[논문]첨가제 처리에 의한 과.채류 중 잔류농약 제거효과 연구

구평태; 진성현; 강정미; 권혁동; 박선희; 이지윤

첨가제 처리에 의한 과.채류 중 잔류농약 제거효과 연구
A Study on the Removal Efficiency of Pesticide Residues in Fruits and Vegetables Treated by Additional Materials 원문보기

한국응용생명화학회지 = Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry, v.48 no.4, 2005년, pp.388 - 393

구평태 (부산광역시 보건환경연구원) , 진성현 (부산광역시 보건환경연구원) , 강정미 (부산광역시 보건환경연구원) , 권혁동 (부산광역시 보건환경연구원) , 박선희 (부산광역시 보건환경연구원) , 이지윤 (부산광역시 보건환경연구원)

초록
AI-Helper

치커리, 청경채, 방울토마토, 포도 등 과 채류 4종에 Chlorpyrifos, Chlorothalonil, Endosulfan, EPN, Fenitrothion, Procymidone 등 농약 6종을 인위적으로 부착시켜 잔류농약 제거율을 조사한 결과, 수돗물 세척에서 전체 평균 제거율은 68.3%, 수돗물을 이용한 초음파 2분 및 5분간 세척에서 73.7, 82.5%로 나타났고, 4종의 첨가제액를 이용한 세척에서는 0.5% 세제액(82.9%)>5% 식초액(76.9%)>5% 소금물(75.8%)>5% 밀가루액(75.7%) 순으로 나타나 0.5% 세제액이 가장 높은 제거율을 보였으며, 나머지 3종류의 첨가제는 비슷한 제거율을 나타내었다. 첨가제액를 이용한 초음파 세척에서는 첨가제액 세척보다 $1{\sim}3%$ 정도 높게 나타났으며, 0.5% 세제액으로 5분간 초음파 세척시 89.3%로 수돗물 세척보다는 20%정도 높은 제거율을 보였다. 한편 전체 결과에서 최고 및 최저 제거율은 방울토마토중 Chlorthalonil 이 99.0%(0.5%세제 초음파 5분간 세척), 포도 중 EPN이 47.8%(물세척)로 나타났고, 농약별로는 Chlorthalonil(90.0%)>Procymidone(81.3%)>Chlorpyrifos(76.6%)>Endosulfan(75.7%)>Fenitrothion(75.5%)>EPN(73.8%) 순으로 높은 제거율을 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to experiment the removal efficiency of 6 pesticides in fruits and vegetables using various washing solutions. As results, the average removal efficiencies of pesticides washed with tap-water were 68.3%, whereas those washed by ultrasonic cleaning for 2 and 5 minutes were 73.7% and 82.5%, respectively. Using different washing solutions with various additional materials such as 0.5% detergent, 5% vinegar, 5% salt and flour, the removal rates were 82.9%, 76.9%, 75.8% and 75.7%, respectively. With 0.5% detergent, pesticides were 20% more removed when washed by ultrasonic cleaning than tap-water washing; moreover, Chlorthalonil in cherry tomato showed the highest removal efficiency while EPN in grape washed with tap-water showed the lowest. The order of removal efficiencies of pesticides were Chlorthalonil (90.0%)>Procymidone (81.3%)>Chlorpyrifos (76.6 %)>Endosulfan (75.7%)>Fenitrothion (75.5%)>EPN (73.8%).

