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문제 정의
- 이에 본 연구는 경인지역 내 초등학교 주변에서 유통되고 있는 어린이 기호식품을 대상으로 국내에서 허용되고 있는 타르색소 9종의 사용실태 및 사용량을 분석하고 이를 주로 섭취하는 학동기 어린이의 타르색소 추정일일섭취량(estimated daily intake, EDI) 을 산출하여 FAO/WHO의 JECFA에서 권장한 각 색소의 일일 섭취허용량(acceptable daily intake, ADI)과 비교하여 검토함으로써ADI 초과여부에 따른 안전수준을 평가 하고자 하였다.
제안 방법
- 각 식용색소 표준품 10mg에 증류수를 가해 100 mL로 한 후, 그 용액을 희석하여 각각 0, 1, 2, 10, 50 및 1001丄g/mL로 조제 하여 사용하였다.
- 분석 대상 시료에 각각 10 pg/mL가 되도록 각 색소 표준용액을 첨가한 후 회수율시험을 3회 반복하였다 (Table 3). 타르 색소별 회수율은 81.
- 색소표준용액 및 시료용액을 각각 201uL씩 주입하여 Table 2 의 조건하에서 동일하게 시험하였으며, 별도의 검량선을 작성하여 각 시료 중의 타르색소 함량을 구하였다. 각 표준용액의 크로마토그램 분석자료를 얻기 위해서 계열별 표준용액의 최대 흡광도를 보이는 파장, 즉 황색계열 420nm, 적색계열 520nm 및 청색 .
- 1% 염산-메탄올용액 10mL 및 1% 암모니아성 메탄올 2mL를 순차적으로 가하여 색소를 용출시킨 후 증발 농축하였다. 잔류물에 0.1% 암모니아수 1mL를 가하여 녹인 후 물을 가하여 10mL로 정용하고 0.45 μm filter로 여과하여 HPLC로 분석하였다.
- 1% 염산-메탄올용액 10mL 및 1% 암모니아성 메탄올 2mL 를 순차적으로 가하여 색소를 용출시킨 다음 증발 농축하였다. 잔류물에 0.1% 암모니아수 1mL를 가하여 녹인 후 물을 가하여 10mL로 정용한 후 0.45 um filter로 여과하여 HPLC로 분석하였다.
- 제거하고 상층액을 취하였다. 잔류물이 착색되어 있을경우 1N 염산 10mL를 가하여 상기 조작방법을 반복하고, 모든 상층 액을 합한 후 1% 암모니아수 또는 1% 초산으로 pH 5-6으로 조정 하였다. 전처리된 Sep-pak C18 cartridge에] 시료용액을 흘려보내 색소를 흡착시킨 후 증류수 10mL로 세정하였다.
- 청량음료 중 타르색소 분석을 위해 시료를 약 5 g(착색의 정도에 따라 5-20g)올 취하여 2배의 물로 희석한 후 원심분리하여 침전물을 제거하고 전량을 취하여 1% 암모니아수 또는 1% 초산으로 pH 5-6으로 조정하였다. 전처리된 Sep-pak C18 cartridge에 시료용액 전량을 흘려보내 색소를 흡착시킨 후 증류수 10mL로 세정하였다.
- 캔디류, 껌, 빙과류 중의 타르색소 분석을 위해 시료 10 g(착색의 정도에 따라 4-10g)을 취하여 2-5배의 물을 가한 후 때때로 흔들면서 80oC 수욕 상에서 가온한 다음, 그 액을 원심분리하여 침전물을 제거하고 상층액을 취하였다. 잔류물이 착색되어 있을경우 1N 염산 10mL를 가하여 상기 조작방법을 반복하고, 모든 상층 액을 합한 후 1% 암모니아수 또는 1% 초산으로 pH 5-6으로 조정 하였다.
- 타르색소의 E이는 아래식에 의하여 산출하였고, 산출된 E 이를 색소별로 더하여 색소별 총일일추정섭취량(Total EDI)을 산출하였다.
- 회수율 분석대상 시료를 취하여 각각 10 μg/mL가 되도록 색소 를 첨가한 후 회수율을 3회 반복하였다. 황색, 적색 및 청색•녹 색계열 타르색소의 검출한계를 검토하기 위하여 각각 420, 520, 620nm의 파장에서 S/N(signal noise) 3으로 하여 최소검출한계를 측정하였다.
대상 데이터
- 2005년 3월부터 11월까지 경인지역내(인천, 부천, 김포, 수원, 성남, 의정부, 안산, 평택) 초등학교 주변에서 유통되고 있는 어린이 기호식품 중 합성 착색료를 사용한 것으로 표시된 6종의 건과류, 캔디류, 음료류, 빙과류, 껌류, 초콜릿류 총 439개 제품을 대상으로 하였다.
