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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 습(濕)홍삼박의 저장성을 향상시키고 제조된 silage의 반추동물에 대한 급여효과를 규명하기 위하여 분쇄옥수수와 silage 유산균 첨가제를 혼합하여 silage를 제조하고 제조된 silage의 일반성분, 품질 그리고 in vivo 내의 반추위액 pH 및 소화율의 측정하고 그 결과를 보고하는 바이다.
제안 방법
- 발효 과정에서 0, 3, 7, 60일에 silage 10g를 취하여 증류수 100㎖에 희석한 후 냉장고에서 24시간 보관후 여과지에 여과하여 silage의 pH를 측정하였다. 60일후 silage를 병에서 꺼내서 80℃건조기에서 2일간 건조시킨 후 2㎜ screen이 장착된 사료분쇄기(Cyclone Sample mill, Eteck, Sweden)에 분쇄하여 nylon bag시험에 사용하였고 silage성분분석을 위하여는 1㎜ screen을 장착하여 재 분쇄한 후 사용하였다.
- 홍삼박 silage 제조를 위하여 처리한 내용은 Table 2에 나타난 바와 같으며 이때 silage와 발효특성, 발효후 영양소함량 등을 비교하기 위하여 옥수수 silage도 함께 제조하였다. Table 2의 내용은 처리1은 옥수수 silage(CS), 처리2는 홍삼박 silage(GS), 처리3은 홍삼박에 분쇄옥수수 0.5% (GS0.5)첨가, 처리4는 홍삼박에 분쇄옥수수 1.0% (GS1.0)첨가 그리고 처리5는 홍삼박에 silage 유산군 첨가제(Si60-Bank, Si10-Bank, Microferm LTD, England)를 사용하여 제조하였다(GSL) (Ramjit 등, 2000). 이때 silage발효 첨가제는 수용성 제품(water soluble silage inoculant)로 사용양은 재료 25ton에 50g비율로 처리하였다.
- 0) 및 홍삼박+유산균(GSL) silage 를 제조하였다. silage 발효 기간중 0, 3, 7 및 60일에 pH를 측정하고 60일에 시료를 건조하여 분쇄한 후 화학조성분과 in vivo 건물 소화율은 측정한 결과는 다음과 같이 요약되었다.
- 발효된 시료 10g을 비커에 넣고, silage가 잠길수 있도록 20ml의 3차 증류수를 취하여 24시간 정치시켰다. 그 다음 원심분리기(Hanil, Union 32, Korea)를 이용하여 3000rpm으로 15분간 처리한 후 상층액을 취하여 0.2㎛ pore의 filter에여과시킨후 일정량을 취하여 HPLC(Waters 1260, USA)로 분석하였다. 분석조건은 Table 3과 같다.
- 56㎠당 624×936실을 가지며 bag 당 전체 pore수는 1,216,789개였다. 반추위내 nylon bag 발효 시간은 24, 48, 및 72시간으로 측정하였다. 발효후에 bag을 꺼내어 흐르는 수돗물에서 1시간 이상 세척한 후 70℃건조기에서 48시간 이상 건조하고 실온까지 식힌 후에 무게를 측량하였다(Van Keuren과 Heinemann, 1962).
- 옥수수와 홍삼박 silage는 옥수수 및 홍삼박 원료에 직경 10㎝×높이 30㎝인 2ℓ용량의 유리병에 충전하여 냉장소에서 60일간 발효시켰다. 발효 과정에서 0, 3, 7, 60일에 silage 10g를 취하여 증류수 100㎖에 희석한 후 냉장고에서 24시간 보관후 여과지에 여과하여 silage의 pH를 측정하였다. 60일후 silage를 병에서 꺼내서 80℃건조기에서 2일간 건조시킨 후 2㎜ screen이 장착된 사료분쇄기(Cyclone Sample mill, Eteck, Sweden)에 분쇄하여 nylon bag시험에 사용하였고 silage성분분석을 위하여는 1㎜ screen을 장착하여 재 분쇄한 후 사용하였다.
- 홍삼박 silage 제조를 위하여 처리한 내용은 Table 2에 나타난 바와 같으며 이때 silage와 발효특성, 발효후 영양소함량 등을 비교하기 위하여 옥수수 silage도 함께 제조하였다. Table 2의 내용은 처리1은 옥수수 silage(CS), 처리2는 홍삼박 silage(GS), 처리3은 홍삼박에 분쇄옥수수 0.
- 홍삼박의 보존성을 향상시켜 반추동물사료 또는 사료첨가제로 이용할 목적으로 옥수수silage (대조구, corn silage; CS)와 홍삼박silage(GS), 홍삼박+0.5%분쇄옥수수(GS0.5), 홍삼박+1.0%분쇄옥수수(GS1.0) 및 홍삼박+유산균(GSL) silage 를 제조하였다. silage 발효 기간중 0, 3, 7 및 60일에 pH를 측정하고 60일에 시료를 건조하여 분쇄한 후 화학조성분과 in vivo 건물 소화율은 측정한 결과는 다음과 같이 요약되었다.
