KR20180009535A - 발효 사료 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 별도의 발효균을 투입하지 않고 사료를 저온으로 자연 발효시켜, 발효가 천천히 진행되어 사료의 사용 기간이 증가하는 발효 사료 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명은 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 포함하여 구성되는 발효 사료를 제조하는 방법에 있어서, (A) 상기 섬유질재를 숙성시키는 단계와; (B) 상기 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 혼합시켜 혼합 재료를 생성하는 단계와; (C) 상기 제(B)단계의 혼합 재료를 밀봉부재를 이용하여 밀봉 처리하는 단계와; (D) 밀봉된 상기 혼합 재료를 저온 발효시키는 단계를 포함하여 수행되며, 축산농가에서 발효 사료의 대량 구입이 가능해 유통비가 감소하는 효과가 있다.

Description

발효 사료 제조 장치 및 방법 { DEVICE AND METHOD FOR FEED MANUFACTURE USING FOWLS PRODUCTS }
본 발명은 단백질재, 섬유질재 및 당분재를 사용하여 제조하는 발효 사료 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 별도의 발효균을 투입하지 않고 사료를 저온으로 자연 발효시켜, 발효가 천천히 진행되어 사료의 사용 기간이 증가하는 발효 사료 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 소나 돼지 같은 가축의 사육을 위해서 각종 영양성분이 균형있게 함유되도록 배합 제조된 사료를 가축에게 공급한다.
여기서, 가축에게 공급되는 사료는 영양가나 주성분에 따라 조사료, 단백질사료, 지방질사료, 섬유질사료 등으로 분류할 수 있고, 가공·제조방법에 따라 배합사료나 발효사료 등으로 분류할 수 있다.
그리고 네 개의 위를 가지고 있어 되새김질을 하는 반추동물은 조사료와 농후사료를 영양소 요구량에 맞도록 적절한 비율로 배합하여 공급해야 하므로, 주로, 볏짚, 배합사료, 발효사료를 포함하여 구성되는 TMR(Total Mixed Ration) 사료를 제조하여 공급하는 추세이다.
또한, 상기 TMR 사료를 구성하는 발효사료를 제조함에 있어, 반추동물의 소화 효율을 향상시키기 위하여 사용되는 재료와 재료들의 조합 비율에 대해 지속적인 연구가 이루어지고 있다.
일 예로, 종래기술 대한민국 등록특허 제10-1296837호에는 감귤박과 건초 당밀 등을 이용한 것에 맥주부산물을 교반하여 숙성함으로써 감귤박이 가진 약리적 특성과 맥주부산물에 있는 맥피의 섬유소 및 폐맥주효모 속에 있는 살아있는 효모와 알코올 성분을 재활용하여 사료를 제조하는 방법에 대한 기술이 개시된 바 있다.
그러나 종래기술에서 적용되는 효모투입발효법은 발효에 소요되는 시간이 단기화되는 장점이 있으나, 일정 기간이 지나면 아세트산 발효가 일어나 사료의 PH가 급속히 낮아져 사료로 사용하기에 부적합해지는 단점이 있다. 즉, 종래 기술에 의한 발효사료는 보존기간이 짧은 문제점이 있다.
따라서, 축산농가에서 발효 사료를 소량으로 자주 구입해야 하므로 유통비가 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 의한 발효 사료의 발효 공정상에 단백질이 발효되며 생성되는 암모니아성 질소로 인해 악취가 발생하고, 이로 인해 작업 환경이 악화되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1296837호
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 별도의 효모를 투입하지 않고 사료를 저온으로 자연 발효시켜, 발효가 천천히 진행되어 사료의 사용 기간이 증가하는 발효 사료 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
아울러, 본 발명은 축산농가에서 발효 사료의 대량 구입이 가능해 유통비가 감소하는 발효 사료 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 단백질이 발효되며 생성되는 암모니아성 질소를 아몬드 속껍질을 사용하여 감소시키므로, 발효 공정을 수행함에 있어 발생되는 악취를 방지할 수 있는 발효 사료 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
그리고 본 발명은 섬유질, 식물성 단백질, 지방 함량이 높으면서도 경제성이 높은 아몬드 속껍질을 사용하여 반추동물에 필요한 영양분을 제공하는 발효 사료 제조 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 포함하여 구성되는 발효 사료를 제조하는 방법에 있어서, (A) 상기 섬유질재를 숙성시키는 단계와; (B) 상기 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 혼합시켜 혼합 재료를 생성하는 단계와; (C) 상기 제(B)단계의 혼합 재료를 밀봉부재를 이용하여 밀봉 처리하는 단계와; (D) 밀봉된 상기 혼합 재료를 저온 발효시키는 단계를 포함하여 수행된다.
