KR101470918B1

KR101470918B1 - 바이오 리액션을 이용한 소맥을 원료로 하는 사료곡물의 가공방법

Info

Publication number: KR101470918B1
Application number: KR1020120120824A
Authority: KR
Inventors: 이찬호; 강정선; 조원탁; 조경진; 유정진
Original assignee: (주)진바이오텍
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-12-10
Also published as: KR20140056584A

Abstract

소맥을 원료사료로 하여 곡물 사료를 가공하는 방법으로서, (a) 원료사료로서 소맥을 제공하는 단계; (b) 소맥을 침지하는 단계; (c) 증자하는 단계; (d) 균주를 접종하여 발효하는 단계; (e) 효소처리를 행하는 단계; 및 (f) 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물 사료의 가공방법이 개시된다. 본 발명은 소맥을 사료원료로 하는 단미사료를 제조함에 있어서 최적의 효소처리 및 발효처리 조건을 밝힌 것으로서, 호화도 및 유리당의 함량이 증가되고, 가축에서의 소화율 및 성장을 개선하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료에 관한 것이며, 이를 배합사료에 혼합하여 급이할 수 있다.

Description

바이오 리액션을 이용한 소맥을 원료로 하는 사료곡물의 가공방법{THE MANUFACTURING METHOD FOR WHEAT-BASED FEEDSTUFF USING BIO-REACTION}

본 발명은 소맥을 원료로 하는 곡물사료의 가공방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 소맥을 원료로 하는 곡물사료의 가공방법으로서, 증자공정, 발효공정 및 효소공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물사료의 가공방법에 관한 것이다. 더 나아가서는, 소맥을 원료로 하는 곡물사료의 가공방법으로서, 최적의 발효조건 및 효소처리조건을 갖는 것을 특징으로 한 곡물사료의 가공방법에 관한 것이다. 또한, 이와 같은 가공방법에 의하여 제조된 소맥 곡물사료로서 호화도 및 유리당의 함량이 증가되고, 가축에서의 소화율 및 성장을 개선하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료에 관한 것이다.

최근 곡물의 재배환경 및 기후 온난화에 의한 식량 수급 불안정 등으로 인한 곡물가의 상승으로 과거에 비해 생산성의 개선을 위한 보다 효율적 기능을 갖는 원료의 요구가 늘어나고 있다. 국내에서 생산되는 원료 중 에너지 공급원으로 사용되고 있는 곡류의 경우 수입의존도가 80%이상에 달하고 있으며, 특히 양돈 사료에 있어 가장 이상적인 에너지 원료라 할 수 있는 옥수수, 귀리, 소맥은 배합 사료 원료의 50~70%를 차지하는 곡물로서 원료의 이용성을 높일 수 있는 사료의 가공방법이 필요하다.

이 중, 소맥은 알곡의 단단한 정도에 따라 Hard type과 Soft type으로 나뉘며, 색상에 따라 Red와 White, 재배기간에 따라 Winter와 Spring으로 각각 나뉘게 된다. 조단백질의 함량은 Hard wheat이 Soft wheat 보다 높으며 전분함량은 Soft wheat이 Hard wheat보다 높다. 소맥의 원료 특성상 적정한 분쇄 입자도를 유지해야 하고 사료 가공 여부도 신중한 검토가 필요하다. 소맥을 너무 곱게 분쇄하면 위장의 각질화와 위궤양 발생 반도가 높아지게 된다. 소맥을 사료 가공하면 위장 내용물의 점도가 크게 떨어지므로 유의해야 한다. 소맥을 펠렛팅 하였을 경우 위장 내 내용물의 점도는 1.4로 펠렛팅을 하지 않았을 경우 위장내 내용물의 점도 3.8보다 낮게 보고되었다 (Nielsen 등, 2000).

한편, 사료를 제조하는 종래 기술과 관련하여서는, 사료원료에 특정 미생물을 접종해서 발효시키는 방법 또는 사료원료에 효소를 혼합하여 효소처리를 행하거나 특정 효소가 추가된 사료를 제조하는 방법등이 알려져 있었으나, 이들은 특정한 사료원료에 초점을 맞추었다고 하기보다는, 각종 곡물원료의 혼합물 또는 식품 찌꺼기등을 사료원료로 하는 것이었다.

그런데, 원료사료의 가공방법과 관련하여서는, 각 원료사료에 존재하는 특성이 모두 다르기 때문에, 이를 정확히 파악하여 그에 적합한 가공방법을 개발하는 것이 중요한데, 위에서 설명한 바와 같이, 종래 기술은 원료사료의 특성을 고려한 가공방법이라고 하기 보다는, 구체적인 원료사료를 특정하지 아니한 채, 다양한 종류의 원료들을 혼합한 상태에서 발효 또는 효소처리를 행하고 있었고, 따라서, 특정 원료사료, 보다 구체적으로는, 소맥을 원료사료로 하여 곡물단미사료를 제조할 때에 있어서의 최적의 가공조건을 밝히는 문헌은 보고된 바 없다.

한국공개특허공보 제10-2010-0126849호 일본공개특허공보 특개평 08-256699호 일본공개특허공보 특개2005-130820호 일본공개특허공보 특개평11-514240호 일본공개특허공보 특개평06-70693호

이에, 본 발명에서는, 소맥을 사료원료로 하는 곡물사료의 가공방법으로서, 사료원료의 특성을 반영하여 이에 최적화된 곡물사료의 가공방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다. 세부적으로는, 소맥에 포함되어 있는 난소화성 탄수화물을 분해할 수 있는 효과적인 수단 및 조건이 확립된 곡물사료의 가공방법이 제공되며; 효소처리공정과 고체발효공정을 활용하여 최적의 가공조건을 갖는 곡물사료의 가공방법이 제공되고; 대량생산 공정에 적합한 곡물사료의 가공방법이 제공된다.

나아가, 상기 방법에 의하여 제조된 곡물사료로서 원료사료의 영양소의 구성 및 생리적 기능물질을 최적화되어 포함된 것을 특징으로 하는 곡물사료를 제공하는 것을 또 다른 과제로 한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 하기와 같은 해결 수단을 제공한다.

즉, 본 발명에서는, 소맥을 원료사료로 하여 곡물 사료를 가공하는 방법으로서,

(a) 원료사료로서 소맥을 제공하는 단계;

(b) 소맥을 침지하는 단계;

(c) 증자하는 단계;

(d) 균주를 접종하여 발효하는 단계;

(e) 효소처리를 행하는 단계; 및

(f) 건조하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물 사료의 가공방법을 제공한다.

또한, 상기 소맥 곡물사료의 가공방법에 있어서, (c) 소맥을 증자하는 단계는 80~150℃에서 20~60분간 증자하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료의 가공방법을 제공한다.

또한, 상기 소맥 곡물사료의 가공방법에 있어서, (d) 발효하는 단계는, B. subtilis 2-19CX, B. subtilis P11, Aspergillus oryzae GB-641, A. niger GB-124, A. niger GB-X2으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 균주를 접종하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료의 가공방법을 제공한다.

또한, 상기 소맥 곡물사료의 가공방법에 있어서, (d) 발효하는 단계는, 20~40℃에서 24~48시간 발효하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료의 가공방법을 제공한다.

또한, 상기 소맥 곡물사료의 가공방법에 있어서, (e) 효소처리를 행하는 단계는 Arabanase, Cellulase, Beta-glucanase, Hemicellulase, Xylanase, Endo-glucanase, Alpha-amylase 및 glucoamylase로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소를 사용하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료의 가공방법을 제공한다.

또한, 상기 소맥 곡물사료의 가공방법에 의해서 제조한 소맥 곡물사료로서, 유리당의 함량이 35.0mg/g 이상인 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료가 제공된다.

또한, 상기 소맥 곡물사료의 가공방법에 의해서 제조한 소맥 곡물사료로서, 상기 소맥 곡물사료는 알칼린 포스파타아제, 크리스틴아릴아미다아제, 트립신, 산성포스파타제, α-갈락토시다제, β-글루코시다제, 나프톨-AS-BI-포스포하이드롤라아제, N-아세틸-β-글루코사민다아제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료를 제공한다.

또한, 상기 소맥 곡물사료의 가공방법에 의해서 제조한 소맥 곡물사료로서, 상기 소맥 곡물사료는 Bacilluse subtilis 1-6CX, B. subtilis 1-12CX, B. subtilis 2-19CX, B. subtilis P11, Aspergillus oryzae GB-641, A. niger GB-124 및 A. niger GB-X2으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 균주가 원료표면에 존재하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료를 제공한다.