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

0.5% 세제액 등 4종의 첨가제액을 제작하여 같은 방법으로 초음파 세척기에서 2분간 세척 및 0.5% 세제액으로 5분간 초음파 세척한 결과(Fig. 5와 Fig. 6)를 비교 하였다. 0.
농약 제거율은 대상작물에 인위적으로 농약을 처리한 대조군에서 분석한 농약 잔류량과 첨가제액 및 첨가 제액으로 초음파세척 후 측정한 농약 잔류량을 비교하여 다음의 계산식에 의거하여 산출하였다. 그리고 농약 Endosulfan 은 a-, P-, -sulfkte를 합한 수치로 계산하였다.
농약 제거율 계산. 농약 제거율은 대상작물에 인위적으로 농약을 처리한 대조군에서 분석한 농약 잔류량과 첨가제액 및 첨가 제액으로 초음파세척 후 측정한 농약 잔류량을 비교하여 다음의 계산식에 의거하여 산출하였다. 그리고 농약 Endosulfan 은 a-, P-, -sulfkte를 합한 수치로 계산하였다.
세척. 농약을 인위적으로 부착시킨 공시재료들을 균질화 한후 50 g씩 정칭하여 대조군은 즉시 대상농약들의 양을 분석하였으며, 시험구 시료들은 동일한 방법으로 수돗물 8L에 담아 막대로 흔들어 주면서 5분간 침지 후 흐르는 물에 1분간 씻고 풍건하여 세절한 후 잔류량을 분석하여 대조군과 비교하였다.
첨가제액를 이용한 초음파 세척. 물과 0.5% 세제액 등 4종의 첨가제액을 조제하여 같은 방법으로 초음파세척기에서 2분간 처리하였고, 2분간 처리한 것과 비교해보기 위해 물과 0.5% 세제액으로 5분간 초음파 처리하여 비교하였다.
용출액을 TuboVap# LV evaporator로 농축시킨 후 20% acetone 함유 hexane 1 mZ로 재용해하여 Table 2와 같은 조건으로 분석하였다. 분석장비 중 GC/MSD[Mass Selective Detector, Agilent (HP)사, USA]는 농약 검출여부 확인, GC/ECD [Electron Capture Detector, Agilent(HP)사, USAJ로는 정 량 분석 하였다 (Table 2).
첨가제액를 이용한 세척. 위와 같은 방법으로 공시재료를 처리하여 0.5% 세제액, 5% 밀가루액, 5% 식초액, 5% 소금물 81를 조제하여 각각 막대로 흔들어주면서 5분간 침지 후 흐르는 물에 1분간 씻고 풍건하여 세절 후 분석하여 대조군과 비교하였다.
이를 위해 본 연구는 엽채류인 청경채와 치커리, 과채류인 방울토마토, 장과류인 포도 등을 택하여 부산광역시 보건환경연구원에서 조사한 결과 최근 몇 년간 검출빈도가 높았던 6종 (Chlorpyrifos, Chlorothalonil, Endosulfan, EPN, Fenitrothion, Procymidone>의 농약을 사용기준에 따라 물에 희석시키고, 대상 작물에 인위적으로 부착시킨 다음 수돗물 세척, 첨가제액 세척, 첨가저액을 이용한 초음파 세척 등 세척방법별 작물 중 농약 제거효과를 알아 보았다.

대상 데이터

시약 및 표준품. Acetonitrile, w-Hexane 등 유기용매는 Merck 제 잔류농약분석용 시약을 Chlorpyrifbs(98.4%), Chlorothalonil (99.5%), Endosulfen[a(96.0%), 0(99.0%), sulfate(97.5%)], EPN (98.5%), Fenitrothion(97.7%), Procymidone(98.0%) 등 농약 표준품은 Dr. Ehrenstorfer GmbH사의 제품을 사용하였다.
첨가제 및 초음파세척기. 농약제거를 위해 사용된 첨가제로는 일반 가정에서 쉽게 구할 수 있고 조제가 가능한 0.5% 합성세제액(L 사, 계면활성제 12.5%), 5% 밀가루액(C사, 중력밀가루), 5% 소금물(S사, NaCl 80% 이상), 5% 식초액(O사, 총산도 6- 7%)으로 각각 조제하여 사용하였다. 초음파세척기는 Bandelin Ultrasonic Cleaner(Model: Sonorex super lOp, Tank size: 510 X 360X300 mm, Power: 10X10%)를 사'용하였다.
대상작물에 인위적으로 처리한 농약은 그로 포수 화제 (Chlorpyrifbs: 25%), 타로닐수화제 (Chlorothalonil: 75%), 지 오릭스 유제(Endosulfhn: 35%), 이피엔유제(EPN: 45%), 메프유제 (Fenitrothion: 50%), 프로파수화제 (Procymidone: 50%) 등 6 종으로 시중 농약 판매점에서 구입하였으며, 농약 정보는 Table 1과 같다.
대상작물. 본 실험에 사용된 대상작물은 치커리(Cichorium intybus), 정경채 (Brasskw campestris var. chinensis), 방울토마토 (Lycopersicon esculentum Mill), SeL(Vitis vinifera L.)로 부산 시내 일반시장에서 구입 후 농약 잔류여부를 확인하기 위해 사전 검사를 거쳐 공시재료로 사용하였으며, 식품공전의 농산물의 농약잔류허용기준시험법에 따라 가식부만 취하여 사용하였다.
농약처리. 시중에서 구입한 6종의 농약을 사용기준 농도(20 g/ 20I 희석시킨 침지액에 대상작물의 농약 부착량을 고려하여 치커리, 청경채는 5분간, 방울토마토, 포도는 10분간 침지하여 인위적으로 부착시킨 후 실험실에서 풍건하여 사용하였다.
5%), 5% 밀가루액(C사, 중력밀가루), 5% 소금물(S사, NaCl 80% 이상), 5% 식초액(O사, 총산도 6- 7%)으로 각각 조제하여 사용하였다. 초음파세척기는 Bandelin Ultrasonic Cleaner(Model: Sonorex super lOp, Tank size: 510 X 360X300 mm, Power: 10X10%)를 사'용하였다.

