KR20120031637A - 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 찌꺼기를 주재료로 제조된 사료 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 함수율이 65~70%(w.b.) 이하인 선별된 음식물 찌꺼기를 감압발효건조기에 투입하는 투입단계와, 음식물 찌꺼기의 함수율이 45~55%(w.b.)가 되도록 진공상태에서 60~120℃로 가열 교반하는 감압발효단계와, 상기 감압발효단계를 통해 1차 발효된 음식물 찌꺼기 50~70중량%와, 부영물 30~50중량%를 혼합하는 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계와, 상기 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계에서의 혼합물을 교반기에 투입하여 36시간 동안 교반하여 발효시키는 발효교반단계와, 음식물 찌꺼기 내부에 포함된 이물질을 분리 제거하고, 음식물 찌꺼기가 발효된 사료를 파쇄기에 의해 잘게 파쇄하는 분쇄 선별단계와, 분쇄 선별단계를 거친 사료를 마그네트 선별기에서 금속성 이물질을 제거하는 2차 선별단계와, 사료를 펠렛형상을 성형하는 펠렛단계와, 펠렛단계를 거친 사료를 냉각 건조기에 의해 냉각시키는 냉각건조단계와, 냉각건조된 사료를 장기간 보관할 수 있도록 포장하는 포장단계로 구성된다.

Description

음식물 찌꺼기를 이용한 사료 및 그 제조방법 {Ferment feed using food garbage and its manufacturing method}

본 발명은 음식물 찌꺼기를 주재료로 제조된 사료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 생활수준의 향상에 따라 외식산업이 발달하고 있고, 이러한 외식산업의 발달은 곧 음식물 찌꺼기의 양산으로 이어진다. 가정과 식당에서 매일 쏟아지는 음식물 찌꺼기만 해도 엄청난 양인데, 거기다 유흥업소나 호텔, 병원, 식품가공공장 및 대단위 농수산물 유통단지 등에서 쏟아지는 음식물 찌꺼기의 양을 합치면 실로 어마 어마한 양이 아닐 수 없다. 어느 통계에 따르면 하루에 쏟아지는 음식물 찌꺼기는 전체 도시쓰레기 처리량의 30%에 이른다고 한다. 이와 같이 배출되는 음식물 찌꺼기는 부패할 때 악취가 심하고 파리 같은 해충이 들끓으며, 그때 나오는 침출수는 토양과 수질을 오염시키는 등의 환경오염을 유발하고 나아가서는 자연생태계의 파괴를 부추기는 요인이 되기도 한다.

근래에 들어 이러한 음식물 찌꺼기를 이용하여 가축용 사료를 제조하는 시도가 이루어지고 있다.

종래의 음식물 찌꺼기를 이용하여 사료를 만드는 방법은 건조기 등을 이용하여 단순 건조시키는 방법이 사용되고 있다.

이러한 종래 방법은 음식물 찌꺼기를 건조시 음식물 찌꺼기만을 투입하거나 음식물 찌꺼기와 수분조절제를 섞은 재료를 건조기에 투입하여 건조한 후 선별하여 보조 사료로 사용하거나 비료로 사용을 하게 된다.

상기의 방법 중 보조 사료로 사용하는 경우는 생산된 보조 사료의 성분이 일정하지 않아 배합 사료의 사료 생산과정의 원료로 투입하기가 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 다량의 보조 사료를 계획적으로 생산하여 소비하는데 한계가 있다. 특히, 종래의 건조 방법 중에는 1차적으로 진공건조기에 의해 진공 건조를 한 후 2차적으로 연속 건조기에 의해 건조시켜 농축사료를 생산하는 방법이 있다.

상기 방법의 경우 1차 진공건조시 건조를 위해서는 다량의 수분조절제를 투입하여야 하기 때문에 수분조절제의 구입 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있고, 최종 연속건조한 제품 속에 사료가치가 낮은 수분조절제의 양이 다량 내포 되어 있기 때문에 사료의 가치가 낮아지는 문제점 등으로 인해 사료화 시스템으로서 경제성 및 실용성이 없게 된다.

