사료 가공

분쇄는 사료 원료를 물리적으로 작은 입자로 분쇄하는 공정이다. 이 과정은 주로 곡물이나 기타 고체 원료를 대상으로 하며, 분쇄기의 종류와 설정에 따라 입자의 크기와 균일도가 결정된다. 분쇄는 이후의 혼합, 성형, 코팅 등 다른 가공 공정의 효율성을 높이는 기초 단계로 작용한다.

분쇄의 주요 목적은 사료 원료의 표면적을 증가시켜 소화 효율을 높이는 데 있다. 입자가 작아질수록 동물의 소화 효소가 접촉할 수 있는 면적이 넓어져 영양소의 소화율과 흡수율이 향상된다. 또한, 균일한 입자 크기는 사료의 혼합 균일도를 높여 동물이 균형 잡힌 영양을 섭취하도록 돕는다.

분쇄 정도는 사료의 종류와 급여 대상 동물에 따라 달라진다. 예를 들어, 가금류용 사료는 비교적 굵은 분쇄가, 반추동물용 사료는 미세한 분쇄가 각각 선호될 수 있다. 과도한 분쇄는 사료의 분진을 증가시키고, 반추동물의 경우 위 기능에 부정적 영향을 줄 수 있어 적절한 입자 크기 관리가 중요하다.

혼합은 여러 종류의 사료 원료를 균일하게 섞는 공정이다. 이 과정은 단일 원료만으로는 충족할 수 없는 균형 잡힌 영양을 제공하기 위해 필수적이다. 각 원료는 단백질, 탄수화물, 지방, 비타민, 미네랄 등 서로 다른 영양소를 함유하고 있으며, 이를 정확한 비율로 혼합함으로써 목표하는 사료의 영양 사양을 달성한다. 특히 사료학과 동물영양학에서 강조하는 영양 요구량을 충족시키기 위한 핵심 단계이다.

혼합 공정은 주로 대용량의 혼합기를 사용하여 이루어진다. 혼합기의 종류에는 리본형 혼합기, 수직형 혼합기, 이축형 혼합기 등이 있으며, 원료의 물성과 배합량에 따라 선택된다. 효과적인 혼합을 위해서는 원료의 입자 크기와 밀도, 습도 등이 고려되어야 하며, 이를 통해 혼합 불균형을 방지하고 배합표에 명시된 정확한 조성을 구현할 수 있다.

이 공정은 이후의 성형 공정, 예를 들어 펠릿 제조나 압출 성형의 전제 조건이 된다. 균일하지 않은 혼합물은 성형 과정에서 문제를 일으키거나, 최종 사료 내에서 영양소의 편차를 초래하여 동물의 생산성에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 따라서 혼합 공정의 품질 관리는 전체 사료 가공 라인에서 매우 중요한 부분을 차지한다.

성형은 혼합된 사료 원료를 일정한 모양과 크기로 성형하는 공정이다. 이 과정은 사료의 취급성과 저장성을 높이고, 동물의 섭식 편의성과 기호성을 개선하며, 영양소의 손실을 줄이는 데 목적이 있다. 대표적인 성형 방법으로는 압출 성형과 펠릿화가 있으며, 각각의 공정 조건은 목표하는 사료 형태와 사육 대상 동물에 따라 달라진다.

압출 성형은 고온과 고압을 가한 원료를 금형 틀을 통해 밀어내어 성형하는 방법이다. 이 과정에서 전분의 호화가 일어나 소화율이 크게 향상되며, 다양한 형태와 크기로 제품을 만들 수 있다. 주로 애완동물 사료나 어류 사료, 그리고 조류용 익스트루디드 사료 생산에 널리 활용된다.

반면, 펠릿화는 분쇄된 원료에 증기와 압력을 가해 일정한 크기의 원통형 펠릿으로 성형하는 공정이다. 압출 성형에 비해 상대적으로 낮은 온도에서 진행되며, 주로 가축용 사료 제조에 사용된다. 펠릿 사료는 분말 사료에 비해 운반과 저장 중 발생하는 분리 현상을 방지하고, 먼지 발생을 줄여 사료 손실을 최소화하는 장점이 있다.

