음식물쓰레기의 가공처리방법별 사료영양소 함량 변화 평가 및 문제점 개선 방안

Abstract

본 연구는 음식물쓰레기의 건식 건조, 반건식 발효, 습식 발효 사료화 방법별로 대표적 업체를 방문하여 사료 제조 공정을 조사․소개하고, 사료화 방법별 공정별 음식물쓰레기의 물리화학적 성분을 추적하고, 영양소 손실율을 비교․평가하며, 사료화 방법별 문제점을 발굴하여 이의 개선 방안을 최종적으로 제시하기 위하여 실시하였다. 건식 사료화 방법의 경우, 탈수 공정은 원료 음식물쓰레기의 수분(10% 정도) 및 조지방 성분을 감소시키고(P<0.05), 섬유소(NDF, ADF, 조섬유소) 성분을 증가시켰다(P<0.05). 탈수․건조 공정은 원료 음식물쓰레기의 조지방과 필수아미노산 중 lysine, methio- nine, histidine 성분을 줄이고(P<0.05), 단백질의 pepsin 소화율을 반 정도로 감소시켰으며(P<0.05), 섬유소, 조회분, Ca, P 성분은 증가시켰다(P<0.05). pH는 차이가 없었으나(P>0.05), 염분은 40% 이상 감소하였다(P<0.05). 반건식 발효사료화 방법은 음식물쓰레기 혼합물의 일반 조성분, 단백질의 pepsin 소화율, 에너지 성분, pH 및 염분 농도에 별다른 영향을 미치지 않았다(P>0.05). 습식 발효사료화 방법의 경우, 멸균 전과 비교해서 멸균․발효 후에는 건물, 조지방, 조섬유소, lysine 성분이 감소하였으나(P<0.05), 그 외의 일반 조성분, 단백질의 pepsin 소화율 및 pH에는 차이가 없었다(P>0.05). 염분(5.16 vs 4.40%)은 9% 정도 감소하였다(P<0.05). 사료화 방법 중 건식 사료화 방법은 영양소 손실율(대사성에너지 24%, 유기물 12% 등)이 가장 높았으며(P<0.05), 반건식 및 습식 발효 사료화 방법은 미미한 영양소 손실을 보여주었다. 현장 업체 방문 조사 결과, 특히 아파트원 음식물쓰레기의 사료화 시 모든 처리 방법들 공히 제품에의 이물질 잔존 문제는 공통적으로 나타났으며, 완벽한 선별기의 개발이 요구되었다. 건식 사료화시 열처리에 따른 상당한 에너지 성분 감소와 단백질의 질적 저하는 다른 사료와의 배합비 설계시 양질의 에너지 및 단백질 사료의 보충을 필요로 하였다. 반건식 발효 사료화의 경우, 보조 사료와의 혼합시 과학적인 사료 배합비 설계가 요구되었다. 습식 발효 사료화 방법의 경우, 고수분 사료의 공급으로 인한 동물의 건물 섭취량 제한 현상으로 초래되는 동물 성장 저하 문제를 극복하기 위해서는 가능한 한 고영양성 사료를 보충하여야 할 것으로 사료되었다. This study was conducted to introduce recycling procedures of food waste(FW) as feed according to the dehydration, semi-dehydration fermentation and liquid fermentation methods through the on-site survey of companies related, to trace physico-chemical components and nutritional losses depending upon the processing stage for each method and finally to suggest more desirable methodology for the efficient utilization of FW as animal feed. For the dehydration method, dewatering of FW alone reduced(P<0.05) moisture(approximately 10%) and ether extract contents and increased(P<0.05) fiber contents. Dewatering and subsequent dehydration of FW decreased(P<0.05) contents of ether extract, limiting amino acids such as lysine, methionine and histidine, pepsin digestibility of protein by half, and NaCl content by 40%, increased(P<0.05) contents of fiber, crude ash, Ca and P, and did not alter(P>0.05) pH. The semi-dehydration fermentation method of FW did not affect(P>0.05) the chemical components, pepsin digestibility of protein, pH and NaCl content. For the liquid fermentation method, pasteurization and fermentation of FW decreased(P<0.05) contents of dry matter, ether extract, crude fiber, lysine and NaCl; however, it did not affect(P>0.05) other chemical components, pepsin digestibility of protein and pH. Among the processing methods, nutrient losses were highest for the dehydration method(25% of metabolizable energy loss, 12% of organic matter loss) and little for the semi-dehydration and liquid fermentation methods. The on-site survey of companies related revealed that the existence of foreign materials in FW products were problematic for all the three companies surveyed, thus it was necessary to develop a more efficient screener. Before feeding FW-containing diets to pigs, high quality of protein and energy feedstuffs needed to be fortified for the dehydration method. For the semi-dehydration fermentation method, the scientific diet formulation technology was required at the initial mixing stage. For the liquid fermentation method, possibly most energetic and proteinaceous feeds needed to be supplemented for the normal animal growth.