KR20140114796A - 우돈용 사료 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 왕겨가 붙은 벼를 사료 원료로서 이용하면서, 소나 돼지의 왕겨배합 사료에 대한 기호성 및 소화성을 향상시키는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하고 위하여, 본 발명은, 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하고, 상기 벼의 분쇄물로 이루어지고, 왕겨로 덮힌 알곡의 분쇄물이 팽화(膨化)하여 다공(多孔) 구조를 이루고, 상기 다공 구조를 이루는 팽화 알곡(2) 내에 상기 왕겨의 분쇄물인 섬유질편(纖維質片)(3)이 혼재하는 구조를 포함하는, 우돈용 사료(1) 및 상기 우돈용 사료(1)를 익스트루더(extruder)에 의해 적절하게 제조하는 방법을 제공한다.

Description

우돈용 사료 및 그 제조 방법{FEED FOR CATTLE AND SWINE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 왕겨가 붙은 벼를 원료로 한 우돈용 사료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 가축 사료의 주원료인 밀이나 옥수수의 대체품으로서 쌀로 대처하는 경향이 급속히 확대하고 있고, 사료용 쌀과 같은 사료 원료로서의 이용으로 특화한 쌀의 생산이나 품종 개량이 행해지고 있다.

종래 이 사료용 쌀을 왕겨가 붙은 벼의 상태로 사료 원료로 하는 경우에는, 하기 비특허 문헌 1의 p88∼p92에 나타낸 바와 같이, 벼를 압편화(壓片化)하여, 즉 압력을 가하여 찌부러뜨리거나, 또는 벼를 굵게 갈거나 잘라서, 난소화성의 왕겨를 파괴하거나 또는 미세하게 하여 상기 왕겨로 덮힌 알곡의 소화성 향상을 도모하고 있다.

"사료용 쌀의 생산·급여 기술 매뉴얼<2011년도판>", 독립 행정법인 농업·식품 산업기술 종합 연구 기구, 2011년 p88∼p92

그러나, 상기 압편 등의 가공에 의해 왕겨를 파괴하거나, 분쇄해도, 왕겨 자체 또는 왕겨를 포함한 사료 전체의 소화성 향상까지는 도달하고 있지 않다.

또한 왕겨가 포함되어 있는 사료는, 딱딱한 것을 잘 먹고 소화할 수 있는 닭에 대해서는 유효하지만, 소나 돼지에 대해서는, 소나 돼지의 왕겨에 대한 기호성이 좋지 못하여, 즉 적극적으로 먹지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 왕겨가 붙은 벼를 사료 원료로서 이용하면서, 소나 돼지의 왕겨 배합 사료에 대한 기호성 및 소화성을 향상시킨 우돈용 사료 및 그 제조 방법을 제공한다.

요약하면, 본 발명에 따른 우돈용 사료는, 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하고, 상기 벼의 분쇄물로 이루어지고, 왕겨로 덮힌 알곡의 분쇄물이 팽화(膨化)하여 다공(多孔) 구조를 이루고, 상기 다공 구조를 이루는 팽화 알곡 내에 상기 왕겨의 분쇄물인 섬유질편(纖維質片)이 혼재하는 구조를 가지고, 왕겨의 분쇄물인 섬유질편을 팽화 알곡 내에 혼재시킴으로써, 딱딱한 왕겨가 소나 돼지의 기호성에 미치는 영향을 억제하면서, 다공 구조의 팽화 알곡이 입에 넣었을 때의 식감이 좋은 점에 의해 기호성을 향상시키고, 또한 상기 팽화 알곡에 의해 소화성을 향상시킨다.