건조는 사료의 수분 함량을 낮추어 저장 기간을 연장하고 미생물의 번식을 억제하는 핵심 공정이다. 주로 열풍을 이용한 열풍 건조기나 진공 건조기 등을 사용하며, 가공된 펠릿이나 익스트루디드 사료의 최종 수분을 약 10% 이하로 조절한다. 적절한 건조는 사료의 품질을 유지하고 변질을 방지하는 데 필수적이다.

냉각은 고온 가공 후 사료의 온도를 빠르게 낮추는 과정이다. 압출 성형이나 건조 직후의 사료는 높은 온도와 수분을 가지고 있어, 방치할 경우 덩어리지거나 품질이 저하될 수 있다. 냉각기를 통해 사료를 실온 수준으로 신속히 냉각함으로써 형태를 안정화하고, 후속 코팅 공정을 위한 적절한 조건을 마련한다.

이러한 건조와 냉각 공정은 서로 긴밀하게 연계되어 있다. 특히 펠릿 사료나 익스트루디드 사료의 제조 라인에서는 성형, 건조, 냉각이 연속적으로 이루어지며, 정밀한 온도와 시간 관리가 최종 사료의 경도, 내구성, 그리고 영양성분 보존에 직접적인 영향을 미친다.

코팅은 가공된 사료 표면에 특정 물질을 얇게 입히는 후처리 공정이다. 이 과정은 주로 펠릿 사료나 익스트루디드 사료와 같은 성형된 사료에 적용된다. 코팅의 주요 목적은 사료의 물리적 품질을 개선하고, 특정 기능성 성분을 추가하며, 영양소의 손실을 방지하는 데 있다. 코팅제로는 지방, 오일, 글리세린, 레시틴 등이 흔히 사용되며, 때로는 향미제나 색소를 포함하기도 한다.

코팅 공정은 일반적으로 사료가 건조 및 냉각된 후에 이루어진다. 가열된 사료 표면에 액체 상태의 코팅제를 분무하여 고르게 도포한 후, 추가적인 냉각 과정을 거쳐 코팅층을 고정시킨다. 이렇게 형성된 코팅층은 사료 입자 간의 분리를 용이하게 하여 저장 및 취급 중 발생할 수 있는 분말화를 줄여준다. 또한, 코팅은 사료의 외관을 매끄럽게 하고 먼지 발생을 억제하여 작업 환경을 개선하는 효과도 있다.

영양학적 측면에서 코팅은 중요한 역할을 한다. 지방이나 오일을 코팅제로 사용할 경우, 사료의 에너지 밀도를 높일 수 있다. 또한, 공기 중의 산소나 수분에 민감한 비타민이나 효소와 같은 미량 영양소를 코팅층 안에 보호함으로써, 저장 기간 동안의 영양소 안정성을 크게 향상시킨다. 일부 기능성 코팅은 장내 미생물에 유익한 프리바이오틱스나 면역력을 강화하는 성분을 표적으로 하는 표적 전달 시스템의 역할도 수행할 수 있다.

코팅 공정을 설계할 때는 코팅제의 종류와 두께, 사료의 최종 용도, 그리고 목표로 하는 동물의 종류를 고려해야 한다. 예를 들어, 수분에 쉽게 노출되는 수생동물용 사료는 방수성 코팅이 중요하며, 반추동물용 사료는 반추위에서의 분해 속도를 조절하는 코팅이 적용되기도 한다. 적절한 코팅은 사료의 전반적인 품질, 안정성, 그리고 동물영양학적 성능을 극대화하는 데 기여한다.

분말 사료는 사료 원료를 분쇄하여 가루 형태로 만든 가장 기본적인 사료 가공 형태이다. 주로 곡물, 옥수수, 대두박 등의 원료를 분쇄기를 이용해 미세한 입자로 가공하여 생산한다. 이 형태는 추가적인 성형 공정이 필요 없어 제조 과정이 비교적 간단하고 비용이 낮은 편이다.