대상 데이터
- In vivo 실험을 위하여 반추위(제1위)에 누관 (rumen fistula)을 장착한 체중 30㎏의 한국재래 산양(♀)을 사용하였다. 재래산양은 30×50×40㎝ 철제 사육틀에서 사육하였는데 사용틀의 바닥은 직경 2㎝의 구멍을 가진 철망을 부착하여 배설물이 밑으로 떨어지도록 제조되었다.
- Silage 원료로 사용한 홍삼박은 충남 금산군 금산읍에 위치한 금산인삼시장의 소규모 홍삼가공 공장에서 수집한 수분함량이 높은 홍삼박(red ginseng residue)를 사용했는데 원료 홍삼박의 화학조성분은 Table 1과 같다.
- 산양사육과 시험은 2003년 10월부터 2005년 5월까지 충남대학교 농업생명과학대학 부속동물사육장과 낙농영양학실험실에서 실시하였다.
- In vivo 실험을 위하여 반추위(제1위)에 누관 (rumen fistula)을 장착한 체중 30㎏의 한국재래 산양(♀)을 사용하였다. 재래산양은 30×50×40㎝ 철제 사육틀에서 사육하였는데 사용틀의 바닥은 직경 2㎝의 구멍을 가진 철망을 부착하여 배설물이 밑으로 떨어지도록 제조되었다. 산양에게 급여한 사료는 송아지용 펠렛 농후사료를 1일 200g과 티모시건초는 무제한 급여하였으며 신선한 물을 충분히 공급하였다.
데이터처리
- Silage의 화학조성분, pH 및 in vivo 건물소화율은 SAS(Statistical analysis system) 통계 프로그램(SAS, 1988)을 이용하여 분산분석을 하고 평균수치간의 차이는 DMRT(Duncan multiple Range Test)로 5%수준에서 유의성을 결정하였다(Duncan, 1955).
이론/모형
- Silage 원료와 제조 후 silage 시료의 화학조성 분의 분석은 AOAC(1990)법에 의하여 실시하였고 NDF, ADF 그리고 lignin함량은 Goering과 Van Soest(1970)법에 따라 분석하였다. 그리고 silage의 pH는 pH meter(TOA Electronic Ltd.
성능/효과
- 1. Silage의 화학조성분은 원료 홍삼박에 비하여 silage의 성분변화는 크게 나타나지 않았다. 전반적인 홍삼박 silage의 건물기준 조단백질(17.
- 2. Silage의 pH는 처음(0일)부터 홍삼박 silage가 낮았고, 발효 3, 7, 60일에서는 분쇄옥수수 0.5% 첨가구(GS0.5)가 4.2, 3.6 및 3.3으로 가장 낮았고 60일 기준으로는, 무처리구(GS)(3.6)과 유산균구(GSL)(3.7)가 높았다(p＜0.05).
- 3. Silage의 in vivo 건물소화율에서 72시간소화율은 CS, GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 52.1, 76.5, 75.8, 72.9 및 77.3%로 나타나 옥수수silage보다 모든 홍삼박 silage에서 높았고(p<0.05) 홍삼박silage간에는 유이차를 보이지 않았다.
- 4. Silage의 발효특성중 총유기산 함량은 CS, GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 87.3, 44.7, 37.8, 46.3 및 47.2mM/dl로 CS가 가장 높았다. 총산대유산 함량은 각각 53.
- 5. Silage의 in vivo 건물 소화율은 발효 72시간에서 CS, GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 52.1, 76.5, 75.8, 72.7 및 77.3%로 나타나 CS보다 홍삼박 silage에서 높게 나타났다(p<0.05).
- 이는 홍삼박 silage의 원료내의 건물 함량이 낮기 때문으로 판단된다(Table 1). pH는 CS 3.8에 비하여 GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 3.7, 3.3, 3.5 및 3.7으로 낮았으며 홍삼박 silage 중에는 GS0.5가 가장 낮았다. 총VFA의 농도를 보면 옥수수silage 즉 CS가 87.
- 93)으로 떨어져 발효가 상당히 진행된 것으로 나타났다. silage발효가 완전히 완성되어 보존성향상을 보이는 발효 60일째의 pH는 홍삼박에 옥수수분말 0.5%을 첨가한 처리(GS0.5)가 pH 3.3로 가장 낮았고 유산균처리구(GSL)가 3.7으로 가장 높았다.
- 홍삼박 silage의 제조후 화학조성분을 분석한 결과는 Table 4에 나타난 봐와 같다. 건물기준 조단백질 함량은 옥수수 silage가 8.8%인 것에 비해, 홍삼박 단일 silage(GS)는 17.7% 그리고 홍삼박에 옥수수분말이나 유산균 첨가제를 처리한 GS0.5는 18.8%, GS1.0는 18.3% 그리고 GSL 에서는 17.8%로 나타나 홍삼박silage의 조단백질함량이 높게 나타났다(p<0.05). 중성세제섬유소 (NDF)함량은 옥수수 silage(52.