본 발명에 의하여, 가축의 에너지 이용성 증대를 위한 친환경 사료자원 개발을 위해 소맥을 사료원료로 하는 고체발효 공정이 개시된다. 소맥의 난분해성 다당류의 분해정도를 알 수 있는 간접지표로서 고체발효시 유리당을 최대한 생성할 수 있는 균주들이 선별되어 최적의 발효 조건이 확립된다. 본 발명의 가공방법으로 가공된 소맥 곡물사료는 가공전의 사료원료에 비해 호화도 및 유리당의 함량이 증가하였으며 유용 미생물균수와 효소활성이 관찰 되어 생리적 기능이 개선된 원료로 전환되고, 가축의 이용성이 증대된 사료 자원으로 이용 될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 소맥 곡물사료는 원료의 표면에 존재하는 GRAS 균주들이 높은 개체수로 존재하기 때문에 probiotics로서의 기능도 기대할 수 있다. 또한, 배합사료에 있어서, 본 발명에 의한 소맥 곡물사료로 소맥을 대체하는 경우, 가수분해된 탄수화물, 단백질 등의 영양소를 가장 효율적으로 흡수할 수 있는 기회를 제공함과 동시에 발효과정에서 생성된 대사물질의 공급을 통해 돼지의 소화생리적 활성을 원활하게 함으로써 궁극적으로 성장을 개선하는 효과를 가져온다. 또한, 본 발명의 소맥 곡물사료는 영양소의 소화율을 개선해주고, 장내 미생물 서식환경을 정상적으로 유지함으로써 이상 대사를 유도하지 않고 정상적인 균총을 유지함으로써 원활한 대사 과정을 유도할 수 있다. 또한, 배합사료에 있어서, 본 발명의 소맥 곡물사료로 소맥 첨가량의 일부 또는 전부를 대체하는 경우, 생산성이 향상되므로 대체가 가능하며, 이에 의하여 이유자돈 및 육성돈의 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 소맥의 최적 발효를 위한 균주 선발실험을 나타내는 도이다.
도 2는 초기 수분 함량에 따른 A. niger GB-124에 의한 소맥의 발효 영향을 나타낸 도이다.
도 3은 초기 접종 균수에 따른 A. niger GB-124에 의한 소맥의 발효 영향을 나타낸 도이다.
도 4는 소맥에 대한 최적의 가공 조건 조사를 나타내는 도이다.
도 5는 대량 생산 공정을 나타내는 도이다.
도 6은 소맥의 대량 가공 생산 공정중의 변화(발효후 효소 처리공정)를 나타내는 도이다.

본 발명은 소맥을 사료원료로 한 곡물사료의 가공방법에 관한 것이다. 소맥은 양돈에 있어서 사료원료로 널리 사용되고 있는 곡물이지만, 펜토산, 셀룰로오스, 펙틴등의 비전분성 다당류(Non Starch Polysaccharide)가 포함되어 있고, 이들 비전분성 다당류는 돼지 체내에서 거의 소화되지 않는 특성을 보인다. 또한, 전분, 단백질 및 지방의 소화율을 저하시키고, 증체량 감소 및 건강상태 악화등의 영향을 줄 수 있으므로, 항영양인자로서 작용하며, 소화기내의 점성을 증가시킬 수 있고, 이로 인하여 가축의 소화기관에서 생산된 효소들의 작용을 저해하고 영향소의 흡수를 감소시킨다. 따라서, 상기 NSP를 분해할 수 있는 단일 효소제 또는 복합제의 사용이 제안되어 오기는 왔지만, NSP는 다양한 사료원료, 즉, 옥수수, 소맥, 귀리, 대두박등의 식물성 사료원료에 따라서 그 종류와 함량이 각기 상이하므로, 특정한 원료사료에 따라서 보다 세밀하게 조절된 가공방법이 절실하게 요구되고 있는 실정이다. 이에, 본 발명자들은, 소맥에 함유되어 있는 NSP의 종류 및 그 함량을 비롯하여 호화도 및 유리당의 함량등을 규명한 후, 이에 적합한 최적의 가공방법을 개발함으로서, 사료원료에 물리적, 화학적, 기능적 변화가 발생한다는 지견을 얻어 본 발명에 이르게 되었다.

즉, 본 발명자들은, 사료원료로 사용되는 때의 소맥의 각종 특성을 규명한 후, 소맥을 사료원료로 하여 곡물사료로 가공할 때에 미치는 여러 가지 요소들, 예를 들면, 입자도, 가수량, 침지시간 및 증자조건을 비롯하여, 최적의 효소처리공정, 최적의 발효처리공정을 개발함으로서, 호화도 및 유리당(released glucose)의 함량의 변화 및 유용 미생물 증가 및 효소활성의 보유등에서 뛰어난 곡물사료를 개시한다. 즉, 본 발명은, 다양한 사료원료들을 혼합하거나 또는 식품찌꺼기등을 대상으로 하여 범용적인 효소처리 또는 발효처리를 행하는 일반적인 사료의 제조방법이 아닌, 소맥이라는 특정의 사료원료를 대상으로 한 특정한 가공방법임에 유의하여야 한다.

본 발명의 가공방법은 소맥을 원료사료로 하여 곡물 사료를 가공하는 방법으로서, (a) 원료사료로서 소맥을 제공하는 단계; (b) 소맥을 침지하는 단계; (c) 증자하는 단계; (d) 소맥 발효에 적합한 균주를 접종하여 발효하는 단계; (e) 효소처리를 행하는 단계; 및 (f) 건조하는 단계를 포함한다. 이하, 각각의 단계에 대해서 설명한다.

원료사료로서 소맥을 제공하는 단계에 대해서 설명한다.

본 발명에서는, 소맥을 원료사료로 한 곡물사료의 가공방법을 세밀하게 조정하기 위해서, 소맥의 일반성분, 생리적 항영양인자(Non starch polysaccharide, NSP), 총에너지(Gross energy, GE), 아미노산을 분석하였다. 특히 사료영양소의 이용률을 저해하는 세포막 구성을 성분별로 집중 분석함으로서 가축의 이용성이 높은 사료자원 가공기술 개발을 위한 기본 자료로 활용하고 사료자원내의 NSP 분석을 위한 재현성이 우수한 분석방법을 정립하였다. 또한, 소맥 이외에도, 국내 배합사료에 주로 사용되는 원료로 귀리, 소맥피, 대두박, 옥수수에 대해서도 분석을 행하였는데, 이는 각 사료원료에 따라 가공조건이 달라져야 함을 밝히기 위한 것이다. 그 결과는 후술하는 실시예 1의 표 1 및 표2에 나타내었는데, 이에 의하면, 곡물사료의 종류에 따라서, 존재하는 NSP의 종류 및 그 함량이 각각 다르며 또한 총 에너지도 각기 상이함을 알 수 있다. 따라서, 단일 사료원료로 제조하는 단미사료의 경우, 원료사료의 종류에 따라서 그 특성을 반영한 최적의 가공조건이 필요하게 됨을 이해할 수 있다. 본 발명은, 이와 같은 지견에 따라서, 소맥을 사료원료로 할 때의 최적의 가공조건을 밝힌 것에 유의할 필요가 있다.

다음으로 침지공정 및 증자공정에 대해서 설명한다.

침지공정은 사료원료로 제공된 소맥에 실온에서 물을 가하여 소맥의 호화도를 증가시키는 공정이며, 증자공정은 침지공정 후 일정시간 열을 가하는 공정이다. 본 발명에서는, 침지공정과 증자공정을 동시에 채택하고 있으며, 실제의 대량생산공정에 있어서 상업적으로 이용가능한 최적의 조건을 제공한다. 침지공정에서의 물의 양 및 침지시간에 따라서 소맥의 호화도가 변화하게 되는데, 이와 같은 침지시간이 길어질수록 호화도는 증가하지만 침지시간이 너무 길어지는 경우 공정이 지연되는 단점이 있다는 점을 고려하여 최적의 침지조건을 밝혀내었다. 또한, 침지공정은 주로 실온에서 행해지지만, 그 온도를 상승시키는 경우 침지시간을 단축할 수 있다.

본 발명에서는 소맥 가공을 위해 가수량이 원료대비 45~60%%이며, 증자온도가 100~121℃가 바람직하다.

다음으로 발효공정에 대해서 설명한다.

사료원료의 발효를 위해 사용된 균주들은 xylanase, cellulase 활성이 우수하며 amylase와 protease를 발현하는 균주들로 Bacilluse subtilis 1-6CX[기탁번호 : KCCM 11091P ], B. subtilis 1-12CX[기탁번호 KCCM 11090P ], B. subtilis 2-19CX[기탁번호 KCCM 11089P ], B. subtilis P11[기탁번호 ], Aspergillus oryzae GB-641[기탁번호 KCCM 11190P ], A. niger GB-124[기탁번호 KCCM 11189P], A. niger GB-X2[기탁번호 KCCM 11127P]로 이루어지는 군으로부터 선택되는 균주일 수 있다. 이들 균주는 부숙된 호두과육, 과수원 토양, 낙엽토, 식당가 폐수, 염소 분변등에서 채취한 3000여개의 균주중 균주의 효소활성에 대한 기준으로 기질의 분해도에 기초하여 평가하여 최종적으로 선발한 것이다. 발효공정은 사료원료에 대한 침지공정 및 증자공정이 완료된 후, 35℃이하로 냉각시킨 후, 선발된 균주를 접종 후 초기 균수가 1.0X 10³~1.2×10⁶ cfu/g이 되도록 접종한다. 발효시간을 24~48시간으로 설정하고 배양온도 20~40℃, 습도 50~80%의 조건으로 원료 두께를 1~1.5cm가 되게 하여 호기발효를 진행할 수 있다. 사료원료로서의 가치를 증가시키기 위해서는 우선적으로 난소화성 물질인 NSP의 함량이 감소되어야 하는데 이를 위해서는 선별한 균주의 NSP를 분해하는 효소의 발현을 최대한 유도하여야 한다. 따라서 발효 공정 후의 NSP 분해 지수로서 유리된 당의 함량을 기준으로 위 발효조건을 확립한 것이다.

한편, 원료의 호화정도에 따라서도 가축에 급이 시 소화 및 영양소 이용성에 영향을 미치므로 증자 후 발효공정 중 원료의 수분함량에 따라 발효 과정 중 호화도 변화도 참작하여 위 발효조건을 확립하였다. 따라서 소맥 발효공정 확립을 위해서는 초기 수분함량 역시 매우 중요하며, 이와 같은 초기 수분함량은 발효조건 뿐 아니라 곡류의 이용성의 지표가 되는 호화도에도 영향을 주는 요소로서 발효 및 건조공정에 따른 영향을 최소화 할 수 있는 최적 수분함량을 추가로 찾아야 한다. 이를 위해 발효 배지인 소맥의 초기 수분함량을 30~70%로 달리하여 수분함량에 따른 호화도, 유리 당, xylanase 활성 및 미생물 균수를 분석한 바, 초기 수분함량이 높을수록 호화도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 반면 xylanase 활성은 60% 이상부터 감소하였다.

