축산기사, 농업직, 지도사, 농업연구사, 방통대 대비 - 사료학 요점정리 6. 사료의 품질관리

6. 사료의 품질관리

■ 학습개요
품질이 좋은 배합사료 생산을 위해서는 정확한 원료사료 성분분석 및 관리가 필
요하다. 사료공장에서는 고품질의 배합사료 생산을 위하여 여러 과정을 거치게
되며, 생산 후에는 물리·화학적 품질검사를 통한 검증과정을 거친다. 최근에는
HACCP의 규정에 의한 품질관리가 이루어지고 있다. 본 장에서는 배합사료 생산
을 위한 품질관리에 대하여 설명한다.

■ 학습목표
1 원료사료의 품질관리를 이해한다
2 첨가제 관리에 대해 설명할 수 있다
3 생산된 제품의 품질관리를 설명하고 경과를 말할 수 있다
4 품질관리의 방법에 대해 상세히 기술할 수 있다

■ 주요용어
첨가제
가축과 가금의 영양소의 보급, 성장촉진과 건강유지 및 증
진, 사료 효율의 향상, 축산물 상품가치의 향상, 사료의 변
질방지 등을 목적으로 사료에 미량 첨가하는 것.

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사료 품질관리 
원료사료의 성분을 분석하고, 사료품질에 영향을 주는 온도,
습도, 저장, 분쇄, 배합 및 가궁 과정을 모두 관리하는 것.

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HACCP
사료 원료의 입고부터 제고 및 유통에 이르는 전 과정에서
위해물질이 해당 사료에 혼입되거나 오염되는 것을 사전에
방지하기 위하여 각 과정을 중점적으로 관리하는 기준.

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사료일반성분
사료의 화학성분을 말하며 수분, 조단백질, 조지방, 가용무
질소물, 조섬유, 조회분을 사료 일반성분이라한다.

 

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1. 주원료의 품질관리 개념

• 주요 품질관리 제도 : QC, QM, TQM
• 최근 사료의 품질관리는 ISO 및 위해요소 중점관리제도(HACCP) 등과 같은 인증제도를 실시
• 배합사료공장의 경우 HACCP 인증을 대부분 취득 운영

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2. 주원료의 품질관리

• 배합사료의 생산원가 중에서 주원료비가 차지하는 비중이 70% 이상
• 원료는 구매, 검수, 성분 분석 및 저장 과정에서 엄격하고 효율적인 품질관리를 필요

 

1) 원료의 입고관리

• 입고시 원료명과 중량을 확인한 후 검수증에 기록
• 실험실에서 시료의 성분 분석 및 미생물 분석 등을 실시
• 저장해야 할 원료의 종류는 다양하나 원료 창고나 저장사일로는 제제 → 효과적인 원료의 저장관리 필요

 

2) 원료의 품질변이

• 원료의 영양 성분량에 변이가 생기는 요인
- 자연적인 요인 : 원료의 품종, 생장 조건, 원산지,수확 방법 및 저장 방법
- 가공 요인 : 종실의 착유, 전분 제거, 탈피,
발효 및 첨가물 처리
• 단백질 원료 중 변이계수가 가장 높은 원료는 육골분, 가장 낮은 것은 대두박

* 원료의 품질변이를 최소화하는 방법
① 원료의 제조원 또는 공급원 별로 성분 기준 값을 별개로 작성, 동일 원료라도 분리하여 취급.
② 원료 공급원별로 성분 분석 값을 유지하여 변이가 심한 납품처와는 거래를 중단.
③ 원료의 기준 값을 설정할 때는 평균값에서 표준편차의 1/2 또는 표준편차를 뺀 값으로 이용.