- 439개 제품 중 120개 제품이 중국, 인도네시아, 멕시코 등으로부터 수입된 것으로 조사되었다. 빙과류를 제외한 모든 품목에서 수입식품이 포함되었으며, 껌과 건과류에서 수입식품이 차지하는 비율이 각각 46.
- 각 시료 중의 타르색소 함량을 구하였다. 각 표준용액의 크로마토그램 분석자료를 얻기 위해서 계열별 표준용액의 최대 흡광도를 보이는 파장, 즉 황색계열 420nm, 적색계열 520nm 및 청색 . 녹색계열 620nm로 동시 분석하였으며, 전체적으로 흡광도가 높게 나타나는 254nm에서 동시 분석하였다.
- 분석에 사용된 기기인 high performance liquid chromatograpy (HPLC)는 Agillent 1100 series(Agilent, Santa Clara, CA, USA), 검출기는 DAD detector(35900E, Interface)를 사용하였고, 원심분리기는 Hanil HMR210IV(Hanil Science Industrial Co., Ltd., Incheon, Korea)를, rotaiy vacuum evaporator는 rotary evaporator NE-series(Tokyo Rikakikai Co., Ltd., Tokyo, Japan)를 각각 사용하였다.
- 식용색소 표준품은 TCI사(Tokyo Chemical Industry, Tokyo, Japan) 제품인 청색 1 호(B1, Brillant Blue FCF), 청색2호(B2, Indigocarmine), 녹색 3호(G3, Fast Green FCF), 황색4호(Y4, Tartrazine), 황색 5호(Y5, Sunset Yellow FCF), 적색2호(R2, Amaranth), 적색3호 (R3, Erythrosine), 적색40호(R40, Allura Red), 적색102호(R102, Ponceau 4R)를 사용하였고, acetonitrile, methanol (HPLC용 이상) 은 Merkc사(Darmstadt, Germany), ether(특급시약)는 Wco사(Osaka, Japan)제품을 사용하였으며, tetrabutylammonium bromide(TBA-Br) 와 초산암모늄은 Sigma사(St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 정제용 역상계 카트리지인 Sep-pak C18(1 g, Waters Co.
- Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 정제용 역상계 카트리지인 Sep-pak C18(1 g, Waters Co., Milford, MA, USA)은 사용전 메탄올 10mL 및 0.1% TBA-Br 수용액 10mL 를 사용하여 차례로 세정한 후 사용하였다.
이론/모형
- 타르색소의 추출 및 정제는 식품 중 식품첨가물분석법 제4장 착색료 시험법에 준하여 각 시료의 특성에 따라 조제하였다(7)
성능/효과
- 1) ADI is expressed in terms of ㎎/㎏/day by children (7-12 age) of 38.13 kg.
- 각 타르색소별 A이에 대한 E이의 비율은 0.02-5.98%로 나타나, total E이는 총 ADI 대비 0.39%로 대상식품을 통한 색소의 섭취는 안전한 수준으로 판단된다.
- 또한 R102는 한건에서만 검출되었으며 B2, G3, R3는 검출되지 않았다. 건과류에서의 타르색소 함량은 0.11-753.68 ㎎/㎏으로 나타났으며, 청량음료에서는 0.21-69.45 ㎎/㎏으로 나타나 최대 사용량이 6종의 식품류 중 가장 낮은 수준이었다.
- 청색 . 녹색계열, 황색계열, 적색계열의 색소 표준액의 검량 곡선은 모두 직선형을 나타내었다.
- 캔디류(290건)에서 각 타르색소의 사용빈도는 Y4(185건), B1 (151건), R40(142건), Y5(104건)의 순으로 나타나 Y4가 가장 많이 사용되고 있었다. 두 가지 이상의 색소를 혼합하여 사용한 것이 전체의 65.5%이었고, 이 중 다섯 가지 이상의 색소를 사용한 것도 17건(5.9%)로 나타났다.
- B2가 검출되지 않은 것은 다른 색소에 비하여 색의 안정성이 떨어져 사용빈도가 낮기 때문으로 생각된다. 또한 G3 는 총 439건 중 1건에서만 검출되어 어린이 기호식품에 사용되는 녹색은 단독 사용보다 Y4와 B1의 혼합색을 주로 사용하는 것으로 나타났다.
- 수입산 120개 제품의 타르색소는 Y4, R40, B1 순으로 높았고, 국내산 319개 제품의 타르색소 사용 빈도는 Y4, B1, R40 순서로 높았다. 본 연구결과 수입산제품과 국내산 제품 모두에서 Y4(61.5%)의 사용빈도가 가장 높았고, 그 다음으로 B1(47.3%), R40(44.6%), Y5(33.8%) 순이었다.