또한, 고체발효에서 초기 균주 접종량 역시 발효에 있어서 중요한 요소이다. 초기 균수가 너무 낮을 때에는 원하지 않는 다른 균에 의한 오염의 빈도가 증가할 수 있으며 반대로 단일 면적당 너무 높은 개체수로 존재 시에는 경쟁관계로 되어 증식 및 효소발현 보다는 개체를 유지하는 대사활동으로 energy flux가 진행되며 또한 대량생산시 종균 수급문제가 발생한다. 따라서 최적 종균 접종량을 결정하기 위해 초기 균주 접종량의 범위를 다른 균의 성장 및 대량 생산시의 종균 공급량 등을 고려하여 최소 1.0 × 10³ cfu/g에서 최대 1.0 × 10⁶ cfu/g으로 종균 접종량을 달리할 수 있으며, 가장 바람직하게는 1.0 × 10⁴ cfu/g일 때 가장 높은 유리당 함량이 된다.

발효시간에 있어서는, 즉, 유리당의 함량과 xylanase의 활성을 고려하여 평가하였을 때, 24 시간 내지 48시간이 바람직하다.

이하, 효소처리공정에 대해서 설명한다.

본 발명의 효소처리공정에는, Arabanase, Cellulase, Beta-glucanase, Hemicellulase, Xylanase, Endo-glucanase, Alpha-amylase 및 glucoamylase로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소를 사용할 수 있다.. 본 효소처리공정에서는, 이들 효소를 단독으로 사용할 수 있고, 또한, 조합하여 복합효소로 사용할 수 있다. 예를 들면, 예를 들면, Arabanase, Cellulase, Beta-glucanase, Hemicellulase, Xylanase등으로 포함하는 복합효소(이하 NSP-VS라 한다), Endo-glucanase를 포함하는 단일효소(이하 NSP-CE라 한다), Beta-glucanase, Cellulase, Alpha-amylase, Xylanase를 포함하는 복합효소(이하 NSP-VF라 한다) 및 Glucoamylase를 포함하는 단일효소(이하 NSP-SP라한다)로서 사용할 수 있다.

효소제의 사용을 위한 최적 온도로서는, 최적 온도범위는 NSP-CE가 50~60℃, NSP-VS 및 NSP-VF가 40~50℃, NSP-SP가 65~75℃이다. 효소처리 공정은 가수 후 침지공정을 효소반응공정으로 대체하고 효소반응 공정 이후 열처리 공정을 통해 소맥 원료 가공조건을 설정하는 것도 가능하다. 즉, 소맥의 침지공정을 효소처리 공정으로 대체하고, 효소반응공정 이후 열처리 공정을 행할 수 있다. 이 경우, 효소처리 조건은 초기 가수량을 조절한 후 효소반응을 위해 온도를 상기 효소반응에 최적한 온도까지 올린 후 효소제를 첨가수준별로 단독 혹은 복합으로 첨가하여 반응시킬 수 있으며, 효소반응의 종료후 증자를 실시할 수 있다.

이하 발효공정 및 효소처리 공정의 조합에 대해서 설명한다.

본 발명의 또 다른 일태는, 소맥을 원료사료로 하여 곡물사료를 가공하는 방법에 있어서, 대량 생산에 적합한 최적의 가공방법을 제공한다는 점이다. 즉, 위에서 설명한 침지조건, 증자조건, 발효조건 및 효소조건에 있어서, 각각의 최적한 조건들이 있으나, 이를 실제의 생산환경에서 비용적인 면 및 설비를 포함하는 기술적인 면까지 고려하였을 때 이들을 서로 유기적으로 연관시킨 보다 최적화된 가공방법을 제공한다. 즉, 본 발명의 특징은, 증자공정과 발효공정과 효소공정의 상관관계를 고려하여 이를 조합함으로서, 유리당의 함량이나 Xylanase의 활성 및 최종 제품에서의 미생물 균수등에 있어서 가장 우수한 제품을 제조할 수 있는 가공방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들의 연구에 의하면, 이와 같은 최적의 가공방법은 ‘증자공정, 발효공정 및 효소처리공정’(이하 ‘공정 1’이라 한다), ‘증자공정, 발효공정 및 효소처리공정’(이하 ‘공정 2’라 한다) 또는 ‘효소처리공정, 증자공정 및 발효공정’(이하 공정 3이라 한다)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 가공방법이다. 즉, 종래 기술에 있어서는, 원료사료에 대해서 효소처리를 하거나 발효시키는 방법이 알려져 있었는데, 본 발명에서는, 이 양자를 특정의 사료원료에 초점을 맞추어 조합한 후, 그 최적의 가공공정을 찾아 내었다는 점에서 특징이 있다. 예를 들면, 소맥의 경우 옥수수나 귀리와는 달리 처리공정의 순서에 따른 유리당 함량의 차이는 나타내지 않았으며 다만 xylanase의 활성에 대해서는 공정순서와 발효 시간에 따라 차이를 나타내었다. 소맥을 가공하는데 있어 우수한 공정은 공정 1과 공정 2로 발효 48시간 공정으로 확인하였다. 소맥에서는 공정 1과 공정 2의 유리당 함량과 xylanase 활성이 유사하므로 대량생산시의 공정의 편의성을 고려하였을 때 공정 1 방식으로 가공하는 것이 바람직하다. 공정 1-48시간 발효 공정의 결과는 유리 당 함량 35.17 ± 0.9 mg/g, xylanase 활성 134.93 ± 4.8 U/g으로 확인되었다. 이와 같이 가공된 최종 소맥 단미사료는 소맥 원료와 비교하였을 때, 호화도가 350%이상 증가하며, 유리당이 440%이상, 유용미생물이 증가하며 효소활성을 보유한 특성을 갖는다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시예는 본 발명의 구체적인 한 태양을 보이는 것으로, 본 발명의 기술사상을 제한하는 것은 아니다.

실시예 1 : 사료원료의 제공

AOAC 및 Weende 방법을 이용하여 옥수수, 귀리, 소맥피, 대두박, 소맥을 대상으로 일반성분 및 사료자원에 대한 total pentosan, Pectin, Total NSP 함량을 분석하였다. Total pentosan은 Orcinol-iron 방법, Pectin은 Sadasivan 과 Manickam 방법, 그리고 Total NSP는 Englyst와 Cummings 방법들을 일부 수정하여 분석을 실시하였다.

사료자원인 귀리, 옥수수, 소맥, 대두박, 소맥피의 gross energy는 Mclean과 Tobin의 방법에 따라 bomb calorimetry로 분석하였으며, 아미노산 함량은 6 N HCl로 사료 샘플을 산 가수분해 후 ninhydrin 반응을 이용하여 측정하고, 황 함유 아미노산은 별도로 performic acid로 산 가수분해 후 ninhydrin반응을 이용하여 아미노산 자동분석기 (Hitachi L-8500)로 분석을 실시하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.

(%)	옥수수 (USA)	소맥 (EU)	귀리 (Australia)	대두박 (Domestic)	소맥피 (Domestic)
수분	12.25	11.37	10.37	11.48	11.68
조단백질	7.57	9.2	10.88	49.17	14.43
조섬유소	3.1	2.77	2.43	3.81	8.2
조지방	3.69	0.5	9.04	1.57	2.7
회분	2.11	1.61	1.59	6.69	5.21
NFE^*	68.04	74.55	65.69	27.28	57.78

* NFE : (Nitrogen Free Extract)

이어서, 사료원료의 세포막 구성 물질을 이루고 있는 NSP 함량을 알아보기 위해 세포막 구성물질에 대한 분석은 Van Soest 방법과 Updegroff 방법을 이용하였으며, total pentosan, pentose 분석은 Frazer 등 (1956)의 분석방법을 이용하여 분석을 실시하였다. Pectin의 분석에는 Sadasivan 과 Annison (1996)의 분석방법(중량측정법)을 사용하였으며, total NSP함량은 Englyst와 Cummings 방법을 기초로 비색법을 이용하여 사료원료별 total NSP함량을 분석하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(%)	옥수수	소맥	귀리	대두박	소맥피
펜토산	3.95±0.37	6.25±0.94	4.16±0.25	4.64±0.88	15.02±1.37
셀룰로오스	1.45±0.16	1.74±0.12	0.80±0.22	2.12±0.22	5.10 ±0.03
펙틴	2.56±0.75	3.72±1.08	3.95±0.11	2.20±0.46	8.15±4.31
총 NSP	16.60±0.73	14.90±2.96	25.68±2.32	12.59±0.14	36.65±0.61

이상의 결과로부터, 세포막의 총 NSP 함량은 소맥피에서 36%로 가장 함유량이 높았으며, 소맥에서는 15%를 나타냄을 알 수 있었다. 세포막 구성성분 중 cellulose 함량은 소맥피에서 높게 나타났으며, pentosan 및 pectin 함량도 다른 사료자원에 비해 높은 함량을 나타내었다.

또한, 이상 사료자원의 총 에너지 분석결과를 하기 표 3에 나타냈다.

사료원료	총에너지 (Kcal/Kg)
옥수수	4,018
소맥	4,104
귀리	4,653
대두박	4,242
소맥피	4,164

이상으로부터, 곡물사료라고 하여도, 각각의 곡물사료에 존재하는 NSP의 종류 및 총 NSP의 양이 동일하지 않다는 사실을 확인할 수 있다.

