KR20150101825A - 가축 보조사료 조성물 및 그의 블록 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조성물 총 100 중량부를 기준으로 소금 10 내지 80 중량부, 고령토 20 내지 90 중량부 및 한약재 0.1 내지 1.0 중량부를 포함하는 가축 보조사료 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 고령토를 볼밀에서 분쇄하는 단계; 성형성을 좋게 하기 위해서 분쇄된 고령토 분말을 분무 건조하는 단계; 상기 얻어진 고령토에 소금을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 상기 고령토 및 소금의 혼합물에 물 및 두충액을 혼합하여 고령토-소금-물의 혼합물을 얻는 단계; 상기 고령토-소금-물의 혼합물에 고즙(MgCl₂·6H₂O) 분말, MgO 분말, 덱스트린 및 물로 이루어진 바인더를 혼합하는 단계; 상기 단계 5)에서 얻어진 혼합물을 15 내지 25 ℃에서 2 내지 12 시간 동안 숙성하는 단계; 고압성형기를 이용하여 성형하는 단계; 성형 후 상온에서 24 내지 36 시간, 그리고 100 내지 200℃에서 24 내지 48 시간 동안 건조하여 함수분을 제거하는 단계를 포함하는 가축 보조사료 조성물의 블록 제조방법에 관한 것이다.

Description

가축 보조사료 조성물 및 그의 블록 제조방법{Composition for Secondary Feed of Livestock and Method for Preparing the Same as a Block Type}

본 발명은 소금, 고령토 그리고 한약재를 포함하는 가축의 보조사료 조성물 및 이 조성물을 취성이 낮은 블록 형태로 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 미네랄 성분을 함유하고 블록의 지속적인 사용을 위해 필수적인 강도를 유지하는 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가축 보조사료 조성물은 블록 형태로 제조된다. 종래의 미네랄블록은 가축의 침과 습도에 의해서 강도가 급속도로 낮아져 부서지는 현상(취성)이 나타났으며 이는 미네랄블록의 수명과도 연관되어 문제가 된다.

특허 제 10-0344998 호에서는 천연 광물질을 이용한 사료 첨가제 및 그 제조방법에 대해서 기재하고 있는 데, 이 특허는 세리사이트, 황토 등을 고온 건조 후 미분쇄 공정을 거친 분말을 시판 배합사료에 1∼5% 첨가 혼합하여 급여하는 것에 관한 것이나 이러한 방법은 단순히 분쇄 후 혼합하여 급여하는 것으로서 분말 형태를 갖고 있어 장기간 적정량을 일정하게 급여할 수 없는 관리상의 문제점이 있다.

또한 특허 제 10-0645083 호에서는 황토 식생블록의 제조 방법에 대해서 기재하고 있는 데, 이 특허는 황토, 마사황토, 무기질 바인더를 적정 혼합하여 진동 압축 성형 및 증기 건조하는 제조 방법으로서 원료를 처리하는 데에 있어서 체계적인 공정이 부족하여 제품의 생산성 및 재현성의 문제를 일으킬 수 있다. 본 발명과의 차이는 성형물질의 미립 공정 관리, 바인더 차이와 고압의 유압 성형 방법에 차이가 있다.

또한 특허 제 10-2006-0012055 호에서는 미생물 배양액을 첨가하여 제조한 생균제 첨가 황토 블록 및 그 제조방법에 관한 것으로 황토 원료를 성형하는 과정이 구체적으로 나타나 있지 않고, 성형 후의 자연 건조 상태의 블록 제품 물성에 대해서 규정되어 있지 않다.

축산에 소요되는 반추동물용 미네랄블록의 국내시장은 2009년 기준으로 720억원규모의 시장을 형성하고 있다. 반추동물이란 반추위를 가진 동물로서, 4∼5개의 방으로 나누어져있는 위를 가진 동물을 말한다. 예를 들어 여러 개의 위를 가진 소과, 낙타, 사슴, 기린과가 이에 해당한다. 가축이 주 사료에서 섭취하지 못한 미량원소를 보조사료로 급여함으로써 결핍현상으로 인한 질병예방에 효과가 있다. 이러한 방법으로는 주사제형이 있으나 고가이기 때문에 일반적으로 광물질이 많이 함유된 미네랄블록을 사용한다.