한편으로, 소나 돼지에게 공급하는 사료에는 항생제가 다량 투입되어 있다. 이러한 항생제는 가축의 질병 치료나 예방을 목적으로 투여하기보다는 비육보조제로 사용되고 있다. 즉, 가축에게 항생제가 포함된 사료를 섭취시킴으로써 도체 중량을 증대시켜 소득을 증대하기 위한 것이다.

그러나, 이러한 항생제의 지속적인 남용은 많은 균체에게 내성을 키우게하고, 가축의 체외로 배출된 항생제로 인한 환경오염을 유발시키며, 항생제가 포함된 사료를 먹은 가축을 섭취한 인간에게 악영향을 끼치는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 발효 사료의 저장 기간을 늘릴 수 있고, 사료의 맛과 향이 좋아 가축의 섭취량을 늘릴 수 있는 동시에 사료 효휼을 높일 수 있게 되며 아울러 사료에 존재하는 미생물들에 의해 가축의 소화 효율을 높일 수 있도록 하고, 특히, 무항생제 발효사료로 경제성과 실용성을 갖춘 발효 사료 및 그 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 함수율이 65~70%(w.b.) 이하인 선별된 음식물 찌꺼기를 감압발효건조기에 투입하는 투입단계와, 음식물 찌꺼기의 함수율이 45~55%(w.b.)가 되도록 진공상태에서 60~120℃로 가열 교반하는 감압발효단계와, 상기 감압발효단계를 통해 1차 발효된 음식물 찌꺼기 50~70중량%와, 부영물 30~50중량%를 혼합하는 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계와, 상기 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계에서의 혼합물을 교반기에 투입하여 36시간 동안 교반하여 발효시키는 발효교반단계와, 음식물 찌꺼기 내부에 포함된 이물질을 분리 제거하고, 음식물 찌꺼기가 발효된 사료를 파쇄기에 의해 잘게 파쇄하는 분쇄 선별단계와, 분쇄 선별단계를 거친 사료를 마그네트 선별기에서 금속성 이물질을 제거하는 2차 선별단계와, 사료를 펠렛형상을 성형하는 펠렛단계와, 펠렛단계를 거친 사료를 냉각 건조기에 의해 냉각시키는 냉각건조단계와, 냉각건조된 사료를 장기간 보관할 수 있도록 포장하는 포장단계로 구성된다.

이때, 상기 부영물은 대두박, 미강, 밀끼울, 과자박, 단백피, 생선부산물, 최종박, 인산칼슘, 라이신(Lysine, 염기성 α-아미노산의 하나) 및 바로돈의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 사료를 장기간 저장할 수 있고, 사료의 맛과 향기가 좋아서 가축의 섭취량을 높일 수 있는 동시에 사료의 효율을 높일 수 있게 되며 아울러 사료에 존재하는 미생물들에 의해 가축의 소화 효율을 높일 수 있도록 하고 특히, 경제성과 실용성을 갖춘 무항생제 사료이다.

도 1은 본 발명에 의한 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조방법을 공정별로 도시한 도면.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 음식물 찌꺼기 투입단계, 감압발효단계, 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계, 발효교반단계, 분쇄선별단계, 2차 선별단계, 펠렛단계, 냉각건조단계 및 포장단계로 구성된다.

상기 투입단계는, 뼈나 비닐과 같이 활용이 불가능한 불순물을 선별하고 함수율이 65~70%(w.b.)이하인 선별된 음식물 찌꺼기를 감압발효건조기에 투입하는 단계이다.

상기 감압발효단계는, 감압발효건조기는 유기성 물질을 미생물의 분해활동에 의하여 무기물질화하는 장치로서, 호기성균에 의한 단기간의 1차 발효를 위한 전처리 장치이다.

