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다양한 환경조건(NaClO2 농도, 상대습도, 온도, 시간)에 따른 이산화염소 기체의 발생량 변화
Effect of various environmental factors such as concentration of NaClO2, relative humidity, temperature, and time on the production of gaseous chlorine dioxide 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.51 no.4, 2019년, pp.404 - 409  

이정민 (고려대학교 생명과학대학 식품공학과) ,  이남택 (고려대학교 생명과학대학 생물방어연구소) ,  류지훈 (고려대학교 생명과학대학 식품공학과)

초록
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본 연구는 염산(hydrochloric acid; HCl)과 아염소산나트륨(sodium chlorite; $NaClO_2$)을 이용해 이산화염소 기체를 발생시키기 위한 최적조건을 확립하기 위해 수행되었다. 먼저 HCl (1 N)에 다양한 농도의 $NaClO_2$ ($50,000-500,000{\mu}g/mL$)를 반응시킨 결과, $100,000{\mu}g/mL$ 농도의 $NaClO_2$를 포함하는 이산화염소 용액으로부터 가장 고농도(695 mg/L)의 이산화염소 기체가 생성되었다. 이후 진행되는 실험은 이산화염소 용액(1 N HCl+$100,000{\mu}g/mL$ $NaClO_2$)을 사용하여 이산화염소 기체를 발생시켰다. 다음으로 상대습도(43, 85, 100%) 또는 온도(4, 12, $25^{\circ}C$)가 이산화염소 기체의 발생에 미치는 영향을 확인한 결과, 상대습도가 감소함에 따라 온도는 높아짐에 따라 이산화염소 기체 발생 농도도 높아짐을 확인하였다. 마지막으로 이산화염소 용액의 용량과 이산화염소 기체 생성량 사이의 관계식을 도출하였다. 본 연구의 결과는 향후 이산화염소 기체를 이용하여 식품 및 식품 접촉 표면을 살균하기 위한 프로그램을 개발하는데 있어서 유용한 정보를 제공할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was performed to determine the optimum conditions for the production of gaseous chlorine dioxide ($ClO_2$) from aqueous $ClO_2$ (HCl+$NaClO_2$). When 1 N HCl was reacted with various concentrations of $NaClO_2$ (50,000-500,000 mg/mL), the highes...

주제어

#gaseous chlorine dioxide   #concentration of sodium chlorite   #relative humidity   #temperature  

표/그림 (6)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 본 연구의 목적은 이산화염소 기체 발생량에 영향을 줄 수 있는 상대습도, 온도 또는 이산화염소 수용액의 용량과 이들을 조합하였을 때 발생하는 이산화염소 기체의 농도와의 상관관계, 그리고 이산화염소 기체 발생 패턴의 확인을 통해 이산화염소 기체의 발생 조건을 최적화하는 것이다. 본 연구 목표를 달 성하기 위하여 우리는 대표적인 방법 중 하나인 염산(hydrochloric acid; HCl)과 아염소산나트륨(sodium chlorite; NaClO2)을 이용해 이산화염소 용액을 제조하였으며(Benarde 등, 1965; Marriott와 Gravani, 2006), HCl의 농도를 고정하고 NaClO2의 농도를 점차적 으로 높여가며 반응시킨 후 생산되는 이산화염소 기체의 농도 측정을 통하여 가장 효율적으로 이산화염소 기체를 발생시키는 배합 비율을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
이산화염소의 역할은? 이산화염소는 20세기 초반에 Belgium에서 물을 소독하기 위해 처음 사용된 이래로 강력한 산화제로서 물을 살균 및 소독하기 위해 널리 사용되어왔다(Benarde 등, 1965; Tzanavaras 등, 2007). 다른 염소계 소독제와 비교하여 관능적인 영향을 적게 주기 때문에 1950년대에 들어서는 식수를 살균 소독하는 곳에도 이산화 염소를 사용하였다.
이산화염소 수용액의 활용 분야는? 뿐만 아니라 최근 몇년 사이에 이산화염소 수용액은 표백, 산화 및 살균분야에서 광범위하게 응용될 뿐만 아니라 친환경적인 요소로 인해 상당한 주목을 받고 있다(Jin 등, 2006). 특히, 종이 제조 공정에서 표백제로써 주요 역할을 하고 있으며 철, 망간 및 황화물 산화를 통해 정화 작용을 향상시킬 수 있기 때문에 철, 망간, 황화수소 및 페놀화합물의 양을 조절 하거나 조류에서부터 기인하는 비린 맛과 냄새를 제거하는 용도 로 사용되는 등 그 범위가 확장되어 왔다(Benarde 등, 1965; Tzanavaras 등, 2007). 낮은 pH와 유기물의 유무에 의해 살균 효율이 민감하게 달라지지 않으면서 chloramines을 형성하는 암모 니아에 대한 비활성 특징 때문에 최근에는 과실 및 채소류의 decontaminant로서도 각광받고 있다(Beuchat, 1998). 더불어 Food and Drug Administration (FDA)에 의해 수확된 과실 및 채소류를 위한 가공용수에 항균제로서 사용할 수 있음이 법적으로 승인되 었다(FDA, 1998).
이산화염소 수용액의 단점은? 이산화염소 수용액은 기체상의 이산화염소에 비해 생산 및 취 급이 편리하기 때문에 널리 사용되어 왔으나 액체의 경우 처리 후 과일 및 채소 표면에 잔류하는 수분이 생겨 효모 및 곰팡이의 생장을 촉진시킬 수 있으므로 신선 식품의 유통기한을 단축 시킬 수 있다는 단점이 있다(Trinetta 등, 2011). 반면 기체상의 이산화염소는 고농도(대기중 10% 이상)일 경우 폭발할 수 있어 상 업적으로 압축하거나 저장하여 사용하기 어렵다는 단점이 있지만(Gómez-López 등, 2009), 식품 및 식품 접촉 표면에 처리 후 잔류량이 적다는 장점이 있다(Trinetta 등, 2011).
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