• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권6호
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• pp.816-826
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• 2015

The present experiment evaluated the influence of moisture level and anaerobic fermentation on aerobic stability of total mixed ration (TMR). The dynamic changes in chemical composition and microbial population that occur after air exposure were examined, and the species of yeast associated with the deterioration process were also identified in both non-fermented and fermented TMR to deepen the understanding of aerobic deterioration. The moisture levels of TMR in this experiment were adjusted to 400 g/kg (low moisture level, LML), 450 g/kg (medium moisture level, MML), and 500 g/kg (high moisture level, HML), and both non-fermented and 56-d-fermented TMR were subjected to air exposure to determine aerobic stability. Aerobic deterioration resulted in high losses of nutritional components and largely reduced dry matter digestibility. Non-fermented TMR deteriorated during 48 h of air exposure and the HML treatment was more aerobically unstable. On dry matter (DM) basis, yeast populations significantly increased from $10^7$ to $10^{10}cfu/g$ during air exposure, and Candida ethanolica was the predominant species during deterioration in non-fermented TMR. Fermented TMR exhibited considerable resistance to aerobic deterioration. Spoilage was only observed in the HML treatment and its yeast population increased dramatically to $10^9cfu/g$ DM when air exposure progressed to 30 d. Zygosaccharomyces bailii was the sole yeast species isolated when spoilage occurred. These results confirmed that non-fermented and fermented TMR with a HML are more prone to spoilage, and fermented TMR has considerable resistance to aerobic deterioration. Yeasts can trigger aerobic deterioration in both non-fermented and fermented TMR. C. ethanolica may be involved in the spoilage of non-fermented TMR and the vigorous growth of Z. bailii can initiate aerobic deterioration in fermented TMR.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제20권3호
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• pp.105-116
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• 2014

In this study, we developed a fermented TMR producing system which could a continuous operation of baling and wrapping the mixed TMR. The baling part has fixed chamber of dia. 900 mm and width 900 mm. And the the turn-table type wrapping part is very compact compared to conventional one in market. The test result were: The absorbed power of the prototype in working was 9.0~15.7 kW. The combined baling and wrapping performance was over 20 bales/hr. The leakage in the process was around 1.9 kg for making a 350 kg TMR bale. The diameter of wrapped TMR bale was 900~950 mm, and its weight was 350 kg in average. Therefore the density was $718kg/m^3$, and it was very high density to the inputted TMR. The pH of the fermented TMR was 5.0~5.6 which was similar to the fermented haylage, also the TMR had no butyric acid's odor.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권2호
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• pp.119-127
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• 2018

Purpose: Fermented feedstuffs have been found to improve productivity, reduce manure odor, and increase immunity. However, because there is not a commercialized pelletizing system for fermented total mixed ration (TMR) for pig feeding in Korea, a pelletizing system using TMR fermented feed was developed. Methods: The particle size, density, and volumetric density of the TMR feeds used in the test were measured. The pellet durability index (PDI, %) value of the pelletized TMR feed based on its moisture content, and the amount of pellet production based on the rotation speed of the compression roller were measured. Results: The test materials, TMR1 and TMR2, were approximately compressed to 387 kg/m3 with 18.2% (w.b.) and 544 kg/m3 with 22.2% (w.b.), respectively. Throughout this pellet molding test, the moisture content from 15 to 20% (w.b.) of mixture feedstuffs, including fermented forage, could be used for pellet molding. Based on the results, a small-scale pellet molding system of fermented TMR was designed and manufactured for pig farms. As rotation speed increased, the throughput increased, whereas the moisture content decreased by approximately 2% (w.b.) because of pellet molding. The best yield of pellets with 94.2% PDI was of 536 kg/h at 135 rpm rotation speed. Conclusions: Although the throughput of the prototype increased as the rotation speed increased, it was difficult to operate because of the greater noise and the lower PDI (%) at the higher rotation speed of the pellet molding rotor. It was found that the best production of pellets using the prototype was 536 kg/h having a PDI of 94.2% or more at a rotation speed of 135 rpm.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.241-248
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• 2009