상기 감압발효건조기는 음식물 찌꺼기의 함수율을 조정하는 리본 타입의 교반장치로서, 온도를 60~120℃의 온도로 일정하게 맞추는 외부 가열 챔버를 갖추고, 산소를 공급하기 위한 송풍장치와 발효균을 지속적으로 공급하기 위한 발효물 환원장치 및 pH 조정을 위한 측정 및 중화장치 등을 갖추도록 구성된다.

상기 감압발효단계는, 상기와 같이 감압발효건조기에 투입된 음식물 찌꺼기와 유기성 부산물 및 혼합곡물을 교반시킨다. 이때, 상기 감압발효건조기에서는 음식물 찌꺼기의 함수율이 45~55%(w.b.)가 되도록 건조를 먼저 실시한 후, 감압발효건조기 내부를 밀폐한 후 진공상태에서 음식물 찌꺼기를 감압진공건조함으로써 음식물 찌꺼기의 발효가 일어날 수 있는 최적의 조건을 만들어 주는 동시에 유해 병원균들을 살균하도록 한다.

음식물 발효시 수분 함량이 70% 이상이 되면 발효조 내에서 침출수가 발생하며 산소 공급이 원활하지 않아 부패하게 되며 40% 이하가 되면 미생물 활동이 억제되므로 최대한의 건조 과정을 거쳐서 함수율이 45%~55%를 유지한다.

상기와 같은 감압발효건조단계를 통해 음식물 찌꺼기를 발효시키고, 내부의 유해병원균을 살균시켜, 음식물 찌꺼기의 함수율이 40~45%(w.b.)가 되도록 건조시킨다.

상기 유기성부산물 및 혼합곡물 혼합단계는, 음식물 찌꺼기들을 사료화하는데 있어서 음식물 찌꺼기에 부족한 영양분을 보충해 주기 위해 음식물 찌꺼기에 유기성 부산물 및 혼합곡물을 혼합하는 단계이다.

상기 유기성 부산물 및 혼합곡물은 대두박, 미강, 밀끼울, 과자박, 단백피, 생선부산물, 최종박, 인산칼슘, 라이신(Lysine, 염기성 α-아미노산의 하나), 바로돈(바로돈-S.F(주)에서 판매하는 제품)을 혼합하여 음식물 찌꺼기에 부족한 영양분을 보충하여 준다.

상기 재료는 육성돈의 발효사료로 대사에너지 3,300kcal/kg, 단백질 16.5%, 라이신 0.95%, 비육돈의 경우 대사에너지 3,200kcal/kg, 단백질 14.5%, 라이신 0.75%가 되도록 성분비를 조정하여 보충한다.

상기 혼합단계에서의 혼합비는 음식물 찌꺼기는 50~70중량%, 유기성 부산물 및 혼합곡물은 30~50중량%이다. 상기와 같은 비율로 혼합하여 사료를 제조하였을 때 영양분이 많고 소화율이 우수한 사료가 제조된다.

양돈사료에 음식물 찌꺼기를 50% 미만 사용하였을 경우 지육율, 등지방두께, 배장근 단면적, 무지방 살코기율, 육색, 마아블링의 결과는 기존의 사료를 100% 사용한 경우와 차이가 없었으며 70% 이상이 될 경우 사료가치가 저하된다.

상기 발효교반단계는 상기 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 발효기에 투입하고 교반하여 발효하는 단계이다.

상기 발효교반단계는, 감압발효건조단계를 거친 음식물 쓰레기를 별도의 발효교반기에 투입하여 36시간 동안 교반하며 발효를 촉진시켜 사료화시키는 단계이다.

분쇄선별단계는, 발효교반단계를 거쳐 발효가 끝난 음식물 찌꺼기에 포함된 이물질을 선별기를 통해 분리 제거하고 음식물 찌꺼기가 발효된 사료를 파쇄기에 의해 잘게 파쇄하는 단계이다.

