폴리에틸렌, 폴리아릴설폰과 폴리에테르설폰 용기·포장재로부터 식품유사용매로 이행된 원료물질 분석법 확립 및 안전성 평가 Development of Analytical Methods and Safety Evaluation for Monomers Migrated in Food Simulants from Polyethylene, Polyarylsulfone and Polyethersulfone원문보기
식품의 기구 및 용기·포장으로 널리 사용되는 폴리에틸렌의 이행 가능한 원료물질인 1-hexene 및 1-octene과 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 폴리카보네이트 재질을 대체할 수 있는 내열성 재질인 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 원료물질인 4,4‘-dichloro -diphenylsulfone, ...
식품의 기구 및 용기·포장으로 널리 사용되는 폴리에틸렌의 이행 가능한 원료물질인 1-hexene 및 1-octene과 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 폴리카보네이트 재질을 대체할 수 있는 내열성 재질인 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 원료물질인 4,4‘-dichloro -diphenylsulfone, bisphenol A 및 bisphenol S의 식품유사용매 중의 분석법을 확립하고, 이를 이용하여 폴리에틸렌, 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 기구 및 용기․포장 제품 중 원료물질의 용출여부를 모니터링하고 안전성을 평가하고자 하였다.
1. 폴리에틸렌 용기·포장재로부터 식품유사용매로 이행된 원료물질 분석법 확립 및 안전성 평가
식품유사용매 중의 폴리에틸렌 재질의 원료물질인 1-hexene과 1-octene을 분석하기 위하여 HSGC와 GC를 이용한 분석법을 확립하였다. 수용성, 산성, 알콜성 식품유사용매를 이용하여 용출한 경우 HSGC를 이용하여 1-hexene 및 1-octene의 분석법을 검증한 결과 모든 식품유사용매에서 R2값이 0.9997이상으로 우수한 직선성을 나타냈다. 또한 검량선 내의 모든 농도에서 정밀성은 %RSD가 1.00-4.09%수준으로 안정된 결과를 보였다. 검출한계는 S/N=3 일 때 1-hexene과 1-octene 모두 0.05 ppm으로 나타났다. 또 GC를 이용한 지용성 식품유사용매에서 1-hexene 및 1-octene의 분석법을 검증한 결과 R2는 0.9998 이상으로 우수한 직성성을 보였고, %RSD는 0.21 ∼ 2.70%로 안정된 결과를 보였으며, S/N=3에서 검출한계는 0.5 ppm이었다.
확립된 분석법을 이용하여 66건의 폴리에틸렌 재질의 기구 및 용기․포장 제품을 각각의 식품유사용매로 용출하여 분석한 결과 전 시료에서 1-hexene 및 1-octene은 검출되지 않았으며, 95℃에서 30분, 60분간의 가혹조건 및 전자레인지를 이용하여 2분간 가열하여 용출하였을 때에도 1-hexene 및 1-octene은 검출되지 않았다. 그러나 제품을 성형하기 전단계인 pellet 및 sheet 25종에 대해 지용성식품 유사용매를 이용하여 용출한 다음 분석한 결과 3건에서 2.69 ~ 3.69 ppm의 1-octene이 검출되었다.
식품유사용매를 이용한 용출실험 및 가혹한 조건에서의 용출실험 모두에서 1-hexene 및 1-octene이 용출되지 않아 EDI는 모두 0 mg/kg 으로 나타났으며, EU Directive/2002/72/EC에 설정된 1-hexene 및 1-octene의 SML(specific migration limit)인 3 mg/kg, 15 mg/kg과 비교하였을 때 매우 적은 양이었다.
기기 상의 검출한계 이하의 값이 잔존할 가능성이 있으므로 노출 최대값을 검출한계 값으로 하고, 검출할 수 있는 최소 값 이하에서 잔존할 수 있는 최대 값을 적용하여 EDI를 산출하였을 때 1-hexene과 1-oexene의 일일섭취 추정량은 모두 0.0729 mg으로 나타났다. 또한 산출된 EDI 값을 체중 60 kg의 성인의 체중 kg당 일일섭취량으로 환산하였을 때 1-hexene 및 1-octene이 모두 0.0012 mg/kg body weight으로 나타나 1-hexene 및 1-octene TDI 값인 0.05 mg/kg body weight 및 0.25 mg/kg body weight와 비교하여도 매우 적은 양으로 나타났다.
2. 폴리아릴설폰과 폴리에테르설폰 용기·포장재로부터 식품유사용매로 이행된 원료물질 분석법 확립 및 안전성 평가
식품유사용매 중의 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 원료물질인 4,4'-dichlorodiphenylsulfone, bisphenol A 및 bisphenol S을 분석하기 위하여 HPLC-PDA를 이용한 분석법을 확립하였다.