그리고 상기 발효는, 자연발효법에 의한 젖산 발효일 수 있다.
또한, 상기 제(B)단계의 단백질재는, 원재료 가공을 위한 입도로 분쇄되어, 60℃ 이상의 온도에서 저온 살균되고, 습윤 처리되어 혼합될 수 있다.
이때, 상기 단백질재의 습윤 처리는, 함수율이 40% 내지 80%가 되도록 수분을 첨가하는 것일 수 있다.
한편, 상기 제(C)단계의 밀봉 처리 공정 시간은, 상기 혼합 재료의 밀봉 후 온도가 40℃ 이상으로 유지되도록 제한될 수 있다.
그리고 상기 제(D)단계의 발효는, 0℃ 내지 25℃의 온도가 유지되는 저온 발효일 수 있다.
한편, 상기 제(B)단계의 단백질재는, 맥주박일 수 있다.
그리고 상기 제(A)단계의 섬유질재는, 원재료 가공을 위한 입도로 분쇄된 아몬드 속껍질일 수 있다.
또한, 상기 제(B)단계의 당분재는, 당밀 및 맥아분의 혼합재일 수 있다.
그리고 상기 제(B)단계의 상기 혼합 재료는, 맥주박 78 내지 97 중량%, 아몬드 속껍질 5 내지 15 중량%, 당밀 2 내지 4 중량% 및 맥아분 1 내지 3 중량%의 비율로 혼합될 수 있다.
한편, 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 포함하여 구성되는 발효 사료를 제조하는 장치에 있어서, 상기 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 혼합시켜 혼합 재료를 생성하는 혼합장치와; 상기 혼합장치로부터 혼합 재료를 전달받아, 상기 혼합 재료의 투입과 배출이 이루어지도록 양단에 투입구와 배출구가 형성되고, 상기 배출구의 하부에 밀봉부재를 구비하여 상기 혼합 재료를 밀봉하는 밀봉장치와; 상기 밀봉장치로부터 밀봉된 혼합 재료를 자연 발효시키도록 저온 발효 조건을 제공하는 발효숙성부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 발효는, 자연발효법에 의한 젖산 발효일 수 있다.
그리고 상기 단백질재는, 원재료 가공을 위한 입도로 분쇄되어, 60℃ 이상의 온도에서 저온 살균되고, 습윤 상태로 처리되어 혼합될 수 있다.
또한, 상기 단백질재의 습윤 처리는, 함수율이 40% 내지 80%가 되도록 수분을 첨가하는 것일 수 있다.
한편, 상기 밀봉장치의 밀봉 처리 공정 시간은, 상기 혼합 재료의 밀봉 후 온도가 40℃ 이상으로 유지되도록 제한될 수 있다.
그리고 상기 발효숙성부는, 상기 밀봉된 혼합 재료가 0℃ 내지 25℃의 온도를 유지하도록 할 수 있다.
한편, 상기 단백질재는, 맥주박일 수 있다.
그리고 상기 섬유질재는, 원재료 가공을 위한 입도로 분쇄된 아몬드 속껍질일 수 있다.
또한, 상기 당분재는, 당밀 및 맥아분의 혼합재일 수 있다.
