The production of grain for export and domestic use is one of Australia's most important agricultural industries, and the NIR technique has been used extensively over many years for the routine monitoring of grain quality, particularly moisture and protein content. Because most Australian grain is intended for human food production, the determinants of grain quality for livestock feed, apart from protein, have been largely ignored. However the increasing use of grain for feeding to pigs, poultry, beef cattle and dairy cows has led to an important national research project entitled “Premium Grains for Livestock”. Two of the objectives of this project are to determine the compositional and functional characteristics of grains which influence their nutritional quality for the various classes of livestock, and to adopt rapid and objective analytical tests for these quality criteria. NIR has been used in this project firstly to identify a set of grain samples from a large population of breeders' lines which showed a wide spectral variation, and hence a potentially wide variation in nutritional value. The selected samples were not only subjected to an extensive array of chemical, physical and in vitro analyses, but also were grown out to produce sufficient quantities of grain to feed to animals in vivo studies. Additional grains were also strategically selected from farms in order to include the effect of weather damage, such as rain, drought and frost. In this study to date, NIR calibrations have been derived or attempted, on both ground and whole grains, for in vivo dry matter digestibility (DMD), pepsin-cellulase dry matter disappearance, protein, fat, acid detergent fibre, neutral detergent fibre, starch, in sacco DMD and in vitro assays to simulate starch digestion in the lumen and small intestine. Results so far indicate high calibration accuracy for chemical components (SECV 0.3 to 2.6%) and very promising statistics for in vivo DMD (SECV 1.8, $R^2$ 0.93, SD 7.0, range 61.9 to 92.3, n=60). There appears to be some potential for NIR to estimate some in vitro properties, depending upon the accuracy of reference methods and appropriate sample populations. Current work is in progress to extend the range of grains with in vivo DMD values (a very laborious and expensive process) and to increase the robustness of the various NIR calibrations, with the aim of implementing uniform testing procedures for nutritional value of grains throughout Australia.
쌀을 주원료로 한 재래식 증편에 단백질을 보강하기 위하여 콩단백질(볶은 콩가루, 콩단백추출물)을 첨가한 증편의 최적 가공조건을 구명하고 제품의 전분 및 단백질 품질을 평가 하였다. 쌀가루에 대하여 콩가루 25%(w/w), 설탕 20%(w/w), 막걸리 50%(v/w)로 섞어 $35^{\circ}C$에서 3시간 발효 시켰을 때 부피팽창이 가장 컸으며 설탕을 첨가하지 않으면 거의 발효는 진행 되지 않았고 설탕 첨가량이 많아질수록 반죽이 질어져 성형이 곤란 하였다. 또한 콩가루 대신 soy protein isolate(SPI)를 첨가 하였을 때는 쌀가루에 대하여 SPI 15%, 설탕 20%, 막걸리 60%, 발효시간 2시간, 발효온도 $30^{\circ}C$에서 가장 크게 부풀었다. 발효된 반죽을 수증기로 찌면 발효 부피의 50%정도 부피가 줄어들며 발효시간이 긴것일수록 부피가 크게 줄어 들었다. 부피가 가장 크게 팽창된 조건에서 만든 발효반죽을 15분간 쪄서 제조한 증편의 전분품질(소화율, 환원력) 및 단백질 품질 (소화율, 단백효율비)은 가장 우수 하였으나, 관능검사 및 textrometer에 의한 질감검사의 결과는 콩가루나 SPI첨가 비율이 높을수록 불리하였다. 그러므로 최적 부피 팽창 발효조건과는 달리 관능 및 질감이 좋은 증편은 쌀가루에 대하여 콩가루 20%, SPI 5% 정도의 수준으로 첨가하여 제조 가능할 것으로 생각되었다.
The effect of 16 cultivars on the quality of the rice porridge was investigated. The 'Geunnun' had the highest water absorption rate, but the 'Segyejinmi' yield (w/w) was the highest. The total sugar content of the rice porridge was 0.29~8.10%, showing significant variation among the cultivars. High amylose 'Dodamssal' and 'Hwaseonchalbyeo' glutinous rice displayed rotational viscosities of <20,000 cP. Rotational viscosities for boiled rice cultivars were 30,000~40,000 cP, representing an intermediate level, and the rotational viscosities of 'Geonyang2' and 'Hanareum4' were over 50,000 cP. These results suggest that the viscosity of rice porridge varies significantly among raw material cultivars. Among other variables affecting the texture profile of rice porridge, there were significant differences in hardness and gumminess among the cultivars. As a raw material, 'Baekokchal', a kind of glutinous rice, is known to be whiter than the non-glutinous rice, but after processing to porridge, it showed the lowest L value (71.1). Starch degrading enzyme activity was not significant in most types of rice porridges within 30 or 60 minutes. Therefore, enzymatic starch degradation is thought to be completed within 30 minutes. Among the tested raw materials, 'Miho' was 73.5 ㎍/mg, indicating the best digestibility in vitro.