다른 예로서 상기 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하는 팽화 알곡을 다른 곡물 사료, 예를 들면, 옥수수, 마일로, 대두 등을 원료로 하는 사료에 배합하여, 영양 밸런스가 우수한 우돈용 사료로 만든다. 상기 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하는 팽화 알곡과 옥수수로부터 유래하는 사료를 함유한 우돈용 사료로 만드는 것이 바람직하고, 상기 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하는 팽화 알곡과 압편 옥수수를 함유한 우돈용 사료로 만드는 것이 더욱 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 우돈용 사료의 제조 방법은 이하에서 설명하는 A 내지 D의 구성로 이루어진다,

A: 왕겨가 붙은 벼를 원료로 한다,

B: 익스트루더(extruder)에 의해 상기 왕겨가 붙은 벼를 압축 반송하면서 상기 벼의 알곡과 왕겨를 함께 분쇄하고 혼련한다,

C: 상기 압축 반송에 따라 상기 분쇄물의 자기 발열과 상기 자기 발열에 의한 상기 알곡의 수분의 증기화를 촉진한다,

D: 상기 압축 반송의 출구에서 상기 분쇄물의 압축을 개방하여 상기 알곡분쇄물의 팽화를 촉진하여 상기 왕겨 분쇄물인 섬유질편이 내부에 혼재한 팽화 알곡을 형성하고, 또한 상기 팽화 알곡 중의 증기의 방출에 의해 상기 팽화 알곡을 다공 구조로 한다.

바람직하게는 상기 압축 반송의 출구에서 압축을 개방하고 상기 팽화 알곡을 형성한 직후에 상기 출구의 외면에 면하여 회전하는 회전 커터에 의해 상기 팽화 알곡을 원하는 크기로 절단한다.

본 발명에 따른 우돈용 사료에 의하면, 왕겨가 붙은 벼를 사료 원료로서 이용하면서, 소나 돼지의 기호성 및 소화성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 제조 방법에 의하면, 상기 기호성 및 소화성이 향상된 우돈용 사료를 적절하게, 또한 용이하게 제조할 수 있다.

도 1은 우돈용 사료(왕겨가 붙은 벼를 원료로 한 팽화 알곡)의 표면의 확대도이다.
도 2는 우돈용 사료(왕겨가 붙은 벼를 원료로 한 팽화 알곡)의 확대 단면도이다.
도 3은 익스트루더의 주요부 단면도이다.
도 4는 통형 캡의 주요부 확대 단면도이다.
도 5는 회전 커터와 다이와의 관계를 나타낸 주요부 사시도이다.

이하에서, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 5에 따라 설명한다.

<본 발명에 따른 우돈용 사료>

본 발명에 따른 우돈용 사료(1)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하고, 상기 벼의 분쇄물로 이루어지고, 왕겨로 덮힌 알곡의 분쇄물이 팽화하여 다공 구조를 이루고, 상기 다공 구조를 이루는 팽화 알곡(2) 내에 상기 왕겨의 분쇄물인 섬유질편(3)이 혼재하는 구조를 가진다.

상세하게 설명하면, 상기 우돈용 사료(1)의 표면에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 다공 구조를 이루는 팽화 알곡(2) 내에 혼재하는 지극히 작은 상기 섬유질편(왕겨의 분쇄물)(3)의 일부가 불규칙하게 노출된다.

또한 내부에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 팽화 알곡(2) 내에 다공 구조를 형성하는 미소공(微小孔) 외에 다수의 공극(空隙)(4)이 형성되고, 또한 상기 팽화 알곡(2) 내에 상기 섬유질편(3)이 불규칙하게 혼재하고 있다.

상기 팽화 알곡(2)은 배유(endosperm)로부터 유래하는 백색 부분과, 왕겨나 쌀겨가 갈아서 으깨어짐에 의해 변색된 상기 왕겨 또는 쌀겨로부터 유래하는 갈색 부분이 얼룩덜룩하게 드러난다.

전술한 구조에 의해 밝혀진 바와 같이, 본 발명에 따른 우돈용 사료(1)는, 표면에 있어서 다공 구조의 팽화 알곡(2)에 의해 입에 넣었을 때의 식감을 좋게 하여, 소나 돼지의 기호성을 향상시킨다. 그리고, 왕겨의 분쇄편인 섬유질편(3)은 표면에 불규칙하게 노출되고, 또한 아주 조금 밖에 노출되지 않아, 입에 넣었을 때의 식감에 영향을 주지 않는다.