한편, 상기 혼합장치는, 맥주박 78 내지 97 중량%, 아몬드 속껍질 5 내지 15 중량%, 당밀 2 내지 4 중량% 및 맥아분 1 내지 3 중량%의 비율로 혼합시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 섬유질재의 숙성을 위해 통기 및 숙성 조건을 제공하는 저장고와; 상기 단백질재 또는 섬유질재를 원재료 가공을 위한 입도로 분쇄하는 분쇄장치와; 상기 분쇄장치로부터 분쇄된 단백질재 또는 섬유질재를 상기 혼합장치로 이송하기 위한 이송장치와; 상기 혼합장치로부터 혼합된 상기 혼합 재료를 상기 밀봉장치로 전달하기 위한 전달장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 발효 사료 제조 장치 및 방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
즉, 본 발명은 별도의 효모를 투입하지 않고 사료를 저온으로 자연 발효시켜, 발효가 천천히 진행되어 사료의 사용 기간이 증가하는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 축산농가에서 발효 사료의 대량 구입이 가능해 유통비가 감소하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단백질이 발효되며 생성되는 암모니아성 질소를 아몬드 속껍질을 사용하여 감소시키므로, 발효 공정을 수행함에 있어 발생되는 악취를 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명은 섬유질, 식물성 단백질, 지방 함량이 높으면서도 경제성이 높은 아몬드 속껍질을 사용하여 반추동물에 필요한 영양분을 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사료가 발효됨에 따라 향미가 첨가되고 식감이 향상되어, 사료의 기호성을 증진시키는 효과가 있다.
도 1은 알코올 발효의 반응 과정을 도시한 예시도.
도 2는 포도당의 발효 과정을 도시한 예시도.
도 3은 젖산 발효의 반응 과정을 도시한 예시도.
도 4는 알코올 발효를 수행함에 있어 발효 온도가 알코올 함량에 미치는 영향을 도시한 그래프.
도 5는 축산 부산물 상의 아몬드내피 살포에 대한 악취 물질 농도 변화를 나타낸 표.
도 6은 축산 부산물 상의 살포물에 따른 악취 물질 농도 변화를 나타낸 표.
도 7은 아몬드의 구조를 도시한 촬상도.
도 8은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 발효 사료 제조 장치의 구성을 도시한 구성도.
도 9는 본 발명에 의한 발효 사료 제조 방법을 도시한 흐름도.
도 10은 본 발명에 의한 분쇄된 맥주박을 도시한 촬상도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 발효 사료 제조 장치 및 방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 발효 사료 제조 장치 및 방법을 설명하기에 앞서, 발효에 대해 설명하기로 한다.
상기 발효란 곰팡이·세균·효모 등 미생물의 작용에 의해 유기물이 분해되어 새로운 성분을 합성하는 현상을 말하며, 상기 발효가 일어나려면 발효에 필요한 균주와 상기 균의 먹이, 온도, 습도 및 산도 등의 조건이 맞아야 한다.
미생물의 종류, 제품의 재료에 따라 발효 제품의 종류는 다양해지며, 복잡한 반응의 결과로 원료에 함유되어 있지 않던 성분들이 생겨나면서 영양가·기호성·저장성이 향상된다.
구체적으로, 이러한 발효 제품은 소화에 필요한 시간을 감소시키고, 유익한 영양소의 흡수율을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 발효에 의해 생성된 유기산은 제품의 맛을 향상시키고 장내 미생물의 항상성을 유지하며 유해세균의 증식을 억제하는 정장작용을 하는 효과가 있다.
그리고 발효 제품을 만드는 방법은 균주의 투입 여부에 따라 효모투입발효법과 자연발효법으로 구분될 수 있다.
먼저, 상기 효모투입발효법은 발효에 필요한 상기 균주의 먹이, 온도, 습도, 산도 등의 조건을 충족시킨 후, 외부에서 균주인 효모를 투입시킨다.
여기서, 상기 효모는 크기 4~8μ 정도의 구형 또는 계란형의 단세포 미생물로 효소로서 당류를 발효시켜 알코올로 변화시키는 것으로, 상기 효모를 투입하여 발효시키면, 발효에 걸리는 시간을 감소시키는 효과가 있다.
한편, 자연발효법은 발효에 필요한 균주, 상기 균주의 먹이, 온도, 습도, 산도 등의 조건만을 충족시켜 저온에서 장시간 숙성시킨다. 이 경우, 오랜 시간 발효가 진행되면서 유산균 등 다양한 유익한 물질이 생산되고 당과 전분이 분해되기 때문에 소화율이 높아지는 효과가 있다.