4,4'-Dichlorodiphenylsulfone은 %RSD가 0.61 ∼ 3.30로 안정적인 결과를 나타내었으며, R2 역시 0.9992로 우수한 직선성을 나타내었다. 검출한계는 S/N=3 일 때 0.01 ppm이었으며 회수율은 각각의 식품유사용매에서 91 ~ 98%를 나타내었다. Bisphenol A는 %RSD가 0.70 ∼ 4.40으로 안정적인 결과를 나타내었으며, R2 역시 0.9993로 우수한 직선성을 나타내었다. 검출한계는 S/N=3일 때 0.01 ppm이었으며, 회수율은 각각의 식품유사용매에서 98 ~ 101%를 나타내었다. Bisphenol S는 %RSD가 0.90 ∼ 6.46으로 안정적인 결과를 나타내었으며, R2 역시 0.9993으로 우수한 직선성을 나타냈다. 검출한계는 S/N=3 일 때 0.0 1ppm이었으며, 회수율은 각각의 식품유사용매에서 99 ~ 101%를 나타냈다.
확립된 분석법을 이용하여 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 기구 등 30건에 대해 각각의 식품유사용매를 이용하여 용출한 다음 분석한 결과 전 시료에서 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS는 검출되지 않았다. 또한 95℃, 30분간 가혹 조건에 의해 각각 용출 후 이행량을 조사한 결과 모든 시료에서 검출한계(0.01 ppm) 이하였다.
식품유사용매를 이용한 용출실험 및 가혹한 조건에서의 용출실험 모두에서 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS는 용출되지 않아 일일추정섭취량(EDI)은 모두 0 mg/kg으로 나타났으며, EU Directive/ 2002/72/EC에 설정된 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS의 SML(specific migration limit)인 0.05 mg/kg, 0.6 mg/kg 및 0.05 mg/kg과 비교하였을 때 매우 적은 양이었다.
기기 상의 검출한계 이하의 값이 잔존할 가능성이 있으므로 노출 최대값을 검출한계 값으로 적용하여 EDI를 산출하였을 때 일일섭취추정량은 모두 0.0114 mg으로 나타났다. 또한 산출된 EDI 값을 체중 6.7 kg의 3개월 유아의 체중 kg당 일일섭취량으로 환산하였을 때 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS 모두 0.0017 mg/kg body weight으로 나타나 BPA의 TDI 값인 0.05 mg/kg body weight 및 EPA에서 설정한 RfD인 0.05 mg/kg body weight와 비교했을 때 모두 3.4%로서 매우 낮은 수준으로 나타났다.
식품의 기구 및 용기·포장으로 널리 사용되는 폴리에틸렌의 이행 가능한 원료물질인 1-hexene 및 1-octene과 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 폴리카보네이트 재질을 대체할 수 있는 내열성 재질인 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 원료물질인 4,4‘-dichloro -diphenylsulfone, bisphenol A 및 bisphenol S의 식품유사용매 중의 분석법을 확립하고, 이를 이용하여 폴리에틸렌, 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 기구 및 용기․포장 제품 중 원료물질의 용출여부를 모니터링하고 안전성을 평가하고자 하였다.
1. 폴리에틸렌 용기·포장재로부터 식품유사용매로 이행된 원료물질 분석법 확립 및 안전성 평가
식품유사용매 중의 폴리에틸렌 재질의 원료물질인 1-hexene과 1-octene을 분석하기 위하여 HSGC와 GC를 이용한 분석법을 확립하였다. 수용성, 산성, 알콜성 식품유사용매를 이용하여 용출한 경우 HSGC를 이용하여 1-hexene 및 1-octene의 분석법을 검증한 결과 모든 식품유사용매에서 R2값이 0.9997이상으로 우수한 직선성을 나타냈다. 또한 검량선 내의 모든 농도에서 정밀성은 %RSD가 1.00-4.09%수준으로 안정된 결과를 보였다. 검출한계는 S/N=3 일 때 1-hexene과 1-octene 모두 0.05 ppm으로 나타났다. 또 GC를 이용한 지용성 식품유사용매에서 1-hexene 및 1-octene의 분석법을 검증한 결과 R2는 0.9998 이상으로 우수한 직성성을 보였고, %RSD는 0.21 ∼ 2.70%로 안정된 결과를 보였으며, S/N=3에서 검출한계는 0.5 ppm이었다.