본 시험은 혐기성 박테리아, 효모 및 곰팡이로 제조한 synbiotics를 TMR에 첨가하여 7일 동안 발효시킨 후, 성분함량의 변화 및 개봉하여 공기에 노출시킨 기간에 따른 발효특성의 변화를 알아보기 위하여 수행되었다. 처리구는 무처리구인 US구, 혐기성 박테리아와 prebiotics로 구성된 BS구, 혐기성 효모와 prebiotics로 구성된 YS, 혐기성 곰팡이와 prebiotics로 구성된 MS구, 혐기성 박테리아와 혐기성 곰팡이 및 prebiotics를 조합한 BMS구, 혐기성 효모와 혐기성 곰팡이 그리고 prebiotics를 조합한 YMS구, 혐기성 박테리아와 혐기성 효모 그리고 prebiotics를 조합한 BYS구, 혐기성 박테리아, 효모 및 곰팡이 복합물과 prebiotics를 조합한 BMYS구로서 총 8 처리구로 나누었다. 개봉 후 노출기간(1, 3, 5, 7, 14, 및 21일)별 3반복으로 총 144개의 bag을 공시사료로 제조하였다. 혐기 발효 TMR의 개봉 후 성분함량과 공기노출에 따른 발효특성에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 혐기 발효시킨 TMR의 수분함량은 약 41${\sim}$45% 범위로서원 사료와 비슷한 수준이었다. 조단백질 함량은 기초 사료에 비해 무처리 대조구에서는 11.7${\sim}$14.8% 줄어들었으나, BMYS 처리구에서는 약 11%가 증가되었다. BMYS 처리구에서는 조섬유 함량이 기초사료에 비해 약 32% 감소되었고, NDF 및 ADF도 각각 15.5% 및 26.1%가 감소되었다. 공시사료의 내부 온도는 개봉 7일째에 전 처리구에서 높게 나타났다. 발효 TMR의 pH는 개봉 5일까지는 처리 간에 차이가 없었으나, 개봉 7일 이후부터는 높아졌고, BMS구에서 개봉 14일째에 가장 높았다(P<0.05). 산에 대한 완충능력은 개봉 후, 시간이 경과함에 따라 산의 첨가량이 많아져 완충능력이 높아지는 경향으로서 대체로 개봉 7일 이후부터 시작하여 14일째에 peak를 이루었다. 발효 TMR 즙액의 $NH_3-N$ 농도는 개봉 후 5일째에 peak를 이루었으며, 휘발성지방산 함량은 매우 낮은 수준이었다. 이상의 결과로 볼 때, BMYS 처리구에서 단백질 함량은 높아지고, 섬유소함량은 낮아졌지만, 공기 중 노출기간별 발효특성에서는 혐기성 synbiotics의 첨가에 따른 영향은 없는 것으로 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권2호
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• pp.213-223
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• 2012

In this study, two experiments were conducted to evaluate the total mixed ration with fermented feed (TMRF) and total mixed ration (TMR) by rumen in vitro fermentation and their effects on the growth performance and blood characteristics of Hanwoo steers. In experiment 1, three Hanwoo steers ($600{\pm}47$ kg), each permanently fitted with a ruminal cannula were used. In this experiment, three diets designated as T1, TMRF (18.4% fermented feed, tall fescue, mammoth wild rye forage and whole crop barley); T2, TMRF (17.7% fermented feed, rice straw and whole crop barley); and T3, TMR (rice straw, whole crop barley and probiotics, but no fermented feed), which were subjected to rumen in vitro fermentation for 48 h. The results demonstrated that DM disappearance rate gradually increased with advancing fermentation time, but T1 and T2 were higher than the T3 (p<0.05) from 3 h to 12 h, but insignificant (p>0.05) at 24 and 48 h. None of the specific VFAs were affected except for acetic and non volatile lactic acids, which were produced more in T2 than in T1 and T3 at 24 h and 48 h of incubation. A/P was lower in T1 and T2 than inT3 at 24 h (p<0.05) and 48 h (p>0.05) of incubation. These results confirmed that TMRF-related treatment shows a superior performance to that of TMR during the ruminal fermentation period. In experiment 2, the three diets in experiment 1 plus 1 more control diet (concentrates, probiotics and 2% rice straw of body weight) were fed to the 48 Hanwoo steers ($160{\pm}10$ kg) for a period of 168 d. The results demonstrated that the daily and total live weight gain and feed efficiency were higher (p<0.05) in the TMRF and TMR groups than in the control group. SGOT, SGPT and BUN (p<0.05) were reduced in TMRF relative to the control and TMR groups by 168 d which confirmed that TMRF shows better blood profiles than the TMR and control groups. Overall, these results appear to show that TMRF has better in vitro ruminal characteristics than those of TMR; growth performance and blood profiles were also found to be superior in TMRF than in the TMR and control groups. Thus, our findings suggest that TMRF-based feed supplies are favorable for Hanwoo cattle.