또한 내부에 있어서는, 다공 구조의 팽화 알곡(2) 내에 상기 다공 구조를 형성하는 미소공 외에 공극(4)을 형성하고, 상기 팽화 알곡(2) 내에 왕겨의 분쇄편인 섬유질편(3)을 혼재시키므로, 상기 섬유질편(3)의 딱딱함에 의해 식감이 손상되지는 않는다. 이 점에서도 소나 돼지의 기호성을 향상시킨다.

또한, 난소화성의 왕겨 유래의 섬유질편(3)이 소화성이 양호한 다공 구조의 팽화 알곡(2) 내에 혼재하고 있으므로, 상기 섬유질편(3)의 소화를 도와주며, 이에 따라 사료 전체의 소화성을 향상시킨다. 또한 상기 섬유질편(3)의 혼재에 의해 섬유성 사료로서의 효과도 기대할 수 있다.

또한 팽화 알곡(2)은 후술하는 바와 같이 가열 처리하여 형성되어 있으므로, 이 점에서도 소화성을 향상시킨다.

본 발명에 따른 우돈용 사료의 다른 예로서, 도 1, 도 2에 나타낸 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하는 팽화 알곡(2)을 해머 크러셔(hammer crusher) 등의 분쇄기에 투입하여 미세한 입상(粒狀)으로 만들어, 다른 곡물 사료, 예를 들면, 옥수수, 마일로, 대두 등을 원료로 하는 사료에 배합하여, 영양 밸런스를 조절한 우돈용 사료로 만든다.

바람직하게는, 상기 다른 곡물 사료로서 압편 옥수수나 분쇄 옥수수 등의 옥수수로부터 유래하는 사료를 사용하고, 특히 압편한 옥수수로 이루어지는 사료를 사용하여 영양 밸런스를 조절하고, 우돈용 사료로 만든다.

<본 발명에 따른 우돈용 사료의 제조 방법>

다음으로, 상기 본 발명에 따른 우돈용 사료의 제조 방법에 대하여 설명한다.

제조에 있어서는, 원료로 되는 왕겨가 붙은 벼를 이하에 나타낸 바와 같이 구성한 익스트루더를 사용하여 처리하여 본 발명에 따른 우돈용 사료를 제조한다.

<익스트루더>

본 발명에 있어서 사용하는 익스트루더(11)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 실린더(12)에 내삽(內揷)된 스크류 샤프트(13)를 구비하고, 상기 스크류 샤프트(13)는 복수 개의 분리 가능한 단위 스크류 샤프트(13') 사이에 원반형의 스팀 록킹(steam locking) 반(盤)(14)을 개장(介裝)하여 일체로 체결하여 이루어진다. 또한 스크류 샤프트(13)의 전단(前端)(도 3에 있어서 좌측단)에도 스팀 록킹 반(14)을 설치한다.

전술한 구성에 의해 사료의 원료로 되는 왕겨가 붙은 벼는 스크류 샤프트(13)에 의해 전방으로 반송되면서, 실린더(12)와 스크류 샤프트(13)의 사이의 좁은 간극에 의해 찌부러지고 분쇄됨에 따라, 즉 실린더(12)와 스크류 샤프트(13)의 사이의 좁은 간극에 의해 압축 반송됨에 따라, 자기 발열하여 원료 중의 유지분(油脂分) 또는 수분이 증기화하고, 이것에 의해 가열 처리가 행해지며, 이 때 증기는 단위 스크류 샤프트(13') 사이에 배치한 스팀 록킹 반(14) 및 스크류 샤프트(13)의 전단에 배치한 스팀 록킹 반(14)에 의해 이송 방향으로의 유출을 억제하고(각 스팀 록킹 반 사이에 증기를 비축하고), 이른바 스팀 록킹을 행하여 상기 가열 처리 효과를 높이도록 하고 있다.