This study was conducted to explore the quality characteristics of colored rice depending on the cultivars (Jeogjinu, Josaengheugchal, Joeunheukmi, Heukjinjubyeo, Hongjinju, Heukjinmi, Geongganghongmi) for porridge. The moisture, crude protein, lipid, ash, amylose and damaged starch contents of colored rice ranged from 10.05~11.23%, 7.72~8.69%, 2.68~3.26%, 1.62~1.88%, 6.29~20.31% and 5.06~8.26%, respectively. The highest moisture (11.23%), crude protein (8.69%), lipid (3.26%) and ash (1.88%) contents of colored rice were detected in Heukjinjubyeo, Joeunheukmi, Josaengheugchal and Heukjinmi, respectively. The lowest amylose and damaged starch contents of colored rice were detected in Josaengheugchal and Joeunheukmi, respectively. In general, the water binding capacity, water solubility and swelling power of Heukjinmi were greater than those of the other cultivars. The investigation of the pasting properties (peak, trough, break down, final and setback viscosity, peak time, pasting temperature) of colored rice indicated a low value in Josaengheugchal. The lowest hardness (13,673.25 g) of colored rice was observed in Heukjinjubyeo while the highest digestibility (5.44 glucose mg/g) of colored rice was observed in Josaengheugchal. These results indicated that Josaengheugchal are suitable cultivars for porridge.
본 연구는 아밀로스 함량이 다양한 5가지 쌀 품종별 제분방법에 따른 쌀가루 이화학적, 식품학적 특성을 분석하고 다양한 가공이용성 구명을 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 1. 품종별 습식 및 건식 쌀가루의 수분특성을 분석한 결과, $50^{\circ}C$에 비해 $80^{\circ}C$에서 건식쌀가루의 WAI, WSI가 가장 높은 결과를 나타내었고, 특히 '백옥찰'이 높은 수분흡착 및 수분용해지수를 나타내었다. 팽윤력의 경우는 아밀로스 함량과 부의상관관계를 보였고, 습식보다는 건식쌀가루의 팽윤력이 높았다. 2. 손상전분 함량은 건식쌀가루에서 높았고, 품종별 손상전분 함량은 '백옥찰>새고아미>미호>도담쌀>일품' 순으로 나타났다. 습식쌀가루의 손상전분 함량은 '백옥찰>미호>일품>새고아미>도담쌀'로 나타나 아밀로스 함량과 부의 상관관계를 보였다. 3. 가용전분함량은 '일품과 새고아미'를 제외하고, 습식으로 제분하였을 때 증가하였고, 저항전분함량은 '도담쌀'을 제외하고는 제분방법 관계없이 1% 미만이었다. '도담쌀'의 건식쌀가루 저항전분 함량은 9.18로서 습식쌀가루 6.27에 비하여 높게 나타나 가공용도에 따라서는 건식제분이 효과적일 것으로 보였다. 4. 건식쌀가루가 습식쌀가루에 비해 최고점도 및 최저점도가 높았으며, 치반점도의 경우 제분방법에 관계없이 '백옥찰'이 가장 낮은 결과를 보였다. 고아밀로스 '도담쌀'의 경우, 제분방법 및 온도변화 관계없이 점도변화가 크지 않았으며 점도가 가장 낮은 특성을 보였다. 5. 제분방법에 다른 쌀가루 품종별 혈당지수는 57.6~81.3의 범위를 나타내었고, 습식 제분 했을 경우 혈당지수가 올라가는 경향을 보였으며, '도담쌀'을 제외하고는 품종간 차이는 두드러지지 않았다. '일품과 새고아미'의 건식쌀가루의 혈당지수는 낮은 경향을 나타내었고, 특히 '도담쌀'은 가장 낮은 전분 가수분해 지수 및 혈당지수를 나타내었다.
