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발포 폴리스티렌 용기로부터 증류수로의 저분자물질 이행
Migration of Low Molecular Weight Substances from Expanded Polystyrene Cup to Aqueous Food Simulant 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.33 no.6, 2004년, pp.1056 - 1062  

이동선 (경남대학교 식품생명공학부) ,  송봉수 (경남대학교 식품생명공학) ,  최진옥 (경남대학교 식품생명공학) ,  박우포 (마산대학 식품영양과)

초록
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발포 폴리스티렌으로부터 증류수로의 잠재적 저분자 물질의 이행을 측정하고 수학적 모델을 이용하여 이행속도를 분석하고 예측하고자 하였다. 총괄 이행의 지표로 사용되는 KMnO$_4$ 소비량, 증발잔류물 등과 특정 이행으로는 styrene monomer를 측정하였다. Fick의 법칙을 사용하여 폴리스티렌으로부터의 이행과 확산에 대한 정량적 모델을 확립하고, 온도 및 용매조건에 따른 확산계수를 구하였다. 이로부터 다양한 사용조건에 대한 이행량을 예측하고, 현실적인 의미를 제시하였다. 발포 폴리스티렌으로부터의 증류수로의 이행물질로서 KMnO$_4$소비량, styrene monomer의 이행은 6$0^{\circ}C$에서 각각 0.030 $\textrm{mm}^2$/h과 6.8${\times}$$10^{-5}$ $\textrm{mm}^2$/h의 값을 보였다. 온도의존성을 나타내는 활성화에너지 값은 KMnO$_4$ 소비량, styrene monomer에 대해 각각 80.5 kJ/㏖ 및 98.6 kJ/㏖로 나타났다. 이행량 측정에서 적절한 이행의 정도를 얻을 수 있는 실험조건을 제시하고, 몇 가지 예상조건에 대해서 styrene monomer의 이행거동을 예측 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Migration of low molecular weight components from expanded polystyrene (ESP) to distilled water was measured at different temperature conditions. Overall migration and specific monomer migration were measured. Diffusion model based on Fick's law was used to determine the apparent diffusion coefficie...

주제어

#migration   #diffusion   #polystyrene   #styrene monomer   #food simulant  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 폴리스티렌은 일정 부분 이행의 예측모델에 대한 연구가 이루어진 점에서 체계적인 이행모델을 확립하는데 있어서 좋은 연구대상이 되며, 아울러 최근에 여러 잠재적 위생문제가 부각된 바가 있어서, 이로부터의 이행에 대하여 예측모델을 연구하는 것은 앞으로의 이 분야 연구의 기초를 마련하는데 기여할 수 있을 깃으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 실제 실험데이터를 근거로 발포 폴리스티렌으로부터 저분자 물질의 이행에 대한 수학적 예측모델을 확립하고, 이를 현실적인 포장조건으로 적용시켜 그 의미를 해석하고자 하였다.
  • 따라서 현재의 식품공전에서 규정되는 용출시간과 온도 등을 검토하고, 몇 가지 사용조건에서 총괄이 행 및 styrene monomer 이 행을 예측하여 그 의미 를 고찰하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 라면용 발포 스티 렌 용기 에서는 KMnCU 소비량으로 측정된 최대 총괄 이행량의 범위는 스티렌 용기 재질 무게 당 0.
  • 발포 폴리스티 렌으로부터 증류수로의 잠재적 저분자 물질의 이 행을 측정하고 수학적 모델을 이용하여 이 행속도를분석하고 예측하고자 하였다. 총괄 이행의 지표로 사용되는 KMnO4 소비 량, 증발잔류물 등과 특정 이행으로는 styrene monomer를 측정하였다.

가설 설정

  • 벽 두께 2 mm인 상황에서 분석하였다. 그리고 초기 styrene monomer의 함유농도는 식 품공전상의 styrene mono- mer의 재길규격상 한계인 1000 ppm으로 가정하였다. 당연히 온도가 높은 조건에서 이행이 빠르며, 이취를 느낄 수 있는 한계인 0.
  • 13mg/g의 범위로 평가되었으며, 이 조건에서 현재 사용되고 있는 라면 용기 조건별 최대 용출 가능량은 Table 2와 같았다. 즉, 용기재질에 존재하는 모든 유기물이 포장된 수용성 식품으로 용출되어 나온다고 가정하고 최대이 행가능량을 계산하였다. 결국 포장재에 있는 KMnCU 산화 가능한 유기물의 최대이행은 용기무게에 대한 담길 수 있는 액체 식품의 양에 의해 결정되게 된다.
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참고문헌 (6)

  1. Tang, Weici, Hemm, Ingrid, Eisenbrand, Gerhard. Estimation of human exposure to styrene and ethylbenzene. Toxicology, vol.144, no.1, 39-50.

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  2. Brandsch, J., Mercea, P., Rüter, M., Tosa, V., Piringer, O.. Migration modelling as a tool for quality assurance of food packaging. Food additives and contaminants : analysis, surveillance, evaluation, control, vol.19, no.suppl1, 29-41.

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  3. O'Brien, A., Cooper, I.. Practical experience in the use of mathematical models to predict migration of additives from food-contact polymers. Food additives and contaminants : analysis, surveillance, evaluation, control, vol.19, no.suppl1, 63-72.

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  4. MILTZ, JOSEPH, ROSEN-DOODY, VARDA. MIGRATION OF STYRENE MONOMER FROM POLYSTYRENE PACKAGING MATERIALS INTO FOOD SIMULANTS. Journal of food processing and preservation, vol.8, no.3, 151-161.

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  5. Murphy, P.G., MacDonald, D.A., Lickly, T.D.. Styrene migration from general-purpose and high-impact polystyrene into food-simulating solvents. Food and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association, vol.30, no.3, 225-232.

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  6. Lickly, T.D., Lehr, K.M., Welsh, G.C.. Migration of styrene from polystyrene foam food-contact articles. Food and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association, vol.33, no.6, 475-481.

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