KR100385626B1 - 기능성 발효 사료첨가제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 발효사료 첨가제의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 기능성 사료첨가제는 미강 또는 소맥피 1,000g에 대하여, 양조효모 50~100g, 인삼박 10~30g, 알루미나규산칼슘 10∼20g, 알루미나규산나트륨 10∼20g, 중탄산나트륨 30∼60g, 탄산나트륨 40∼80g, 탄산칼륨 60∼100g, 산화아연 1.0∼2.0g, 황산아연 2.0∼4.0g, 황산마그네슘 2.0∼3.0g 및 산화마그네슘 6.0∼9.0g을 균일하게 혼합한 것으로, 이의 제조방법은 상기의 상기 조성물들을 상기 조성비로 균일하게 혼합되도록 한다. 상기 조성물의 제조방법으로는 미강 또는 소맥피 1,000g에 대하여, 분쇄 양조효모 50~100g, 알루미나규산칼슘 10∼20g, 알루미나규산나트륨 10∼20g, 중탄산나트륨 30∼60g, 탄산나트륨 40∼80g, 탄산칼륨 60∼100g, 산화아연 1.0∼2.0g, 황산아연 2.0∼4.0g, 황산마그네슘 2.0∼3.0g 및 산화마그네슘 6.0∼9.0g을 혼합하여 수분함량이 30∼40％으로 조절한 후 미호기적 조건에서 1차 중온발효를 실시하고, 인삼박 10 ~30g을 첨가 혼합하여 2차 고온발효를 실시하여 총 5일간의 발효과정을 통하여 제조된다. 상기의 미호기적 조건으로는 산화환원전위 값이 -100∼100㎷ 수준으로 유지시키는 것을 말하며, 1차중온발효는 30∼35℃에서 2~3일간, 2차 고온발효는 55∼75℃에서 2~3일간 발효과정을 거치게 된다.

Description

기능성 발효 사료첨가제의 제조방법{Method for preparing the functional solid-fermented Feed Additives}

본 발명은 기능성 발효사료 첨가제의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 별도의 값비싼 기능성 물질을 첨가하지 않고도 가축들의 신진대사를 자가 면역력 및 항스트레스 효과를 증진시킴으로써 산란계의 생존율을 향상시키고 각종 질병에 대해 자가 면역력을 극대화하여 산란계의 생산성을 높히는 가능성 사료첨가제를 제공하는데 있다.

국내외 산란계 산업에 있어서 안전한 기능성을 갖는 축산물을 요구하고 있는 실정이다. 계란의 가격 경제력과 품질향상에 필요한 경제성 제고 및 식품위생상의 품질안정성이 크게 기대되고 있다. 산란계 산업에 있어서, 가축은 점차적으로 대형화 추세로 변화하고 있으며, 경제성을 고려한 한정된 공간에서 밀집사육은 점점 높아지고 있다. 이로 인해 밀집사육에 의해 가축들의 사료 효율과 생산성 향상은 중요한 실정이다. 생산성 저하는 영양상태의 불균형, 영양효율 불균형, 사육환경 조건 등과 같은 사육 조건 등의 여러 요인들로 의해서 더욱 문제시 될 수 있다. 또한 소비자의 식품위생에 문제가 되고 있는 약제의 사용은 잔류로 인해 점차적으로 사용을 감소하여야 하며, 결국에는 안전한 대체소재의 사용이 필요하다.

본 기술은 약제를 투여하는 대신 자연면역력을 증강시켜 질병 방어력을 향상시키고 섭취하는 사료의 영양분과 함께 기능성 계란이 형성될 수 있도록 최대한 흡수, 촉진되도록 신진대사에 원활하게 작용해 줌으로써 계란의 기능성 지방산의 생산성을 높일 수 있다는 것을 발견하게 되었다. 이를 위해, 본 기술자들은 기능성을 갖는 조성물 및 그 제조방법을 개발할 수 있게 되었다.

대한민국 공개특허 제1994-701670호에는 버지니아마이신과 글리코텝타이드 항생제유도체와의 배합물을 동물에 경구투여시킴을 특징으로하여, 동물의 사료효율을 향상시키고 동물의 성장을 촉진시키는 방법이 게시되어 있다.

대한민국 특허공고 제 1995-009944 호에는 전염병의 예방 및 치료, 육용동물(fattening animals)의 체중증가를 증진시키고 사료의 효율인자를 높이기 위해 겐타마이신과 린코마이신 또는 클린다마이신와 같은 항생제 혼합물을 함유한 동물 사료 첨가제가 게시되어 있다.