또한 실린더(12)는 후단측(도 3에 있어서 우측단측)에 원료 투입구(15)를 구비하고, 상기 원료 투입구(15)보다 전단측에 수분 공급구(16)를 구비하고 있다. 그리고, 도 3 중의 실린더(12)의 상부에 복수 개 설치되어 있는 부호 "21"은 온도계이며, 상기 온도계(21)에 의해 각 스팀 록킹 반(14) 사이의 온도를 측정하고 확인할 수 있다.

또한 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 실린더(12)의 전단, 즉 출구측 단면에 회전 커터(18)가 부가된 통형 캡(17)을 대고 볼트에 의해 체결하여 실린더(12)의 출구를 폐색하여 비축실(19)을 구획하고, 또한 실린더(12)와 스크류 샤프트(13)의 사이의 간극을 그 출구에 있어서 상기 비축실(19) 내에 개구시킨다.

또한 도 4, 도 5에도 나타낸 바와 같이, 상기 통형 캡(17)의 전단 벽의 중심부에 원반형의 다이(20)를 설치하고, 상기 다이(20)에 동심원형으로 단수 또는 복수 개의 관통공(20a)을 형성한다. 상기 관통공(20a)은 후술하는 바와 같이, 압축 반송의 출구가 되고, 또한 그 직경의 크기를 조정함으로써 우돈용 사료(1)의 크기를 조정할 수 있는 것은 물론, 알곡 분쇄물의 팽화의 정도를 조정할 수 있다. 또한 상기 관통공(20a)의 개수나 직경의 크기를 조정함으로써 실린더(12) 내의 압력, 즉 실린더(12)와 스크류 샤프트(13)의 사이의 압력이나 비축실(19) 내의 압력도 조정할 수 있어, 적절한 압축 반송에 공헌한다.

또한 상기 다이(20)의 외면에 상기 회전 커터(18)가 가지는 파일럿 베어링(18b)을 받아들이는 받아들임 오목부(20b)를 형성하고, 상기 받아들임 오목부(20b)와 상기 파일럿 베어링(18b)을 미끄럼 끼워맞춤하고, 상기 회전 커터(18)가 상기 다이(20)의 외면에 면하여 회전하도록 구성한다. 그리고, 도 5 중의 부호 "18a"는 회전 커터(18)에 형성된 테이퍼 면이며, 후술하는 바와 같이 상기 팽화 알곡(2)의 절단에 기여한다.

<익스트루더에 의한 제조 공정>

전술한 바와 같이 구성된 익스트루더(11)에 의한 제조 공정에 대하여 설명한다.

먼저, 원료가 되는 왕겨가 붙은 벼를 원료 투입구(15)로부터 투입하여 실린더(12) 내에 넣고, 익스트루더(11)에 의한 처리를 개시한다. 후술하는 가열 처리에 있어서, 온도계(21)에 의해 각 스팀 록킹 반(14) 사이의 온도를 측정하고, 과가열이나 가열 불량의 경우에는 원료 투입량을 조절하여 적절한 가열 처리를 행하도록 한다. 과가열의 경우에는 원료 투입량을 줄이고, 가열 불량의 경우에는 원료 투입량을 증가시킨다.

또한 수분 공급구(16)로부터 수분을 안개형으로 만들어 실린더(12) 내에 공급한다. 이 공급하는 수분은 벼가 스크류 샤프트(13)에 의해 압축 반송될 때의 윤활제로서 기능할 뿐만 아니라, 압축 반송에 따른 발열에 의해 증기화되어 가열 처리를 보완한다. 이 수분의 공급량을 조정함으로써 팽화 알곡(2)의 건전한 팽화를 촉진할 수 있다. 그리고, 본 발명에 있어서는, 수분을 공급하지 않고, 원료인 벼 중의 수분·오일분의 증기만에 의해 가열 처리를 행하는 경우를 배제하지 않는다.