- 본 연구결과 초등학교 주변 어린이 기호식품 총 439개에서 타르색소 사용빈도는 939건으로 나타났다. 껌류, 빙과류, 청량음료류, 건과류에서는 주로 단일 또는 두 가지의 타르색소를 사용하였으며, 캔디류와 초콜릿류는 주로 두 가지 이상의 색소를 혼용하여 사용하는 것으로 나타났다.
- 수입된 것으로 조사되었다. 빙과류를 제외한 모든 품목에서 수입식품이 포함되었으며, 껌과 건과류에서 수입식품이 차지하는 비율이 각각 46.3%(25건), 40.7%(11건)의 높은 비율을 차지하였으며, 초코릿류와 캔디류도 각각 26.7%(4건) 26.6%(77건)로서, 최근 가공식품의 수입량이 증가함에 따라 어린이 선호식품의 수입량도 증가하고 있음을 알 수 있었다. 수입식품의 국가별 분포도를 살펴보면 중국으로부터의 수입률이 가장 높았고, 인도네시아, 멕시코 등의 수입률이 높았다(Fig.
- 5에 나타내었다. 수입산 120개 제품의 타르색소는 Y4, R40, B1 순으로 높았고, 국내산 319개 제품의 타르색소 사용 빈도는 Y4, B1, R40 순서로 높았다. 본 연구결과 수입산제품과 국내산 제품 모두에서 Y4(61.
- 6%(77건)로서, 최근 가공식품의 수입량이 증가함에 따라 어린이 선호식품의 수입량도 증가하고 있음을 알 수 있었다. 수입식품의 국가별 분포도를 살펴보면 중국으로부터의 수입률이 가장 높았고, 인도네시아, 멕시코 등의 수입률이 높았다(Fig. 3).
- 어린이 기호식품 6종 439개에 대한 식품별 총 타르색소의 평균 함량은 초콜릿 47.66 ㎎/㎏, 껌 42.82 ㎎/㎏, 건과류 26.59 mg/ kg, 캔디류 28.41 ㎎/㎏, 청량음료 16.68 ㎎/㎏, 빙과류 13.86 ㎎/㎏으로 초콜릿과 껌에서의 타르색소 함량이 높았으며 청량음료와 빙과류에서는 낮은 수준이었다. 어린이 기호식품에서 검출된 타르색소별 평균 함량은 Y4 47.
- 86 ㎎/㎏으로 초콜릿과 껌에서의 타르색소 함량이 높았으며 청량음료와 빙과류에서는 낮은 수준이었다. 어린이 기호식품에서 검출된 타르색소별 평균 함량은 Y4 47.24 ㎎/㎏, Y5 41.94 ㎎/㎏, R40 38.32 ㎎/㎏, R102 30.59 ㎎/㎏, R2 23.9 ㎎/㎏, R3 14.04 ㎎/㎏, G3 13.19 ㎎/㎏, B1 7.43 ㎎/㎏으로 나타나 황색계열의 색소가 다른 색소에 비하여 함량이 높았고, R40와 R102는 다른 적색계열 색소보다 함량이 높은 수준이었다.
- 위의 식에 의해 산출된 분석대상 식품 6종 439개에 대한 대상 식품별 색소의 total EDI를 산출한 결과 청량음료(1.017), 견과류(0.464), 빙과류(0.125), 초콜릿류(0.043), 캔디류(0.034), 껌(0.004)순으로 나타났다(Table 9). 껌에서의 타르색소 섭취량이 가장 낮게 나타난 것은 국민영양조사표에 있어서 껌의 섭취량이 매우 낮은데(0.
- 이상의 결과를 종합해 볼 때 초등학교 주변에 유통되고 있는 어린이 기호식품의 국내 허용 타르색소의 경우 수입식품을 비롯하여 국내식품에서도 Y4, B1, R40의 사용빈도가 높음을 알 수 있고 total E이가 FAO/WHO에서 권장한 수준보다 낮아 안전한 수준으로 판단되어진다. 하지만 어린이 기호식품에 사용되어지는 식품색소는 한 가지 타르색소의 사용보다는 한 가지 이상의 복합적으로 사용하고 있으므로 현재 우리나라의 타르색소 기준을 개선하여 최대사용허용량에 대한 기준을 설정하는 것이 보다 적합한 것으로 판단되어진다.
- 타르색소별 total E이는 Y4 3.98, Y5 2.43, R40 0.96, R2 1.14, G3 0.20, B1 0.34, R102 0.66, R3 0.04로 각각 산출 되었으며 이 수치는 FAO/WHO에서 권장한 각 색소의 ADI (Table 7)과 비교하였을 때 낮은 수준이었다.
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