KR100497774B1 - 동물, 특히 수서 동물용 신규한 플레이크형 사료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 수서 동물, 예를 들면 어류, 새우류 및 무척추 동물류용 플레이크형 사료 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 플레이크는 형상이 균일하고, 두께가 다양하며 수분 함량이 1 내지 30%인 것을 특징으로 한다.

Description

동물, 특히 수서 동물용 신규한 플레이크형 사료{NOVEL FLAKE-SHAPED FOOD FOR ANIMALS, IN PARTICULAR FOR AQUATIC ANIMALS}

본 발명은 수서(水棲) 동물, 특히 담수와 해수 중에 서식하는 어류, 새우류 및 무척추 동물류용의 신규한 플레이크형 사료 (flake feed) 및 이 사료의 생산 방법에 관한 것이다.

플레이크 가공 처리에 의하여 사람의 영양식용(榮良食用) 곡물 플레이크, 예를 들면 납작 귀리를 생산하는 방법은 알려져 있다. 귀리, 소맥, 호밀, 보리, 기장 및 쌀로부터 주로 제조되는 곡물 플레이크는 탈각(脫殼) 제품이다. 납작 귀리를 생산하려면, 전곡(全穀)과 굵게 빻은 밀을 열수 처리에 의히여 성형 가능한 탄성 구조로 전환시킨다. 그 결과 얻은 축축한 재료를 유체압(流體壓)에 의하여 조절되는 플레이크 성형용 원통형 밀(cylinder mill)에 균일하게 투입한다. 분별(分別)은 롤링아웃 (rolling-out) 두께가 0.5 mm인 큰 플레이크 (전곡으로부터의 플레이크)와 롤링아웃 두께가 0.3 mm인 작은 플레이크 (굵게 빻은 밀로부터의 플레이크) 사이에서 행해진다.

또한, 플레이크형 사료는 역시 담수와 해수 중에 서식하는 온수용 및 냉수용 관상어(觀賞魚)의 영양식으로서 알려져 있다. 현재, 어류용 플레이크형 사료는 드럼 건조기(drum drier)에 의하여 제조되는 것이 특징이다. 드럼 건조는 물을 첨가하여 반죽으로 만든 원재료 혼합물을 건조하기 위한 공정이다. 현재로서는, 이러한 제조 방법이 대표적인 종전 기술을 나타내며, 일반적으로 이용 가능하다. 따라서, 상이한 생산자들로부터 생산된 관상어용 플레이크형 사료들은 외관상 거의 차이가 없다.

관상어용 플레이크형 사료의 제조시, 내부에서 가열되는 롤러는 미리 반죽된 점성질 혼합 원료(반죽의 수분 함량: 약 75%)와 함께 롤러의 전장(全長)에 걸쳐 도포기에 의하여 균일한 충격을 받게 되는데, 상기 롤러는 회전시 그의 표면에 상기 혼합 원료를 얇은 막으로 형성시킨다. 회전 운동 중에 높은 에너지 공급을 요하는 물의 증발이 일어난다. 건조된 생성물은 약 2 내지 5%의 수분을 함유한 채 플레이크 스트립(flake strip) 상태로 나이프에 의하여 롤러의 표면으로부터 제거된다. 이러한 제조 방법에 있어서, 사료 플레이크의 기술적 특성, 특히 취성(脆性) 뿐만 아니라 그의 수용성(受容性)과 관련하여 중요한 역할을 하는 최종 수분 함량은 좁은 범위 내에서만 조정될 수 있다. 상기 방법에 따라 생산된 플레이크 스트립의 두께는 사용된 원료에 따라 약 0.15 mm인데, 이로부터 크게 달라질 수는 없다.

롤러를 가열하기 위한 증기 온도는 120℃ 내지 165℃이다. 따라서, 열에 약한 원료, 예를 들면 효소 및 프로바이오틱(probiotic) 물질은 사용될 수 없다. 상기 제조 공정 후, 응집된 플레이크 스트립의 분쇄가 일어나 불균일한 형상에 특징이 있는 상이한 크기의 개별 플레이크로 구성되고, 수서 동물, 특히 관상어의 영양식으로 유용한, 판매가 가능한 플레이크형 사료를 생성한다.

본 발명의 목적은 두께, 취성, 점조도(点稠度) 및/또는 외양(外樣)과 관련하여, 또는 지금까지 사용되지 아니하였던 열에 취약한 원료의 사용 등에 의하여, 소비자들에게 종전 시판품과는 크게 다른 새로운 플레이크형 사료, 특히 담수와 해수 중에 서식하는 어류, 새우류, 무척추 동물류 등의 수서 동물류와 수족관 및 정원 연못 중의 온수 및 냉수 관상어류용의 플레이크형 사료를 개발ㆍ제공하는 데 있다.

