KR920004229B1 - 감귤과피를 이용한 사료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

감귤과피를 이용한 사료의 제조방법

제 1 도는 본 발명에 따른 사료제조방법을 개략적으로 나타낸 공정도이고,

제 2 도는 본 발명의 방법에서 감귤과피 착즙액에서의 배양온도에 따른 균체 생산을 나타낸 그래프이고,

제 3 도는 본 발명의 방법에서 사용되는 균주의 증식에 미치는 pH의 영향을 나타낸 그래프이다.

본 발명의 감귤과피를 이용한 사료의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감귤과피의 착즙액에 효모를 첨가 배양시켜서 조단백의 함량을 높혀줌으로써 사료용으로 유용한 감귤과피를 이용한 고단백 사료의 제조방법에 관한 것이다.

최근들어서 식품산업의 발달에 의해 생산되는 폐기물의 회수와 개선에 대해서는 그 중요성이 갈수록 증대되고 있으며, 이는 그 부산물의 보다 완전한 이용으로 폐기처리에 따르는 공해문제를 최소화시키는데 주안점이 두어지고 있다. 그중에서도 특히 종래에는 감귤에서 과즙을 착즙한 후 나머지 과피는 폐기물로서 땅에 묻거나 일정한 장소에 폐기하였으나, 폐기된 감귤피는 잘 부패하지 않기때문에 심각한 환경요인이 되어 있다.

또한, 소규모로 감귤피를 그대로 또는 자연 건조하여 사료로 이용하기로 하였으나 가축사료로 사용할 경우 영양면에서나 기호성면에서 실용화되지 못하고 있는 실정이었다. 즉, 단기간에 대량 배출되는 난부패성 폐기물인 감귤피등의 처리에는 많은 문제점이 있으며, 소량의 자연 건조에 의한 이용 역시 경제성이 없고, 특히 감귤피의 조단백함량은 4~5% 정도로서 일반사료로 널리 사용되고 있는 옥수수와 같은 곡류의 조단백 함량 8~9%에 비하여 낮개때문에 이러한 감귤피의 단백질 함량을 높히게되면 사료로서 유용하게 이용할 수가 있으므로, 이에 대한 경제적인 기술이 연구되고 있다.

이러한, 기술로서 현재까지 알려진 바로는 감귤과피를 효소로서 가수분해시키거나, 칸디나 유틸리스 균주(Candida utilis; IFO 0598)를 반고체 배양법으로 이용하여 감귤과피의 균체 조단백 함량을 18.5%까지 중가시킨 기술도 알려지고 있다[Lequerica, J.L., 13. Lafuente ; Rew, Agroquin Technol. Aliment., 17,71(1977)]. 그러나, 이러한 방법도 수분함량이 85% 정도인 감귤피를 반고체배양에 적당한 수분함량인 50% 내외로 건조하여야 할 뿐 아니라 균체생육에 적합하도록 파쇄하여야 하는등 시즌중 대량으로 배출되는 막대한 양의 감귤피를 부패하기전에 이와 같이 처리하기란 막대한 인력과 건조에 따른 경비등 시간적, 경제적으로 많은 난점을 지니고 있다.

또한, 반고체배양시 통기상의 문제로 인해 균체증식을 효과적으로 하기 위해서는 대량배양기의 사용보다 재래적인 소규모의 국상자정도로 배양할 수 밖에 없고 배양기간이 길어 곰팡이등에 의한 오염으로 인한 독소생의 위험이 내재하고 있기때문에 공업적, 경제적, 안전성등으로 미루어볼때 이를 개선할 여지가 많았다.

따라서, 본 발명에서는 수분함량이 85%로서 대량으로 배출되는 감귤피를 배출즉시 압착기로 압착한 후 차즙박은 부피를 줄여 저온보관하고(곰팡이등의 생육을 억제) 착즙액 역시 농축저온 보관함으로서 대량의 감귤피를 부패하기전 즉시 처리하여 목적에 부합되게 조단백 함량이 많은 감귤피 사료를 제조함으로써 반고체배양에 따른 경제성, 안전성등의 문제를 완전히 해결할 수 있게 되었다.