이러한 미네랄블록의 성분을 설계함에 있어서 다음과 같은 권장사항이 있다. 주요 광물질의 급여 권장사항은 칼슘, 인, 마그네슘, 칼륨, 소금, 황은 각각 총 급여사료의 0.4, 0.3, 0.1, 0.5, 0.3, 0.15%가 적당한 것으로 보고된 바 있다. 또한 구리, 철, 망간, 아연, 코발트, 요오드의 경우에는 10, 30, 30, 30, 0.1, 0.2ppm 정도로 급여되어야 한다.

미네랄블록의 조성과 제조공정을 설계함에 있어서 반추동물의 식욕을 증진시키기 위한 소금 함유량과, 양질의 미네랄 원소 함유량을 충족해야 한다. 이러한 점을 고려하여 개발된 제품들이 있지만, 미네랄블록을 지속적으로 사용함에 따라 블록이 취성(부서지는 현상)을 제어하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명자들은 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 연구를 거듭한 결과, 특정 공정을 통해 미네랄 성분 요구량을 충족하며, 질병 예방 효과가 우수하고 또한 지속적으로 미네랄 블록을 사용할 수 있는 가축 보조사료 조성물 및 그를 블록 형태로 제조하는 방법을 알아냈다.

본 발명에서는 풍부한 광물질이 포함된 미네랄블록의 적정 강도가 유지되지 않는 이유를 미네랄블록을 만드는 공정에 있다고 판단하였으며 앞선 요구사항들을 만족하는 동시에 미네랄블록의 지속성을 확보하기 위하여 미네랄블록 제조 공정을 새롭게 디자인하고자 하였다. 또한 공정을 체계적으로 수치화함으로서 생산성 및 재현성을 안정적으로 확보하고자 하였다.

본 발명의 목적은 소금, 고령토 및 한약재를 포함하는 가축 보조사료 조성물과 이 조성물을 쉽게 부서지지 않고 지속성이 확보된 블록을 제조는 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따라 소금, 고령토 및 한약재를 포함하는 블록 형태의 가축 보조사료 조성물을 급여함으로써 가축사료의 효율을 높이고 가축의 장내 유용 미네랄을 증가시켜 장내 유해가스를 감소시키고 정장작용과 면역증강 효과를 주며 가축의 질병을 예방함으로써 항생제를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 육질 또한 향상되는 뛰어난 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 블록 형태의 가축 보조사료 조성물의 제조 공정도이다.
도 2는 두충 잎과 껍질의 사진이다.

본 발명은 조성물 총 100 중량부를 기준으로 다음 성분을 포함하는 가축 보조사료 조성물을 제공한다:

- 소금 10 내지 80 중량부,

- 고령토 20 내지 90 중량부, 및

- 한약재 0.1 내지 1.0 중량부.

또한 본 발명은 가축 보조사료 조성물을 취성이 낮은 블록의 제조 공정을 제공하며그 방법은 다음 단계를 포함한다:

1) 고령토를 볼밀에서 분쇄하는 단계;

2) 성형성을 좋게 하기 위해서 분쇄된 고령토 분말을 분무 건조하는 단계;

3) 상기 얻어진 고령토에 소금을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계;

4) 상기 고령토 및 소금의 혼합물에 물 및 두충액을 혼합하여 고령토-소금-물의 혼합물을 얻는 단계;

5) 상기 고령토-소금-물의 혼합물에 고즙(MgCl₂·6H₂O) 분말, MgO 분말, 덱스트린 및 물로 이루어진 바인더를 혼합하는 단계;

6) 상기 단계 5)에서 얻어진 혼합물을 15 내지 25 ℃에서 2 내지 12 시간 동안 숙성하는 단계;

7) 고압성형기를 이용하여 성형하는 단계;

8) 성형 후 상온에서 24 내지 36 시간, 그리고 100 내지 200℃에서 24 내지 48 시간 동안 건조하여 함수분을 제거하는 단계.

본 발명에서는 소금으로서 정제염과 천연 소금을 모두 사용할 수 있다. 정제염은 천연소금에 비해 미네랄이 적게 들어있지만 정제염의 부족 미네랄을 고령토에서 보충할 수 있다. 반추 가축에 있어서 소금의 주요기능은 삼투압 유지, 산염기평형, 체액균형, 근육수축, 신경전달, 아미노산 및 칼륨 흡수에 관여하며, 식욕을 증진시켜 신진대사를 활발하게 한다.

본 발명에서 사용되는 소금의 양은 조성물 총 100 중량부를 기준으로 10 내지 80 중량부이다. 10 중량부 미만에서는 염분 부족 현상으로 사료의 미네랄 성분이 불충분해지며, 80 중량부를 초과하면 고령토의 양이 적어지므로 본 발명에서 의도하는 효과를 낼 수 없다.