한편, 상기 발효 제품은 균주의 종류에 따라 알코올 발효로 발효된 제품과 젖산 발효로 발효된 제품으로 구분될 수 있다.
먼저, 상기 알코올 발효는 상기 효모를 투입하여 발효시키는 방법으로, 상기 효모투입발효법의 대표적인 예이다.
그리고 상기 알코올 발효는 주정 발효라고도 하며, 미생물에 의한 탄수화물의 무산소적 발효의 일종으로, 당 또는 다당류에서 최종적으로 에탄올과 이산화탄소를 생성하는 것을 말한다.
이때, 반응식은 도 1에 도시된 바와 같이,
Figure pat00001
로 나타날 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 알코올 발효가 일어나 생성된 에탄올로 인하여 아세트산 발효가 일어날 수 있는데, 상기 아세트산 발효는 산소를 이용하기 때문에 산화 발효라고도 하며, 초산균이 산소를 이용하여 알코올 발효에서 생성되었던 에탄올을 아세트산으로 산화시키는 것을 말한다.
다음으로, 상기 젖산 발효는 상기 자연발효법의 대표적인 예로, 상기 젖산 발효는 락트산 발효·유산 발효라고도 하며, 당을 무산소적으로 분해하여 젖산을 생성하는 발효를 말한다.
구체적으로, 상기 젖산 발효는 산소가 없는 상태에서 젖산균이 포도당을 분해하여 젖산을 만드는 것을 말한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 포도당이 해당 작용을 거쳐 피루브산이 되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 피루브산은 NADH로부터 수소를 받아 젖산으로 환원되는데, 포도당 1분자가 피루브산 2분자로 될 때, 2분자의 ATP가 만들어진다.
이때, 반응식은 도 3에 도시된 바와 같이,
Figure pat00002
로 나타날 수 있다.
한편, 종래 발효 사료는 상기 효모투입발효법에 의해 생산된 사료로, 맥주박을 이용한 종래 발효 사료 역시 효모투입법에 의해 생산된다.
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 효모투입발효법(알코올 발효)은 30℃ 이상의 고온에서 발효가 일어나므로 고온 발효 과정을 거치게 된다.
또한, 상기 알코올 발효 방법을 이용한 발효 사료를 섭취한 반추동물의 반추위내에서 알코올 발효과정과 미생물의 단백질 대사에 의한 대사 중간산물의 생성에 의해 암모니아의 함량이 증가하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 자연발효법(젖산 발효)을 이용하여 발효 사료를 제조하는 장치 및 방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 발효 사료는 단백질재, 섬유질재 및 당분재를 포함하여 구성되고, 상기 단백질재는 맥주박으로 구성될 수 있고, 상기 섬유질재는 아몬드 속껍질로 구성될 수 있으며, 상기 당분재는 당밀 및 맥아분으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 단백질재는 반추동물에게 단백질 및 에너지를 공급하는 역할을 수행한다.
이때, 본 발명의 단백질재로 사용되는 맥주박은 주로 보리에서 전분과 당을 제거한 주류생산 부산물로, 단백질이 약 27%의 고함량으로 포함되어 재료 원가대비 다량의 단백질 및 에너지를 공급할 수 있다.
다음으로, 상기 섬유질재는 알려진 바와 같이, 반추동물의 반추 운동성을 향상시켜, 소화 기능을 개선하는 역할을 한다.
반추 동물은 풀을 주식으로 하여 반추 운동력이 매우 큰 동물이나, 최근 단백질 위주의 배합사료 섭취로 인하여 반추 운동력이 저하되어 본래의 기능에 이상이 발생되는 바, 이를 방지하기 위하여 배합 사료에 섬유질재를 첨가하게 되는 것이다.
이때, 본 발명에 섬유질재로 적용되는 아몬드 속껍질은 원가 비용 대비 고함량의 섬유질을 포함하고 있다.