즉, 본 발명자들은 폐기감귤과피를 유용할 수 있는 방법을 연구하던끝에 감귤과피로부터 사료를 제조함에 있어, 종래와는 달리 과피 착즙액을 기질로 하고, 여기에 공지의 효모균주를 배양하여 효모배양물을 얻어 건조시키게되면 단백질함량이 높은 사료를 대량으로 제조할 수 있다는 사실을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 폐기 감귤과피로부터 사료를 제조할때 감귤과피 압착액에 효모균을 가하고 배양시켜서 조단백함량이 향상되도록하는 개선된 감귤과피 사료의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 감귤과피로부터 효모균을 이용하여 사료를 제조함에 있어서, 감귤과피를 착즙아혀 착즙박과 착즙액으로 분리하고, 그 착즙액에다 공지 균인 칸디다스 유틸리스(Candidas utilis)IFO 0598, 클루이베로마이세스 락티스(Kluyveromyces lactis) IFO 0648 및 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae) IFO 0251중에서 선택된 어느하나의 효모균을 배양시켜서 감귤과피 착즙액 효모 배양물을 얻은 다음, 이 효모배양물을 그대로 상기 분리된 착즙박에 첨가시키고 이 혼합물을 건조시키는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 감귤로 통조림, 과즙등을 생산한 후 남게되는 폐기물인 감귤과피를 이용하여 사료를 제조할때 제 1 도에 공정과 같이 제조하되 감귤과피를 착즙하여 착즙박과 착즙액으로 나누고, 이 착즙액에다 공지의 효모균을 첨가시키는데, 이때 균의 증식과 균체단백의 함량을 높여주는 첨가제로서 요소(Urea), 제 1 인산칼륨(KH₂PO₄)및 황산마그네슘(MgSO₄·7H₂O)중에서 선택된 어느하나이상을 첨가할 수 있다. 또한 상기 효모균은 공지의 균주로소 칸디다 유틸리스 IFO 0598, 클루이베로마이세스 락티스 IFO 0648 또는 사카로마이세스 세레비시아 IFO 0251균을 사용하여 상기 착즙액을 배양액으로 하여 배양시키는데, 이 때의 배양조건은 온도, pH, 질소원, K 및 P원, MgSO₄·7H₂O등이 균체증식에 영향을 주게된다.

본 발명에 따르면 상기 효모균이 배양조건중 배양온도는 제 2 도에서와 같이 30℃ 이상에서는 균체생성이 급격히 감소하게되는데, 최저생육온도는 27~30℃가 가장 적당한 것으로 나타났다.

또한, 균주의 증식에 미치는 pH의 영향은 제 3 도와 같은 바, 생육 pH를 보면 pH 3 이하, pH 8 이상에서는 그 생육도가 낮았으나, pH 4~7에서는 넓은 범위에서 잘 증식되었다. 한편, 본 발명에 따르면 상기 착즙액에다 첨가제로서 질소원, K 및 P원, 그리고 MgSO₄·7H₂O를 첨가하게 되면 균체증식에 효과가 있는 것으로 나타났는바, 질소원으로서 요소(Urea)를 전체 착즙액에 대해 0.3~1중량%, 바람직하기로는 약 0.5중량% 농도로 사용할 경우가 가장 바람직한 것으로 밝혀졌고, K 및 P원으로서는 KH₂PO₄를 0.05~0.1중량%로 첨가할때 가장좋은 효과를 나타내었다.