본 발명에서 사용되는 고령토는 규산염 광물질로서 그 원료로는 일반적으로 제오라이트(Zeolite), 벤토나이트(Bentonite), 카올린(Kaoline)등이 있으며, 가축에 대한 급여효과는 장내 과잉수분을 흡수한 경우 연변(軟便)을 방지하고 사료의 장내 통과시간을 지연시켜 소화율을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 또한 가축의 평균체중, 사료 요구율을 향상시키고, 장내에 흡수되어 소화 흡수율을 도와 가축성장에 좋은 것으로 알려져 있다.

본 발명에서 사용되는 고령토를 “KS E 3808 : 2003”에 따라 분석한 결과 화학성분의 조성(중량%)은 SiO₂ 51.2; Al₂O₃ 30.2; Fe₂O₃ 2.00; CaO 7.50; MgO 0.76; TiO₂ 0.20; K₂O 0.57; Na₂O 1.76이었다.

또한 본 발명에서 사용되는 두충(학명: Eucommia ulmoides OLIVER)은 두충과에 속하는 낙엽교목으로 두충의 수피는 중국 한의학에서도 5대 약초 중에 하나라 할 만큼 귀중한 약재로 이용되고 있다(도 2 참조). 우리나라에서는 1930 년대부터 재배되고 있으며 두충 잎에는 배당체, 알클로이드(Alkloid), 펙틴(Pectin), 지질, 수지, 유기산, 당류 및 비타민C 등이 함유되어 있으며, 다양한 생리 활성물질이 함유되어 있어 혈압강하, 이뇨작용 및 항당뇨 활성, 콜레스테롤 저하, 비만 방지 및 숙취 방지 등의 효과가 있다. 현재까지 동물에 대한 연구로는 두충 잎 추출물의 급여로 흰쥐의 손상된 간 기능의 회복 효과와 혈청지질 개선 효과(전과 박, 2002), 혈중 HDL-콜레스테롤 증가, 총 콜레스테롤 감소 및 배변효과(김과 황, 1997) 등이 있는 것으로 보고되고 있다.

본 발명에서는 이러한 특성을 가진 두충용액을 미네랄블록에 첨가하여 약초특성을 추가하고자 하였다. 그러나 필요한 경우 기타 한약제를 혼합 사용할 수 있다. 두충액은 두충 나무로부터 직접 채취하거나 두충 나무나 잎을 분쇄하여 약간의 물을 넣고 압착하여 얻을 수 있다. 두충 농축액은 고령토와 소금의 혼합물 100 중량부에 대해 0.1 내지 1.0 중량부의 양으로 사용될 수 있다.

상기 단계 1)에서, 고령토는 볼밀에서 4 내지 15 시간 동안 14 내지 18 ㎛ 크기로 분쇄된다.

상기 단계 2)에서, 분쇄된 고령토 분말은 성형성을 좋게 하기 위해서 입자 크기가 약 200∼300㎛로 되도록 다시 분무 건조한다.

상기 단계 3)에서, 고령토와 소금의 혼합물의 비는 10∼70 ; 30∼90의 중량비로 한다.

상기 단계 4)에서, 고령토-소금 혼합물에 대해 물을 1:1∼1.4의 중량비로 첨가하여 함수율이 50∼70%로 되도록 한다.

본 발명에서 사용되는 바인더는, 조성물 총 중량 기준으로, 고즙 분말 2.0 내지 2.4%, MgO 분말 1.5 내지 4.0%, 물 0.5 내지 0.6% 로 이루어진다. 이러한 수치 범위는 본 발명에 따른 보조사료 블록을 제조하기 위한 최적의 조건이다. 이와 같은 바인더는 블록을 성형할 때 보조사료 조성물을 점착시키는 작용을 한다. 바인더는 고즙 수용액에 MgO 분말을 1:1 또는 1:2의 중량비로 혼합하여 4시간 동안 반응시킨 다음, 덱스트린을 위 혼합물에 대해 2:1의 중량비로 혼합한다.

바인더 성분 중 고즙은 간수라고도 하며 화학식 MgCl₂·6H₂O를 갖고, 첨가되는 또 다른 바인더 성분 중 MgO와 발열반응을 일으켜 점성을 높게 하는 성질을 갖는다.

상기 단계 5)에서 얻어진 혼합물은 성형기에 달라붙는 성질을 없애기 위해서 15 내지 25 ℃에서 2 내지 12 시간 동안 숙성시킨다.