• Animal Bioscience
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• 제34권4호
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• pp.642-651
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• 2021

Objective: This study aimed to determine the effects of different roughages in total mixed ration (TMR) inoculated with or without coculture of Lactobacillus acidophilus (L. acidophilus) and Bacillus subtilis (B. subtilis) on in vitro rumen fermentation and microbial population. Methods: Three TMRs formulations composed of different forages were used and each TMR was grouped into two treatments: non-fermented TMR and fermented TMR (F-TMR) (inoculated with coculture of L. acidophilus and B. subtilis). After fermentation, the fermentation, chemical and microbial profile of the TMRs were determined. The treatments were used for in vitro rumen fermentation to determine total gas production, pH, ammonianitrogen (NH3-N), and volatile fatty acids (VFA). Microbial populations were determined by quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR). All data were analyzed as a 3×2 factorial arrangement design using the MIXED procedure of Statistical Analysis Systems. Results: Changes in the fermentation (pH, lactate, acetate, propionate, and NH3-N) and chemical composition (moisture, crude protein, crude fiber, and ash) were observed. For in vitro rumen fermentation, lower rumen pH, higher acetate, propionate, and total VFA content were observed in the F-TMR group after 24 h incubation (p<0.05). F-TMR group had higher acetate concentration compared with the non-fermented group. Total VFA was highest (p<0.05) in F-TMR containing combined forage of domestic and imported source (F-CF) and F-TMR containing Italian ryegrass silage and corn silage (F-IRS-CS) than that of TMR diet containing oat, timothy, and alfalfa hay. The microbial population was not affected by the different TMR diets. Conclusion: The use of Italian ryegrass silage and corn silage, as well as the inoculation of coculture of L. acidophilus and B. subtilis, in the TMR caused changes in the pH, lactate and acetate concentrations, and chemical composition of experimental diets. In addition, F-TMR composed with Italian ryegrass silage and corn silage altered ruminal pH and VFA concentrations during in vitro rumen fermentation experiment.

• 한국초지조사료학회지
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• 제39권3호
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• pp.132-140
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• 2019

Fermented total mixed ration (TMR) is a novel feed for ruminants in South Korea. The purpose of this study was to evaluate the effects of lactic acid bacteria (LAB) on the quality of TMR and in vitro ruminal fermentation. Strains of three LAB spp. (Lactobacillus plantarum, L. brevis, L. mucosae) were used in fermentation of TMR. Inoculations with the three LAB spp. lowered pH and increased concentrations of lactic acid, acetic acid, and total organic acid compared to non-LAB inoculated control (only addition of an equivalent amount of water) (p<0.05). Bacterial composition indicated that aerobic bacteria and LAB were higher. However, E. coli were lower in the fermented TMR than those in the control treatment (p<0.05). Among the treatments, L. brevis treatment had the highest concentration of total organic acid without fungus detection. Gas production, pH, and ammonia-nitrogen during ruminal in vitro incubation did not differ throughout incubation. However, ruminal total VFA concentration was higher (p<0.05) in the LAB spp. treatments than the control treatment at 48 hours. Overall, the use of L. brevis as an inoculant for fermentation of high moisture. TMR could inhibit fungi growth and promote lactic fermentation, and enhance digestion in the rumen.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1705-1709
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• 2011