또한, MgSO₄·7H₂O는 0~0.15%로 농도별로 조사해본 결과 0.05~0.1중량%를 첨가하였을때 증식도가 가장 우수하였다. 그외에도 배양시간은 24시간~48시간에서 가장좋은 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 이와 같은 본 발명의 방법을 제 1 도의 공정도에 의해 예를들어 설명해보면, 수분함량이 약 85%인 원료감귤과피 약 5㎏을 선별하고 함유되어 있을지도 모르는 유해금속성분을 제거한 후 파쇄하고, 여기에 착즙시 착즙을 용이하게 하여주고 착즙액의 pH를 균체생육에 알맞은 5~6으로 조정해주는 효과를 기대할 수 있기때문에 석회 약 15~25㎏을 첨가하여 약 20~30분동안 석회반응시켜서 벤취 프레스(Bench press)로 압착하여 착즙한 다음, 착즙액과 착즙박으로 분리한다. 이때 착즙액은 브릭스가 약 7°인 것으로 약 2.3㎏정도 얻어지며, 착즙박은 수분이 72%인 것으로 2.7㎏ 정도 얻어진다. 이렇게 얻어진 착즙액에는 상기와 같은 첨가제를 첨가한다음 약 95℃에서 20초동안 살균시키고, 85℃내외로 냉각시켜 약 4℃내외에서 보존한다. 한편, 상기와 같은 공지의 효모균을 전배양한뒤 상기 살균된 착즙액에 1% 농도로 접종시켜서 약 30℃에서 2~3일동안 배양시키되 배양호모의 대수증식기가 끝날때 배양을 중지시키고 그 다음에는 이 효모배양물을 상기 착즙박과 혼합하여 수분이 약 72~78%, 바람직하게는 약 75% 정도가 되도록 조정한다. 이때의 무게는 5.5㎏ 정도가 된다. 이렇게 수분조정된 원료물질은 회전건조기로 건조시키는데, 이때 생성되는 조립건피(약 1.5㎏)는 다시 수분조정하는 원료물질에서 회송시켜 재차 수분조정한 후 사용하며, 건조된 사료는 수분이 12% 내외, 조단백함량이 약 10% 이상을 함유하는 고단백 감귤과피 사료로서 매우 우수한 제품으로 사용될 수 있다. 이상과 같이 본 발명은 감귤과피 착즙액을 기질로하여 효모를 배양한 후 배양된 효모균체의 분리 공정 없이도 효모배양물과 착즙박 및 건피를 이용하여 수분을 조정한 공정상의 특징이 있어 산업상 제품생산에 있어서 원가가 현저하게 절감되는 것이다.

또, 본 발명은 감귤과피 이외의 각종 과피(바나나, 사과등)폐기물에도 응용될 수 있으며 대량생산이 가능한 공정이므로 단기간에 배출되는 많은 양의 과피폐기물로 인하여 야기되는 자연훼손 및 공해문제를 해결할 수 있고, 저렴한 가격으로 가축 사료를 수급할 수 있는 잇점이 있는 것이다. 이하, 본 발명을 그 실시예에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

[감귤과피 이용 고단백 사료의 제조]

감귤과피 5㎏(수분 85%)을 파쇄 착즙하여 과피착즙액 2.3㎏와 착즙박 2.7㎏을 얻었다. 과피착즙액(브릭스 7°)에 요소 1%, 제 1 인산칼륨 0.1%, 황산마그네슘 0.05%를 첨가 살균하여 효모배양용 배양액(표 1)을 제조하였다. 여기에 칸디다 유틸리스(Candida utilis) IFO 0598균의 전배양액 1%를 접종하여 30℃, 48시간, pH 5.5에서 배양하였다. 배양완료된 과피착즙액 효모배양물을 착즙박에 첨가하고 건피 0.5㎏을 섞어 수분 75%의 혼합물 5.5㎏을 얻었다. 이 혼합물을 건조하여 조단백함량 10%의 건조사료 1.5㎏을 제조하였다(제 1 도의 공정도 참조).