이러한 플레이크형 사료는 특수한 제조 방법에 의하여 압출기(extruder), 예를 들면 쌍축(雙軸) 압출 성형기(double-screw extruder) 또는 익스팬더(expander)에 의하여 얻은 개개의 성형체를 양호하게 롤링 아웃(rolling out)시킴으로써 제조할 수 있다는 놀라운 사실을 발견하기에 이르렀다. 이 방법은 추가의 작업 공정을 거치는 일이 없이 두께가 10 ㎛ 내지 5 mm, 바람직하게는 80 내지 140 ㎛에 걸쳐 다양한 균일 형상의 플레이크를 제공한다. 상기 플레이크의 형상, 두께 및 수분 함량을 변화시킬 수 있는 가능성 뿐만 아니라 열에 취약한 원료의 이용 가능성 때문에, 상기 방법에 의하여 제조된 플레이크는 그 품질이 기존의 플레이크보다 실질적으로 더 양호하다.

따라서, 본 발명의 목적은 형상이 균일하고 두께가 다양하며, 수분 함량이 1 내지 30%, 바람직하게는 4 내지 25%인 것을 특징으로 하는, 수서 동물용, 예컨대 어류, 새우류 및 무척추 동물류용의 플레이크형 사료를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 아래의 공정 a) 및 b)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 적절한 사료 원료 성분으로부터의 플레이크형 사료의 제조 방법을 제공하는 것이다.

a) 적당한 크기의 성형체를 마련하는 공정

b) 상기 성형체를 롤링아웃시켜 개별 플레이크를 얻는 공정

본 발명의 제조 방법은 아래에 설명하는 특수한 제조 방법으로 구성되어 있다.

바람직하게는 압출기, 예를 들면 쌍축 압출 성형기에 의하여, 후속되는 적당한 원통형 밀 중에서의 롤링아웃 공정의 경우에 두께가 약 10 ㎛ ~ 5 mm 및 지름이 1 ~ 100 mm인 다양한 두께의 개별 플레이크가 생성되도록 하는 크기로 성형체 (수분 함량: 약 40% 이하)를 마련한다. 2개의 회전식 롤러가 구비된 플레이크 성형 장치 예컨데, 원통형 밀의 롤러간의 간격에 의하여 플레이크의 두께가 결정된다. 상기 성형체의 마련시, 온도는 <70℃로 낮출 수 있다. 이들 플레이크를 건조 및/또는 냉각시키면 소정의 최종 수분 함량으로 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 제조 방법에 의하면, 기존의 플레이크 사료의 제조 방법, 즉 드럼 건조기에서의 원료 반죽 건조법으로는 성취될 수 없는 아래와 같이 개선된 성능 및 물성을 가진 플레이크 사료의 공업적 생산을 가능하게 해준다.

- 플레이크 형상의 균일성: 균일하게 성형된 형상, 예를 들면 원형, 난형, 파형(波形), 하트형 또는 어형(魚形)의 플레이크 또는 기타 균일한 기하학적 형상의 플레이크형 사료가 생성될 수 있다.

- 플레이크 크기의 균일성: 제조 방법에 따라 소정 크기의 성형체를 롤링아웃시켜 크기(직경)가 1 내지 100 mm인 균일한 플레이크를 얻을 수 있다.

- 기계적 성질의 개선: 수분 함량을 특수하게 조정함으로써 플레이크의 안정성이 증가된다. 이에 의하여, 예를 들면 플레이크 혼합물을 생산함에 있어서 작은 플레이크(부서진 조각)의 비율이 감소되고, 따라서 겉보기 밀도 및 포장 중량이 저감된다. 추가의 작업 공정, 예를 들면 부서진 조각을 체질하여 제거하는 공정이 생략될 수 있다.

- 플레이크의 점조도(粘稠度) 개선, 연질(軟質) 플레이크의 생성: 수분 함량을 8 내지 25%로 조정함으로써 어류가 쉽게 섭취할 수 있는 매우 연질의 탄력 있는 플레이크의 생산이 가능하다.

- 부유 및 침강 거동(擧動)의 구체적 조정: 롤링아웃 공정시 롤러들 사이의 간격에 의하여 플레이크의 두께가 조정된다. 기존의 플레이크보다 더 얇은 플레이크는 개선된 부유 및 침강 거동을 나타낸다. 더 두꺼운 플레이크는 침강 속도의 증가를 가져온다. 따라서, 두께가 다양한 플레이크의 혼합물은 어류가 물의 표면, 중간 또는 바닥 중 어디에서 사료를 더 섭취하는가에 관계 없이, 모든 어류에 동등한 최상의 제품이 될 수 있다.

- 색상이 다양한 개별 플레이크의 생산 가능성: 색상이 다양한 성형체를 플레이크 성형시킴으로써 두 가지 색상 이상의 플레이크를 생산할 수 있다,

- 고온 감온성(感溫性) 물질의 도입 또는 방지: 본 발명에 따른 신규한 방법에서의 공정 온도(＜70℃)가 낮기 때문에, 온도에 취약한 성질로 인하여 종전에는 사용될 수 없었던 원료의 사용을 가능하게 한다.