전술한 바와 같이 실린더(12) 내에 투입된 왕겨가 붙은 벼를 스크류 샤프트(13)에 의해 압축 반송하면서, 실린더(12)와 스크류 샤프트(13)의 사이의 좁은 간극에서 상기 벼에 포함되는 알곡과 왕겨를 함께 분쇄하여 상기 알곡의 분쇄물과 왕겨의 분쇄물을 혼련한다. 즉, 알곡과 왕겨를 함께 압궤함과 동시에 혼합하고 반죽한다.

상기 압축 반송에 따라, 상기 왕겨와 알곡의 분쇄물의 자기 발열과 상기 자기 발열에 의한 상기 알곡의 수분(공급된 수분을 포함함)·오일분의 증기화를 촉진한다. 상기 증기에 의해 상기 분쇄물은 가열 처리되고, 상기 증기를 각 스팀 록킹 반(14) 사이에서 스팀 록킹함으로써 더욱 효과적으로 가열 처리된다. 이 때 알곡의 분쇄물은 호화(糊化)되어 왕겨의 분쇄물을 에워싼다.

상기 알곡과 왕겨의 분쇄물은 스크류 샤프트(13)의 전단에 가까워짐에 따라 서서히 압력과 온도가 높아진 상태로 압축 반송되고, 스크류 샤프트(13)의 전단에 설치된 최종단(最終段)의 스팀 록킹 반(14)을 통과하여 비축실(19) 내로 밀려나온다.

본 발명에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 인접하는 한 쌍의 스팀 록킹 반(14) 사이에 협지되는 공간의 온도를 각각 측정하는 3개의 온도계(21)에 의해 적절한 가열이 행해지고 있는 것을 확인한다. 구체적으로는, 후단 측의 공간의 온도가 25∼100 ℃, 한가운데의 공간의 온도가 120∼130 ℃, 전단 측의 공간의 온도가 150∼170 ℃인지의 여부를 확인하고, 전술한 범위 밖의 온도가 측정될 경우에는 원료 투입량을 조정하여 적절한 온도로 만든다. 그리고, 스팀 록킹 반(14)의 개수는 도 3에 나타내는 개수로 한정되는 것은 아니다.

이렇게 하여 가열 처리된 상기 알곡과 왕겨의 분쇄물은 실린더(12) 및 스크류 샤프트(13)의 출구로부터 비축실(19)에 모인다. 상기 비축실(19) 내는 실린더(12)와 스크류 샤프트(13)의 사이의 좁은 간극보다 감압하에 있으며, 상기 비축실(19) 내로 밀려나온 상기 분쇄물은 감압에 의해 예비적으로 팽화한다.

상기 비축실(19)을 채운 분쇄물은 상기 스크류 샤프트(13)의 압출력에 의해 후속의 분쇄물을 통하여 통형 캡(17)의 전단 벽에 설치된 다이(20)로 가압되고, 상기 다이(20)의 관통공(20a)을 통해서 바깥쪽(상기 다이(20)의 외면측)으로 배출되어, 압축(압력)으로부터 완전하게 개방된다.

즉, 상기 압축 반송의 출구인 관통공(20a)에서 상기 분쇄물의 압축을 개방하여 상기 알곡 분쇄물의 팽화를 촉진하여 상기 왕겨 분쇄물인 섬유질편(3)이 내부에 혼재된 팽화 알곡(2)을 형성하고, 상기 팽화 알곡(2) 중의 증기의 방출에 의해 상기 팽화 알곡(2)을 다공 구조로 만든다.

이렇게 하여 상기 관통공(20a)에서 압축을 개방한 상기 팽화 알곡(2)을 형성한 직후에, 상기 다이(20)의 외면에 면하여 회전하는 회전 커터(18)에 의해 상기 팽화 알곡(2)을 원하는 크기로 절단한다. 이 때는 회전 커터(18)에 형성되어 있는 테이퍼 면(18a)에 의해 상기 팽화 알곡(2)을 적절하게 절단한다.