실시예 2 : 발효조건의 설정

소맥에 적합한 발효 균주를 선별하고자 발효실험을 진행하였다. 사료원료의 영양소 이용성을 저해하는 성분으로 알려져 있는 NSP(Non starch polysaccharide)를 분해하는 지표로서 발효 후 유리되는 glucose 함량을 분석하여 상대적으로 높은 유리된 glucose 함량을 나타내는 균주를 최종 선발하였다. 선발된 균주들은 사료원료의 초기 수분함량, 초기 균주 접종량 별로 최적 조건을 확립하였다.

사료원료의 발효를 위해 사용된 균주들은 xylanase, cellulase 활성이 우수하며 amylase와 protease를 발현하는 균주들로서, B. subtilis 2-19CX, B. subtilis P11, Aspergillus oryzae GB-641, A. niger GB-124, A. niger GB-X2이다. 소맥에서 NSP를 분해하는 효소 발현을 최적화하기 위한 고체발효 조건 설정은 초기 수분함량을 40%, 배양온도를 32℃, 배양시간을 48시간으로 하여 발효 전후의 유리된 glucose 함량을 비교 평가하였다(도 1). 발효 결과 곰팡이류가 바실러스류에 비해 균수는 상대적으로 낮았지만 효소 활성의 지표인 유리 당은 높은 수준으로 나타났는데 이는 세균인 바실러스에 비해 곰팡이류가 다당류 분해 효소를 더 많이 발현하기 때문인 것으로 생각된다. 발효실험결과 xylanase 활성 및 유리당 생성량에서 A. niger GB-124가 19.37 mg/g의 유리당 함량 및 210U/g의 xylanase활성을 나타내어 소맥발효를 위한 최적 균주로 선발하고 발효조건 확립을 위한 추가 실험을 진행하였다. 선발된 균주인 A. niger GB-124 균주를 대상으로 소맥의 최적 발효 조건을 탐색하기 위해 초기 수분함량 및 종균 접종 수준별로 조건을 달리하여 발효실험을 진행하였다.

소맥에서 A. niger GB-124의 발효에 적합하면서 높은 유리 당을 나타내는 수분함량은 45%와 60%로 확인 할 수 있었다 (도 2). 하지만 60%의 초기 수분함량에서는 상대적으로 낮은 xylanase 활성을 나타내었으며 무엇보다도 대량 생산으로 발효 규모를 scale up할 경우에 배지 이송중의 이송관의 막힘 문제, 건조시간 지연으로 인한 생산 수율 감소 문제 등이 발생할 것으로 판단되어 초기수분 함량을 45%로 조절하는 것이 바람직할 것으로 판단하였다. 소맥의 경우 수분함량이 높을수록 호화도는 증가하였으나 수분이 60%이상부터 xylanase 활성은 급격하게 감소하였다. A. niger GB-124 균주를 이용한 소맥 발효결과에서 유리당과 xylanase의 활성 경향이 일치하지는 않았는데 이는 A. niger GB-124균주가 분비하는 복합효소 (amylase, cellulase 등)에 의해 다른 종류의 다당류가 분해되어 나타난 결과로 생각된다. 선발균주를 이용한 소맥의 최적발효를 위해 초기 접종 균수를 10³~10⁶ CFU/g으로 달리하여 발효실험을 실시한 결과 초기 접종균수가 1.0E×10⁴ CFU/g일 때 유리 당 생성이 최대를 나타내었다 (도 3). 따라서 A. niger GB-124균주를 이용한 소맥발효는 초기 수분함량이 45%인 소맥배지에 초기 접종 균수를 1.0E×10⁴ CFU/g로 접종하였을 때 발효 소맥의 호화도와 NSP 분해 지표인 xylanase 활성 및 유리당 생성이 가장 우수한 것으로 확인되어 최적 발효조건으로 설정하였다.

또한, 위에서 얻은 결과를 기초로 하여, pilot scale (200 ~ 500kg) 에서의 최적 고체발효조건을 확립하기 위해 적정 발효 시간을 조사하고 제조된 고상 발효제품은 사양시험용 사료원료로 사용하여 개발품의 생리적 기능성을 조사하였다.

소맥발효에 사용된 A. niger GB-124는 높은 xylanase 활성과 유리 당 함량을 나타내었으나, xylanase 활성 증가율 대비 유리 당 함량의 증가 비율은 크지 않은 것으로 확인되었다. 이는 다당류 분해 효소의 발현을 유도하는 inducer이자 기질인 다당류의 함량이 원료별로 큰 차이를 나타나지 않았기 때문이며 또한, 다당류 분해 효소의 발현능력에 대한 균주의 차이로 생각된다 (표 4). 소맥 원료는 발효공정을 통해 기능성이 개선된 원료로 전환되었으며 최종 시제품은 옥수수 및 귀리발효 결과와 동일하게 호화도의 향상, 유리 당의 함량 증가, 유용 미생물 증식, protease, amylase, xylanase, cellulase 활성을 가지는 특성을 가지므로 가축의 이용성이 증대된 사료 자원으로 생각한다 (표 5).

(%)	옥수수	귀리	소맥
조섬유	3.10	2.43	2.77

	소맥
	가공전	가공후	차이점 (비율 %)
호화도(%)	21.0	65.7	312.8
유리당(mg/g)	0.97	25.3	2,608.0
미생물 (Log cfu/g)	-	8.8
효소활성 (U/g)	-	Protease 7,010.7 Amylase 978.8 Cellulase 2013.1 Xylanase 398.0

추가적으로, 발효가공전후의 화학적특성의 변화를 AOAC 및 Weende 방법을 이용하여 일반성분을 분석하였으며, 총에너지를 Mclean과 Tobin의 방법에 따라 bomb calorimetry로 분석하였다. 그 결과를 하기 표 6및 7에 나타냈다.

(%)	가공전	가공후
수분	8.42	9.17
조단백질	11.44 (11.24)	12.50 (12.39)
조섬유소	1.55 (1.52)	1.23 (1.22)
조지방	0.85 (0.84)	1.17 (1.16)
회분 (DM basis)	1.15	1.23
NFE^**(가용무질소물)	76.59	74.70

	총에너지 (Kcal/Kg)
가공전	3978
가공후	3770

실시예 3 최적의 가공조건의 설정

소맥을 가공하기 위한 최적의 가공조건을 설정하였다. 효소제로서 glucoamylase을 사용하였고, A. niger GB-124를 발효균으로 이용하였다. 상기 효소 및 발효에 의한 가공조건의 최적 기준은 다음과 같이 확립하였다. 일반적으로 사료원료의 영양소 이용성을 저해하는 성분으로 알려져 있는 NSP(Non starch polysaccharide)를 분해하는 지표로서 발효 후 유리되는 glucose 함량을 분석하여 상대적으로 높은 유리된 glucose 함량을 나타내는 공정을 조사하였다. 각각의 원료별로 효소처리와 발효처리 공정 순서를 달리하여 사료원료의 최적 가공조건을 확립하였다.

최적의 가공조건을 확인하기 위해서 표 8의 공정 순서대로 가공하였다.

공정 종류	Step 1	Step 2	Step 3	비교항목
공정 1	증자	효소반응	발효	Released glucose, Xylanase, 미생물 균수
공정 2	증자	발효	효소 반응
공정 3	효소반응	증자	발효

표 8에 있어서, 증자조건은 110℃에서 30분간, 효소반응조건은 0.2% 첨가 후 40℃에서 30분 반응 및 발효조건은 35℃에서 24 시간 또는 48시간으로 하였다. 수분을 40%로 보정한 사료원료를 30분간 침지한 후 110℃, 30분간 증자하여 35℃이하로 냉각된 사료 원료에 균주를 접종 후 초기 균수가 1.2 X 10⁶ cfu/g이 되도록 접종하였다. 총 발효시간을 48시간으로 설정하고 배양온도 33~35℃, 습도 55%의 조건으로 원료 두께를 1~1.5cm가 되게 하여 호기발효를 진행하였다. Xylanase 활성 및 유리당의 함량을 측정하였으며, 그 결과를 도 4에 나타냈다. 도 4에 나타낸 바와 같이 소맥을 가공하는데 있어 우수한 공정은 공정 1과 공정 2로 발효 48시간 공정으로 확인하였다. 소맥에서는 공정 1과 공정 2의 유리 당 함량과 xylanase 활성이 유사하므로 대량생산시의 공정의 편의성을 고려하였을 때 공정 1 방식으로 가공하는 것이 바람직하다. 공정 1-48시간 발효 공정의 결과는 유리 당 함량 35.17 ± 0.9 mg/g, xylanase 활성 134.93 ± 4.8 U/g으로 확인하였다.

실시예 4 : 대량생산에 있어서의 최적의 가공조건 설정

대량생산에서의(10ton) 최적 가공조건들을 확립하고자 하였다. 도 5와 같은 공정으로 대량 생산을 진행하였다. 소맥 고체 발효는 수분을 45%로 보정한 원료 10 ton을 30분간 침지한 후 110℃, 30분간 증자하여 35℃이하로 냉각하여 초기 균수가 1.0 X 10⁴ cfu/g이 되게 접종하였다. 배양조건은 온도 30~35℃, 습도 75%, 60시간까지 호기조건으로 발효하였다. 이어서, xylanase 활성, cellulase활성, Amylase 활성, Protease 활성, 호화도 분석, 유리당 함량등을 측정하였다. 도 6에 그 결과를 나타냈다. 소맥은 발효공정을 통해 생리적 기능성이 개선된 원료로 전환되었으며 최종 시제품은 호화도의 향상, 유리 당 함량 증가, 유용 미생물 증식, protease, amylase, xylanase, cellulase 효소활성을 보유한 특성을 가지므로 가축의 이용성이 증대된 사료 자원으로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. (표 9)

	소맥
	가공전	가공후	차이 (비율 %)
호화도(%)	21.0	67.8	350.64
유리당(mg/g)	0.97	31.4	439.68
균주 (Log cfu/g)	-	7.9
효소활성 (U/g)	-	Xylanase: 336.0 Cellulase: 2010.1 Amylase: 1358.7 Protease: 7100

또한, 최종 제품내에 발현되는 효소의 종류를 확인하였다. 효소의 종류를 apiZYM(Biomerieux, France)으로 조사하였는데, 이는 정제되지 않은 혼합시료에서의 효소의 활성을 검사할 수 있도록 제작되어 고체발효시 발현되는 여러 종류의 효소 활성을 조사하는데 적합하다. 실험방법은 제조사에서 제공되는 manual에 따라 진행하였다. 그 결과를 하기 표 10에 나타냈다.