본 실험은 호화 옥수수전분 분말의 저장 중 이의 노화에 미치는 저장온도 및 수분활성도의 영향에 대하여 조사하였다. 저장 중 노화도는 효소적 평가방법을 이용하였으며 이로부터 노화속도상수를 Avrami식을 이용하여 구하였다. 저장 중 일어난 노화도는 수분활성도 0.8을 전후하여 큰 차이를 나타내었다. 수분활성도 0.52 및 0.75에서는 저장온도에 관계없이 거의 차이가 없었으며, 일어난 노화도도 작았다. 그러나 수분활성도 0.83, 0.88, 0.93에서는 저장온도 간의 차이가 컸으며, 노화 또한 크게 일어났다. 이런 현상은 온도가 낮아질수록 뚜렷해졌다. 그리고 수분활성도 0.43에서는 3중의 저장기간 중에 일어난 노화도가 3.9%보다 작게 나타나 노화가 일어날 수 있는 임계수분활성도는 0.43으로 추정된다. 24일간 저장한 호화 옥수수전분의 경우 $4^{\circ}C,\;20^{\circ}C$및$30^{\circ}C$의 세 가지 저장온도에서 공히 수분활성도 0.8에서 0.9사이의 경우 30%, 0.9이상에서의 경우 50% 이상의 노화가 일어났으나 수분활성도 0.8 이하의 경우는 20% 정도의 낮은 노화도를 보였다. 노화속도상수는 $20^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$에서는 수분 활성도간의 차이가 작았으나, $4^{\circ}C$에서는 수분활성도간의 차이가 컸다. 또한 온도가 낮아질수록 수분활성도간의 차이에 따른 노화속도상수의 차이가 보다 뚜렷하게 나타났다. Avrami 식에 의해 구한 Avrami 지수는 온도 및 수분활성도데 관계없이 모두 거의 1.0의 값을 나타내었다. 속도상수는 저장온도가 낮을수록, 저장수분활성도가 높을수록 증가하는 경향을 나타내었다.하였다. 이상의 결과에 의하여 저장 25일 경까지는 빙장의 경우가 가장 양호 하였고 , 0.2% $NaHSO_{3}$ 용액에 침지하여 $-35^{\circ}C$에서 저장한 시료가 저장 85일경과 후에도 품질면에서 가장 우수하였다.찹쌀 또는 멥쌀만 사용한 경우보다 두 원료를 혼합했을 경우에 그 효과가 큰 것으로 나타났다. 없다는 것을 보여준다.열속도는 급속히 증가하였다.하였다. 6. 수분(水分) potential 엽수분함량(葉水分含量)이 동일(同一)한 조건(條件)에서 콩보다 인삼(人蔘)이 낮았으며, 수분(水分) potential과 광합성(光合成) 및 기공식도도(氣孔傳導度)와는 고도(高度)의 정(正)의 상관(相關)이있었다. 7. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합(綜合)해 볼 때, 인삼(人蔘)의 광합성(光合成)이 타식물(他植物)보다 낮은 것은 기공식도도(氣孔傳導度)와 수분(水分) potential이 낮은 것과도 밀접(密接)한 관계(關係)가 있을 것으로 생각된다.g\;/\;\ell$ 처리(處理)의 대부분(大部分)이 주당(株當) 본수(本數)가 거의 1개체(個體) 정도(程度)이도 발육상태(發育狀態)도 불량(不良)하였으나 NAA $4mg\;/\;\ell\;Kinetin\;2mg\;/\;\ell$ 그리고 활성탄(活性炭) $1g\;/\;\ell$ 첨가처리(添加處理)에서 만이 주당(株當) 본수(本數)가 2.3개이고 개체당(個體當) 발근수(發根數)가 월등(越等)히 많았다. 5. 실험결과(實驗結果) 마 경절편(莖節片) 배양(培養)의 Shoot유가(誘起)에 가장 효과적(效果的)인 배지(培地)는 1/8MS+1AA $2mg\;/\;\ell+Kinetin\;2mg\;/\;\ell$+활성탄(活性炭)
Feedlot and in vitro ruminal experiments were conducted to assess the effects of saponin-containing surfactant applied during tempering of barley grain on cattle growth performance and on ruminal fermentation. In the feedlot experiment, treatments with three barley grain/barley silage based diets were prepared using barley grain at 7.7% moisture (dry, D), after tempering to 18% moisture (M), or after tempering with a saponin-based surfactant included at 60 ml/t (MS). Each treatment was rolled at settings determined previously to yield optimally processed barley. A total of 180 newly weaned British${\times}$Charolais steers were fed three diets in 18 pens for a 63-d backgrounding period and 91-d finishing period to determine feed intake, growth rate and feed efficiency. Cattle were slaughtered at the end of the experiment to measure the carcass characteristics. Tempering reduced (p<0.001) volume weight and processing index, but processing characteristics were similar between MS and M. Tempering increased (p<0.05) growth during backgrounding only, compared with D, but did not affect feed intake in either phase. During backgrounding, feed efficiency was improved with tempering, but during finishing and overall this response was only observed with the surfactant. Tempering did not affect carcass weight, fat content or meat yield. Surfactant doubled the proportion of carcasses grading AAA. In the in vitro experiment, barley (500 mg; ground to <1.0 mm or steam-rolled) was incubated in buffered ruminal fluid (40 ml) without or with surfactant up to 20 ${\mu}l/g$ DM substrate for 24 h. Surfactant increased (p<0.05) apparent DM disappearance and starch digestibility but reduced productions of gas and the volatile fatty acid and acetate:propionate ratio, irrespective of barley particle size. Compared with feeding diets prepared with non-tempered barley, tempering with surfactant increased the feed efficiency of feedlot steers. This may have arisen from alteration in processing characteristics of barley grain by surfactant rather than its direct effect on rumen microbial fermentation.