상기 단계 7)에서, 고압 성형기를 사용하여 블록을 성형할 때 블록의 압축강도가 220∼300kg/㎠ 로 될 때까지 압축하여야 한다.

상기 단계 8)의 조건에서 건조하면 함수율이 1% 정도로 된다. 이러한 함수율을 유지해야 블록의 지속성을 확보할 수 있다.

입도 200∼300㎛의 소금 입자를 고령토 분말 및 한약재를 혼합하여, 압축강도 220∼300kg/㎠ 정도의 물성이 나올 수 있도록 고압성형기(일축성형기, 등방성형기 등)를 이용하여 건식으로 성형한다. 이때 블록제품의 강도를 유지하기 위해서 고즙, 천연 마그네시아(MgO), 덱스트린 및 물을 바인더로 사용한다. 성형 후 상온에서 24시간 건조하고 120℃이하에서 24시간 이상 건조하여 함수분을 제거하고 바인더가 반응할 수 있는 시간과 온도를 유지한다. 이때의 바람직한 시간과 온도는 각각 24 내지 48 시간 및 100 내지 200 ℃이다.

건조로에서 배출된 제품은 비닐로 포장하여 외기와의 접촉을 차단한다. 블록의 크기는 사람이 취급하기 용이하게 하기 위하여 1개당 10kg 이하로 하고, 치수는 190 x 190 x 150mm 이며, 중앙에 직경 40㎜ 원통형 홀을 형성하였다.

블록성형의 성형성을 향상시키기 위하여 원료로 쓰이는 고령토를 습식분쇄한 후 분무 건조기를 활용하여 고령토 미분을 과립(Granule) 형태로 제조하였다. 공기 중의 높은 습도와 가축의 침과 수분에 견딜 수 있는 블록의 강도와 점착성을 유지하기 위해 덱스트린을 사용하였으며, 최종적으로 고즙과 천연 마그네시아 반응(Sorel Cement: 기경성 시멘트 반응)을 이용하여 바인더로 활용하였다.

본 발명에서 이용한 소금의 평균 입자크기는 최적의 성형 조건을 위해서 약 200∼300㎛ 크기를 가지는 것으로 조정하였다. 고령토 혼합물의 과립의 크기는 약 200∼300㎛으로 조절하였다. 한약재인 두충액은 한약 재료인 두충에서 추출한 것으로서 농도는 8∼12 brix로 조정하였다.

본 발명은 다음 실시예를 통해서 더욱 상세히 설명된다. 그러나 실시예가 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

고령토 800g을 볼밀에서 10 시간 동안 분쇄하여 입자 크기 15 마이크로미터의 고령토 분말을 얻은 다음, 성형성을 좋게 하기 위해서 분무 건조하여 200∼300㎛ 크기를 갖는 과립 상태의 분말로 만들었다. 이 고령토 분말에 소금 200g을 첨가하고 다시 물 500 g과 두충액 10g을 넣었다.

이 혼합물을 제조하는 공정과 별도로, 고즙(MgCl₂·6H₂O) 30g, 마그네시아(MgO) 20 g 및 물 15g을 넣고 4 시간 동안 반응시킨 다음, 덱스트린 33g을 혼합하여 바인더를 제조하였다.

이러한 바인더를 상기 고령토-소금-물-두충액의 혼합물에 첨가한 다음, 25 ℃에서 10 시간 동안 숙성하였다. 블록의 압축강도가 220∼300kg/㎠ 로 될 때까지, 상기에서 얻어진 혼합물을 압축성형하였다. 성형 후 상온에서 24 시간 동안 120℃에서 24 시간 동안 건조하여 수분을 제거하였다. 얻어진 블록 제품을 비닐로 포장하여 외기와의 접촉을 차단하였다.

실시예 2

마그네시아(MgO) 20g 대신에 40g을 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1의 방법과 동일하게 실시하여 블록 제품을 제조하였다.

실험 1 (해리 실험)

본 발명에 따라 실시예 1 및 2에서 얻어진 보조사료 조성물 블록에 대해 기공율, 흡수율, 겉보기 비중, 부피비중 및 압축강도를 측정하였으며, 또한 블록의 해리 실험을 하기 위해 블록을 물에 10일 동안 담가 놓은 후 회수율과 부서지는 현상을 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 마그네시아를 배로 첨가한 실시예 2의 블록이 회수율이 10% 정도 높았으며, 회수율은 약 70%이었다. 부서지는 현상은 관찰되지 않았다. 실시예 2의 블록에서 표면의 균열이 발생되었으나 전체적인 모양은 유지하고 있었다.