- 결론적으로 홍삼박 silage의 품질은 분쇄 옥수수와 유산균첨가제구에서 양호했으나, 경제적인 면을 고려하여 분쇄옥수수 0.5%(GS0.5)가 효과적인 것으로 판단되었다.
- Table 6에서 보는바와 같이 전체적인 소화율은 lactic acid를 첨가한 GSL이 24, 48 및 72시간에서 가장 높게 나타났다(56, 79 및 77%). 그러나 홍삼박 silage인 GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL간에는 유의차를 보이지 않았으며 모든 홍삼박 silage의 소화율이 옥수수 silage에 비하여 높았다(p ＜0.05). 즉 72시간 발효처리의 실태를 보면 CS 52.
- 3%와 유사한 결과를 보였다. 따라서 silage의 발효특성은 원료의 수분함량과 영양소 함량의 영향을 많이 받는데 홍삼박원료는 수분함량이 높아 상대적으로 건물함량이 낮은 것이 단점이기는 하나 발효특성상으로 보아 pH나 유기산 생성에서 좋은 결과를 보였고 특히 분쇄 옥수수 첨가구에서 양호한 결과를 보였다고 판단된다.
- 따라서 홍삼박의 pH 변화만으로 품질을 평가할 경우 홍삼박 분쇄옥수수 0.5%첨가(GS0.5)가 가장 우수했으나 본 시험의 모든 silage는 pH가 4.0이하로 품질이 우수했다.
- 0에 비하여도 우수한 것으로 평가된다. 또한 발효 3일째의 pH이 변화를 그림으로 나타낸 것을 보면 cheese부산물 silage의 4.0 및 safflower silage의 5.0 등의 pH변화에 비하여 홍삼박 silage의 pH변화(Fig. 1)가 더욱 양호한 것으로 나타났다.
- 05). 또한 홍삼박silage의 Ca함량은 GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 0.99, 1.13, 0.99 및 1.03%로 나타나 옥수수silage(CS)의 0.31%보다 높게 나타났다(p<0.05). 그러나 홍삼박 silage와 간에는 유의차가 나타내지 않았다.
- 본 시험의 결과는 Weinberg 등(2003)의 cheese부산물에 볏짚과 molasses을 혼합하여 제조한 silage 의 pH 3.9-5.3나 Weinberg 등(2002)의 safflower silage의 silage 제조 후 3일째 pH평균 6.0에 비하여도 우수한 것으로 평가된다. 또한 발효 3일째의 pH이 변화를 그림으로 나타낸 것을 보면 cheese부산물 silage의 4.
- 0%로 된다. 본 연구 결과 홍삼박원료의 CP함량은 17.6% (Table 1)이고 홍삼박 silage GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL이 각각 17.7, 18.8, 18.3 및 17.8%로 나타나 농진청 결과와 유사한 경향을 보였다. 또한 Ca함량은 건물기준으로 0.
- 9%)가 첨가제 첨가여부를 막논하고 높은 경향을 보였다. 산성세제섬유소함량(ADF)은 옥수수 silage(30.2%)에 비하여 홍삼박 silage(51.2~53.6%)가 높게 나타났다(p＜0.05). 그러나 홍삼박을 원료로한 처리구간에는 유의성이 나타나지 않았다.
- 05). 즉 72시간 발효처리의 실태를 보면 CS 52.1%에 비하여 GS, GS0.5, GS1.0 및 GSL은 76.5, 75.8, 72.9 및 77.3%로 나타났다.
- 5가 가장 낮았다. 총VFA의 농도를 보면 옥수수silage 즉 CS가 87.3mM/dl로 가장 높았고 홍삼박silage는 37.8에서 47.2mM/dl 로 비교적 낮았다(p＜0.05). 한편 silage의 품질평가에서 Fleige score로(Woodford, 1984) 총산함량중 유산함량이 70%이상이면 가장 높은 점수를 얻는데, 본 시험 모든 silage의 유산함량이 70%이상이어서 품질이 우수한 silage로 판명되었다.
- 2mM/dl로 CS가 가장 높았다. 총산대유산 함량은 각각 53.7, 60.2, 77.2, 83.4 및 77.3%로 CS와 GS만 70% 미만이고 다른구는 70%이상으로 높게 나타났다.
- 05). 한편 silage의 품질평가에서 Fleige score로(Woodford, 1984) 총산함량중 유산함량이 70%이상이면 가장 높은 점수를 얻는데, 본 시험 모든 silage의 유산함량이 70%이상이어서 품질이 우수한 silage로 판명되었다. 특히 홍삼박silage중 분쇄옥수수 첨가구인 GS0.
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