분말 사료는 주로 가금류나 어린 가축의 사료로 사용되며, 다른 형태의 사료 생산을 위한 중간 원료로도 널리 활용된다. 특히 닭이나 칠면조의 사육에서 분말 형태로 급여되거나, 추가적인 혼합과 성형 공정을 거쳐 펠릿 사료로 제조되기도 한다. 그러나 분말 상태로는 운송과 저장 중에 분리가 일어나기 쉽고, 먼지가 발생하여 동물의 호흡기 건강에 영향을 줄 수 있으며, 급여 시 낭비가 많다는 단점이 있다.

분말 사료의 품질은 원료의 분쇄 정도, 즉 입자 크기에 크게 영향을 받는다. 입자가 너무 거칠면 소화율이 떨어질 수 있고, 너무 미세하면 위궤양을 유발할 수 있어 동물의 종류와 연령에 맞는 적절한 입도 조절이 중요하다. 또한, 다양한 원료를 균일하게 혼합하여 영양소가 고르게 분포되도록 하는 것이 필수적이다.

이러한 특성으로 인해 분말 사료는 단독으로 급여되기보다는 현장에서 습식 사료를 만들기 위해 물과 혼합하거나, 또는 압출 성형이나 펠릿화와 같은 후속 가공 공정의 전단계 원료로서 그 중요성이 더 크다고 볼 수 있다.

펠릿 사료는 분쇄된 사료 원료에 수분과 열, 압력을 가해 일정한 크기와 모양으로 성형한 압축 사료이다. 주로 가축이나 애완동물에게 급여되며, 분말 사료에 비해 취급과 운반이 용이하고 먼지 발생이 적다는 장점이 있다.

펠릿 제조 공정은 일반적으로 원료의 분쇄, 혼합, 증자, 압출 성형, 냉각, 건조의 단계를 거친다. 이 과정에서 전분의 호화가 일어나 소화율이 향상되며, 고온에 의한 살균 효과로 사료의 안전성이 높아진다. 또한 일정한 크기와 밀도로 제조되기 때문에 동물이 선택적 섭식을 하지 않고 균형 잡힌 영양을 섭취할 수 있도록 한다.

펠릿 사료는 그 크기와 경도가 동물의 종류, 연령, 생리 상태에 따라 다양하게 제조된다. 예를 들어, 닭용 브로일러 사료와 산란계 사료는 펠릿의 크기가 다르며, 토끼나 기니피그와 같은 초식 동물은 소화를 돕기 위해 더 긴 섬유질을 포함한 펠릿이 필요하다. 이러한 맞춤형 설계는 동물영양학과 사료학의 발전을 바탕으로 이루어진다.

펠릿화 과정은 영양소의 손실을 초래할 수도 있으나, 적절한 가공 조건 설정과 비타민 또는 효소 등의 후 코팅 공정을 통해 이를 최소화한다. 결과적으로 펠릿 사료는 영양적 균형, 위생 안전성, 그리고 급여의 편의성을 종합적으로 제공하는 현대 축산 및 반려동물 산업의 핵심 사료 형태로 자리 잡았다.

크럼블 사료는 주로 어린 가축이나 가금류를 위한 사료 형태로, 펠릿 사료를 다시 작게 분쇄하여 만든다. 이는 펠릿 사료보다 더 작은 입자 크기를 가지며, 주로 병아리나 새끼돼지와 같이 소화 기관이 덜 발달한 동물에게 적합하다. 작은 입자 크기는 동물이 쉽게 쪼아 먹거나 씹을 수 있도록 하여 섭취를 용이하게 하고, 사료 낭비를 줄이는 데 기여한다.

크럼블 사료의 제조 공정은 일반적으로 먼저 펠릿 사료를 생산한 후, 이를 특수한 분쇄기를 통해 균일한 크기로 부수는 과정을 거친다. 이 과정에서 생성된 크럼블은 다시 체질 과정을 통해 일정한 크기로 선별된다. 이러한 가공은 사료의 밀도를 높이고, 운송 및 저장 중에 발생할 수 있는 분리 현상을 최소화하는 효과도 있다.