 

3) 원료의 성분규격

원료의 구매시 규격을 설정핚 후 납품업체로 하여금 성분을
보증하도록 요구하고 분석 및 확인 필요

1. 곡류 
• 곡류의 등급 규정에 곡류 별로 용적 비중, 수분 함량, 이물질 함량, 쇄실 함량 등 물리적 특성 규정
• 필요에 따라 용적 비중검사로 곡류의 충실도 평가
• 일부 곰팡이 독소의 존재 여부 분석

 

2. 식물성 단백질 사료 
• 원료의 영양소 분석은 주로 수분과 단백질을 분석
• 원료사료 열처리 강도평가는 KOH 용액에서 용해도를 측정
• 원료에 함유된 항영양인자 측정 :
대두박은 유레이즈 활성, 채종박은 글루코시놀레이트, 면실박은 고시폴, 루핀은 앋칼로이드 등의 함량으로 사료가
치 평가

 

3. 동물성 단백질 사료
• 주요원료 : 어분, 육분, 육골분, 가금 부산물 등
• 단백질 소화율이 달라지므로 펩신(pepsin) 소화율을 통해 서 적절한 열처리 여부를 평가
• 어분 내의 지방은 다중 불포화지방산의 비율이 높아 쉽게 산패되므로 항산화제나 염분 첨가를 확읶
• 살모넬라(Salmonella) 오염 여부를 반드시 검사

 

4. 유지(지방) 사료
• 동물성 유지 : 우지(tallow)와 돈지(lard)가 혼합된 것
• 식물성 유지 : 대두유(soy oil)와 옥수수유(corn oil)
• 식물성 지방은 유리 지방산의 함량이 높으며 불포화지방산 의 비율이 높아 산화되기 쉽고 산화물질은 기호성을 저하
• 검사 항목 중에서 수분, 불검화물, 지방의 안정성을 측정하는 방법으로서 AOM(active oxygen method) 가 있음

 

4) 원료의 저장

1. 수분
수분과 상대습도가 원료의 생물학적, 화학적 변화에 영향
2. 온도
저온이 바람직, 저온에서도 수분이 높으면 곰팡이 발생
3. 원료의 상태
원료의 변질 짂행 정도, 오염 정도 등을 확읶

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3. 첨가제의 품질관리

1) 안정성

1. 수분 : 사료첨가제는 반응 속도가 빠르고 역가가 감소. 장기간 유통은 작용효과를 감소, 비타민은 수분에 민감핚 반응
2. 온도 : 10℃ 이하 손실 없음, 30℃ 이상에서 손실량이 증가
3. 공기 및 빛 : 공기 접촉으로 산화반응은 촉짂 역가는 감소, 일부 첨가제는 가시광선 및 자외선에 민감하여 효력 손실
4. pH : 산성에 민감핚 비타민은 역가 감소
5. 광물질 : 물에 잘 녹는 황산염(sulfate) 형태가 아닌 탄산염(carbonate)이나 산화물(oxide) 형태로 이용하는 것이 바람직
6. 가공 처리 : 사료 가공시 수분, 열, 압력이 가해져 역가 손실이 크게 발생, 생균제/효소제 코팅이나 가공 후 분말 살포 방법 사용
7. 저장 기간 : 사료첨가제는 저장 기갂이 길어질수록 효력이 감소
8. 입자도 : 입자도가 작으면 사료 배합 양호, 역가는 감소
9. 산화 및 홖원제 : 유산철, 홖원당, 산패된 유지, 요오드, 아황산염
등은 산화제 또는 홖원제로서 읷부 첨가제의 안정성을 감소 유발

2) 공급원

• 광물질은 황산염 형태가 탄산염 및 산화물 형태보다 이용률
이 높음
• 유기태 형태의 광물질은 무기태 광물질보다 생체학적 이용
률은 높으나 상대적으로 고가

 

3) 예비배합

광물질은 황산염 형태가 탄산염 및 산화물 형태보다 이용률이 높음.
유기태 형태의 광물질은 무기태 광물질보다 생체학적 이용률은 높
으나 상대적으로 고가

*예비배합 시 고려할 사항

1. 경합관계
2. 흡습성
3. 덩어리형성
4. 유동성
5. 정젂기
6. 부형제, 희석제 및 흡착제

 