대한민국 특허공고 제 1995-009945 호는 돼지의 이질 및 대장균증을 예방 및 치료하고, 지방병성 폐렴을 예방하여 돼지의 체중증가를 도모할 수 있고, 새끼 돼지의 사망율을 감소시키기 위해 음료수 또는 동물사료에 첨가제로서 겐타마이신과 린코마이신의 항생제 혼합물을 함유하는 수유제제가 게시되어 있다.

대한민국등록특허 제173053호(등록공고 제 1999-173053호)에는 클로로테트라사이클린 또는 옥시테트라사이클린 생산균주를 배양한 발효액을 균체가 포함된 상태에서 산성화시킨 후, 금속이온 또는 암모늄이온으로 클로로테트라사이클린 또는 옥시테트라사이클린을 염화(salting)시킨 다음, 건조시켜 제조한 염화된 클로로테트라사이클린 또는 염화된 옥시테트라사이클린, 균체, 및 발효액건조물이 포함된 사료용 항생제 조성물이 기술되어 있다.

그러나, 상기에서 기술된 종래의 사료첨가제들은 대부분 약제 및 성장 호르몬제 등으로 구성되어 있어 지나친 급이시 사육가축들이 약품에 대한 내성이 증가하여 약제 남용을 야기시킬 수 있다. 또한, 성장 악화 및 육질의 저하라는 문제점을 갖고 있고, 이로 인하여 사육된 가축등의 체내에 상기 약제 및 성장 호르몬제 등의 유해물질들이 축적되어 사람들이 축산물 섭취시 인체에 유해할 수 있는 유해물질을 간접적으로 섭취할 수 있다는 점에서 식품의 안정성 면에서 커다란 문제점을 내포하고 있었다.

이에, 본 발명의 사료첨가제는 상기의 값비싼 기능성 물질을 첨가하지 않고도 가축들의 자가 면역력 증진 및 항스트레스 효과를 촉진함으로써 생존율을 향상시키고 각종 질병에 대해 자가 면역력을 극대화시킴으로서 산란계의 생산성, 기능성을 갖춘 기능성 사료첨가제를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 예의연구를 거듭한 결과 미강 또는 소맥피 등에 양조효모, 인삼박, 알루미나규산화합물(알루미나규산칼슘, 알루미나규산나트륨), 탄산염화합물(중탄산나트륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨), 산화아연화합물(산화아연, 황산아연) 및 산화마그네슘화합물(산화마그네슘, 황산마그네슘)을 소정의 배합비 및 발효조건하에서 균일하게 배합, 발효시켜 본 발명을 개발하게 되었다.

구체적으로는 미강 또는 소맥피에 양조효모, 알루미나규산화합물(알루미나규산칼슘, 알루미나규산나트륨), 탄산염화합물(중탄산나트륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨), 산화아연화합물(산화아연, 황산아연) 및 산화마그네슘화합물(산화마그네슘, 황산마그네슘)을 균질하게 배합하여 1차 중온발효단계를 실시하고, 2차 고온발효단계에서 인삼박을 추가로 혼합, 발효하는 단계로 구성된다.

1차 중온(中溫)발효는 산화환원전위값을 -50∼100㎷의 범위내에서 유지하면서 30∼40℃에서 2~3일간 미호기적 조건으로 실시하는 발효과정이며, 2차 고온발효는 산화환원전위값을 -100∼50㎷로 유지하면서 55∼75℃에서 2~3일간 실시하는 발효과정을 말한다.

더욱 상세하게는 본 발명의 기능성 발효 사료첨가제는 1) 미강 또는 소맥피 등 1,000g에 대하여, 양조효모 50~100g, 알루미나규산칼슘 10∼20g, 알루미나규산나트륨 10∼20g, 중탄산나트륨 30∼60g, 탄산나트륨 40∼80g, 탄산칼륨 60∼100g, 산화아연 1.0∼2.0g, 황산아연 2.0∼4.0g, 황산마그네슘 2.0∼3.0g 및 산화마그네슘 6.0∼9.0g의 조성비로 균일하게 혼합하는 단계, 2) 물을 공급하여 수분함량이 상기 조성물의 30∼40중량%이 되도록 유지하면서 산화환원전위값을 -50∼100㎷로유지하면서 30∼40℃에서 2~3일 동안 1차 중온발효를 실시하는 단계, 3) 산화환원전위값을 -100∼50㎷로 유지하면서 인삼박을 10~30g의 범위내에서 상기 조성물에 첨가하여 55∼75℃에서 3일간 2차 고온발효를 실시하는 단계, 및 4) 상기 조성물을 건조하여 본 발명의 기능성 사료첨가제를 수득하는 단계로 구성된다.