No.	효소	기질	pH	결과
1	Alkaline phosphatase	2-naphthyl phosphate	8.5	+
2	Esterase(C4)	2-naphthyl butyrate	6.5	-
3	Esterase(C8)	2-naphthyl caprylate	7.5	-
4	Lipase(C14)	2-naphthyl myristate	7.5	-
5	Leucine arylamidase	L-leucyl-2-naphthylamide	7.5	-
6	Valine arylamidase	L-valyl-2-naphthylamide	7.5	-
7	Crystine arylamidase	L-cystyl-2-naphthylamide	7.5	+
8	Trypsin	N-benzoyl-DL-arginine-2- naphthylamide	8.5	+
9	α-chymotrypsin	N-glutaryl-phenylanine-2- naphthylamide	7.5	-
10	Acid phosphatase	2-naphtyl phophate	5.4	+
11	Naphtol-AS-BI-phosphohydrolase	Naphthol-AS-BI-phosphate	5.4	+
12	α-galactosidase	6-Br-2-naphthyl-α D-galactopyranoside	5.4	+
13	β-glucuronidase	2-naphtyl-β D-galactopyranoside	5.4	-
14	β-glucosidase	Naphthol-AS-BI-β D-glucuronide	5.4	+
15	α-glucosidase	2-naphthyl-α D-glucopyranoside	5.4	-
16	β-glucosidase	6-Br-2-naphthyl-β D-glucopyranoside	5.4	-
17	N-acetyl-β-glucosaminidase	1-naphthyl-N-acetyl-β D-glucosaminide	5.4	+
18	α-mannosidase	6-Br-2-naphthyl-α D-mannopyranoside	5.4	-
19	α-fucosidase	2-naphthyl-α L-fucopyranoside	5.4	-

또한, 가공전후의 화학적특성의 변화를 AOAC 및 Weende 방법을 이용하여 일반성분을 분석하였다. 사료원료에 대한 gross energy는 Mclean과 Tobin의 방법에 따라 bomb calorimetry로 분석하였다. 그 결과를 하기 표 11에 나타냈다.

(%)	소맥
(%)	가공전	가공후
수분	10.65	8.07
조단백질	10.83 (12.12)	12.85 (13.98)
조지방	1.09 (1.22)	1.26 (1.37)
조섬유	1.26 (1.41)	1.30 (1.41)
조회분	0.94 (1.05)	1.14 (1.24)
NFE**	75.23	75.38
총에너지(Kcal/Kg)	4025	3945

표 11에서 알 수 있는 바와 같이, 발효 처리한 사료자원의 일반성분은 기존 사료업계에서 사용하고 있는 원료들의 일반성분 범위(Feedstuffs, 2009)에 들어가 정상적인 일반성분 수준을 나타내고 있다. 특히 발효공정을 거친 사료원료들은 일반 사료원료에 비해 조지방 함량이 높고, 조섬유소는 낮아져 어린 일령에 사용 시 효과적일 것으로 생각된다. 그리고 높은 조섬유소의 함량 때문에 사용량이 제한되는 원료들은 발효공정을 통해 조섬유소의 함량을 감소시키게 되면 사용량을 늘릴 수 있을 것으로 판단된다. 또한 소맥에서는 발효 공정을 통해 조단백질 함량과 조지방의 함량이 높아져 가용무질소물(NFE)이 감소함을 확인하였다. 이는 미생물에 의해 조섬유소가 일부 단당류로 분해되고 미생물의 대사활동에 사용되어 사료 자원의 carbon flow가 이산화탄소로 소모됨으로서 조단백질의 함량이 증가한 것과 미생물의 지방 생산(polyunsaturated fatty acid)에 의한 것으로 생각된다.

실험예 1 : 발효처리된 소맥 사료가 육성돈의 생산성에 미치는 영향

실시예 2에서 발효처리된 소맥 사료가 육성돈의 생산성에 미치는 영향을 알아보기 위해서 하기와 같은 실험하였다.

가. 재료 및 방법

① 시험동물 및 시험설계

3원 교잡종([Landrace×Yorkshire]×Duroc) 80두를 공시하였으며 시험 개시시의 체중은 24.37±1.06kg이었고, 6주간 사양시험을 실시하였다. 처리구는 1) F0 (natural wheat 100%), 2) F25 (natural wheat 75%+ fermented wheat 25%), 3) F50 (natural wheat 50%+fermented wheat 50%), 4) F75 (natural wheat 25%+fermented wheat 75%) 및 5) F100 (F100, fermented wheat 100%) 5개 처리를 하여 처리 당 4반복, 반복 당 4두씩 완전임의 배치하였다.

② 시험사료 및 사양관리

사양시험은 단국대학교 시험농장에서 실시하였고, 시험에 사용된 사료배합비는 표 12에 나타내었다. 사료는 자유 채식토록 하였으며, 물은 자동급수기를 이용하여 자유로이 마실 수 있게 하였다.

Ingredients, %
Corn	47.56
Soybean meal	24.16
Wheat	20.00
Rapeseed meal	2.80
Animal fat	3.00
Dicalcium phosphate	0.76
Limestone	0.79
Salt	0.43
L-lysine-HCl (98%)	0.10
Antibiotic	0.10
Mineral premix	0.10
Vitamin premix	0.20
Total	100.00
Calculated composition
ME, kcal/kg	3,400
Crude protein, %	18.00
Lysine, %	1.00
Methionine, %	0.30
Calcium, %	0.60
Phosphorus, %	0.50

③ 조사항목 및 방법

a. 생산성

체중 및 사료 섭취량은 시험 개시시 및 종료 시(6주)에 각각 측정하여 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율을 계산하였다.

b. 영양소 소화율

영양소 소화율을 측정하기 위하여 종료시 7일전에 표시물로서 산화크롬(Cr2O3)을 사료내 0.2% 첨가하였다. 크롬사료 급여 4일 후 분을 채취하였고, 채취한 분은 60℃ 열풍건조기에서 72시간 건조 시킨 후 Wiley mill로 분쇄하여 분석에 이용하였다. 사료의 일반성분과 표시물로 혼합된 Cr은 AOAC(1995)에 제시된 방법에 의해 분석하였다.

c. 분내 미생물 균수

돈분의 채취는 종료시 처리구별 8마리를 선발하여 항문 마시지법으로 분을 채취한 뒤, 실험실까지 －20℃에서 냉동보관 하였으며, 이후 멸균된 생리식염수에 현탁하여 균질화 시킨 다음 10³에서 10⁷까지 계단 희석하여 생균 수 측정용 시료로 사용하였다. 실험처리에 의한 돈분 내의 미생물 균수를 측정하기 위해 Lactobacillus에는 MRS agar, Coliforms에는 MacConkey agar (Difco, USA), Salmonella, Bacillis 에는 Nutrient broth를 사용하였고, 37℃에서 38시간 배양 후 균수를 측정하였다.

d.분내 악취물질

분내 발생하는 유해가스물질 측정은 시험 종료시 각 처리구에서 동일한 시간 동안 배설된 분을 처리당 5마리로부터 채취한 후, 신선한 분 100g을 취하여 1000 mL의 밀봉된 플라스틱 용기에 넣고 실온에서 24시간 동안 발효 시킨 후, 1일, 3일 및 5일 동안 실온에 보관하면서 Gastec(Model GV-100, GASTEC, Japan)을 사용하여 발생하는 ammonia, mercaptan 및 hydrogen sulfide을 측정하였다.

e. 분내 휘발성 지방산

분내 발생하는 유해가스물질 측정은 시험 종료시 각 처리구에서 동일한 시간 동안 배설된 분을 처리당 5마리로부터 채취한 후, 신선한 분 100g을 취하여 1000 mL의 밀봉된 플라스틱 용기에 넣고 실온에서 24시간 동안 발효 시킨 후, 1일, 3일, 5일 및 7일동안 실온에 보관하면서 Gastec (Model GV-100, GASTEC, Japan)을 사용하여 발생하는 acetic acid, propionic acid 및 butyric acid을 측정하였다.

④ 통계처리

모든 자료는 SAS (1996)의 General Linear Model procedure를 이용하여 Duncan’s multiple range test (Duncan, 1955)로 처리하여 평균간의 유의성을 검정하였다.

나. 사양시험 결과

① 생산성

발효한 소맥을 사용하여 사료 내 소맥을 0, 25, 50, 75, 100% 대체했을 때 생산성에 미치는 영향은 표 13에서 보는 바와 같다. 일당증체량 항목에 있어 F50 및 F100 처리구가 F0 및 F25 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났다 (P<0.05). 일당사료섭취량 및 사료효율에 있어 처리구간 차이를 보이지 않았다 (P>0.05).