구체적으로, 상기 아몬드 속껍질은 아몬드 열매의 내피를 말하는 것으로, 구체적으로, 상기 아몬드 열매는 도 5에 도시된 바와 같이, 딱딱한 아몬드 겉껍질과 부드러운 아몬드 속껍질이 감싸는 아몬드로 구성된다.
여기서, 상기 아몬드 겉껍질은 사료로 사용하기에 딱딱하여 부적합하고, 상기 아몬드는 식물성 단백질 및 지방 함량이 높지만 식용으로 사용되기 때문에 사료용으로 경제성이 낮으므로, 본 발명에서는 식용으로 사용되지 않으며 섬유질의 함량이 높고 식물성 단백질과 지방 함량이 높은 상기 아몬드 속껍질을 발효 사료의 재료로 사용한다.
또한, 아몬드 속껍질은 단백질 발효 과정에서 발생되는 악취를 제거하는 기능도 함께 수행하게 된다.
즉, 상기 단백질은 발효 과정에서 아미노산, 암모니아 순으로 분해가 되는데, 여기서, 상기 암모니아는 악취 발생의 원인이 된다.
이에 따라, 암모니아성 질소와의 결합률이 높은 아몬드 속껍질을 사용하여 악취를 방지할 수 있다.
여기서, 상기 아몬드 속껍질이 상기 암모니아성 질소와의 결합률이 높다는 것은, 도 5에 도시된 축산 부산물 상의 아몬드내피 살포에 대한 악취 물질 농도 변화를 나타낸 표에서 확인할 수 있다.
도 5에 도시된 표에서는 상기 축산 부산물에 아몬드내피를 살포하면, 상기 아몬드내피를 살포하지 않았을 때보다 페놀류 40%, 인돌류 40%, 이성체지방산 10% 및 암모니아성 질소 33%가 감소한 결과를 확인할 수 있다.
또한, 상기 아몬드 속껍질이 다른 악취 방지 물질들과 비교했을 때, 상기 암모니아성 질소와의 결합률이 높은 것을 도 6에 도시된 표를 통해 알 수 있다.
도 6은 축산 부산물 상의 살포물에 따른 악취 물질 농도 변화를 나타낸 표이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 축산 부산물 상에 땅콩껍질과 골든화이버 그리고 아몬드내피를 살포한 경우를 비교하면, 페놀류와 인돌류 농도는 골든화이버와 아몬드내피를 살포하였을 때 가장 많이 감소하였고, 이성체지방산과 암모니아성 질소 농도는 아몬드내피를 살포하였을 때 가장 많이 감소한 결과를 확인할 수 있다.
즉, 상기 아몬드 속껍질은 다른 살포물들에 비해 암모니아성 질소와 결합률이 높아 악취 방지 효과도 뛰어나고 원재료 가격도 저렴한 장점이 있다.
한편, 상기 당분재는 사료의 발효 과정을 수행하는 미생물이 발효를 위한 영양분으로 사용한다. 그리고 본 발명에서는 당밀과 맥아분이 상기 당분재로 사용된다.
이때, 상기 당밀은 설탕을 만드는 공정에서 생산되는 부산물로서, 당분의 함량이 높고 각종 영양분과 무기질(칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 구리, 아연 등)이 풍부하다.
또한, 상기 당밀은 반추 동물의 장내 유익균 성장을 촉진시켜 유해 세균의 성장을 억제하고 유해가스 발생을 감소시킨다.
그리고 상기 맥아분은 밀이나 보리를 발아시켜 만든 엿기름을 건조하여 가루낸 것을 말하며, 당분을 포함하고 있어 상기 당밀과 같이 미생물의 먹이에 사용된다.
한편, 이하에서는 상기 단백질재, 섬유질재 및 당분재로 맥주박, 아몬드 속껍질, 당밀 및 맥아분이 적용된 실시예에 의해 발효 사료를 제조하는 장치의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 발효 사료 제조 장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 발효 사료 제조 장치는 저장고(100), 분쇄장치(200), 이송장치(300), 혼합장치(400), 전달장치(500), 밀봉장치(600) 그리고 발효숙성부(700)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 저장고(100)는 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 발효 사료를 제조함에 있어 필요한 아몬드 속껍질을 저장하는 공간을 말한다.