본 발명에서 사용되는 알루미나규산화합물로는 알루미늄규산칼슘 또는 알루미늄규산나트륨이 있다. 이들 두 성분은 함께 사용하거나 두 성분 중 어느 하나를 선택하여 사용하여도 본 발명의 목적을 달성하는데 문제가 없으나 두 성분을 같이 사용하는 경우 두 성분은 1:1의 몰비로 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 탄산염화합물로는 중탄산나트륨, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨등이 있으며 이들 세 성분중 하나 이상의 성분을 선택적으로 사용할 수 있으나 하나 이상의 성분을 사용하는 경우에는 동일한 몰비로 사용하는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 산화아연화합물로는 산화아연 및 황산아연이 사용 가능하다. 산화아연 및 황산아연은 두 성분을 함께 사용하거나 두 성분 중 어느 하나를 임의 선택하여 사용하여도 본 발명의 목적을 달성하는데 문제가 없으나 두 성분을 같이 사용하는 경우 사용량은 동일한 1:1의 몰비로 사용하는 것이 바람직하다.

산화마그네슘화합물로는 산화마그네슘 또는 황산마그네슘에서 선택적으로 사용가능하며, 두 성분을 동시에 사용하는 경우에는 상가와 마찬가지로 동일한 몰비로 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명의 생존효율 개선, 생산성 및 계란의 이화학적 품질특성을 알아보기 위하여 실용산란계(품종 : ISA BROWN)에 대하여 실시하였다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것 일뿐이므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한되거나 한정되지 않는다는 것을 관련업계의 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.

[실시예 1]

기능성 발효사료 첨가제의 제조

미강 1,000g에 대하여 양조효모 75g, 알루미나규산칼슘 15g, 중탄산나트륨 45g, 탄산칼륨 15g, 황산아연 3g, 황산마그네슘 7g을 균일하게 잘 혼합하고 물을 공급하여 수분함량이 상기 조상물의 30∼35중량％가 되도록 조절한 후 교반기의 교반속도를 조절하고, 산화환원전위값을 -30∼30㎷로 유지하면서 30∼35℃에서 3일간의 1차 중온발효를 행한 후, 인삼박 20g을 첨가 혼합하여 산화환원전위값을 -50∼30㎷로 유지하면서 55∼75℃의 온도범위내에서 2일간 2차 고온발효 후에 기능성 발효 사료첨가제를 수득하였다.

[시험예 1] 산란계의 생산성과 계란의 이화학적 품질비교

52주령의 실용산란계인 ISA BROWN 1,200수를 반복당 수수를 100수로 하여 각시험구 및 대조구에 각각 4반복이 되도록 구성하여 본 실험에 사용하였다. 일반사료에 실시예 1에서 제조한 기능성 발효사료 첨가제를 0.6％ 첨가급이하는 시험군(n＝100수 X 4 Unit)과 본 발명의 기능성사료가 없는 일반 사료만을 급이하는 대조군(n＝100수 X 4 Unit)으로 구분하여 실시하였다. 시험군과 대조군의 실용 살란계를 60주령까지의 8주간의 실험을 실시하였다.

실험기간동안 사육장의 사육조건은 각 군이 같도록 유지시켰으며 음수는 자유스럽게 급이하였다.

이에 대한 결과는 다음 표 1 및 표 2와 같다.

상기 표1)에서 나타난 바와 같이 형질별 시험결과중 생존율, 사료섭취량 및 파란율은 시험구가 대조구에 비하여 좋은 결과를 나타내고 있으며, 산란율, 산란량 및 평균난중량은 유사한 수준을 나타냈다. 상기 표2)에는 나타내지 않았지만 시험구 및 대조구의 난각품질(난각두께, 난각강도), 난황품질중pH, 점도, 난황계수, Roche color, 난백품질중 pH 등은 모두 일반기준 수준이었으나, 표2)에서 나타난 바와 같이 난황의Hunter color의 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)는 시험구 계란이 각각 58.57, 0.51, 65.07로 대조구 일반란의 56.71, -0.61, 62.87보다 높게 나타났다. 난백의 점도는 시험구 계란과 대조구 계란이 각각 931.67CP과 478.33CP으로 시험구 계란의 점도가 대조구의 계란에 비해 2배정도 높게 나타났다. 또한 난백계수는 시험구의 계란이 0.07, 대조구의 계란이 0.06으로 시험구의 계란이 우수한 것으로 나타났다.

지방산이란 지질을 가수분해할 때 얻어지는 유기산으로 정의되며 글리세롤 (glycerol)과 에스테르(ester) 결합에 의해 지질을 형성한다. 이러한 지방산은 지질의 성질을 결정하는 중요한 요소이고 지방산의 조성에 따라 지질의 체내에서의 역할이 달라질 수 있다. 시험구 및 대조구의 계란의 이화학적 품질을 비교한 지방산 함량을 조사한 결과는 표 3와 나타낸 바 같이 시험구의 계란이 필수지방산 특히, 리놀레인산(Linoleic acid)과 DHA, 다가불포화지방산(PUFA)가 높았다.

