유제품을 함유한 사료의 펠렛과 익스트루젼 가공이 이유자돈의 성장과 영양소 소화율에 미치는 영향

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동물자원연구

8: 74-82 , 1997

Annals of Animal Resources Science 8 74-82 , 1997

유제품을 함유한 사료의 펠렛과 익스트루챈 가공이 이유자돈의 성장과 영양소 소화율에 미치는 영향

채병조

·

강흥일

·

정용기*

강원대학교 사료생산공학과

Growth Performance and Nutrient Digestibility in Weaned Pigs:

The Effect of Pelleting and Extruding of a Diet Containing a Milk Product

B. J. Chae , H. 1. Kang , Y. K. Chung*

Department of Feed Science and . Technology Kangwon National University

ABSTRACT

Chae , B. J. , H. ^1. Kang , Y. K. Chung. 1997. Growth performance and nutrient digestibility in weaned pigs: The effect of pelleting and extruding of a diet containing a milk product. Ann. Ani.

Resources Sd. 8

74~82

A total of 84 weaned pigs(L x Y x D; about 8kg of initial body weight) were employed to investigate an appropriate complete diet processing method for a period of 17 days after weaning. A complex diet(phase 1 diet) containing milk replacer (1 1%) was processed by three different methods: mash(M) , pellet(P) and extruded pellet(EP). The experiment was extended with a phase 2 diet for another 19-day feeding trial to study continued effect the phase 1 diet had on growth performance as the pigs aged. During phase 1 period(8-15kg), average daily gain(ADG) tended to be higher(5%) for the P diet than for the M or EP diets, and pigs fed processed diets(P or EP) displayed higher(6%) feed conversion ratio(F/G) than those fed the M diet, although there was no significant difference( P> O.05). During the phase 2 diet period (1 5-23kg) , ADG was significantly (P<O.05) better with the P diet than with M or EP diets. A verage daily feed intake(ADFI) was also higher(P<O.05) in pigs fed the P than in those fed the EP die t. For the overall peroid(8-23kg), pigs fed the P diet showed a 9% improvement in ADG compared to those fed the M or EP diets. Energy and crude protein digestibilities improved significan t1 y(P<O.05) when the M diet was pelleted. However, protein digestibility was lower(P<O.05) in the EP diet than in the P diet, even though energy digestibility was improved. In con c1 usion, the present result shows that pelleting is a desirable processing method for a weaned pig diet containing a milk produc t.

Key words: Pellet , Extrusion , Growth

pe빼rmance，

Digestibility , Weaned pigs

*

서부배합사료(주) 연구개발실

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1 .

서 론

이유기의 어린 자돈은 고형사료에 대하여 이 유전에 충분한 적응을 못하였을뿐만 아니라 아직 소화기관이 완전히 발달하지 못하였기 때문에 이유정체현상을 초래할수 있다(Shields 등，

1980: Kiddler , 1982).

따라서 이 시기의 적 절한 사료가공은 이유자돈의 성장과 사료의 소화율을 증대시킬수 있다.

양돈사료의 가공방법 중에서 펠렛과 익스트루 천가공에 대한 연구는 비교적 많이 이루어졌 으나 주로 육성비육돈을 대상으로 실시되었 다. 그 효과를 살펴보면， 펠렛가공시 가루사료 에 비해 증체율과 사료효율이 개선되고

(Harris

등，

1979: W ondra

등，

1995: Ohh

등，

1996: Chae

등，

1997 a : Chae

등，

1997b) ,

영 양 소이용율이 증진되었다고 (Skoch 등，

1983:

Wondra

등，

1995: Chae

등，

1997b)

보고된 반 면에， 익스트루천이나 익스팬드 펠렛

(expanded

pelIet) 의 경우 펠렛에 비해 가공정 도나 가공비용이 높음에 비해 증체율 개선효 과가 없거나 떨어지는 것으로 보고되기도 했 다 (Johnston 등，

1996: Chae

등，

1997a).

그러 나 자돈의 경우 연구가 많이 이루어지지는 못 했지만 익스트루천 가공이 펠렛가공에 비해 증체율과 사료효율이 개선되었다고 보고된 바 있는데，

Sauer

등(199이은 이유자돈 (5-18kg) 에 서 펠렛과 익스트루천사료를 급여한 결과 익 스트루견이 펠렛에 비해 증체율과 사료요구율

이 유의적으로 개선되었다고 보고했지만 이 들 가공사료의 급여효과가 가루사료와는 비교 되지 못하였다. 또한 Armstrong(1993) 은 익스 팬더를 이용하여 익스팬드 펠렛 (expanded pelIet) 으로 기존의 펠렛과 비교해본 결과 자 돈 (8-20kg) 의 성장률이나 사료섭취량이 증가 하는 것으로 보고했다. 한편，

Chae

등 (1997b)

은 13-20kg의 자돈에 가루사료， 펠렛， 익스트 루전 펠렛 (extruded pellet) 을 급여해본 결과 익스트루천 펠렛이 가루에 비해서는 증체량이 유의적으로 개선되었으나 펠렛과는 차이가 없 었다.