확립된 분석법을 이용하여 66건의 폴리에틸렌 재질의 기구 및 용기․포장 제품을 각각의 식품유사용매로 용출하여 분석한 결과 전 시료에서 1-hexene 및 1-octene은 검출되지 않았으며, 95℃에서 30분, 60분간의 가혹조건 및 전자레인지를 이용하여 2분간 가열하여 용출하였을 때에도 1-hexene 및 1-octene은 검출되지 않았다. 그러나 제품을 성형하기 전단계인 pellet 및 sheet 25종에 대해 지용성식품 유사용매를 이용하여 용출한 다음 분석한 결과 3건에서 2.69 ~ 3.69 ppm의 1-octene이 검출되었다.
식품유사용매를 이용한 용출실험 및 가혹한 조건에서의 용출실험 모두에서 1-hexene 및 1-octene이 용출되지 않아 EDI는 모두 0 mg/kg 으로 나타났으며, EU Directive/2002/72/EC에 설정된 1-hexene 및 1-octene의 SML(specific migration limit)인 3 mg/kg, 15 mg/kg과 비교하였을 때 매우 적은 양이었다.
기기 상의 검출한계 이하의 값이 잔존할 가능성이 있으므로 노출 최대값을 검출한계 값으로 하고, 검출할 수 있는 최소 값 이하에서 잔존할 수 있는 최대 값을 적용하여 EDI를 산출하였을 때 1-hexene과 1-oexene의 일일섭취 추정량은 모두 0.0729 mg으로 나타났다. 또한 산출된 EDI 값을 체중 60 kg의 성인의 체중 kg당 일일섭취량으로 환산하였을 때 1-hexene 및 1-octene이 모두 0.0012 mg/kg body weight으로 나타나 1-hexene 및 1-octene TDI 값인 0.05 mg/kg body weight 및 0.25 mg/kg body weight와 비교하여도 매우 적은 양으로 나타났다.
2. 폴리아릴설폰과 폴리에테르설폰 용기·포장재로부터 식품유사용매로 이행된 원료물질 분석법 확립 및 안전성 평가
식품유사용매 중의 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 원료물질인 4,4'-dichlorodiphenylsulfone, bisphenol A 및 bisphenol S을 분석하기 위하여 HPLC-PDA를 이용한 분석법을 확립하였다.
4,4'-Dichlorodiphenylsulfone은 %RSD가 0.61 ∼ 3.30로 안정적인 결과를 나타내었으며, R2 역시 0.9992로 우수한 직선성을 나타내었다. 검출한계는 S/N=3 일 때 0.01 ppm이었으며 회수율은 각각의 식품유사용매에서 91 ~ 98%를 나타내었다. Bisphenol A는 %RSD가 0.70 ∼ 4.40으로 안정적인 결과를 나타내었으며, R2 역시 0.9993로 우수한 직선성을 나타내었다. 검출한계는 S/N=3일 때 0.01 ppm이었으며, 회수율은 각각의 식품유사용매에서 98 ~ 101%를 나타내었다. Bisphenol S는 %RSD가 0.90 ∼ 6.46으로 안정적인 결과를 나타내었으며, R2 역시 0.9993으로 우수한 직선성을 나타냈다. 검출한계는 S/N=3 일 때 0.0 1ppm이었으며, 회수율은 각각의 식품유사용매에서 99 ~ 101%를 나타냈다.
확립된 분석법을 이용하여 폴리아릴설폰 및 폴리에테르설폰 재질의 기구 등 30건에 대해 각각의 식품유사용매를 이용하여 용출한 다음 분석한 결과 전 시료에서 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS는 검출되지 않았다. 또한 95℃, 30분간 가혹 조건에 의해 각각 용출 후 이행량을 조사한 결과 모든 시료에서 검출한계(0.01 ppm) 이하였다.
식품유사용매를 이용한 용출실험 및 가혹한 조건에서의 용출실험 모두에서 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS는 용출되지 않아 일일추정섭취량(EDI)은 모두 0 mg/kg으로 나타났으며, EU Directive/ 2002/72/EC에 설정된 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS의 SML(specific migration limit)인 0.05 mg/kg, 0.6 mg/kg 및 0.05 mg/kg과 비교하였을 때 매우 적은 양이었다.
기기 상의 검출한계 이하의 값이 잔존할 가능성이 있으므로 노출 최대값을 검출한계 값으로 적용하여 EDI를 산출하였을 때 일일섭취추정량은 모두 0.0114 mg으로 나타났다. 또한 산출된 EDI 값을 체중 6.7 kg의 3개월 유아의 체중 kg당 일일섭취량으로 환산하였을 때 4,4'-DCDPS, BPA 및 BPS 모두 0.0017 mg/kg body weight으로 나타나 BPA의 TDI 값인 0.05 mg/kg body weight 및 EPA에서 설정한 RfD인 0.05 mg/kg body weight와 비교했을 때 모두 3.4%로서 매우 낮은 수준으로 나타났다.
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