그리고 상기 맥주박 또는 상기 아몬드 속껍질을 사료로 만들기 위한 입도로 분쇄하기 위한 상기 분쇄장치(200)가 구비된다.
여기서, 상기 분쇄장치(200)는 종래 기술에 적용되는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
그리고 상기 분쇄장치(200)로부터 분쇄된 상기 아몬드 속껍질 또는 상기 맥주박을 상기 혼합장치(400)로 이송하는 상기 이송장치(300)를 구비하며, 상기 이송장치(300)는 컨베이어 벨트 등으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 이송장치(300)는 상기 분쇄장치(200)로부터 상기 혼합장치(400)로 상승하는 경사를 가지도록 설치되어, 상기 혼합장치(400)의 상단으로 상기 분쇄된 상기 아몬드 속껍질 또는 상기 맥주박을 투입할 수 있도록 한다.
또한, 상기 분쇄장치(200)에서 분쇄된 아몬드 속껍질과 맥주박, 당밀, 맥아분을 골고루 혼합하기 위하여 상기 혼합장치(400)가 구비된다.
그리고 상기 혼합장치(400)에서 상기 맥주박은 78 내지 97 중량%이고, 상기 아몬드 속껍질은 5 내지 15 중량%이며, 상기 당밀은 2 내지 4 중량%이고, 상기 맥아분은 1 내지 3 중량%의 비율로 혼합될 수 있다.
한편, 악취 저감 효율에 대한 도 5 및 도 6의 실험 결과에 따라, 상기 맥주박의 중량 대비 상기 아몬드 속껍질 투입량이 8 내지 9중량%에서 최적화되고, 그 이상 투입되어도 효과의 증진은 미미한 것으로 판별되었다.
이에 따라, 본 발명에 의한 발효 사료의 바람직한 혼합비는 단백질재, 섬유질재 및 당분재의 투입량을 고려하여 대략, 상기 맥주박은 85중량%이고, 상기 아몬드 속껍질은 10중량%이며, 상기 당밀은 3중량%이고, 상기 맥아분은 2중량%의 비율로 산출된다.
이때, 상기 맥주박은 함수율이 80% 정도이고, 60℃ 이상의 고온인 상태로 혼합시켜, 상기 맥주박이 분쇄된 상기 아몬드 속껍질과 당밀 그리고 맥아분과 혼합되었을 때, 혼합 재료들의 온도가 40℃ 이상으로 유지시키는 것이 바람직하다.
이는, 분쇄된 상기 아몬드 속껍질과 당밀 그리고 맥아분에 있는 잡균들을 제거하고, 상기 맥주박의 발효 초기에 상기 혼합 재료들을 멸균 상태로 만들기 위함이다.
그리고 상기 맥주박의 함수율을 조절하는 것은 발효 과정에서 발효의 적정한 습도를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 분쇄장치(200)의 하단에는 열선이 구비되어 분쇄된 상기 맥주박을 가열할 수 있으며, 상기 분쇄장치(200)와 상기 이송장치(300) 사이 또는 상기 분쇄장치(200)의 배출구에는 습윤처리기가 구비되어 상기 맥주박을 습윤 상태로 처리할 수 있다.
한편, 상기 혼합장치(400)로부터 배출된 상기 혼합 재료들을 상기 밀봉장치(600)로 전달하기 위하여 상기 전달장치(500)가 구비된다.
이때, 상기 전달장치(500)는 상기 이송장치(300)와 동일하게 컨베이어 벨트 등으로 구성될 수 있으며, 상기 혼합장치(400)로부터 상기 밀봉장치(600)로 상승하는 경사를 가지도록 설치되어, 상기 밀봉장치(600)의 상단으로 상기 혼합 재료들을 전달할 수 있다.
그리고 상기 밀봉장치(600)는 상기 혼합 재료들을 밀봉처리하는 장치로, 이를 위해, 투입구로부터 배출구로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 밀봉장치(600)는 하부에 밀봉부재를 배치하여, 상기 배출구로부터 배출된 상기 혼합 재료들을 상기 밀봉부재 내부로 안착시킨다. 이때, 상기 밀봉부재는 폴리에틸렌 소재로 구성될 수 있다.