Item	F0	F25	F50	F75	F100	SE²
ADG, g	469^b	480b	515^a	497^ab	515^a	10
ADFI, g	1,226	1,207	1,300	1,235	1,220	52
Gain:Feed	0.383	0.398	0.396	0.402	0.422	0.015
¹Abbreviation: F0, natural wheat 100%; F25, natural wheat 75%+fermented wheat 25%; F50, natural wheat 50%+fermented wheat 50%; F75, natural wheat 25%+fermented wheat 75%; F100, fermented wheat 100%. ²Standard error. ^a, ^bMeans in the same row with different superscripts differ (P<0.05).

② 영양소 소화율

발효 소맥을 사용함에 따라 영양소의 소화율에 미치는 영향을 조사한 결과 (표 14) 유의적인 개선효과는 없었으나 발효 소맥을 50% 이상 대체한 처리구 (F50, F75, F100)에서 건물 소화율이 개선되는 경향을 나타냈다. 더욱이 단백질과 에너지의 소화율은 발효 소맥을 사용만 모든 처리구 (F25, F50, F75, F100)에서 유의적이진 않아도 소화율이 개선되는 결과를 볼 수 있다.

Items	F0	F25	F50	F75	F100	SE²
matter	80.2	80.2	81.9	81.3	82.1	1.0
Nitrogen	78.0	79.9	80.9	79.5	80.5	1.0
Energy	78.0	79.7	81.7	81.1	81.6	1.3
¹Abbreviation: F0, natural wheat 100%; F25, natural wheat 75%+fermented wheat 25%; F50, natural wheat 50%+fermented wheat 50%; F75, natural wheat 25%+fermented wheat 75%; F100, fermented wheat 100%. ²Standard error.

③ 분내 미생물 균수

발효 소맥을 공급함에 따라 분내 미생물 균총에 미치는 영향을 조사한 결과 (표 15), 4 종류의 미생물 (Lactobacillus, Bacillus, Coliforms 및 Salmonella) 모두 유의적인 변화를 가져오지는 않았다 (P>0.05).

Item, log₁₀cfu/g	F0	F25	F50	F75	F100	SE²
Lactobacillus	6.2	6.2	6.2	6.3	6.3	0.1
Bacillus	7.0	7.1	7.0	6.8	6.7	0.3
Coliforms	6.6	6.5	6.4	6.2	6.2	0.2
Salmonella	3.0	2.8	2.9	2.6	2.6	0.2
¹Abbreviation: F0, natural wheat 100%; F25, natural wheat 75%+fermented wheat 25%; F50, natural wheat 50%+fermented wheat 50%; F75, natural wheat 25%+fermented wheat 75%; F100, fermented wheat 100%. ²Standard error.

④ 분내 가스 생성량

분내 암모니아, 황화수소 및 멜캅탄 등의 가스 및 acetic acid 생성량을 조사한 결과 (표 16), 처리구간 차이를 나타내지는 않았다 (P>0.05).

Item, ppm	F0	F25	F50	F75	F100	SE²
NH3
1d	15.77	16.00	16.33	15.57	16.07	2.39
3d	16.70	16.33	17.03	17.13	16.70	3.39
5d	18.10	18.83	18.27	18.33	18.03	3.61
7d	17.70	18.47	17.97	18.00	17.73	3.56
Mercaptans
1d	10.00	12.33	10.67	10.00	10.33	2.29
3d	24.00	24.33	23.00	23.33	22.33	1.65
5d	25.33	25.33	26.33	26.00	26.33	1.19
7d	26.33	25.67	25.00	25.33	25.17	2.90
H2S
1d	ND	ND	ND	ND	ND	ND
3d	11.67	11.00	10.33	11.33	12.67	2.11
5d	23.00	22.00	21.67	22.67	22.67	2.50
7d	18.33	19.33	17.67	17.33	18.00	2.10
Acetic acid
1d	16.67	17.33	17.00	18.33	17.33	2.04
3d	17.00	16.33	17.67	17.33	17.33	1.31
5d	23.67	25.33	25.00	25.33	24.67	2.16
7d	17.67	18.00	17.00	18.33	18.67	2.68
1Abbreviation: F0, natural wheat 100%; F25, natural wheat 75%+fermented wheat 25%; F50, natural wheat 50%+fermented wheat 50%; F75, natural wheat 25%+fermented wheat 75%; F100, fermented wheat 100%. 2Standard error.

실험예 2 : 효소처리 및 발효처리된 소맥 사료가 육성돈의 생산성에 미치는 영향

실시예 4에서 제조한 효소처리 및 발효처리에 의해 가공된 소맥 사료가 육성돈의 생산성에 미치는 영향을 하기와 같은 방법으로 실험하였다.

가. 시험동물 및 시험설계

3원교잡종 [(Landrace × Yorkshire) × Duroc] 비육돈 144두를 공시하였고, 시험 개시시 체중은 57.99 ± 1.92 kg이었으며, 사양시험은 12주간 실시하였다. 시험설계는 1) HCW (고영양소사료), 2) HCFW (고영양소사료 + 20% 발효/효소처리소맥 대체), 3) LCW (저영양소사료), 4) LCFW (저양양소사료 + 20% 발효/효소처리소맥 대체)로 4처리, 처리당 6반복, 반복당 6두씩 완전 임의 배치하였다. 원료함량분량을 표 17에 나타냈다.

Ingredients, %	HCW	HCFW	LCW	LCFW
Corn	47.56	47.56	49.06	49.06
Soybean meal	24.16	24.16	24.16	24.16
Wheat	20.00	16.00	20.00	16.00
Fermented wheat		4.00		4.00
Rapeseed meal	2.80	2.80	2.50	2.50
Animal fat	3.00	3.00	1.80	1.80
Dicalcium phosphate	0.76	0.76	0.76	0.76
Limestone	0.79	0.79	0.79	0.79
Salt	0.43	0.43	0.43	0.43
L-lysine-HCl (98%)	0.10	0.10	0.10	0.10
Antibiotic	0.10	0.10	0.10	0.10
Mineral premix	0.10	0.10	0.10	0.10
Vitamin premix	0.20	0.20	0.20	0.20
Total	100.00	100.00	100.00	100.00
Calculated composition
ME, kcal/kg	3,400	3,400	3,350	3,350
Crude protein, %	18.00	18.00	17.95	17.95
Lysine, %	1.00	1.00	1.00	1.00
Methionine, %	0.30	0.30	0.30	0.30
Calcium, %	0.60	0.60	0.60	0.60
Phosphorus, %	0.50	0.50	0.50	0.50
¹ Provided per kilogram of complete diet: Cu, 140 mg; Fe, 145 mg; Zn, 179 mg; Mn, 12.5 mg; I, 0.5 mg; Co, 0.25 mg, Se, 0.4 mg. ² Provided per kilogram of complete diet: vitamin A, 10,000 IU; vitamin D3, 2,000 IU; vitamin E, 42 IU; vitamin K, 5 mg; riboflavin, 2,400 mg; vitamin B2, 9.6 mg; vitamin B6, 2.45 mg; vitamin B12, 40 μg; niacin, 49 mg; pantothenic acid, 27 mg; biotin, 0.05 mg.

나. 시험사료와 사양관리

사양시험은 단국대학교 시험농장에서 실시하였다. 시험사료는 NRC (1998) 요구량에 따라 배합한 옥숫수-대두박 위주의 가루형태 사료를 자유 채식토록 하였으며, 물은 자동급수기를 이용하여 자유로이 먹을 수 있도록 조절하였다.

다. 조사항목 및 방법

(1) 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율증체량은 개시시, 6주 및 종료시 (12주)에 처리구 별로 체중을 측정하였다. 사료섭취량은 체중측정시 사료급여량에서 잔량을 제하여 계산하였고, 사료효율은 증체량을 사료섭취량으로 나누어 산출하였다.

(2) 영양소 소화율은 6주 및 종료시 (12주)에 산화크롬 (Cr₂O₃)을 표시물로서 0.2% 첨가하여 7일간 급여 후 항문 마사지법으로 분을 채취하였다. 채취한 분은 60℃의 건조기에서 72시간건조시킨후 Willey mill로 분쇄하여 분석에 이용하였다. 사료의 일반성분과 표시물로 혼합 된 Cr은 AOAC (2000)의 방법에 준하여 분석하였다

(3) 혈액 채취는 개시시, 6주 및 종료시 (12주)에 처리구별로 6두씩 선별하여 각각 경정맥 (Jugular vein)에서 Vacuum tube (Becton Dickinson Vacutainer Systems, Franklin Lakes, NJ)를 이용하여 혈액 5mL 채취 후 4℃에서 3,000 rpm으로 15분간 원심분리하여 얻은 혈청을 자동 생화학 분석기 (HITACHI 747, Japan)를 이용하여 혈액내 glucose 및 BUN (blood urea nitrogen)을 측정하였고 IgG의 함량은 nephelometry방법으로 nephelometer (Behring, Germany) 분석기계를 이용하여 분석하였다.