[실시예 2]

[감귤과피 착즙액의 농축후 사료의 제조]

감귤과피 5㎏을 착즙하여 얻은 효모배양용 착즙액 2.3㎏을 95℃에서 20초간 살균하여 2.5배로 농축하고 브릭스 17.5°의 감귤과피 착즙농축액 0.93㎏을 얻어 4℃에서 저장하였다. 사용시에 2.5배 회석하여 실시예 1과 같이 각종 첨가제를 첨가하여 효모를 배양, 실시예 1과 같은 동일한 방법을 거쳐 감귤과피 사료를 제조하였다.

[실시예 3~4]

[고단백 사료의 제조]

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되 효모균주로서 각각 클루이베스 마이세스 락티스 IFO 0648과 사카로 마이세스 세리비시아 IFO0251을 사용하여 감귤과피 사료를 제조하였다.

[실시예 5]

[균주별 증식균체량과 균체단백함량의 비교시험]

상기 실시예 1과 3 및 4에서 사용된 각 균주별 균체단백 함량실험을 위해 각 전배양액을 표 1과 같은 배지에 1% 접종하고 30℃에서 48시간 배양한 후, 균체량과 균체단백함량을 측정 비교한 결과 표 3과 같이 탐색 분리된 균주는 성장균체량이 모두 우수하였으며 균체단백 함량 역시 우수하였다.

[표 1] 효모배양용 배양액

[표 2] 효모배양용 배양액

[표 3] 효모배양용 배양액

상기 실시예와 같이 본 발명에 의한 감귤과피 사료는 대량의 고단백 가축사료로서 경제적 실용화할 수 있음과 동시에 폐기물 처리도 병행할 수 있는 2중 효과가 있는 것이다.

Claims (8)

1. 감귤과피로부터 효모를 이용하여 사료를 제조함에 있어서, 감귤과피를 착즙하여 착즙박과 착즙액으로 분리하고 균체증식과 균체단백함량 증가를 위한 첨가제로서 요소(Urea), 제 1 인산칼륨(KH₂PO₄) 및 황산마그네슘(MgSO₄·7H₂O)중에서 선택된 어느하나 이상이 첨가된 착즙액에다 칸디다스 유틸리스(Candidas utilis)IFO 0598, 클루이베로마이세스 락티스(Kluyveromyces lactis)IFO 0648 및 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae)IFO 0251중에서 선택된 어느하나의 공지 효모균을 배양시켜서 감귤과피 착즙액 효모배양물을 얻은 다음, 이 효모배양물을 상기 분리된 착즙박에 첨가시키고 이 혼합물을 건조시키는 것을 그 특징으로 하는 감귤과피를 이용한 사료의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 첨가제로서 요소는 전체 감귤과피 착즙액에 대해 0.3~1중량%로 첨가하는 것을 특징으로 하는 사료의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 첨가제로서 제 1 인산칼륨(KH₂PO₄)은 전체 감귤과피 착즙액에 대해 0.05~0.1중량%로 첨가하는 것을 특징으로 하는 사료의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 첨가제로서 황산마그네슘(MgSO₄·7H₂O)은 전체 감귤과피 착즙액에 대해 0.05~0.1중량%로 첨가하는 것을 특징으로 하는 사료의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 효모균의 배양은 온도 27~30℃의 조건하에서 실시함을 특징으로 하는 사료의 제조방법.
6. 제 1 항 또는 제 6항에 있어서, 상기 효모균의 배양은 pH 4~7의 조건하에서 실시함을 특징으로 하는 사료의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 효보배양물과 착즙박의 혼합물은 건조이전에 수분이 약 72~78%거 되도록 조절한 후 건조시키는 것을 특징으로 하는 사료의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 효모배양물을 착즙박과 혼합시킬때 별도의 균체분리과정을 거치지 않고 그대로 혼합시키는 것을 특징으로 하는 사료의 제조방법.

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