이후, 상기 혼합 재료들이 밀봉된 상기 밀봉부재를 상기 발효숙성부(700)에 저장하여 발효시킨다.
여기서, 상기 발효숙성부(700)의 온도는 25℃ 이하로 유지되도록 하여, 밀봉 처리된 상기 혼합 재료들이 저온으로 장기간 발효 숙성되도록 한다.
이때, 상기 혼합 재료들은 숙성기간이 장기화되어도, 오히려 포유류의 장내에서 잡균에 의한 이상발효를 방지하여 정장제(整腸劑)로 이용되는 젖산균이 많이 생성되어, 발효 사료를 섭취하는 가축의 소화효율을 증대시키는 효과가 있다.
살핀 바와 같이, 본 발명에 적용되는 자연발효법에 의해 생산된 사료는 발효가 천천히 일어나 장기간 보존이 가능하고, 이에 따라, 축산농가에서 발효 사료를 구매하는 것에 있어 대량 구입이 가능해지므로 유통비가 감소하는 효과가 있다.
이하에서는, 본 발명에 의한 발효 사료 제조 방법을 도 7을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 의한 발효 사료 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 발효 사료 제조 방법은 상기 아몬드 속껍질을 분쇄하고 숙성하는 것으로 시작된다(S100).
여기서, 상기 아몬드 속껍질은 상기 분쇄장치(200)에서 분쇄된 후, 통기 가능한 음지인 상기 저장고(100)에서 3일 이상 숙성된 후 사용된다.
그리고 상기 분쇄장치(200)에서 맥주박을 분쇄한 후(S200), 상기 이송장치(300)를 통해 상기 혼합장치(400)로 이송한다.
이때, 상기 맥주박은 입도를 맞추기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이, 분쇄될 수 있다.
이후, 상기 혼합장치(400)에 상기 맥주박, 아몬드 속껍질, 당밀, 맥아분 등을 투입하여 혼합시킨다(S300).
구체적으로, 상기 혼합장치(400)를 설명함에 있어 전술한 바와 같이, 상기 맥주박은 78 내지 97 중량%이고, 상기 아몬드 속껍질은 5 내지 15 중량%이며, 상기 당밀은 2 내지 4 중량%이고, 상기 맥아분은 1 내지 3 중량%의 비율로 혼합될 수 있다.
이때, 상기 맥주박은 함수율이 80% 정도이고, 60℃ 이상의 고온인 상태로 혼합시켜, 상기 맥주박이 분쇄된 상기 아몬드 속껍질과 당밀 그리고 맥아분과 혼합되었을 때, 혼합 재료들의 온도가 40℃ 이상으로 유지시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 맥주박, 아몬드 속껍질, 당밀, 맥아분 등을 혼합한 이후에는, 상기 전달장치(500)를 통해 상기 밀봉장치(600)로 이동시켜 상기 밀봉부재로 밀봉시킨다(S400).
이후, 상기 밀봉된 혼합 재료들을 상기 발효숙성부(700)에서 저온 발효시킨다(S500).
이때, 상기 발효숙성부(700)의 온도는 25℃ 이하로 유지되도록 하여, 밀봉 처리된 상기 혼합 재료들이 저온으로 장기간 발효 숙성되도록 함은 전술한 바와 같다.
본 발명의 권리는 이상에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리 범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명은 단백질재, 섬유질재 및 당분재를 사용하여 제조하는 발효 사료 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 별도의 발효균을 투입하지 않고 사료를 저온으로 자연 발효시켜, 발효가 천천히 진행되어 사료의 사용 기간이 증가하는 발효 사료 제조 장치 및 방법에 관한 것이며, 별도의 효모를 투입하지 않고 사료를 저온으로 자연 발효시켜, 발효가 천천히 진행되어 사료의 사용 기간이 증가하는 효과가 있다.