이론/모형

농약 잔류량 측정. 농약부착 및 처리된 대상 작물들의 농약 잔류량 측정을 위한 전처리는 식품공전의 동시 다성분 시험법에 따랐다. 치커리, 청경채, 방울토마토, 포도 50g에 acetonitrile 100 ml를 가해 homogenizer로 3, 000 rpm으로 2분간 마쇄 주줄 하였다.

성능/효과

첨가제액 처리에 의한 농약의 저감효과. 0.5% 세제액, 5% 밀가루 액, 5% 식초액, 5% 소금물을 조제하여 제거율을 조사한 결과(Fig. 3과 Fig. 4), 전체 농약의 평균 제거율은 각각 82.9, 75.7, 75.8, 76.9%로 나타나 첨가제별 제거효과는 0.5% 세제액 > 5% 식초액 > 5% 소금물 > 5% 밀가루액 순으로 나타나 수돗물 세척(68.3%)보다는 높은 제거율을 보였다. 심(2) 등은 1회 연성 세제 세척과 2회의 수세를 병용한 풋고추, 딸기, 포도 중 Malathion의 제거율이 91.
6)를 비교 하였다. 0.5% 세제액, 5% 밀가루액, 5% 식초액, 5% 소금물을 이용하여 2분간 초음파 세척한 결과 농약 전체 평균제거율이 각각 85.8, 76.6, 78.3, 79.9%로 나타나 첨가제액 처리보다 높은 제거율을 나타내었다. 이 중 0.
1% 제거되었고, 김11) 등은 현미 중 BHC가 65~70%정도 제거되었다고 보고하여 본 실험의 물 세척 결과와 비슷하였다. 대상 작물별 물 세척에서 치커리, 청경채, 방울토마토, 포도의 제거율은 71.4, 67.8, 70.0, 63.7%, 2분간 초음파세척에서 79.6, 72.1, 76.9, 66.1%, 5 분간 초음파세척에서는 83.5, 81.9, 87.5, 77.4%로 나타나 농약별 제거율과 비슷한 양상을 보였고, 평균 제거율에서 큰 차이는 없었으나 치커리(78.2%)> 방울토마토(78.1%)> 청경채(73.9%) >포도(69.1%) 순으로 나타났다.
이는 윤10)등의 연구 결과와 마찬가지로 유기인계 농약은 지용성이기 때문에 대상작물에 흡착, 침투가 일어나기 쉬워 제거율이 낮게 나타난 것으로 사료된다. 또한 본 실험에 사용된 농약의 제형 특성상 수화제인 Chlorthalonil, Procymidone, Chlorpyrifos 등이 높은 제거율을 보였고, Endosulfane 유기염소계 농약이나 유제로써 Fenitrothion, EPN 등과 함께 다른 농약들보다 낮은 제거율을 보였다. 성9 등은 수돗물을 사용하여 고추 및 고추잎에서 Bitertanol 농약이 62.
5 ㎎/㎏을각각 처리한 후 3시간 정도 정치시키고, 상기 분석방법에 따라 3반복 실험하여 회수율 시험을 한 결과 Table 3과 같다. 본 분석법의 회수율은 농약별로 치커리 및 포도에서 89.5-101.1, 89.6-93.2%, 변이계수는 2.4~4.1, 1.3~7.0%이었으며, 농약별 검출한계는 각각 0.005~0.01 mgkg로 나타나 본 실험을 수행하는데 적합한 분석법이라 판단하였다.
8%) 순으로 나타나 유기염소계인 Chlorthalonil, Procymidone0] 유기인계인 Fenitrothion, EPN 보다 높은 제거율을 보였다. 본 실험 결과 단순한 물 세척보다는 첨가제액으로 세척한 것과, 첨가제를 이용한 초음파 세척에서의 제거율이 높았고, 첨가제 중에서는 0.5% 세제액이 가장 뛰어난 세척력을 보여 잔류농약 제거에 효과적인 방법으로 밝혀졌다. 따라서 농약에 따라 제거 효과가 다른 이유는 농약 제형의 특성, 농산물의 형태 및 표면 특성, 세척제 및 세척 방법에 따라 차이가 나며, 세척횟수와 세척시간이 많을수록 농약 제거율이 높을 것으로 생각된다.