(4) 육질 분석에 사용된 돈육은 처리구별 6두씩 선별하여 도축 후 4℃ 냉장고에 24시간 저장 후 반도체 등심 부위 (M.longissimusdorsi)를 분할 정형하여 분석에 이용하였다. 육색은 Chromameter (Model CR-210, Minolta Co., Japan)를 사용하여 각 sample 당 5회 반복하여 측정하였다. 이때 표준색판은 L* (lightness)=89.2, a* (redness)=0.921, b* (yellowness)=0.783으로 하였다. 관능검사는 관능검사요원이 수행하였으며 NPPC (2000) 기준안에 의해 신선육의 육색 (color: 1-5), 근내지방도 (marbling: 1-5), 경도 (firmness: 1-5)를 조사하였다. 보수력은 Hofmann 등 (1982)의 방법으로 측정하여 planimeter (X-plan, Ushikata 360d∏, Japan)로 면적을 구하고 육의 표면적을 수분의 면적으로 나눈 값으로 표시하였다. 육의 pH 값은 도살 후 모든 시료를 pH meter (Istek, Model 77p)를 사용하여 측정하였다. 등심단면적은 등심의 단면적을 OHP 필름을 이용하여 등심의 둘레를 측정하였고, 구적기 (MT-10S, MT precision, Japan)를 이용하여 면적을 측정하였다. 가열감량은 시료를 일정한 모양으로 정형하여 무게를 측정한 후, polyethylene bag에 넣고 항온수조 (75℃)에서 30 분간 가열하고 상온에서 30분간 방냉시킨 후 시료의 무게를 측정하였다. 저장 감량 (drop loss)은 시료를 2cm 두께의 일정한 모양으로 정형한 후 polyethylene bag에 넣어 4℃ 냉장실에서 7일간 보관하면서 1일, 3일, 5일 및 7일 후 발생되는 감량을 측정하였다.

(5) 분내 악취물질 분석을 위해 6주 및 종료시 (12주)에 각 처리구에서 동일한 시간 동안 배설 된 분을 채취한 후, 신선한 분 100g을 취하여 1,000mL의 밀봉된 플라스틱용기에 넣고 실온에서 24시간 동안 발효시킨 후 1, 3, 5 및 7일동안 실온에 보관하면서 Gastec (Model GV-100, GASTEC, Japan)을 사용하여 분으로부터 발생하는 암모니아 (ammonia, NH₃),황화수소 (hydrogen sulfide, H₂S),총 메캅탄 (Total mercaptan, RSH) 및 아세트산(acetic acid, CH₃COOH)을 측정하였다.

라. 통계처리

모든 자료는 SAS (1999)의 General Linear Model procedure를 이용하여 Duncan’s multiple range test (Duncan, 1955)로 처리하여 평균간의 유의성을 검정하였다. 또한, 처리간의 평균을 orthogonal contrast를 이용하여 1) 고저 영양소 차이 및 2) 미처리원료와 가공원료 차이의 요인분석을 검정하였다.

실험결과는 다음과 같다.

사료내 발효/효소처리소맥의 대체가 비육돈의 생산성에 미치는 영향은 표 18에 나타내었다. 시험 0-6주에 있어 일당증체량은 HCFW 처리구가 LCW 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났지만 (P<0.05), 일당사료섭취량 및 사료효율에 있어 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았다 (P>0.05). 시험 6-12주에 있어 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율에 있어 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았다 (P>0.05). 하지만 고영양소 사료 급여시 사료효율이 높게 나타났다 (P<0.05).

전체 시험기간에 있어 일당증체량 및 사료효율은 HCFW 처리구가 LCW 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났고 (P<0.05), 고영양소 사료 급여시 저영양소 사료 급여보다 증가하여 나타났다 (P<0.05). 일당사료섭취량에 있어서 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았다 (P>0.05).

Items	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	Contrast
Items	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	N³	F⁴
0-6 week
ADG, g	698^ab	719^a	659^b	692^ab	15	NS	NS
ADFI, g	2,006	2,010	1,941	1,954	46	NS	NS
G/F	0.348	0.358	0.339	0.354	0.006	NS	NS
6-12 week
ADG, g	868	890	841	858	26	NS	NS
ADFI, g	2,599	2,616	2,697	2,683	41	NS	NS
G/F	0.334	0.340	0.312	0.320	0.010	0.047	NS
Overall
ADG, g	783^ab	804^a	750^b	775^ab	13	0.028	NS
ADFI, g	2,303	2,313	2,319	2,318	35	NS	NS
G/F	0.340^ab	0.348^a	0.323^b	0.334^ab	0.007	0.046	NS
¹ . ² Standard error. ³ High nutrient density diet vs. low nutrient density diet. ⁴ Raw wheat vs. fermented wheat. ^{a, b} Means in the same row with different superscript differ significantly (p<0.05).

사료내 발효/효소처리소맥의 대체가 비육돈의 영양소 소화율에 미치는 영향은 표 19에 나타내었다. 6주차에 있어 건물 소화율은 HCFW 처리구가 LCW 처리구보다 유의적으로 높게 나타났고 (P<0.05), 질소 소화율은 HCFW 처리구가 LCW 및 LCFW 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다 (P<0.05). 에너지 소화율은 HCFW 처리구가 LCW 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다 (P<0.05). 12주차에 있어 건물소화율은 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았지만 (P>0.05). 질소 소화율은 HCFW 처리구가 LCW 및 LCFW 처리구보다 유의적으로 높게 나타났고 (P<-.05), 에너지 소화율은 HCFW 처리구가 LCW 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다 (P<0.05). 영양소 차이에 따라 질소 및 에너지 소화율은 고영양소 사료 급여시 6주 및 12주차에 유의적으로 높게 나타났고 (P<0.05), 발효/효소처리소맥 급여시 6주차에 건물 및 에너지 소화율이 높게 나타났다 (P<0.05).

Items, %	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	Contrast
Items, %	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	N³	F⁴
6 wk
Dry matter	73.69^ab	75.93^a	72.56^b	73.46^ab	1.03	NS	0.029
Nitrogen	73.97^ab	75.79^a	71.33^b	72.14^b	1.14	<0.001	NS
Energy	72.83^ab	75.12^a	71.68^b	72.46^ab	0.98	0.034	0.008
12 wk
Dry matter	73.00	73.90	72.52	73.19	0.86	NS	NS
Nitrogen	73.17^ab	74.82^a	70.21^b	71.08^b	1.11	0.007	NS
Energy	72.04^ab	74.05^a	70.58^b	71.26^ab	1.02	0.050	NS
¹ HCW = high nutrient diet (wheat); HCFW = high nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat); LCW = low nutrient diet (wheat); LCFW = low nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat). ² Standard error. ³ High nutrient density diet vs. low nutrient density diet. ⁴ Raw wheat vs. fermented wheat.

사료내 발효/효소처리소맥의 대체가 비육돈의 혈액특성에 미치는 영향은 표 20에 나타내었다. 시험 6주 혈액내 glucose 함량에 있어서 HCFW 처리구가 HCW, LCW 및 LCFW 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났으며 (P<0.05), BUN 함량에 있어서 HCFW, LCW 및 LCFW 처리구가 HCW 처리구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다 (P<0.01). 영양소 차이에 따라 glucose 및 BUN 함량은 고영양소 사료 급여시 유의적으로 증가하였고 (P<0.05), 발효소맥 급여시에도 일반소맥 급여보다 높게 나타났다 (P<0.01).

시험 종료시 (12주) 혈액내 IgG 함량에 있어서 HCW, HCFW 및 LCFW 처리구가 LCW 처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났으며 (P<0.05), glucose 함량에 있어서 HCW 처리구가 LCW 및 LCFW 처리구에 비하여 유의적으로 높게 나타났지만 (P<0.05), BUN 함량에 있어서 LCW 및 LCFW 처리구가 HCW 및 HCFW 처리구에 비하여 유의적으로 낮게 나타났다 (P<0.05). 영양소 차이에 따라 IgG, glucose 및 BUN 함량은 고영양소 사료 급여시 유의적으로 증가하였고 (P<0.05), 발효/효소처리소맥 급여에는 IgG함량이 일반소맥 급여보다 높게 나타났다 (P<0.01).

Items	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	Contrast
Items	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	N³	F⁴
Initial
IgG, mg/dL	659.6	801.4	716.6	670.2	91.5	NS	NS
Glucose, mg/dL	87.2	85.8	89.2	95.6	7.0	NS	NS
BUN, mg/dL	11.5	12.3	12.7	11.1	0.9	NS	NS
6week
IgG, mg/dL	971.0	814.2	993.0	871.6	71.2	NS	NS
Glucose, mg/dL	75.2^b	89.0^a	66.6^c	76.8^b	2.4	0.001	<0.001
BUN, mg/dL	16.4^a	12.9^b	12.8^b	11.6^b	0.5	<0.001	0.001
12 week
IgG, mg/dL	1011.8^a	1029.8^a	761.0^b	987.6^a	55.9	0.022	0.049
Glucose, mg/dL	88.2^a	81.0^ab	68.4^c	78.0^bc	3.1	0.004	NS
BUN, mg/dL	18.4^a	15.9^a	12.4^b	12.1^b	1.1	0.001	NS
¹ HCW = high nutrient diet (wheat); HCFW = high nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat); LCW = low nutrient diet (wheat); LCFW = low nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat). ² Standard error. ³ High nutrient density diet vs. low nutrient density diet. ⁴ Raw wheat vs. fermented wheat. ^{a, b, c} Means in the same row with different superscript differ significantly (p<0.05).

사료내 발효/효소처리소맥의 대체가 비육돈의 분내악취물질에 미치는 영향은 표 21 및 표 22에 나타내었다. 시험 6주차에 있어 분내 암모니아농도에 있어서 3일에서 LCW 처리구가 HCW 및 HCFW 처리구에 비하여 유의적으로 낮게 나타났고 (P<0.05), 5일에서 LCW 및 LCFW 처리구가 HCW 처리구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다 (P<0.05). 영양소 차이에 따라 고영양소 사료 급여시 3일 및 5일차에 유의적으로 암모니아 농도가 감소하였다 (P<0.01). 분내 Total mercaptans 농도에 있어서 7일에서 LCFW 처리구가 HCW 및 HCFW 처리구에 비해 유의적으로 낮게 나타났고 (P<0.05), 영양소 차이에 따라 고영양소 사료 급여시 유의적으로 Total mercaptans 농도가 감소하였다 (P<0.01). 분내 hydrogen sulfide의 농도에 있어서 5일 및 7일에서 LCFW 처리구가 HCW 및 HCFW 처리구에 비해 유의적으로 낮게 나타났고 (P<0.05), 영양소 차이에 따라 고영양소 사료 급여시 유의적으로 hydrogen sulfide 농도가 감소하였다 (P<0.01).