Eight crossbred barrows (four growing and four finishing pigs with average initial BW of 40 and 82 kg, respectively) were fitted with T-cannulas at the distal ileum and used in a 36 d metabolism experiment ($4{\times}4$ Latin squares) to determine the effects of roasting and extruding full-fat soybeans on nutrient utilization. Treatments were: 1) soybean meal; 2) roasted soybeans; 3) extruded soybeans; and 4) soybeans extruded with an extrusion enhancer (sodium sulfite). The control diet was corn starch-based with 0.90% lysine, 0.65% Ca and 0.55% P for the growing pigs and 0.75% lysine, 0.55% Ca and 0.45% P for the finishing pigs. For the growing pigs, apparent total tract digestibilities of DM (p<0.04) and GE (p<0.008) were greater for soybean meal than full-fat soy products. However, ileal digestibilities of DM, GE, N and most amino acids were, in general, greatest for extruded soybeans and lowest for roasted soybeans, with soybean meal intermediate. For finishing pigs, trends in digestibilities of nutrients were very similar to those for the growing pigs. Total tract digestibilities of DM (p<0.03) and GE (p<0.001) for soybean meal were greater than for the full-fat soy products and ileal digestibilities of DM, GE, N and most amino acids were greater for the extruded soybeans than for the roasted soybeans. In conclusion, nutrient digestibilities and availabilities of indispensable amino acids tended to be greatest in extruded soybeans, intermediate in soybean meal and lowest in roasted soybeans for growing and finishing pigs.
본 연구는 조직감 및 기능성 면에서 우수한 식물성 대체육의 제조를 위하여 부원료로 버섯을 첨가한 압출성형 대체육의 품질특성에 대하여 살펴보았다. 대체육의 원료는 분리대두단백 50%, 글루텐 40%, 옥수수 전분 10%를 섞은 것을 기본배합(base)으로 하였다. 버섯 첨가함량을 기본배합 대비 0, 4, 8, 12%로 한 총 네개의 시료를 수분함량 55%, 스크루 속도 150 rpm, 바렐 온도를 170℃로 하여 냉각 사출구를 통해 20℃로 사출하였다. 압출성형 후 물리적 특성으로 경도, 탄성, 응집성, 씹힘성과 절단 강도, 조직잔사지수, 보수력을 측정하였고, 화학적 특성으로 수용성 질소지수, 단백질 소화율과 DPPH 라디칼 소거활성을 측정하였다. 버섯 첨가함량이 증가함에 따라 경도, 탄성, 응집성, 씹힘성과 절단강도가 모두 증가하였으며, 조직잔사지수 역시 증가하였다. 반면에, 버섯 첨가함량이 증가할수록 보수력과 수용성 질소지수는 감소하였으며, 단백질 소화율도 다소 감소하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 버섯 첨가함량의 증가에 따라 유의적인 증가를 나타내었다. 압출성형 대체육에 버섯의 첨가는 대체육의 조직감을 개선하고 항산화 기능성을 부여하는 유효한 공정임을 확인하였다.
In the paper insight is given in the legislation policy to restrain environmental pollution by pig husbandry, focused on The Netherlands (Mineral Accounting System). Besides, nutritional measures are presented to reduce environmental pollution by lowering excretion of N and P, emphasizing (multi) phase feeding, the use of low protein, synthetic amino acids supplemented diets, phytase and its effect on phosphorus and calcium digestibility, its interaction with phytic acid and proteins, and the environmental impact of the use of phytase in pig diets. Also, nutritional means are indicated to reduce ammonia volatilization from pig operations. It is concluded that nutrition management can substantially contribute to reduction of N and P excretion by pigs, mainly by lowering dietary protein levels, (multi) phase feeding and the use of microbial phytase, and that the use of phytase on a large scale in The Netherlands has a tremendous environmental impact. In 20 years the excretion of P in growing-finishing pigs has more than halved. Ammonia emission from manure of pigs can be reduced substantially by lowering dietary protein content, but also by including additional non-starch polysaccharides in the diet. A very promising method to reduce ammonia emission is to manipulate dietary cation-anion difference, e.g. by adding acidifying salts to the diet, which will lower pH of urine substantially. Further research is desirable. This also applies to determining dietary factors influencing the odour release from manure. Finally, some speculation on the future of pig farming from an environmental viewpoint is presented.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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