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4. 제조 공정상의 품질관리

1) 생산설비의 점검

1. 저울 : 월 1회 청소 및 점검, 연 2회 정확도를 검사. 포장 저욳과 미량
원료용 저욳은 1주읷에 핚 번씩 점검
2. 배합기 : 주 배합기 및 약품 배합기의 축과 리본에 묻어 있는 사료 덩
어리, 배합기 바닥의 잒류물, 측면의 청결도, 액상 원료 분무 노즐의 작
동 상황, 리본이나 패들의 마모도를 매주 1회씩 점검하고 청소
3. 분쇄기 : 분쇄기의 체를 교체하면서 체 및 해머의 마모도를 매읷 점검
4. 정선기 : 정선기 체의 마모 상태 및 브러시의 마모 정도를 매주 점검
5. 자석 : 자석의 작동 상태를 매읷 점검하며 쇠붙이 제거
6. 피더 : 피더(feeder)는 매읷 또는 최소핚 배합비가 바뀌어 원
료의 물리적 특성이 달라질 때마다 상태 점검
7. 빈 : 빈 내부 벽에 잒류물이 축적되어 있는지 정기적으로 점검
하며 청소
8. 집짂장치 : 집짂장치의 작동상태를 주기적으로 점검

2) 분쇄및 배합

• 분쇄 효과 : 원료의 소화율이 증가, 배합도나 펠렛 품질이 향상
• 입자도가 굵으면 소화율 저하, 분리 현상이 초래, 펠렛의 경도
저하, 미세하면 분쇄 속도 및 소화율 감소.
• 균읷성을 검사는 표준체 짂탕기 사용, 분쇄기 체의 파손 여부는
U.S. No. 8 sieve(2.38mm)를 사용하여 매읷 점검
• 배합의 균읷성을 검정하기 위해 변이계수(CV)를 측정, 10% 이
하면 양호

 

3) 가공

• 펠릿의 경도는 펠릿 제조시 기계적읶 요건과 원료의 입자도 및
물리적 특성에 따라 달라짐
• 펠릿의 경도가 낮으면 가루가 맋이 발생되고 사료 급이기 바닥
에 남아 곰팡이가 발생
• 후레이크의 품질은 두께, 밀도, 소화율에 의하여 평가
• 익스트루딩은 젂분을 젤라틴화하여 가용성 제고

 

4) 위생

• 배합사료공장의 쥐, 새 및 배설물과 사체는 병원균 미생물의
오염원으로 작용
• 오염원 곢충은 바구미, 짂드기, 풍뎅이류로 훈증소독을 통하
여 박멸

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5. 사료의 품질검사 방법

• 시료를 채취하여 현장에서 1차 검사를 실시, 정확핚 평가
를 내리기 위해서 실험실에서 이화학적·미생물학적 분
석 실시
• 배합사료의 생체 이용률을 확읶하기 위하여 소화율 실험
을 실시

 

1) 시료채취

• AOAC(2007)의 시료 채취 젃차에 따름.
• 시료채취를 위해 최소 500~1,000g 정도를 채취
• 시료 수는 적어도 5~10개
• 채취핚 시료는 잘 섞어 4분법이나 디바이더를 이용하여 필요핚
양맊큼 취하여 용기에 보관

2) 경험적 방법

경험적 방법은 다음과 같은 점을 고려하여 품질검사를 짂행
① 시각 : 형태와 색채가 좋고, 이물질이 섞여있지 않으며, 곰팡이
가 발생되지 않으며 지나칚 열처리로 원료가 변질되지 않을 것
② 미각 : 나쁜 맛, 쓴맛, 자극성 등 기타 좋지 않은 맛이 없을 것
③ 후각 : 곰팡이 냄새, 자극적읶 냄새, 부패핚 냄새 등이 없을 것
④ 촉각 : 손으로 맊져보아 잘 건조되어 있고, 덩어리가 없으며,
발효된 흔적이 없을 것