* 천연 방향 물질 및 천연 착색 물질: 플레이크의 유인력 및 수용성(受容性)을 증가시킨다.

* 활성 효소: 영양식의 생체 이용성을 증가시키고, 사료에 의한 수질 오염을 감소시키며, 수질의 생태학적 최적화에 기여한다.

* 생균(生菌) 및 효모: 소화 조절 인자 (프로바이오틱스)로서 사용될 수 있으며, 이러한 방식으로 동일한 사료 소비량으로 어류의 체중 증가를 개선시킬 수 있다.

* 촉진제, 예를 들면 성장 및 번식력을 개선하기 위한 성장 및 번식력 촉진제의 첨가.

* 낮은 공정 온도에 의하여 품질 결정 원료 성분 (비타민, 색상 강화제)의 붕괴 속도가 감소되는데, 이러한 목적에 사용되는 안정제의 첨가량을 저감시킬 수 있으므로, 생산 비용이 절감된다.

더욱이, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 성형체의 최초 수분 함량이 <40%이기 때문에, 플레이크를 소정의 최종 수분 함량까지 건조하는 데 소요되는 에너지는 최초 수분 함량이 통상 >60%인 원료 반죽의 드럼 건조에 의존하는 종전 기술에 비하여 크게 감소될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 신규의 제조 방법은 종전 기술에 비하여 플레이크형 사료의 특성 및 생산에 필요한 에너지 소비면에 있어서도 매우 유리하다.

Claims (20)

1. a) 적절한 사료용 원료 성분으로부터 일정 크기의 성형체를 얻는 공정과,

   b) 상기 일정한 크기의 성형체를 롤링 아웃시켜 두께 80 내지 140 ㎛ 및 수분 함량 1 내지 30%의 개별 플레이크를 얻는 공정의 결합에 의하여 제조되는 것이 특징인 균일 형상의 수서(水棲) 동물용 플레이크형 사료.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 개별 프레이크는 직경이 1 내지 100 ㎜인 것인 수서 동물용 플레이크형 사료.
5. 제1항에 있어서, 상기 개별 플레이크는 고온 감온성(感溫性) 물질을 함유하는 것인 수서 동물용 플레이크형 사료.
6. 제5항에 있어서, 상기 고온 감온성 재료는 후각 및 미각 생성 물질, 착색 물질, 효소, 촉진제, 프로바이오틱(probiotic) 물질, 비타민 및 색상 강화제 중에서 선택되는 것인 수서 동물용 플레이크형 사료.
7. 제6항에 있어서, 상기 프로바이오틱 물질은 생균(生菌) 또는 효모인 것인 수서 동물용 플레이크형 사료.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 촉진제는 성장 또는 번식력 촉진제인 것인수서 동물용 플레이크형 사료.
9. 제1항, 제4항, 제5항, 제6항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 플레이크는 원형, 난형(卵形), 파형(波形), 하트형, 어형(魚形) 또는 기타의 균일한 기하학적 형상인 것인 수서 동물용 플레이크형 사료.
10. a) 적절한 사료용 원료 성분으로부터 일정 크기의 성형체를 얻는 공정과,

    b) 상기 일정 크기의 성형체를 롤링 아웃시켜 두께 80 내지 140 ㎛의 균일한 형상의 개별 플레이크를 얻는 공정과,

    c) 최종 플레이크의 수분 함량을 1 내지 30%로 고정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 수서 동물용 플레이크형 사료의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 공정 a)에서 얻은 성형체는 수분 함량이 40% 이하인 것인 수서 동물용 플레이크형 사료의 제조 방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 공정 a)에서 얻은 성형체는 압출기 또는 익스팬더에 의하여 성형되는 것인 수서 동물용 플레이크형 사료의 제조 방법.
13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 공정 a)는 60 내지 150℃에서 수행되는 것인 수서 동물용 프레이크형 사료의 제조 방법.
14. 제13에 있어서, 상기 공정 a)는 70℃ 이하의 온도에서 수행되는 것인 수서 동물용 플레이크형 사료의 제조 방법.
15. 제10항에 있어서, 공정 b)는 롤링 아웃시킬 플레이크의 두께에 의하여 결정되는 간격으로 서로 이격 배치되는 2개의 회전 롤러가 장치된 원통형 밀을 사용하여 수행되는 것인 수서 동물용 프레이크형 사료의 제조 방법.
16. 제10항 또는 제15항에 있어서, 공정 b) 후의 개별 플레이크는 소정의 수분 함량으로 될 때까지 건조 및 냉각되는 것인 수서 동물용 플레이크형 사료의 제조 방법.
17. 제1항에 있어서, 최종 플레이크의 수분 함량은 4 내지 25%인 것인 수서 동물용 프레이크형 사료.
18. 삭제
19. 삭제
20. 제10항에 있어서, 최종 플레이크의 수분 함량은 4 내지 25%인 것인 수서 동물용 프레이크형 사료의 제조 방법.