김윤기 동물자원산업연구소장
I. 일반현황 어분은 가소화율이 높은 고품질의 단백질 원료로서 기호성이 좋아 사료섭취량을 높이기 때문에 양축용 사료로 널리 사용되고 있으며 특히 양어 사료로 많이 이용되고 있다. 어분은 에너지가가 높으며, 단백질, 지방, 광물질, 비타민 등 영양소 함량 및 구성성분이 뛰어난 원료이다. 어분은 영양이 풍부한 사료원료로서 가축의 단백질 공급원으로 주로 사용되지만, 일부는 과수 및 화훼용 고품질 유기질 비료로 사용하기도 한다. 어분과 어유 제조업은 천연자원에 의한 산업으로 주요 축산업 중 한 분야이다. 해양 자원의 고갈을 방지하기 위해 어획량을 체계적으로 관리하여 어분과 어유는 지속적으로 생산되고 있으며, 매년 공급량이 600만~650만 톤으로 안정되어 있다. 약 4~5톤의 어류로 1톤 정도의 어분을 생산함에 따라 수율은 약 20~25% 수준이므로 약 3000만톤 이상의 어류가 이용되고 있는 셈이다. 어분은 모든 어종으로 만들 수 있지만, 시판되는 모든 어분은 식용으로 적합하지 않은 잡어 또는 수산물가공부산물로 제조되어 부존자원 및 폐자원을 효율적으로 이용하고 있다. 페루는 전 세계 어분의 1/3을 생산하고 있으며, 그 외 주요 어분 생산국은 칠레, 중국, 태국, 미국, 아이슬란드, 노르웨이, 덴마크, 일본 등이며, 주요 어종은 엔초비와 청어류인 herring, menhaden, sardine, shad, smelt 등이다. II. 제조공정 어류는 부패속도가 매우 빠르기 때문에 선상에서 바로 처리하거나 연안처리시설에 운반될 때까지 적절한 방법으로 신속히 처리해야 하는데, 일반적으로 저장 방법으로는 얼음이나 냉장된 해수를 이용하고 있다. 어분은 원료선별, 삶기, 압착, 유수분리, 건조, 분쇄 과정을 거쳐 제조된다. 유수분리과정은 고품질 어분 제조에 가장 기본이 되는 과정이다. 삶는 공정은 중요한 과정으로 제품을 소독하고 수용성 단백질과 지용성 단백질을 분리하는 유수분리 과정의 전처리가 된다. 삶기 공정이 끝나면, 압착공정으로 또 한 번 분리되고, 남은 고형물들은 ‘고형압착’과정을 거치고, 수용성 부분은 원심분리를 통한 정제과정을 거치게 된다. 유수분리 후 남은 수용성부분은 “Stickwater”라고 불리는데, 다량의 미네랄, 비타민, 잔유 그리고 20% 정도의 단백질로 구성되어 있다. Stickwater는 건물 함량이 30～50%인 상태로 고형화가 되는데 이것은 농축어류사료(condensed fish solubles)로 바로 유통되거나, 고형압착과 건조과정을 한 번 더 거쳐 유통되기도 한다. 따라서 시중에 유통되는 어분은 고형압착분 또는 stickwater에 함유된 가용성물질들이 혼합된 것일 수도 있다. 이 과정이 끝나면 건조과정을 거치게 되는데, 건조방법에는 고온의 증기를 이용하는 직접건조법과 증기재킷 실린더나 열선디스크 실린더를 이용하여 간접적으로 건조하는 간접건조법이 있다. 어분은 건조된 후, 일정한 크기로 분쇄되어 포장된다. III. 어분의 특징 단백질 사료의 품질은 단백질 내 아미노산 구성비, 단백질 소화율, 원료의 신선도, 저장 상태에 의해 결정된다. 고품질 어분의 단백질 함량은 일반적으로 건물기준 60~72%정도이다. 식물성 단백질류는 종류에 따라 다소 차이는 있으나 소화율이 77~96% 수준인 반면 어분은 대부분 단백질 소화율이 적어도 95%이상이다. 또한 어분은 식물성 단백질류에 비해 영양학적 저해인자나 항영양인자 등이 적게 포함되어 있어 특히 양어사료에 훨씬 효과적이다. 식물성 단백질은 적절한 가공공정을 거쳤다 하더라도 어분의 소화율에 미치지 못하며, 사료섭취량과 성장률도 떨어지는 것이 사실이다. 어분은 사료의 기호성을 증가시키고 사료섭취율 및 소화흡수율을 향상시켜 사료효율 및 성장률이 증대된다. 양어사료에 있어 필수아미노산은 arginine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine 등이다. 곡물 및 기타 식물성 단백질의 제한 아미노산은 lysine과 methionine이다. 대두 및 두류는 methionine과 cysteine이 제한아미노산이다. 제한아미노산은 해당 아미노산의 첨가로 보충할 수 있지만, 비용이 비쌀 뿐만 아니라 단백질 내 질소함량도 증가시켜 수질오염을 일으키는 작용을 한다. 과잉된 질소는 암모니아의 형태로 배설된다. 특히, 어류에 있어서는 암모니아가 유독성 물질이기 때문에 여과나 정제를 통해 제거되어야 한다. 하지만, 양어 사료에 어분을 이용할 경우 소화율 증가로 인한 배설량 감소로 수질 오염을 저감시키는 데 이바지한다.<다음호에 계속> |
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