돼지에서 사료가공효과는 어릴수록 크다고 할수 있지만， 지나친 가공(고온)은 오히려 열 에 약한 영양소의 일부를 파괴할수 있어 가공 효과가 없거나 미약할수 있다 (Hancock，

1992).

Chae

등(1997b) 이 보고한 바에 의하면 육성

돈사료의 익스트루천가공에서 비타민， 광물질 첨가제를 익스트루천 후공정에서 첨가했을때 증체율과 사료효율이 개선되는 결과를 얻었는 데 이는 고온의 익스트루천으로 인하여 열에 약한 일부영양소가 파괴되었음을 의미한다.

특히 이유기를 전후한 어린 자돈의 사료는 비 타민이나 대용유 등의 열에 약한 원료가 많이 함유되어 있기 때문에 이러한 우려는 더욱 가 중된다고 볼수 있다.

따라서 본 연구는 그 자체로도 기호성이나 소화율이 비교적 양호한 이유기의 유제품 함 유 어린자돈용 사료로 펠렛과 익스트루천가공 을 실시하여 이유자돈의 성장률과 영양소소화 율을 비교해 보고져 실시하였다.

II .

채료 및 방법

1.

시험설계， 실험동물 및 시험사료

본 시험은 이유자돈용 완제품 사료를 가루

(M) ,

펠렛 (P) 및 익스트루천 펠렛 (EP) 으로 가공， 3처리 4반복으로 완전임의 배치하였다.

실험동물은 평균체중이 8kg되는 이유자돈(LX

y XD)

84두를 반복당 7두씩 배치하였으며，

각 처리당 암수를 각각 2반복씩 구분하였다.

π υ

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동물자원 연구(1997)

Table 1. Formula and chemical composition of experimental diets forfeeding trials.

Phase 1 Phase II

Ingredients( %)

Corn 40.00 47.08

Bakery by-prouduct 10.00 10.00

Spray dried porcine plasma 2.00 1. 00

Soybean meaI( 44%) 2 1. 31 2 1. 55

Wh eat germ 10.00 10.00

Limestone-cparse 0.38

Tricalcium phospha te 2.02 2 .4 0

Salt 0.10 0.10

Vit. mixture

¹

0.20 0.20

Min , mixture

²

0.23 0.23

Soy oil 1. 32 0.96

Milk replacer swine

³

1 1. 00 5.00

Mecadox plus

⁴

0.05 0.05

Choline chloride(25%) 0.10 0.12

Fumaric acid 1. 25 ^1. 25

DL-methionine 0.01

L-Iysine 0.03 0.06

Total 100 100

Chemical composion( %)5

ME (kcallkg) 3 , 300 3 , 270

Crude protein 20.57 19.50

Lysine 1. 25 1. 15

Methionine + Cystine 0.70 0.67

Calcium 0.90 0.80

A v. phosphorus 0.51 0.53

1

Supplied per kg diet 8 , OOOIU vitamin A , 2 , 500IU vitamin D3 , 3 0I U vitamin E , 3mg vitamin K , 1.5mg thiamin , 10mg riboflavin , 2mg vitamin B6 , 40ug vitamin B12 , 30mg

pantothenic acid , 60mg niacine , O.1mg biotin , O.5mg folic acid.

2

Supplied per kg diet : 200mg Cu , 100mg Fe , 150mg Zn , 60mg Mn , 1mg 1 , 0.5mg Co , O .3mg Se.

3

Included 70% Wh ey , 15% lactose , 4% casein , 6% ISP , 3% fat powder & % additives.

4

Supplied 50mg carbadox + 30mg morantel citrate per kg diet.

5

Calculated value.Table

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시험기간동안 콘크리트바닥 돈사에서 물과 사 료는 따로 자유채식시켰으며 시험사료외 일체 의 사료첨 가제를 공급하지 않았다.

