요소 - 전분 단백질사료 제조조건 및 반추위내 소실율에 관한 연구 = STUDIES ON THE OPTIMAL CONDITIONS FOR THE PRODUCTION OF UREA-STARCH COMPLEX(USC) AND DISAPPEARANCE IN RUMEN
본 연구는 요소와 옥수수, 타피오카 및 알팔파를 주원료로 extrusion하여 사료적 가치와 경제성이 높은 요소-전분 단백질사료를 만들기 위한 적정 배합비 작성과 extrusion 조건 및 제조 후 특성과 배양시간별(0.5, 1, 2, 4 및 8시간) 반추위내 소실을(in situ)을 조사하기 위하여 실시하였다.
사료 및 경제적 가치가 높고 extrusion 효과가 양호한 배합비는 Ulea-Corn : urea 38%, corn 45%, alfalfa 12%, molasses 2% 및 tallow 3% ; Urea-Tapioca : urea 38%, tapioca 45%, alfalfa 12%, molasses 2% 및 tallow 3% ; Urea-Alfalfa : urea 40%, Tapioca 10%, alfalfa 45%, molasses 2% 및 tallow 3%였다. 경제적 가치가 높은 요소-전분 단백질사료 제조조건은 원료사료의 수분 함량, 10∼15%; mesh size, 2㎜ 이하; 요소 40% 이하였으며 extruder의 screw speed, 400rpm; extrusion 온도, 120∼150℃; die size, 5∼10 ㎜ 였다.
제조된 요소-전분 단백질사료의 조단백질 함량은 Urealea-Corn이 105.2%, Urya-Tapioca가 105.0%였고 Urea-Alfalfa는 109.85%로 제조과정에서 조단백질 함량이 다소 감소하는 것으로 나타났다. Urea-Corn, Urea-Tapioca 및 Urea-Alfalfa의 팽화율은 각각 1.11%, 1.5% 및 1.38%로 나타나 Urea-Tapioca의 팽화율이 높았으나 처리간에 유의적인 차이는 없었다. Extruding 후 Urea-Corn(UC)은 전분을 싸고 있는 protein matrix가 파괴되어 전분의 일부가 외부로 노출되는 것으로 나타났으며, Urea-Tapioca(UT)는 endosperm cell의 안정된 구조가 파괴되어 전분의 노출정도가 높은 것으로 관찰되었다. 압출공정 후 공기중에서 2개월이 지난 후에도 사료의 외관상 부패현상이 일어나지 않았으며 가스 발생도 없었다.
반추위내 배양 후 30분과 1시간째 Urea-alfalfa(UA)의 반추위내 건물소실율(%)은 Urea-corn (UC)이나 Urea-tapioca(UC) 보다 유의적으로 높았으며(p<.05) 배양 4시간과 8시간째에는 Urea-tapioca의 건물소실율이 UC나 UA보다 높았다(p<.05). 배양초기(30분 및 1시간) 반추위내 조단백질 소실율(%)은 UA와 UC가 UT보다 높았는데 UC의 조단백질 함량은 배양 30분 후 약 67%가 소실되었으며, 배양 2시간째 약 84%가 소실된 후 8시간째까지 큰 차이가 없었다. UT의 경우 배양 30분 후 약 44%의 조단백질이 소실되었으며, 이후 4시간째까지 86%가 소실되었으나, 4시간 이후에는 약 2%만이 소실되어 조단백질은 급여 4시간 이전에 주로 소실되는 것으로 나타났다. UA의 반추위내 조단백질 소실율도 배양 30분 후 약 50% 정도가 소실된 후 4시간째까지 85%가 서서히 소실되었으나 8시간째에는 약 86%가 소실되어 4시간 이후에는 소실율이 낮았다.
These studies were conducted to promote usage of urea as a protein source for ruminants. Extruded urea-starch complex(USC) were made through extrusion using urea as a high protein source, corn and tapioca as a starch source, and alfalfa to produce economical and nutritional protein feed for ruminants. The rate of degradation of the dry matter and crude protein of urea-starch complex, when incubated in nylon bags in the rumen, was studied in rumen cannulated Holstein cows
The economical formula of extruded urea-starch complex were three types, Urea-Com(UC) urea(38%), corn(45%), alfalfa(12%), molasses(2%) and tallow(3%); Urea-Tapioca(UT) : urea(38%), tapioca(45%), alfalfa(12%), molasses(2%) and tallow(3%); Urea-Alfalfa(UA) : urea(40%); tapioca(10), alfalfa(45%), molasses(2%) and tallow(3%) respectively. The optimum condition of extruder for making of extruded urea-starch complex were as follows : moisture contents, 10∼15%; mesh size, maximum 2㎜; screw speed, 400 rpm; temperature, 120∼150℃ and die size, 5∼9㎜. Crude protein contents of UC, UT and UA were 105.20%, 105.00% and 109.85%, respectively. The expansion rate of UC, UT and UA were 1.11%, 1.50% and 1.38%, respectively
In situ dry matter disappearance of UC at 0.5 and 1 hour in the rumen was siginificantly higher compared with UT and UA and, UT showed higher values of in situ dry matter disappearances than that of Urea-Alfalfa and Urea-Corn at 4 and 8 hour after incubation(p<.05), but no significant difference was observed between UC and UA. In situ crude protein disappearance of UT and UA at 0.5, 1 and 2 hour in the rumen was siginificantly lower compared with UC, but no significant difference was observed between treatments at 4 and 8 hours.
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