Effects of Gelation Temperature on the Physical Properties of Calcium Alginate Gel Beads

Abstract

겔화온도는 calcium alginate gel (CAG) beads의 제조에서 중요한 인자이다. 하지만, CAG beads의 물리적 특성에 대한 겔화온도의 영향은 지금까지 많은 연구가 이루어지지 않았다. 이 연구에서 본인은 CAG beads의 물리적 특성(직경, 구형도 및 파열강도)에 대한 겔화온도 및 기타 주요 인자(sodium alginate와 calcium lactate의 농도 및 겔화시간)의 영향을 종합적으로 모니터링했다. 모니터링은 반응표면분석법을 사용하였으며 sodium alginate 농도(X1, 1.2-3.6%, w/v), calcium lactate 농도(X2, 0.5-4.5%, w/v), 겔화온도(X3, 5-85 °C) 및 겔화시간(X4, 6-30 min)을 독립변수로, 직경(Y1, mm), 구형도(Y2, %) 및 파열강도(Y3, kPa)를 종속변수로 설정하였다. CAG beads는 겔화온도 또는 겔화시간이 증가함에 따라 직경이 줄어들며 겔화온도가 낮아짐에 따라 파열강도가 증가했다. 또한, 5, 45 및 85 °C에서 제조된 CAG beads 중에서 5 °C에서 제조된 CAG beads는 가장 높은 파열강도(3976 kPa) 및 가장 낮은 칼슘함량(1.670 mg/g wet)을 가졌으며 비교적 조밀하고 다공성이 적은 내부 구조를 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 겔화온도가 감소할 때 CAG beads에서 calcium 확산속도가 느려지고, 느려진 calcium 확산속도에 의해 보다 규칙적인 내부구조가 형성되고, 결과적으로 파열강도가 증가하는 것임을 보여준다.