 25㎖로 정용한 것을 자동아미노산자동분석기(Biochrom 30, Amersham Biosciences Ltd., England)로 분석하였다. 실시한 결과는 하기의 표 6에 나타내었다.
상기 표 6을 통해 알 수 있는 바와 같이, 실시예와 비교예의 구성 아미노산 함량을 조사한 결과 백란과 황란 모두 실시예가 많은 것으로 나타났다. 백란의 경우 비교예는 10.540mg/100g을 나타낸데 비해 실시예는 12,014mg/100g으로 높았고, 황란의 경우도 비교예는 27,196mg/100g을 나타낸데 비해 실시예는 29,749mg/100g으로 높음을 알 수 있었다.
실험 6 : 향균활성
산란된 황란과 백란을 75%의 methanol에서 24시간 동안 추출한 뒤 Whatman No. 2 필터로 여과한 후 회전진공농축기로 농축한 것을 이용하였다. 공시 균주는 그람양성세균인 Bacillus subtilis (KCTC 1022), Bacillus cereus (KCTC 1012), Listeria monocytogenes (KCTC 3569) 및 Streptococcus mutans (KCTC 5125) 5종과 그람음성세균인 Escherichia coli (KCTC 2441) 및 Salmonella enteritidis (KCTC 1240) 3종을 사용하였으며, 균의 배양은 공시균주의 활성화를 위하여 nutrient broth (NB)에 1 백금이 씩 접종한 후 35℃에서 24시간 배양하였다. 항균활성은 균액을 4∼5 mm 두께가 되도록 분주한 nutrient agar (NA) 평판배지에 0.1 mL씩 주입하여 균일하게 도말하고, 멸균 paper disk (Ø8 mm, Toyo Roshi Kaisha)에 추출액을 1,000 ㎎/ L 액이 되도록 만든 용액을 50 ㎕/ disk를 흡수시킨 다음 35℃에서 24시간 동안 배양한 후 paper disk 주위의 clear zone의 전체 직경(mm) - paper disk (Ø8 mm)을 측정하였다. 측정한 결과는 하기의 표 7(황란 추출물의 1,000ppm일 때 저해환의 직경(mm))과 표 8(백란 추출물의 1,000ppm일 때 저해환의 직경(mm)), 그리고, 도 2에 나타내었다.
상기 표 7과 표 8을 통해 알 수 있는 바와 같이, 실시예와 비교예의 황란과 백란 추출물의 항균활성을 조사한 결과 항균활성이 인정된 Salmonella enteritidis 균에 뚜렷한 차이를 보였다.
비교예의 황란 추출물 1000ppm에서는 저해환 직경이 8.2mm를 나타냈으나, 실시예에서는 9.9mm의 저해환을 나타내었고, 백란 추출물 1000ppm에서는 비교예의 저해환 직경이 8.8mm을, 실시예에서는 9.8mm의 저해환을 나타내었다.
이로써, 양파껍질분쇄물의 첨가사료는 향균활성에 효과가 있음을 알 수 있었다.
도 1은 본 발명에 따른 기능성 계란을 제공하기 위한 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법을 개략적으로 도시한 공정흐름도이다.
도 2는 산란계에 있어서 양파껍질을 함유한 사료 급여 후 10일에 생산된 계란(실시예) 백란 추출물의 1,000ppm일 때 저해환의 직경(mm)을 촬영한 사진이다.
Claims (3)
- 양파껍질을 10Hz~25kHz의 주파수로 세척하는 초음파세척공정(제1공정)과;상기 제1공정의 초음파세척된 양파껍질을 고온건조기를 사용하여 90~100℃에서 30~60분간 건조시키는 고온건조공정(제2공정)과;상기 제2공정의 고온건조된 양파껍질을 20~100mesh로 분쇄하는 분쇄공정(제3공정); 및상기 제3공정의 분쇄된 양파껍질을 농가부산물과 혼합하는 혼합공정(제4공정)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기능성 계란을 제공하기 위한 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 제4공정의 혼합공정에서, 분쇄된 양파껍질 5중량%, 옥수수사료 40중량%, 쌀 10중량%, 보리 싸리기 10중량%, 밀기울 15중량%, 두부비지 10중량%, 황토 10중량%로 혼합하는 것을 특징으로 하는 기능성 계란을 제공하기 위한 양파껍질을 함유한 산란계 사료제조방법.
- 양파껍질을 10Hz~25kHz의 주파수로 세척하는 초음파세척공정(제1공정)과;상기 제1공정의 초음파세척된 양파껍질을 고온건조기를 사용하여 90~100℃에서 30~60분간 건조시키는 고온건조공정(제2공정)과;상기 제2공정의 고온건조된 양파껍질을 20~100mesh로 분쇄하는 분쇄공정(제3공정); 및상기 제3공정의 분쇄된 양파껍질을 농가부산물과 혼합하는 혼합공정(제4공정)을 포함하여 이루어지는 양파껍질이 함유된 산란계 사료를 산란계에 급여함으로써 산란된 계란의 난황계수가 증가되고, 난황의 황색도를 높이며, 아미노산함유량이 증가되고, 향균활성이 높은 기능성 계란.
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