본시험에 사용된 배합비율표는

Table

1과 같 으며， 제 1 단계사료는 시험설계대로 가공하여 17 일간 급여하였으며， 제 2단계사료는 1단계사 료의 영향을 조사하기 위하여 공히 가루형태 로 19 일간 급여하였다.P처리구의 펠렛사료는 200마력의 펠렛기 (CPM， USA) 로 직경

2.88mm

의 다이를 사용하였다. 펠렛가공시의 온도는 6rc 였다. EP용사료는 100마력의 반습식형태 익스트루더 (Milbank， UZ) 로 스팀의 주업없이 물만 공급 (1 LI분)하여 펠렛제조용 다이(직경 3.0mm) 를 장착하여 생산하였으며 이때 마지 막 배렬내의 온도는 120⁰C 였다.

2.

조사항목

시험기간의 증체량과 사료섭취량을 조사하여 사료요구율을 산출하였으며 사양시험 기간중 (1단계사료) 2주차에 시험사료에 Cr2030.3%를 첨가하여 적응기간 4 일후 2 일간 분을 수집하 여 소화율계산에 활용하였다.

3.

시료와 자료의 분석

모든 시료의 일반성분은 AOAC (1990) 방법으 로， 에 너 지 는

bomb calorimeter (Parr Co., USA) ,

크롬은

spectrophotometer( Contron 942) ,

Italy를 활용하여 분석하였으며， 얻어진 자료는 SAS프로그랩(1985) 으로 분산분석을 실시한후 Duncan의 다중검 정 (Snedecor와

Cochra n, 1980 )

으로 유의성 검정을 실시하였다.

77

]1[.

결과 및 고찰

본 시험에서 이유자돈사료를 펠렛가공과 익 스트루천가공하여 8-15kg의 자돈에게 급여하 여 얻은 성 장률과 영 양소 소화율은

Table

2와 같다. 우선 사양성적을 살펴보면 처리간에 유 의적인 차이는 없을지라도 P급여구가 M급여 구에 비해 일당증체량이

5% ,

사료요구율이

6%

개선되었으며， 사료섭취량은 거의 차이가 없었다. EP급여구는 M급여구에 비해 사료요 구율만

6%

개선되었으며 증체량은 차이가 없 었고 사료섭취량은 7%정도 감소하였다. 2단계 (15-23kg) 에서 1 단계 사양성적이 차기성장에 미치는 영향을 조사해 보기 위하여 전처리 공 히 가루사료를 급여한 결과 P급여구가 M 이나 EP급여구에 비해 일당증체량이 유의적으로

(P(0.05)

높게 나타났으며 사료섭 취 량도 EP급 여구에 비해 유의적으로 (P(0.05) 높았으나 사 료요구율에서는 전처리간에 차이가 없었다. 전 시험기간동안의 사양성적에서는 P급여구가 가 장 우수하여 비록 유의차는 없더라도 M급여 구에 비해 일당증체량이

9%,

사료요구율이

6%

개선되었으며， EP급여구보다 우수하였다.

영양소소화율에서는 에너지의 경우 EP사료 가 M 이나 P사료에 비해 유의적으로 높았으며

(P(0.05) ,

P사료도 M사료에 비해 유의적으로

높았다 (P(0.05). 조단백질의 경우는 P사료가 M 이나 EP사료에 비해 유의적으로 높았으나，

M 이나 EP구간에서는 유의적인 차이가 없었다.

본 시 험 에 사용된 이 유자돈사료의 가공효과 를 자돈의 성장률과 소화율 측면에서 고려해 보면 펠렛가공이 가장 효율적 인 가공방법으로 사료된다. 이러한 결과는 펠렛사료가 가루사료 에 비해 성장률이나 사료효율이 우수하다는 것은 이 미 발표된 연구결과 (Wondra 등，

1995:

Ohh

등，

1996: Chae

등，

1997a)

와 일 치 하며，

이는 사료섭취량도 증가했을뿐만 아니라 영양

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동물자원연구(1997)

소소화율도 개선되었기 때문으로 사료된다. 그 러나， 펠렛사료가 익스트루천사료에 비해 좋은 결과를 얻었다는 것은

Johnston

등 (1996) 과

Ohh

등(1996) 의 보고와는 일치하지만，

Sauer

등(199이의 보고와는 상이한 결과이다.

Sauer

등(1990) 은 5-18kg의 자돈에서 익스트루천사료 가 펠렛사료에 비해 성장률， 사료요구율 및 영 양소소화율(건물， 에너지， 조단백질)이 유의적 으로(P(0.05) 높았다고 보고했다.

상기 시험에서 결과가 상이한 것은 2가지 측 면에서 검토해 볼수 있다. 하나는 시험에 사용 된 사료의 원료조성 이 다. 즉， 사료의 가공효과 는 원료사료의 조성에 따라 다를 수 있는데，

Hancock

(1992) 은 사료의 품질이 떨어질수록

가공효과가 크다고 했다.