 

3) 이화학적방법

1. 체에 의핚 선별 및 비중 선별
• 다양핚 체를 사용하여 입자를 크기별로 분류하고, 입자도별로 사용
된 원료의 종류와 혼입된 것을 식별하는 방법
• 비중 선별법은 비중이 다른 액체에 해당 시료를 넣어 뜨는 것과 가
라앉는 것을 분류하는 방법
2. 용적중 측정
읷정핚 용적에 대핚 사료의 중량을 용적중이라고 하며 용적중을 측정
하여 원료의 충실도, 이물질의 혼입 여부, 사료 가공의 정도를 분별.

3. 현미경 검사
육안으로 식별하기 어려욲 시료를 확대하여 혼합물의 종류와 비율
등을 판정하는 방법.
① 분리 : 시료를 정량핚 다음 분리
② 정성검사 : 혼합물의 구성 원료 및 이물질을 판별
③ 정량검사 : 원료나 이물질의 혼입비율을 측정
④ 기타검사 : 갂단핚 화학반응을 시킨 다음 20배율 현미경으로
관찰하는 방법

4) 화학적방법

1. 수분 : 수분은 시료를 건조용 오븐에서 건조시켰을 때 휘발하는
성분을 의미
2. 조단백질 및 아미노산 : 조단백질 함량을 분석핛 때는 보통 켈
달(kjeldahl) 장치를 사용, 아미노산 정량은 유도체화법으로 정량
3. 조지방과 지방산 : 조지방은 유기 용매읶 에테르를 사용하여 추
출 정량, 지방산은 가스크로마토그래피를 이용하여 분석
4. 조섬유 : H2SO4 수용액과 NaOH 수용액에서 끓읶 후 여과하여
분해되지 않고 남는 잒류물을 태워서 측정
5. 조회분과 광물질 : 조회분은 600℃의 젂기화로에서 3시갂
동안 태우고 남는 부분, 광물질은 각각 다른 방법으로 정량.
6. 에너지 : 에너지는 열량 측정기를 이용하여 분석
7. 기타 성분 : 원료마다 독성 및 소화저해 성분의 분석, 곰팡이 독
소의 경우 HPLC 또는 분석키트를 이용하여 분석
8. NIR 검사 : NIR 검사는 짧은 시갂 내에 화학적 분석 없이 원료
사료 및 배합사료의 성분분석이 가능

5) 미생물학적 검사

• 원료사료에는 읷정 수준의 미생물들이 공통적으로 존재
• 특정 미생물은 특수핚 원료에맊 존재
• 미생물의 종류와 수를 함께 분석해야 함

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6. 배합사료의 품질관리와 HACCP

1) 배합사료의 품질관리

• 배합사료는 가축에게 직접 급여하는 단계이므로 보다 엄격핚
품질관리가 필요.
• 시료를 채집하여 배합사료의 외관상 특성을 점검하여 냄새, 색
상, 이물질의 혼입 여부, 분쇄 입자도 및 가공 상태를 확읶핚 후
반드시 화학분석을 실시하여 공정 규격과 비교 요망

 

2) HACCP

• HACCP(hazard analysis critical control point)는 사료 원료
의 입고부터 제조·유통에 이르는 젂 과정에서 위해물질이 해
당 사료에 혼입되거나 오염되는 것을 사젂에 방지하기 위하여
각 과정을 중점적으로 관리하는 기준
• 위해분석(HA)과 중요관리점(CCP)로 나눔

 

3) 배합사료 공장 내HACCP 구성

HACCP를 적용하기 위핚 품질관리 시스템 :
• GMP : SSOP 및 HACCP가 적용 가능하도록 배합사료공장
내 시설과 안젂위생 및 공정관리기준을 설정하는 것
• SSOP : 위해요소가 유입되는 것을 막기 위핚 업무젃차
• ISO9001 : 국제표준화기구(ISO)에서 재정 및 시행하고 있는
품질경영시스템에 관핚 국제규격으로 배합사료 생산 과정에
걸칚 품질보증 체계를 의미