실험 2 (해리성 실험 후 물성 시험)

해리성 시험 완료 후 표면을 제거하고 해교 시험을 한 후에 기공, 흡수, 비중 및 압축 강도를 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타냈다. 전반적인 물성은 하향 변화되었으며 압축강도는 약 50% 정도의 감소 변화를 나타내었다. 그럼에도 불구하고, 미네랄블록으로서 사용가능한 압축강도와 기타 물성이 유지되는 것을 확인 할 수 있다.

물성	실시예 1	해교시험 후	실시예 2	해교시험 후
기공율(%)	9.38	9.43	9.46	10.41
흡수율(%)	4.66	4.70	4.69	5.25
겉보기 비중	2.22	2.22	2.23	2.21
부피 비중	2.01	2.01	2.02	1.98
압축강도	279	158	273	119

Claims (7)

1. 조성물 총 100 중량부를 기준으로 다음 성분을 포함하는 가축 보조사료 조성물:
   - 소금 10 내지 80 중량부,
   - 고령토 20 내지 90 중량부, 및
   - 한약재 0.1 내지 1.0 중량부.
2. 제 1항에 있어서, 소금이 정제염 또는 천연 소금이고, 한약재가 두충 나무로부터 추출된 두충액인 것을 특징으로 하는 가축 보조사료 조성물.
3. 다음 단계를 포함하는 가축 보조사료 조성물의 블록 제조방법:
   1) 고령토를 볼밀에서 분쇄하는 단계;
   2) 성형성을 좋게 하기 위해서 분쇄된 고령토 분말을 분무 건조하는 단계;
   3) 상기 얻어진 고령토에 소금을 혼합하여 혼합물을 얻는 단계;
   4) 상기 고령토 및 소금의 혼합물에 물 및 두충액을 혼합하여 고령토-소금-물의 혼합물을 얻는 단계;
   5) 상기 고령토-소금-물의 혼합물에 고즙(MgCl₂·6H₂O) 분말, MgO 분말, 덱스트린 및 물로 이루어진 바인더를 혼합하는 단계;
   6) 상기 단계 5)에서 얻어진 혼합물을 15 내지 25 ℃에서 2 내지 12 시간 동안 숙성하는 단계;
   7) 고압성형기를 이용하여 성형하는 단계;
   8) 성형 후 상온에서 24 내지 36 시간, 그리고 100 내지 200℃에서 24 내지 48 시간 동안 건조하여 함수분을 제거하는 단계.
4. 제 3항에 있어서, 단계 1)에서, 고령토가 4 내지 15 시간 동안 14 내지 18 ㎛ 크기로 분쇄되고; 단계 2)에서, 분쇄된 고령토 분말이 입자 크기 200∼300㎛를 갖도록 분무 건조되고; 단계 3)에서, 고령토와 소금의 혼합물의 비가 10∼70 ; 30∼90의 중량비이며; 단계 4)에서, 고령토-소금 혼합물에 대해 물의 중량비가 1:1∼1.4이고, 함수율이 50∼70%이며, 두충액의 농도가 8∼12 brix인 것을 특징으로 하는 가축 보조사료 조성물의 블록 제조방법.
5. 제 3항에 있어서, 바인더가 조성물 총 중량 기준으로, 고즙 분말 2.0 내지 2.4%, MgO 분말 1.5 내지 4.0%, 물 0.5 내지 0.6%를 포함하고, 고즙 수용액에 MgO 분말을 1:1 또는 1:2의 중량비로 혼합하여 4시간 동안 반응시킨 다음, 덱스트린을 고령토-소금-물의 혼합물에 대해 2:1의 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 가축 보조사료 조성물의 블록 제조방법.
6. 제 3항에 있어서, 단계 5)에서 얻어진 혼합물이 15 내지 25 ℃에서 2 내지 12 시간 동안 숙성되고; 단계 7)에서 블록의 압축강도가 220∼300kg/㎠ 로 될 때까지 건식으로 성형되며; 단계 8)의 조건에서 함수율이 약 1% 로 되도록 블록이 건조되는 것을 특징으로 하는 가축 보조사료 조성물의 블록 제조방법.
7. 제 3항에 있어서, 소금 입자의 입도가 200∼300㎛이며, 단계 8)에서 바인더가 반응할 수 있는 시간과 온도가 각각 24 내지 48 시간 및 100 내지 200 ℃인 것을 특징으로 하는 가축 보조사료 조성물의 블록 제조방법.
   

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