Sauer

등(1990) 은 주 원료로 밀， 보리， 귀리 등을 사용하였고， 본 시 험에서는 곡류로서는 옥수수가 사용되었으며 이 미 가공된 제 빵부산물도 10%나 첨 가되 어 있어 가공효과는 적을 수 있다. 더우기 본 시 험에서는 유제품(양돈용 대용유)이 11%나 첨 가되었는데 비해

Sauer

등(1990) 의 시험에서는 5%( 건조유청)여서 원료조성상의 차이를 엿볼 수있다.

또 하나의 차이는 익스트루더의 가공조건이 다. 본 시험에서는 130⁰C 였으나

Sauer

등 (1990) 의 시험에서는 150⁰C 였다. 그틀이 사용 한 원료(보리나 귀리)는

150

⁰

C

정도의 높은 온도에서 가공효과가 펠렛에 비해 좋을수 있 고， 결과적으로 사양성적과 소화율이 펠렛보다 우수하였다.

대개 10주령이전의 어린자돈은 소화기능의 발달이 불완전하여 amylase같은 탄수화물 분 해효소의 분비제한으로 소화율이 떨어지나

(Corring

등，

1978; Shields

등，

1980) ,

열처 리 로 호화된 전분의 이용성은 높게 된다(Mercier와

Feillet , 1975).

두 시험 모두 전분의 호화정도 는 조사되지 못했지만， 본 시험사료의 경우 곡 류의 호화정도는 그리 높지 않을 것으로 사료

된다. 이전의 시험에서 (Chae 등，

1977c)

동일 한 익스트루더로 130⁰C 에서 옥수수의 호화도 를 조사해 본 결과 55%정도로 비교적 낮게 나타났다. 이것은 Hancock (1992) 이 발표한 펠 렛가공시의 호화정도 (60-100⁰C 에서 15-30%) 와 큰 차이가 없다는 점과

Sauer

등(1990) 의 시험 에 서 는 가공시 의 온도가

150

⁰

C

로서

Hancock(

1992) 의 보고(습식으로 80-160⁰C 에서 80-100%) 로 미루어 볼 때 독류의 호화도는 거 의 100%에 이르렀을 것으로 판단된다.

본 시험에 사용된 사료의 소화율을 살펴보 면 (Table

2)

익스트루천 가공으로 에너지소 화율은 개선되었지만 (P(0.05) 단백질소화율 은 펠렛사료에 비해 유의적으로 낮았는데

(P(0.05) ,

이것은 열에 의한 단백질의 변성이

일부 이루어졌음을 시사하고， 열에 의한 갈변 화현상이나 (Erbersdobler，

1979)

응고현상으로 용해성이 떨어져 (Peisker，

1994)

아미노산 이 용율이 저하된 것으로 판단된다. 특히 본 시 험사료에는 유제품이 11%나 함유되어 있기 때문에 이 원료의 열피해가 있을 것으로 사 료되는데， Rawland (1 938) 는 유제품의 경우 115-120⁰C 와 같은 고온에서는 단백질의 가수분 해가 일어나 변성 이 촉진된다고 했다.

Erbersdobler( 1976)

의 자료에 의 하면 casein을 포도당과 함께 105⁰C 에서 열처리한 경우

90

⁰

C

에서 열처리한 것에 비해 대부분의 아미노산 소화율이 현저히 줄었다. 또한，

Braude

등 (1971) 은 이렇게 변성된 유제품을 어린자돈에 급여시 성장률이 현저히 감소한다고 했다. 그 러나 펠렛가공으로 단백질 소화율이 가루사료 에 비해서는 유의적으로(P(0.05) 개선되었는데 이 것은

Lawlence(

1997) 와

Ohh

등(1996) 의 보 고와 일치한다.

한편，

Chae

등(1997b) 의 연구결과에 의하면

본 시험에 사용한 동일한 익스트루더로

110

⁰

C

의 온도에서 비타민，광물질 첨가제를 배합사료 의 익스트루천 전후에 첨가하여 육성돈에 급

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Table 2. Processing effect of a diet containing a milk product on growth performance and nutrient digestibility in weaned pigs

Item Mash Pellet Extrusion SE

Growth Performance Phase I(8-15kg)

ADG 385 404 384 29.51

ADFI 603 592 560 33.45

F/G 1. 57 1. 47 1. 46 0.09

Phase 1 (15-23kg)

ADG 419

^b

475 41t ^38.87

ADFI 842.