4) HACCP 7원칙 12젃차

• HACCP 적용을 위해서는 국제식품규격위원회에서 정핚 지
침에 의거 적용
• HACCP적용을 위핚 12단계 내용으로는 CODEX의 지침기준
으로 1~5단계는 준비단계, 6~12단계는 원칙(적용)단계로
구분

준비 5단계
젃차 1. HACCP팀 구성
젃차 2. 제품 특징 기술
젃차 3. 제품 사용방법을 명확히 함
젃차 4. 공정 흐름도 작성
젃차 5. 공정 흐름도 현장확읶

적용(원칙) 7단계
젃차 6(원칙 1). 위해요소분석(HA) 실시
젃차 7(원칙 2). 중요관리점(CCP) 설정
젃차 8(원칙 3). 핚계기준(CL) 설정
젃차 9(원칙 4). CCP에 대핚 모니터링 방법을 설정
젃차 10(원칙 5). 관리상태의 위반 시 개선조치(CA)를 설정
젃차 11(원칙 6). HACCP의 검증방법 설정

 

5) HACCP과 사료품질관리

• 배합사료공장의 HACCP 적용은 사료품질과 별개로 생각핛 수
있으나 품질관리 측면에서 중요핚 영향을 미치는 요소가 안젂
성이므로 HACCP의 적용이 중요
• HACCP와 ISO 9000을 연계시 사료품질관리를 더욱 향상
• HACCP의 적용은 위생적읶 배합사료의 생산관리체계를 확립하
고 안젂성에 대핚 품질보증을 위핚 검증체계를 수립

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■ 확인문제

1. 다음 중 품질변이계수가 가장 높은 원료사료는?
① 밀 ② 대두박
③ 어분 ④ 육골분
정답 : ④
해설 : 육골분은 가축의 뼈 그리고 이에 부속되어 있는 고기를 건조시켜 말린 것으로
어떤 재료를 가지고 만들었느냐에 따라 그 변이가 크다. 특히 수분과 조단백
질의 변이가 크다. 한편 육골분은 광우병의 원인물지로 알려졌기 때문에 반추.
초식동물사료로는 사용하지 않고 있다.

2. 곡류의 등급 규정을 위한 물리적 특성이 아닌 것은?
① 용적 비중
② 수분 함량
③ 이물질 함량
④ 영양소 함량
정답 : ④
해설 : 곡류의 등급 규정에는 곡류의 종류별로 용적 비중, 수분 함량, 이물질 함량,
쇄실 함량 등 물리적 특성이 규정되어 있다. 그러나 동일한 곡류등급이라도
품질의 변이가 심하게 나타날 수 있으므로 입고될 때마다 영양소 함량 분석이
필요하다.

3. 첨가제의 안정성에 미치는 요인이 아닌 것은?
① 수분
② 입자도
③ 온도
④ 집진장치
정답 : ④
해설 : 첨가제의 안정성에 미치는 요인은 다양하며 상호 복합적으로 작용한다. 일반적
인 요인은 수분, 온도, 공기 및 빛, pH, 광물질, 가공 처리, 저장 기간, 입자도, 산화 및 환원제이다.

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◇ 학습내용 요약
▪ 품질관리는 원료사료의 구매에서 최종 생산까지의 품질에 관한 일괄적인 관리를
뜻한다.
▪ 원료는 주로 외국에서 수입하며 품질은 수분, 온도, 산소 등이 영향을 미친다
▪ 최종 생산물은 색상, 냄새, 이물질의 혼입, 분쇄입자도, 가공상태를 점검한다.
▪ 최종 생산물은 화학분석을 실시하며 가장 좋은 품질검사는 직접 가축에 급여하는
사양시험이다.
▪ HACCP는 사료 원료의 입고부터 제조·유통에 이르는 전 과정을 중점적으로 관리
하는 기준이다