전술한 바와 같이 팽화 알곡(2)을 형성한 직후에 절단함으로써, 상기 팽화 알곡(2)의 팽화 정도를 균등하게 할 수 있다. 또한 상기 다이(20)의 관통공(20a)의 직경을 변경함으로써 제조되는 팽화 알곡(2)의 크기를 조절할 수 있다. 그리고, 상기 팽화 알곡(2)은 최대 폭 15∼35 mm 정도의 괴상(塊狀)으로 형성하는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 적절하게 상기 관통공(20a)의 직경을 조절하여 원하는 크기의 상기 팽화 알곡(2)을 형성할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 제조 방법에 의하면, 다공 구조를 이루는 팽화 알곡(2) 내에 왕겨의 분쇄물인 섬유질편(3)을 혼재시킨 우돈용 사료(1)를 간단하게, 또한 적절하게 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 우돈용 사료의 다른 예로서 나타낸, 상기 팽화 알곡(2)을 다른 곡물 사료에 배합하여 이루어지는 우돈용 사료를 제조하는 경우에는, 상기 회전 커터(18)에 의해 절단되어 형성된 팽화 알곡(2)을 해머 크러셔 등의 분쇄기에 투입하여 분쇄하여, 거친 밀도로 가벼운 팽화 알곡(2)을 적절히 다른 곡물 사료에 배합한다.

1: 우돈용 사료, 2: 팽화 알곡, 3: 섬유질편, 4: 공극, 11: 익스트루더, 12: 실린더, 13: 스크류 샤프트, 13': 단위 스크류 샤프트, 14: 스팀 록킹 반, 15: 원료 투입구, 16: 수분 공급구, 17: 통형 캡, 18: 회전 커터, 18a: 회전 커터의 테이퍼 면, 18b: 파일럿 베어링, 19: 비축실, 20: 다이, 20 a: 관통공, 20b: 받아들임 요부, 21: 온도계

Claims (6)

1. 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하고, 상기 벼의 분쇄물로 이루어지고, 왕겨로 덮힌 알곡의 분쇄물이 팽화(膨化)하여 다공(多孔) 구조를 이루고, 상기 다공 구조를 이루는 팽화 알곡 내에 상기 왕겨의 분쇄물인 섬유질편(纖維質片)이 혼재하는 구조를 포함하는 우돈용(牛豚用) 사료.
2. 제1항에 있어서,
   상기 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하는 팽화 알곡을 다른 곡물 사료에 배합하여 이루어지는, 우돈용 사료.
3. 제2항에 있어서,
   상기 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하는 팽화 알곡과 옥수수로부터 유래하는 사료를 함유하는, 우돈용 사료.
4. 제3항에 있어서,
   상기 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하는 팽화 알곡과 압편(壓片) 옥수수를 함유하는, 우돈용 사료.
5. 하기 A 내지 하기 D를 포함하는 우돈용 사료의 제조 방법:
   A: 왕겨가 붙은 벼를 원료로 하고,
   B: 익스트루더(extruder)에 의해 상기 왕겨가 붙은 벼를 압축 반송하면서 상기 벼의 알곡과 왕겨를 함께 분쇄하고 혼련하고,
   C: 상기 압축 반송에 따라 상기 분쇄물의 자기 발열과 상기 자기 발열에 의한 상기 벼의 알곡의 수분의 증기화를 촉진하고,
   D: 상기 압축 반송의 출구에서 상기 분쇄물의 압축을 개방하여 상기 알곡분쇄물의 팽화를 촉진하고 상기 왕겨 분쇄물인 섬유질편이 내부에 혼재한 팽화 알곡을 형성하고, 또한 상기 팽화 알곡 중의 증기의 방출에 의해 상기 팽화 알곡을 다공 구조로 함.
6. 제5항에 있어서,
   상기 압축 반송의 출구에서 압축을 개방하고 상기 팽화 알곡을 형성한 직후에 상기 출구의 외면에 면하여 회전하는 회전 커터에 의해 상기 팽화 알곡을 원하는 크기로 절단하는, 우돈용 사료의 제조 방법.

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