^b

902 830

^b

47.79

F/G 2.01 1. 90 1. 99 0.15

Overall(8-23kg)

ADG 403 442 402 30.84

ADFI 729 752 721 34.01

F/G 1. 81 1. 70 1. 79 0.11

Nutrient digestibility( %)

Energy 6 1. 9 4" 64.51

^b

68.81 • 5.26

Crude protein 7 1. 88

^b

76.05

⁸

70.29

^b

3.13

.b

Values on the same line without a common superscript differ (P<0.05)

여해 본 결과 익스트루천 공정후에 첨가한 것 이 증체효과가 우수한 것으로 나타나 본시험 에서 EP사료가 P사료에 비해 이들 영양소의 일부파괴로 언해 사양성적이 떨어지는 하나의 원인이었을 것으로 사료된다. 비타민은 수열 가공에는 매우 불안정한 것으로 알려지고 있 는폐

(Coelho , 1996) , Lee

등 (1978) 의 보고에 의 하면

retinyl

palmitate의 경 우

130

⁰

C

에 서

79

48% 나 파괴되었다. 이러한 열피해 때문에 Hancock (1992) 은 완제품사료를 익스트루천 가 공할 경우 가루사료에 비해 1.5-2배의 비타민 을 첨가해야 한다고 주장했다.

EP사료급여시 사료섭취량이 다소 떨어지는 것으로 나타났는례， 이러한 결과는 에너지 이 용율이 증가되었기 때문으로 사료되며，

Chae

등 (1996) 이 이유자돈에서 수수를 익스트루견

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동물자원 연구 (1997)

가공하여 급여시 단순 분쇄 (900 tIIll)하여 급여 했을때 보다 사료섭취량이 감소하였다는 보고 와 일치한다.

본 시험의 결과를 종합해 보면 이유자돈에서 사료가공은 익스트루천 보다는 펠렛가공이 우 수한 것으로 판단된다. 육성돈이나 비육돈을 대상으로 한 몇몇 실험에서 익스트루천이나 익스팬덩이 펠렛에 비해 사양성적이 오히려 낮은 결과가 보고된 바와 같이

(Johnston

등，

1996: Ohh

등，

1996: Chae

등，

1997a) ,

자돈사 료의 가공도 돼지의 년령과 더불어 원료사료 의 조성을 충분히 고려하여 적절한 가공방법 을 선정하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

N. 적 요

자돈사료의 가공효과를 구명하기 위하여 평 균체중이 8kg 인 삼원교잡종 (LXYXD) 이유자 돈 84두를 공시하여 대용유 11%를 함유한 이 유자돈사료(1 단계사료)를 가루 (M) ， 펠렛 (p) ， 그리고 익스트루천 (EP) 사료로 가공하여 17 일 간 사양시험을 실시하였다. 또한 2단계사료로 1단계 사료의 급여 효과를 조사하기 위 해 19 일 간 추가로 사양성적을 조사하였다. 이상의 사 료에 대한 사양성적과 1단계사료의 영양소 소 화율을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다.

1단계 (8-15kg) 에서는 일당증체량 (ADG) 이

P

사료급여구가 M 이나 EP사료를 급여한 구에 비해 유의적인 차이는 없을지라도 높은 경향 을 보였고 (5% 증가)

,

가공사료급여 구 (P 와 EP) 는 M에 사료요구율 (F/G) 이

6%

개선되었 다. 2 단계 (15-23kg) 에서는 P사료급여구에서 ADG은 M 이나 EP급여구에 비해 유의적으로 높았으며

(P(0.05) ,

사료섭 취 량은 EP급여 구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(P(0.05). 전기 간 (8-23kg) 에서는 P사료급여구가 M 이나

EP

사료급여구에 비해 ADG가

9%

개선되었다.P 사료는 M사료에 비해 에너지와 단백질 소화 율이 유의적으로 개선되었으나(P(0.05) ， EP사 료는 P사료에 비해 에너지소화율은 증진되었 지만 단백질소화율은 저하되었다 (P(0.05). 이 상의 연구결과로 미루어 유제품을 함유한 이 유자돈사료의 가공은 펠렛이 바람직한 것으로 사료된다.

참고문헌

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The effect of heat treatment on the nutritive value of spray-dried whole milk powder for the baby pigs. Br. J. Nutr. 25:

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H.Kim and J. D. Hancock. 1996. Effects of particle size and extrusion of eorn and sorghum on ileal digestibility and growth performance in early. weaned pigs.

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Chung. 1997 a. Effects of feed processing and feeding methods on growth performance and carcass characteristics for growing-finishing pigs. Asian-Australasian J. Anim. Sci.

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