2%) 순으로 나타나 물 세척의 결과와 같은 양상을 보였으나 작물별로 큰 차이는 없었다. 본 실험 결과 대상작물의 표면 특성과 면적에 따라 부착된 농약 잔류량 차이로 엽채류인 치커리와 청경채는 잔류량이 많은 상태에서 제거율이 높았으며, 상대적으로 표면이 매끈한 방울토마토와 포도는 부착량이 적은 상태에서 위와 같은 제거율을 나타내 모든 대상 작물에서의 결과는 비슷하게 나타난 것으로 생각된다.
,erda16), 이17) 등은 세척에 의한 잔류농약의 분해는 농약의 화학적 성질, 대상작물의 특성 및 세척 시간과 방법에 따라 크게 달라진다고 하였다. 본 실험에서도 0.5% 세제 세척 중 Chlorthalonil이 EPN보다 평균 제거율이 13% 이상 높게 나타나는 등 농약의 종류 및 제형에 따라 다른 결과를 보여주고 있다. 또한 Deura'8)등은 세제 세척에 의해 BHC 의 제거율이 물 세척보다 2.
2%로 나타나 본 실험보다는 약간 낮은 제거율을 보였고, 농약 종류별 제거율에서는 유기염소계 보다 유기인계 농약의 제거율이 상대적으로 낮은 결과에서는 비슷한 양상을 보였다. 수돗물 세척 및 첨가제액 세척, 첨가제액를 이용한 초음파세척에서 농약별 평균제거율을 살펴볼 때 Chlorthalonil(90.0%)> Procymidone(81.3%) > Chlorpyrifos(76.6%) > Endosulfan(75.7%) >Fenitrothion(75.5%)>EPN(73.8%) 순으로 나타나 유기염소계인 Chlorthalonil, Procymidone0] 유기인계인 Fenitrothion, EPN 보다 높은 제거율을 보였다. 본 실험 결과 단순한 물 세척보다는 첨가제액으로 세척한 것과, 첨가제를 이용한 초음파 세척에서의 제거율이 높았고, 첨가제 중에서는 0.
9%로 나타나 첨가제액 처리보다 높은 제거율을 나타내었다. 이 중 0.5% 세제액으로 5분간 초음파 세척한 결과 농약 평균 89.3%로 첨가제액만으로 세척했을 때(82.9%)와 2분간 세척했을 때(85.8%)보다, 각각 6.4, 3.5%의 높은 제거율을 보였으나 2, 5분간 초음파 세척에서는 큰 차이를 발견할 수 없었다. 이는 세제액만으로도 아주 좋은 세척효과를 보인 것으로 사료된다.
이 중 Chlorthalonil, Procymidonee 유기염소계 농약으로 다른 유기인계 농약인 Fenitrothion과 EPN에 비해 높은 제거율을 보였다. 이는 윤10)등의 연구 결과와 마찬가지로 유기인계 농약은 지용성이기 때문에 대상작물에 흡착, 침투가 일어나기 쉬워 제거율이 낮게 나타난 것으로 사료된다.
그러나 세제액으로 장시간 세척시 오히려 과채류에 세제가 잔류하여 인체에 유해할 수 있으므로 짧은 시간내에 세척을 해야하며, 세척 후에는 흐르는 물에서 30초 이상 씻어주어야 안전하게 섭취할 수 있을 것으로 사료된다. 작물별 결과에서는 치 커 리 (80.0%) > 방울토마토(79.1%) > 청 경 채 (77.5%) > 포도(75.2%) 순으로 나타나 물 세척의 결과와 같은 양상을 보였으나 작물별로 큰 차이는 없었다. 본 실험 결과 대상작물의 표면 특성과 면적에 따라 부착된 농약 잔류량 차이로 엽채류인 치커리와 청경채는 잔류량이 많은 상태에서 제거율이 높았으며, 상대적으로 표면이 매끈한 방울토마토와 포도는 부착량이 적은 상태에서 위와 같은 제거율을 나타내 모든 대상 작물에서의 결과는 비슷하게 나타난 것으로 생각된다.
