Characteristics of Salt Adsorption by Calcium Alginate Beads

The adsorption characteristics of sodium chloride into Ca-alginate beads have been investigated and the result were as follows: Sodium chloride uptake by Ca-alginate beads increased with time. The highest uptake volume of sodium chloride was 4.2g after 10 minutes. The uptake volume by Fe, Ca, Ba, and Sr-alginate beads was 5.6g, 4.2g, 4.2g and 4.0g, respectively but in case of Fe-alginate beads, the induced hydrogel beads were very fragile and the strength of Fe-alginate beads were weaker than Ca- and Ba-alginate beads. Mg-alginate bead was not formed and Ca-, Ba- and Sr-alginate beads had a similar uptake volume about 4.2g, respectively. The uptake volume of sodium chloride by CaCl$_2$concentration(0.1M. 0.2M and 1M), curing solution, was 4.8, 4.2g and 4.1g, respectively. The uptake volume by sodium alginate concentration(0.6%, 1% and 2%) was 2.8g, 4.0g, and 4.4g, respectively and Ca-alginate bead size was not effected in uptake sodium chloride. The uptake rate on initial sodium chloride concentration(4%, 8%, 12% and 16%) was 30%, 28%, 27% and 25%, respectively. The uptake rate on basic pH(10.0) was higher than when compared to other neutral pH(6.8) and acidic pH(4.0). The initial uptake velocity of sodium chloride from immobilization beads with salt resistant bacteria was lower than that of non-immobilization beads. The uptake rate of sodium chloride was decreased according to elongation of curing time. Reusability of Ca-alginate beads was possible but according to reutilization, the salt uptake volume of beads was also decreased. The uptake volume of sodium chloride from Doengjang by Ca-alginate beads on time course(3, 6, 12, and 24 hour) was revealed 5g, 6g, 7g and 7g, respectively.

칼슘알긴산비드에 의한 염분의 흡착특성

Ca-alginate bead로 소금의 흡착에 미치는 영향조건을 검토한 결과는 다음과 같다. Ca-alginate beads에 의한 소금 흡착은 시간이 경과함에 따라 증가하였으며, 10분 후4.0g으로 최고의 흡착량을 나타내었다. 0.2M CaCl$_2$, 0.2M BaCl$_2$, 0.2M FeCl$_3$및 0.2M MgCl$_2$등의 경화용액으로 조제한 bead에 의한 소금 흡착량은 Fe-alginate beads가 5.6g으로 제일 높았으나 bead가 쉽게 부서지는 단점이 있었고, MgCl$_2$용액으로는 bead가 만들어지지 않았다. 그리고 0.2M CaCl$_2$, 0.2M BaCl$_2$및 0.2M SrCl$_2$용액으로 만든 bead는 각각 4.2g 정도의 대등한 흡착량을 나타내었다. CaCl$_2$경화 용액이 0.1M, 0.2M 및 1M 일때 소금 흡착량은 각각 4.8g, 4.2g 및 4.1g으로 나타났다. Alginate의 농도를0.6%, 1% 그리고 2%로 하여 제조한 비드로 소금 흡착량은 2.8g, 4.0g, 4.4g으로 각각 나타났으며, 그리고 bead의 크기를 각각 2.5mm, 3.5mm 그리고 4.5mm로 제조하여 소금의 흡착량을 살펴본 결과 각 크기별 모두 4.0~4.2g로 차이가 없었다. 초기 소금의 농도 4%, 8%, 12%그리고 16%에서, 각각 소금의 흡착율은 30%, 28%, 27% 그리고 25%이었으며, pH에 따른 염분의 흡탁율은 산성(pH 4.0) 및 중성(pH 6.8) 영역에서 보다는 염기성(pH 10.0)에서 더 높았다. 된장으로부터 내염성 세균을 분리한 후 alginate로 고정화한 beads와 비고정화한 bead와의 염분 흡착량은 고정화한 bead에 의한 염분 초기흡착속도가 보다 낮았으며, Ca-alginate bead 제조시 경화용액에 머무는 시간이 길수록 염분 흡착율은 감소하는 것으로 나타났다. 또한 1회 사용한 bead를 증류수에 하루 동안 방치 후 이 bead를 재이용 함에 따라 염분 흡착량은 점점 감소하였다. 시료를 된장으로 하여 0시간, 3시간, 6시간, 12시간 및 24시간 후 소금 흡착율은 시간의 경과에 따라 더불어 증가하였다. 또한 소금이 감소된 된장의 pH를 측정한 결과, 4.90, 5.00, 5.01, 5.02, 그리고 5.03이였으며, 적정산도는 0.1N-NaOH 소모량이 4ml, 3.4ml, 3.2ml, 3.0ml 그리고 3.0 ml이었다. 저염 된장의 아미노태 질소를 적정 한 결과, 원료 된장이 840mg/된장 100g, 740mg/된장 100g, 630mg/된장 100g, 그리고 530mg/된장 100g으로 줄어들었다. 각 시료별 염분 흡착율은 된장이 다른 시료(Doengjang 100%, Kochujang 86%, Soy-sauce 78% and Jeotkal 71%) 보다 가장 높게 나타났다.