필수지방산은 자연에 존재하는 고도의 불포화지방산 그룹으로서 리놀레인산 (linoleic acid), 아라키돈산(Arachidonic acid), 리놀렌산(linolenic acid)의 3종이 있다. 이들은 성장을 촉진시키고 피부의 건강을 유지시키는 작용을 하며 또한 콜레스테롤 함량이 높은 환자에게 혈청 콜레스테롤을 저하시키는 작용이 있다고 알 려져 있다. 한편 동물은 이들 3가지 필수지방산 중에서 리놀레인산으로부터 불포화도가 더 높고 탄소수가 많은 리놀렌산과 아라키돈산의 합성이 가능하므로 리놀레인산이 가장 중요하다. 따라서 혈청지질 중의 디에논산(dienoic acid), 트리에논산 (trienoic acid), 테트라에논산(tetraenoic acid)의 함량을 정상적으로 유지하기 위해서는 총칼로리 섭취량의 25%를 지방으로 섭취하되 총칼로리 섭취량의 적어도 2% 정도를 리놀레인산(linoleic acid)으로 섭취할 것을 권장하고 있다. 시험구 및 대조구의 계란의 필수지방산함량은 16.86%와 15.58%로 시험구 계란의 필수지방산함량이 다소 높게 나타났으며 이들 필수지방산의 대부분은 리놀레인산(linoleic acid)으로 시험구의 계란이 14.57%으로 대조구의 계란 13.38% 보다 다소 많이 함유하는 것으로 나타났다.

시험구 및 대조구의 계란의 저장중 품질변화를 살펴보기 위하여 계란을 8주간 저장하면서 Haugh unit와 세균수의 변화를 측정한 결과를 표 4에 나타내었다.

Haugh unit는 1937년 레이몬드호우가 발명한 측정방법으로 난백의 선도 즉, 계란의 선도판정에 가장 잘 쓰이는 방법이다. 이것은 농후난백의 높이를 측정함으로서 난중량과의 관계를 표현하는 방법으로 보통 알의 Haugh unit는 75∼80이며 수치가 높을수록 좋다. 우리나라에서는 Haugh unit로 하는 등급판정은 하지 않으나 미국에서는 Haugh unit 72 이상을 "AA", 60 이상을 "A", 32 이상을 "B", 31 이하를 "C"로 등급분류를 하고 있다. 특수란과 일반란의 저장중 Haugh unit의 변화는 표 4에 나타난 바와 같이 저장 일수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내고 있으나 저장 8주까지 60 이상의 값을 나타내어 저장 8주까지도 A등급을 유지하는 것으로 나타났으며 상대적으로 시험구의 계란의 품질이 우수한 편이였다. 또한, 미생물학적 안전성을 평가하기 위하여 저장중 세균수를 측정한 결과 모두 세균수가 0으로 나타나 미생물학적으로도 안전한 것으로 평가되었다.

이상 상기에서 기술한 바와 같이 본 발명의 기능성 사료첨가제는 별도의 값비싼 기능성 물질을 첨가하지 않고도 가축들의 신진대사를 자가 면역력 및 항스트레스 효과를 증진시킴으로써 산란계의 생존율을 향상시키고 각종 질병에 대해 자가 면역력을 극대화하여 산란계의 생산성을 높일 수 있다.

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10. 미강 또는 소맥피 등 1,000g에 대하여, 양조효모 50~100g, 알루미나규산칼슘 또는 알루미나규산나트륨 중에서 하나이상 선택된 화합물 10∼20g, 중탄산나트륨, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨 중에서 하나이상 선택된 화합물 30∼100g, 산화아연 또는 황산아연 중에서 하나이상 선택된 화합물 1.0∼4.0g, 및 산화마그네슘 또는 황산마그네슘 중에서 하나이상 선택된 화합물 2.0∼9.0g의 조성비로 첨가하여 균일하게 혼합하는 단계;

    물을 공급하여 상기 조성물의 수분함량이 30∼40중량%이 되도록 유지하면서 산화환원전위값을 -50∼100㎷로 유지하면서 30∼40℃에서 2~3일 동안 1차 중온발효를 실시하는 단계;

    산화환원전위값을 -100∼50㎷로 유지하면서 10~30g의 인삼박을 상기 조성물에 추가로 첨가하고 55∼75℃에서 2∼3일간 2차 고온발효를 실시하는 단계; 및

    상기 조성물을 건조하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 발효사료 첨가제의 제조방법.