치커리, 정경채, 방울토마토, 포도 등 과.채류 4종에 Qilorpyrifos, Chlorothalonil, Endosulfan, EPN, Fenitrothion, Procymidone 등 농약 6종을 인위적으로 부착시켜 잔류농약 제거율을 조사한 결과, 수돗물 세척에서 전체 평균 제거율은 68.3%, 수돗물을 이용한 초음파 2분 및 5분간 세척에서 73.7, 82.5%로 나타났고, 4 종의 첨가제액를 이용한 세척에서는 0.5% 세제액(82.9%)>5% 식초액(76.9%) >5% 소금물(75.8%)>5% 밀가루액(75.7%) 순으로 나타나 0.5% 세제액이 가장 높은 제거율을 보였으며, 나머지 3종류의 첨가제는 비슷한 제거율을 나타내었다. 첨가제액를이용한 초음파 세척에서는 첨가제액 세척보다 1~3% 정도 높게 나타났으며, 0.
5% 세제액이 가장 높은 제거율을 보였으며, 나머지 3종류의 첨가제는 비슷한 제거율을 나타내었다. 첨가제액를이용한 초음파 세척에서는 첨가제액 세척보다 1~3% 정도 높게 나타났으며, 0.5% 세제액으로 5분간 초음파 세척시 89.3% 로 수돗물 세척보다는 20%정도 높은 제거율을 보였다. 한편 전체 결과에서 최고 및 최저 제거율은 방울토마토중 Chlorthalonil 이 99.
수돗물 세척에 의한 농약의 제거효과. 치커리 등 4품목 대상 작물에 인위적으로 농약 6종을 처리하여 수돗물 세척에 의한 제거율을 조사한 결과(Fig. 1과 Fig. 2), Chlorthalonil, Fmitrothion, Chlorpyrifos, Procymidone, Endosulfan, EPN의 평균제거율은 86.0, 61.9, 63.1, 74.3, 63.3, 60.8%, 초음파 2분간 세척에서는 88.1, 68.6, 68.4, 76.8, 69.6, 70.9%, 초음파 5분간 세척에서는 이38, 80.6, 80.7, 84.4, 82.1, 76.1%로 나타나 수돗물 세척 평균 68.3%)보다는 초음파 2분(73.7%) 및 5분간(82.5%) 세척에서의 제거율이 높은 것으로 나타났다.
3% 로 수돗물 세척보다는 20%정도 높은 제거율을 보였다. 한편 전체 결과에서 최고 및 최저 제거율은 방울토마토중 Chlorthalonil 이 99.0%(0.5%세제 초음파 5분간 세척), 포도 중 EPN이 47.8%(물세척)로 나타났고, 농약별로는 Chlorthalonil(90.0%)> Procymidone(81.3%) > Chlorpyrifos(76.6%) > Endosulfan(75.7%) >Fenitrothion(75.5%)>EPN(73.8%) 순으로 높은 제거율을 보였다.

후속연구

따라서 농약에 따라 제거 효과가 다른 이유는 농약 제형의 특성, 농산물의 형태 및 표면 특성, 세척제 및 세척 방법에 따라 차이가 나며, 세척횟수와 세척시간이 많을수록 농약 제거율이 높을 것으로 생각된다. 아울러 본 연구대상 외의 농약과 농산물을 대상으로 좀더 많은 연구가 필요한 것으로 사료된다.
5%로 나타났다고 보고하였다. 이와 같이 농산물에 함유된 잔류농약게 대해 조리나 취반, 양념첨가, 저장 및 세척방법에 의한 농약제거 효과에 대한 연구가 증가되고 있지만 미미한 실정이다6-9) 잔류농약의 90% 이상이 외피부분에 존재하기 때문에 흐르는 물에 세척하거나 외피를 제거하여 섭취할 경우 농약으로 인한 피해를 줄일수 있기에 효과적인 제거방법을 조사하여 농약의 위해를 줄일 수 있는 방안을 모색해야 할 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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