크럼블 사료는 특히 가금류 사육에서 널리 사용된다. 병아리의 경우 부리로 쉽게 집어 먹을 수 있는 크기와 형태가 중요하며, 크럼블 사료는 이를 충족시킨다. 또한, 수송 스트레스를 줄이고 초기 사료 섭취를 촉진하여 성장률을 향상시키는 데 도움을 준다. 일부 반려동물 사료에서도 특정 크기의 크럼블이 사용되기도 한다.

크럼블 사료의 단점은 제조 공정이 추가되어 생산 비용이 상대적으로 높을 수 있다는 점이다. 또한, 과도하게 가는 분말이 발생할 경우 사료 효율이 떨어질 수 있어, 적절한 입자 크기 관리가 중요하다. 전반적으로 크럼블 사료는 동물의 생리적 특성과 섭취 행동에 맞춰 설계된 전문 사료의 한 형태로 평가된다.

익스트루디드 사료는 고온, 고압 조건에서 원료를 익스트루더라는 기계를 통과시켜 가공하는 방식으로 생산된다. 이 공정은 원료에 열과 압력을 가하면서 강제로 다이(die)라는 틀을 통과시키는 과정을 포함하며, 그 결과 부피가 팽창하고 다공질 구조를 가진 특유의 모양이 만들어진다. 이 방식은 주로 반려동물사료나 어류사료 생산에 널리 활용된다.

익스트루전 가공의 주요 장점은 높은 소화율과 우수한 기호성을 확보할 수 있다는 점이다. 고온 고압 과정에서 전분이 호화되어 동물의 체내에서 쉽게 소화되도록 하며, 단백질 변성도 일어난다. 또한, 가공 과정에서 대부분의 세균과 곰팡이 같은 유해 미생물이 사멸되어 사료의 안전성이 높아진다. 팽창된 구조는 물에 잘 뜨는 특성을 부여하여 수중에서의 안정성을 요구하는 양식용 사료 제작에 적합하다.

그러나 이 공정은 고열에 의한 일부 열에 민감한 비타민이나 효소의 파괴 가능성을 내포하고 있다. 따라서 가공 후 적절한 비타민 강화나 영양소 보강 처리가 필요할 수 있다. 또한, 일반적인 펠릿 사료에 비해 제조에 더 많은 에너지가 소요되어 생산 단가가 높은 편이다.

습식 사료는 높은 수분 함량(일반적으로 60~85%)을 특징으로 하는 사료 형태이다. 주로 반려동물 사료 시장에서 캔 사료나 파우치 사료 형태로 널리 유통되며, 가축을 위한 액상 사료 형태로도 사용된다. 제조 공정은 원료를 세척하고 분쇄한 후, 고온에서 조리 및 멸균하여 통조림이나 파우치에 충전, 밀봉하는 방식으로 이루어진다. 이 공정은 미생물에 의한 변질을 방지하고 긴 유통기한을 확보하는 데 핵심적이다.

습식 사료의 가장 큰 장점은 높은 기호성과 수분 공급 효과이다. 조리 과정에서 발생하는 향미와 부드러운 식감은 식욕이 부진한 동물이나 고령 반려동물에게 유리하다. 또한 높은 수분 함량은 자연스러운 수분 섭취를 도와 신장 및 요로계 건강 관리에 기여할 수 있다. 단백질과 지방의 소화 이용률도 일반적으로 높은 편이다.

그러나 습식 사료는 건식 사료에 비해 단위 중량당 가격이 높고, 개봉 후 신선도를 유지하기 어려우며, 치석 형성을 억제하는 효과가 상대적으로 낮다는 단점도 있다. 따라서 많은 사육자나 반려동물 주인은 습식 사료와 건식 사료를 병행하거나 상황에 따라 선택하여 급여한다.