시험 종료시 (12주)에 있어 분내 암모니아 농도는 3일차에 LCW 및 LCFW 처리구가 HCW 및 HCFW 처리구에 비하여 유의적으로 낮게 나타났으며 (P<0.05), 7일에 LCFW 처리구가 HCW 처리구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다 (P<0.05). 또한 영양소 차이에 따라 고영양소 사료 급여시 3일과 5일차에 유의적으로 암모니아 농도가 감소하였다 (P<0.05). 분내 Total mercaptans 함량에서는 5일에 LCW 처리구가 HCW, HCFW 및 LCFW 처리구에 비하여 유의적으로 낮게 나타났고 (P<0.05), 영양소 차이에 따라 고영양소 사료 급여시 유의적으로 Total mercaptans 농도가 감소하였다 (P<0.05). 분내 hydrogen sulfide 함량에 있어서 5일에 LCFW 처리구가 HCW 및 HCFW 처리구에 비하여 유의적으로 낮게 나타났고 (P<0.05), 영양소 차이에 따라 고영양소 사료 급여시 유의적으로 감소하였다 (P<0.05). acetic acid 함량에 있어서 5일에 LCW 처리구가 HCFW 처리구에 비하여 유의적으로 낮게 나타났고 (P<0.05), 영양소 차이에 따라 고영양소 사료 급여시 유의적으로 감소하였다 (P<0.05).

Items, ppm	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	Contrast
Items, ppm	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	N³	F⁴
NH₃
1d	12.6	12.7	12.0	12.1	0.8	NS	NS
3d	16.9^a	16.4^ab	14.9^c	15.5^bc	0.4	0.007	NS
5d	19.1^a	18.6^ab	17.3^b	17.2^b	0.4	0.006	NS
7d	17.5	17.1	16.6	16.8	0.5	NS	NS
Total mercaptans
1d	10.8	10.5	9.7	9.8	0.4	NS	NS
3d	25.1	23.0	22.8	23.1	0.7	NS	NS
5d	28.9	27.3	27.2	26.8	0.8	NS	NS
7d	22.3^a	22.0^a	21.5^ab	20.7^b	0.2	0.005	NS
H₂S
1d	1.4	0.8	1.1	1.7	0.4	NS	NS
3d	14.3	15.1	13.5	13.8	0.6	NS	NS
5d	24.1^a	23.7^ab	22.3^bc	21.3^c	0.5	0.006	NS
7d	29.1^a	28.3^ab	27.2^bc	26.6^c	0.5	0.008	NS
Acetic acid
1d	16.6	16.4	16.6	16.2	0.5	NS	NS
3d	19.1	18.6	18.0	18.2	0.5	NS	NS
5d	30.7	31.3	31.1	30.1	0.9	NS	NS
7d	23.1	22.9	23.1	22.5	0.4	NS	NS
¹ HCW = high nutrient diet (wheat); HCFW = high nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat); LCW = low nutrient diet (wheat); LCFW = low nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat). ² Standard error. ³ High nutrient density diet vs. low nutrient density diet. ⁴ Raw wheat vs. fermented wheat. ^{a, b, c} Means in the same row with different superscript differ significantly (p<0.05).

Items, ppm	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	Contrast
Items, ppm	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	N³	F⁴
NH₃
1d	12.0	11.1	9.5	10.0	0.8	NS	NS
3d	16.8^a	16.5^a	14.6^b	14.3^b	0.4	0.003	NS
5d	18.8	18.5	17.4	17.3	0.5	0.041	NS
7d	18.4^a	17.1^ab	16.5^ab	16.1^b	0.6	NS	NS
Total mercaptans
1d	10.6	10.4	9.6	9.4	0.4	NS	NS
3d	23.6	24.1	22.2	22.5	1.1	NS	NS
5d	27.1^a	26.7^a	24.9^b	26.5^a	0.5	0.038	NS
7d	22.4	21.8	21.5	21.4	0.4	NS	NS
H₂S
1d	2.0	1.0	1.4	1.7	0.4	NS	NS
3d	14.4	13.6	13.7	13.3	0.9	NS	NS
5d	23.9^a	23.3^a	22.2^ab	20.6^b	0.8	0.026	NS
7d	27.7	27.4	27.6	26.6	0.7	NS	NS
Acetic acid
1d	15.9	15.6	16.6	15.0	0.6	NS	NS
3d	18.9	18.5	18.0	16.9	0.5	NS	NS
5d	32.3^ab	32.5^a	31.2^b	31.5^ab	0.3	0.020	NS
7d	23.5	22.5	23.0	22.1	0.7	NS	NS
¹ HCW = high nutrient diet (wheat); HCFW = high nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat); LCW = low nutrient diet (wheat); LCFW = low nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat). ² Standard error. ³ High nutrient density diet vs. low nutrient density diet. ⁴ Raw wheat vs. fermented wheat. ^{a, b} Means in the same row with different superscript differ significantly (p<0.05).

사료내 발효/효소처리소맥의 대체가 비육돈의 육질특성에 미치는 영향은 표 23에 나타내었다. 육색, 관능적 평가, 가열감량, 저장감량, pH, 등심단면적 및 보수력에 있어서 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았다 (P>0.05). 하지만 발효소맥 급여시 관능검사의 근내지방도 및 저장감량 1일차에서 일반소맥 급여보다 높게 나타났다 (P<0.05).

Items	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	Contrast
Items	HCW	HCFW	LCW	LCFW	SE²	N³	F⁴
Meat color
L*	59.68	60.02	61.56	60.83	0.90	NS	NS
a*	18.00	19.00	19.21	18.25	0.43	NS	NS
b*	10.33	9.67	10.80	10.14	0.50	NS	NS
Sensory evaluation
Color	1.63	1.73	1.67	1.75	0.05	NS	NS
Firmness	1.54	1.69	1.63	1.67	0.10	NS	NS
Marbling	1.58	1.69	1.54	1.69	0.05	NS	0.027
Cooking loss, %	29.09	27.90	29.30	28.72	0.91	NS	NS
Drip loss,%
d1	7.21	5.17	8.86	5.41	1.23	NS	0.041
d3	10.88	11.05	14.64	9.33	2.06	NS	NS
d5	13.24	14.94	17.21	13.25	1.83	NS	NS
d7	16.06	17.98	19.55	16.64	1.62	NS	NS
pH	5.69	5.68	5.65	5.70	0.02	NS	NS
LMA cm²	48.15	49.67	49.52	49.70	0.95	NS	NS
WHC, %	62.41	62.93	62.80	65.54	1.63	NS	NS
¹ HCW = high nutrient diet (wheat); HCFW = high nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat); LCW = low nutrient diet (wheat); LCFW = low nutrient diet (20% wheat replaced by fermented wheat). ² Standard error. ³ High nutrient density diet vs. low nutrient density diet. ⁴ Raw wheat vs. fermented wheat. ⁵ LMA : Longissimusmusclearea. ⁶ WHC : Water holding capacity.

본 발명은 소맥을 사료원료로 하는 단미사료를 제조함에 있어서 최적의 효소처리 및 발효처리 조건을 밝힌 것으로서, 호화도 및 유리당의 함량이 증가되고, 가축에서의 소화율 및 성장을 개선하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료에 관한 것이며, 이를 배합사료에 혼합하여 급이할 수 있으므로, 사료분야에 있어서의 산업상 이용가능성이 있다.

Claims

가축에서의 소화율 및 성장을 개선하는 소맥 곡물사료를 가공하는 방법으로서, 상기 방법은 고체발효를 이용하며, 하기의 (a) 내지 (f) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료의 가공방법.
(a) 원료사료로서 수분함량 40~50%의 소맥을 제공하는 단계;
(b) 소맥을 침지하는 단계;
(c) 증자하는 단계;
(d) B. subtilis 2-19CX, B. subtilis P11, Aspergillus oryzae GB-641, A. niger GB-124, A. niger GB-X2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 균주를 접종하여 발효하는 단계;
(e) Arabanase, Cellulase, Beta-glucanase, Hemicellulase, Xylanase, Endo-glucanase, Alpha-amylase 및 glucoamylase로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소를 사용하여 효소처리를 행하는 단계; 및
(f) 건조하는 단계
제 1항에 있어서, (c) 소맥을 증자하는 단계는 80~150℃에서 20~60분간 증자하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1항에 있어서, (d) 발효하는 단계는, 20~40℃에서 24~48시간 발효하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1항, 제 2항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 의하여 제조된 소맥 곡물사료로서, 유리당의 함량이 35.0mg/g 이상인 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료.
제 6항에 있어서, 상기 소맥 곡물사료는 알칼린 포스파타아제, 크리스틴아릴아미다아제, 트립신, 산성 포스파타아제, 나프톨-AS-BI-포스포하이드롤라아제, α-갈락토시다아제, β-글루코시다아제, N-아세틸-β-글루코사민다아제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료.
제 6항에 있어서, 상기 소맥 곡물사료는 Bacilluse subtilis 1-6CX, B. subtilis 1-12CX, B. subtilis 2-19CX, B. subtilis P11, Aspergillus oryzae GB-641, A. niger GB-124 및 A. niger GB-X2으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 균주가 원료표면에 존재하는 것을 특징으로 하는 소맥 곡물사료.