100 : 저장고 200 : 분쇄장치
300 : 이송장치 400 : 혼합장치
500 : 전달장치 600 : 밀봉장치
700 : 발효숙성부

Claims (21)

  1. 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 포함하여 구성되는 발효 사료를 제조하는 방법에 있어서,
    (A) 상기 섬유질재를 숙성시키는 단계와;
    (B) 상기 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 혼합시켜 혼합 재료를 생성하는 단계와;
    (C) 상기 제(B)단계의 혼합 재료를 밀봉부재를 이용하여 밀봉 처리하는 단계와;
    (D) 밀봉된 상기 혼합 재료를 저온 발효시키는 단계를 포함하여 수행됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발효는,
    자연발효법에 의한 젖산 발효임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제(B)단계의 단백질재는,
    원재료 가공을 위한 입도로 분쇄되어, 60℃ 이상의 온도에서 저온 살균되고, 습윤 처리되어 혼합됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단백질재의 습윤 처리는,
    함수율이 40% 내지 80%가 되도록 수분을 첨가하는 것임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제(C)단계의 밀봉 처리 공정 시간은,
    상기 혼합 재료의 밀봉 후 온도가 40℃ 이상으로 유지되도록 제한됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제(D)단계의 발효는,
    0℃ 내지 25℃의 온도가 유지되는 저온 발효임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제(B)단계의 단백질재는,
    맥주박임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제(A)단계의 섬유질재는,
    원재료 가공을 위한 입도로 분쇄된 아몬드 속껍질임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제(B)단계의 당분재는,
    당밀 및 맥아분의 혼합재임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제(B)단계의 상기 혼합 재료는,
    맥주박 78 내지 97 중량%, 아몬드 속껍질 5 내지 15 중량%, 당밀 2 내지 4 중량% 및 맥아분 1 내지 3 중량%의 비율로 혼합됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 방법.
  11. 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 포함하여 구성되는 발효 사료를 제조하는 장치에 있어서,
    상기 단백질재와 섬유질재 및 당분재를 혼합시켜 혼합 재료를 생성하는 혼합장치와;
    상기 혼합장치로부터 혼합 재료를 전달받아, 상기 혼합 재료의 투입과 배출이 이루어지도록 양단에 투입구와 배출구가 형성되고, 상기 배출구의 하부에 밀봉부재를 구비하여 상기 혼합 재료를 밀봉하는 밀봉장치와;
    상기 밀봉장치로부터 밀봉된 혼합 재료를 자연 발효시키도록 저온 발효 조건을 제공하는 발효숙성부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 발효는,
    자연발효법에 의한 젖산 발효임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단백질재는,
    원재료 가공을 위한 입도로 분쇄되어, 60℃ 이상의 온도에서 저온 살균되고, 습윤 상태로 처리되어 혼합됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 단백질재의 습윤 처리는,
    함수율이 40% 내지 80%가 되도록 수분을 첨가하는 것임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 밀봉장치의 밀봉 처리 공정 시간은,
    상기 혼합 재료의 밀봉 후 온도가 40℃ 이상으로 유지되도록 제한됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 발효숙성부는,
    상기 밀봉된 혼합 재료가 0℃ 내지 25℃의 온도를 유지하도록 함을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단백질재는,
    맥주박임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 섬유질재는,
    원재료 가공을 위한 입도로 분쇄된 아몬드 속껍질임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 당분재는,
    당밀 및 맥아분의 혼합재임을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 혼합장치는,
    맥주박 78 내지 97 중량%, 아몬드 속껍질 5 내지 15 중량%, 당밀 2 내지 4 중량% 및 맥아분 1 내지 3 중량%의 비율로 혼합시킴을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 섬유질재의 숙성을 위해 통기 및 숙성 조건을 제공하는 저장고와;
    상기 단백질재 또는 섬유질재를 원재료 가공을 위한 입도로 분쇄하는 분쇄장치와;
    상기 분쇄장치로부터 분쇄된 단백질재 또는 섬유질재를 상기 혼합장치로 이송하기 위한 이송장치와;
    상기 혼합장치로부터 혼합된 상기 혼합 재료를 상기 밀봉장치로 전달하기 위한 전달장치를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 발효 사료 제조 장치.
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