본 실험에서는 새송이버섯 수확 후 배지 발효산물 첨가급여가 한우 거세우의 성장과 도체성적에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비육기(17-24개월령) 한우 거세우 32두를 공시하여 30개월령까지 사양시험을 수행하였다. 공시동물은 30%의 새송이버섯 수확 후 배지 발효산물(F-SMS)이 첨가된 TMR 사료를 급여한 처리구와 시판 배합사료와 볏짚을 분리 급여한 대조구로 나누어 처리구별로 각각 16두씩 배치하였으며 한 우리($5{\times}6m$)당 4두씩 수용하였다. 30%의 F-SMS가 첨가된 TMR 사료의 영양 가치를 분석한 결과, 30%의 F-SMS가 첨가된 TMR 사료는 볏짚보다는 조단백질(11.67%)과 TDN(72.11%) 함량이 높게 나타났으나 시판배합사료와는 큰 차이가 없었다(p<0.05). 시험기간 동안 사료섭취량은 30%의 F-SMS가 첨가된 TMR 사료 급여구가 대조구보다 유의적으로 많았으나(p<0.05) 공시동물의 증체량에서는 처리구간에 큰 차이가 없었다. 육질등급에서는 30%의 F-SMS가 첨가된 TMR 사료 처리구(100%)의 1등급 이상 출현율이 대조구(87.5%)보다는 높게 나타났으나 육량등급에 있어서는 처리구별로 큰 차이가 없었다(p<0.05). 이상의 결과로 볼 때, Bacillus amyloliquefaciens CS47와 Saccharomyces cerevisiae로 발효시켜 기호성과 저장성이 개선된 새송이버섯 수확 후 배지는 한우 거세우의 원료사료로 사용 가능한 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제13권2호
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• pp.108-113
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• 2015

본 연구는 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료에 적합한 생균제를 개발하고 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료 급여가 비육한우에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료를 제조하기 위하여 큰느타리버섯 수확후배지로부터 cellulase, xylanase 활성이 우수하면서 Asp. flavus에 대해 항균활성을 나타내는 균주를 선발하여 Bacillus subtilis CS21로 명명하고 버섯수확후배지 발효사료용 생균제로 사용하였다. 사양시험은 13개월령 비육한우 20두를 공시하여 29-30개월령까지 수행하였다. 공시동물은 성장단계(육성기, 비육전기, 비육후기)에 따라 배합비를 조절한 TMR 사료를 급여한 대조구와 30%의 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료가 첨가된 TMR 사료(30% F-SMS TMR)를 급여한 처리구로 나누어 수용하였다. 시험기간 동안 총 증체량과 일당 사료섭취량은 대조구보다 30% F-SMS TMR 급여구에서 약간 높게 나타났다. 육질등급에서는 대조구와 30% F-SMS TMR 급여구 모두 1등급 이상 출현율이 100%를 나타내었으나 육량등급의 A등급 출현율은 대조구(57%)가 30% F-SMS TMR 급여구(41.67%) 보다 높은 경향을 나타내었으며 C등급 출현율은 대조구(0%)보다 30% F-SMS TMR 첨가구(25%)에서 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하면 발효공정을 거쳐 기호성과 저장성이 개선된 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료 급여는 육질등급에서는 대조구와 비슷하였지만 증체량은 대조구 보다 30% F-SMS TMR 급여구가 높은 반면 육량등급의 A등급 출현율은 낮고 C등급 출현율은 높은 경향을 나타내었으므로 육량등급을 높일 수 있도록 배합사료 조성비를 개선한다면 큰느타리버섯 수확후배지는 비육한우의 대체사료자원으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 사료비절감 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제34권2호
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• pp.129-140
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• 2014