2차 선별단계는, 파쇄단계를 통해 잘게 부수어진 음식물 찌꺼기를 다시 한번 선별기를 통해 이물질을 제거하는 단계이다. 이때, 상기 선별기에는 마그네트가 설치되어 있어 내부에 포함된 금속성 이물질을 필터링한다.

펠렛단계는, 펠렛기의 가압로울러와 타공실린더에 의해 사료들을 펠렛(Pellet) 형상으로 만들어 가축들이 섭취하기 쉽게 만드는 단계이다.

냉각건조단계는, 상기 펠렛단계를 거치면서 고온을 유지하고 있는 펠렛 형상의 사료들을 냉각 건조기에 의해 급속히 냉각시켜서 사료의 품질이 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다.

포장단계는, 상기 냉각건조단계에서 냉각된 펠렛 형상의 사료들을 운반과 가축 급식의 편리 및 장기간 보관이 용이하도록 포장하는 단계이다.

상기와 같은 단계를 통해 음식물 찌꺼기를 사료로 만드는 것은 감압발효건조과정에서 음식물 찌꺼기들을 건조시킴과 동시에 발효할 수 있는 최적의 조건을 만들어 주기 때문에 수분조절제가 없이도 음식물 찌꺼기를 사료로 제조할 수 있다. 반면에, 음식물 찌꺼기를 사료로 제조하는 일반적인 방법은 수분조절제가 없으면 건조 자체가 불가능하다.

즉, 본 발명에서는 함수율 65~70%(w.b.)이하인 음식물 찌꺼기를 감압발효건조기를 통해 감압건조시키는 것이므로 만족할만한 건조효과를 얻을 수 있는 동시에 음식물 찌꺼기의 발효 조건을 충족시켜준다.

따라서, 본 발명에서는 수분조절제가 필요없는 대신 사료 성분에 필요한 유기성 부산물 및 혼합곡물을 혼합하여 사료에 영양 성분을 보충시킨 후 감압건조함으로써 최종적으로 우수한 양질의 무항생제 발효 사료를 생산할 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 함수율이 65~70%(w.b.) 이하인 선별된 음식물 찌꺼기를 감압발효건조기에 투입하는 투입단계와,
   음식물 찌꺼기의 함수율이 45~55%(w.b.)가 되도록 진공상태에서 60~120℃로 가열 교반하는 감압발효단계와,
   상기 감압발효단계를 통해 1차 발효된 음식물 찌꺼기 50~70중량%와, 부영물 30~50중량%를 혼합하는 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계와,
   상기 유기성 부산물 및 혼합곡물 혼합단계에서의 혼합물을 교반기에 투입하여 36시간 동안 교반하여 발효시키는 발효교반단계와,
   음식물 찌꺼기 내부에 포함된 이물질을 분리 제거하고, 음식물 찌꺼기가 발효된 사료를 파쇄기에 의해 잘게 파쇄하는 분쇄 선별단계와,
   분쇄 선별단계를 거친 사료를 마그네트 선별기에서 금속성 이물질을 제거하는 2차 선별단계와,
   사료를 펠렛형상을 성형하는 펠렛단계와,
   펠렛단계를 거친 사료를 냉각 건조기에 의해 냉각시키는 냉각건조단계와,
   냉각건조된 사료를 장기간 보관할 수 있도록 포장하는 포장단계로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 부영물은 대두박, 미강, 밀끼울, 과자박, 단백피, 생선부산물, 최종박, 인산칼슘, 라이신(Lysine, 염기성 α-아미노산의 하나) 및 바로돈의 혼합물인 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조방법.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 부영물은,
   육성돈의 사료일 경우에는 대사에너지 3,300kcal/kg, 단백질 16.5%, 라이신 0.95%가 되도록하고,
   비육성돈의 사료일 경우에는 대사에너지 3,300kcal/kg, 단백질 14.5%, 라이신 0.75%가 되도록 혼합된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조방법.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료.
   

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