본 연구는 농 식품부산물 중 비지박, 사자발약쑥 그리고 커피박의 유효미생물 (L. acidophilus ATCC 496, L. fermentum ATCC 1493, L. plantarum KCTC 1048, L. casei IFO 3533) 발효 사료원이 젖소 급여용 TMR (대조구) 중 대두박을 주로 대체한 각 비지박 (SC), 발효 비지박 (FSC), 발효 비지박+발효 사자발약쑥 부산물 (1:1, DM basis, FSCS) 3, 5, 10% 그리고 발효 비지박 + 발효 커피박 (1:1, DM basis, FSCC) 3, 5, 10%의 반추위 내 미생물 발효특성을 알아보기 위해 9처리구를 이용하여 3반복으로 in vitro 시험이 실시되었다. 배양 6~8시간대에 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 높은 pH 수준을 유지하였고, 대조구에 비해 낮은 pH 수준을 유지하였다 (p<0.05). 또한 배양 24시간대 FSC와 FSCC 3% 처리구는 가장 높은 pH를 유지하였다 (p<0.05). Gas 생성량은 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구가 대조구 보다 유의적으로 높았으나 SC와 FSC 처리구 보다 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 건물소화율은 배양 12시간대까지 FSC 처리구에서 유의적으로 높았고 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 10% 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $NH_3-N$ 함량은 배양 4시간대까지 대조구에서 가장 낮았고 (p<0.05), 24시간에서는 FSC 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 미생물단백질 합성량은 배양 시작 시 FSC, FSCS 그리고 FSCC 처리구가 4종의 Lactobacillus spp.에 의한 발효 때문에 대조구와 SC 처리구에 비해 높았으며 (p<0.05), 배양 10시간대 FSC 처리구 보다 SC, FSCS 그리고 FSCC 처리구에서 유의하게 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Total VFA 농도는 배양 6~12 시간대에는 FSC 처리구에 유의하게 높았고(p<0.05), 배양 24시간대에는 FSCS 처리구에서 가장 높았다 (p<0.05). Acetate 농도는 배양 0~12 시간대에 FSC 처리구에서 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 FSCS 5, 10% 처리구에서 가장 높은 결과를 나타내었다 (p<0.05). Propionate 농도는 FSC 처리구가 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 전체 배양기간 동안 FSCS 5, 10% 처리구와 FSCC 처리구에 비해 높은 경향을 나타내었다. Acetate/Propionate 비율은 배양 12시간대에 SC 처리구에서 가장 높았으며, 배양 24시간대에는 FSCS 3% 처리구가 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). $CH_4$ 가스 생성량은 FSC 처리구에서 배양 0~10시간대까지 가장 높았으며 (p<0.05), 24시간대에는 가장 낮은 결과를 나타내었다 (p<0.05). 배양 4~10시간대까지 FSCS와 FSCC 처리구는 SC와 FSC 처리구에 비해 유의하게 낮은 $CH_4$ 가스 생성량을 나타내었고 (p<0.05), 사자발약쑥과 커피박 함량이 증가할수록 $CH_4$ 가스 생성량은 배양 종료 시까지 낮은 경향을 나타내었다. 따라서, 본 in vitro 시험에서 젖소 급여용 TMR에 SC, FSC, FSCS 그리고 FSCC의 대체효과는 FSC 처리구에서 배양 초기부터 12시간대까지 반추위 내 미생물 발효 특성이 가장 높았다. FSCS와 FSCC 처리구는 배양 6~8시간대 부터 반추위 내 미생물 작용이 높아지는 특징을 나타내었으나, 배양 시작 후 6~8시간대까지 gas 생성량 및 $CH_4$ 가스 발생량은 낮아지는 특징을 나타내었다. 이와 같은 결론은 FSC는 젖소용 TMR 사료원 대체 효과가 높으며, TMR 사료원 중 FSCS와 FSCC 대체효과는 배양 초기 다소 낮은 반추위 내 미생물 발효 특성을 나타내었으나 $CH_4$ 저감효과를 나타내었다. 또한 배양 후기에는 SC와 FSC의 반추위 내 미생물 발효 특성과 비슷한 경향을 나타내어 TMR 사료원으로써 이용 가치가 높을 것으로 사료된다.