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폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 기구·용기·포장 유래 산화방지제 분석 및 안전성평가

Analysis and Safety Assessment of Antioxidants Migrated from Polyethylene and Polypropylene Food Packaging Materials into Food Simulants

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.32 no.5, 2017년, pp.424 - 433  

최희주 (식품의약품안전평가원 첨가물포장과) ,  최재천 (식품의약품안전평가원 첨가물포장과) ,  배인애 (식품의약품안전평가원 첨가물포장과) ,  박세종 (식품의약품안전평가원 첨가물포장과) ,  김미경 (식품의약품안전평가원 첨가물포장과)

초록
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본 연구에서는 식품용 기구 및 용기 포장으로부터 식품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제(butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), Cyanox 2246, 425 and 1790, Irgafos 168, 및 Irganox 1010, 1330, 3114 and 1076)의 분석법을 확립하였다. 식품유사용매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophiliclipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출(SPE, Solid Phase Extraction)을 하였고, n-헵탄의 경우 이소프로필알콜로 희석하여 HPLC-UVD (276 nm)로 산화방지제의 이행량을 분석하였다. 확립된 분석법으로 위생백, 지퍼백, 우유팩, 주스팩, 가공식품용 포장지, 밀폐용기, 일회용기 등 국내 유통 폴리에틸렌(78건) 및 폴리프로필렌(122건) 재질의 식품용 기구 및 용기 포장 200건으로부터 식품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제 이행량 조사 결과, 총 78건의 폴리에틸렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 5건에서 Irganox 1010이 ND~1.444 mg/L 검출되었고, 총 122건의 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 41건에서 Irganox 1010이 ND~3.106 mg/L, 28건에서 Irganox 1076이 ND~4.752 mg/L, 34건에서 Irgafos 168이 ND~3.635 mg/L 검출되어 총 3종의 산화방지제가 검출되었다. 검출된 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168에 대해 일일추정섭취량(EDI)을 계산하고 일일섭취한계량(TDI)과 비교하여 위해도를 평가한 결과, 폴리에틸렌 재질 중 Irganox 1010은 TDI 대비 0.0067%, 폴리프로필렌 재질 중 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168은 TDI 대비 0.0073%, 0.1800%, 0.0200%로 안전한 수준임을 확인하였다. 본 연구에서 확립된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 산화방지제 분석법 및 안전성 평가 결과는 앞으로 기구 및 용기 포장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Antioxidants are used in the manufacturing of commercial food packages made of polyolefin plastic such as polyethylene and polypropylene for the purpose to delay the oxidation reaction of the polymer due to oxygen or traces of ozone in the atmosphere. Additives in plastics may be migrated from the p...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서, 국제기준과의 조화 및 최근 증가하고 있는 식품용 기구 및 용기·포장에 대한 사회적 관심 등을 반영하여 사전 예방적 관리 차원에서 식품용 기구 및 용기·포장으로부터 식품으로 이행되는 산화방지제에 대한 분석법을 확립할 필요가 있다. 본 연구에서는 high performance liquid chromatograph-ultraviolet detector (HPLC-UVD)를 이용하여 산화방지제 10종(Table 1)의 동시분석법 확립 및 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 재질의 기구 및 용기·포장에서 식품유사용매로 이행되는 산화방지제의 이행량을 조사한 후, 그 결과를 기구 및 용기·포장 노출량평가 시나리오4)에 적용하고 tolerable daily intake (TDI)와 비교하여 위해도를 산출하여 안전성을 평가하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
라디칼 소거제가 하는 역할은? 1차 산화방지제는 합성수지 내에 생성된 라디칼과 반응하여 합성수지를 안정화시키는 라디칼 소거제(radical scavenger)로서의 기능을 하며, 대표적인 종류로는 페놀(phenol)계와 아민(amine)계가 있다. 이들은 자신이 가지고 있는 수소를 방출하여 라디칼을 안정화시키고 그 자신이 라디칼로 변하게 되는데 공명효과 또는 전자의 재배열을 통하여 안정한 형태로 잔류하게 된다(Fig. 1).
산화방지제란? 합성수지 제조 시 품질개량과 가공성, 물성향상, 장기적인 안정성 유지를 위해서 다양한 첨가제를 사용한다. 그중 산화방지제는 올레핀계 합성수지의 열화(분해, 변색)를 방지하기 위하여 사용하는 첨가제로, 합성수지를 제조할 때 품질저하를 방지하고, 생산효율을 향상시키는 동시에 품질을 유지하고자 하는 목적으로 사용되며, 일반적으로 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등 올레핀계 수지에 사용되는 첨가제를 의미한다1). Macholz 등2)은 합성수지 필름에 일반적으로 수지 원료량의 약 0.
산화방지제의 목적은? 합성수지 제조 시 품질개량과 가공성, 물성향상, 장기적인 안정성 유지를 위해서 다양한 첨가제를 사용한다. 그중 산화방지제는 올레핀계 합성수지의 열화(분해, 변색)를 방지하기 위하여 사용하는 첨가제로, 합성수지를 제조할 때 품질저하를 방지하고, 생산효율을 향상시키는 동시에 품질을 유지하고자 하는 목적으로 사용되며, 일반적으로 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등 올레핀계 수지에 사용되는 첨가제를 의미한다1). Macholz 등2)은 합성수지 필름에 일반적으로 수지 원료량의 약 0.
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참고문헌 (17)

  1. Kim S.D.: Recent trends of antioxidant market and development in the Korea and world, Cischem.com Co., Ltd. (2010). 

  2. Macholz R., Lewerenz H.J.: Lebensmitteltoxikologie. Springer-Verlag, Berlin, 543 (1989). 

  3. Murphy J.: Additives for plastcs handbook. 2nd Edition, Elsevier Science Ltd. (2001). 

  4. European Commission, Commission Regulation (EU) No 10/2011. (2011). 

  5. Methods of Analysis in Health Science, Kanehara, Co., Ltd(http://www.kanehara-shuppan.co.jp) (2010). 

  6. Guidance for industry: Preparation of premarket submission for food contact substances: Chemistry recommendations, US FDA (2007). 

  7. Guidance for industry: Validation of analytical procedures: Methodology, US FDA (1999). 

  8. Evaluation of measurement data-Guide to the expression of uncertainty in measurement. JCGM, 100:2008 (2010). 

  9. Elison S.L.R., Williams A.: Quantifying uncertainty in analytical measurment, EURACHEM, London UK. 1-141 (2012). 

  10. Lee C.S., Lee G.T., Lee K.H.: Migration of additives from domestic plastic food contact materials and application of alternative fatty food simulant. J. Food Hyg. Saf., 12(2), 132-140 (1997). 

  11. Ashraf-Khorassani M., Levy J.M.: Quantitive analysis of polymer additives in low density polyethylene using suoercritical fluid extraction/supercritical fluid chromatography. J. High Resolut. Chromatogr., 13, 742-747 (1990). 

  12. Cotton N.J., Bartle K.D., Clifford A.A., Ashraf S., Moulder R.: Analysis of low molecular weight constituents of poltethylene and other polymeric materials using on-line SFE-SFC. J. High Resolut. Chromatogr., 14, 164-168 (1991). 

  13. Till D.E., Ehntholt D.J., Schwartz P.S., Sidman K.R., Schwope A.D., Whelan R.H.: Migration of BHT antioxidant from high density polyethylene to foods and food simulants. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 21, 106-113 (1982). 

  14. Park Y.J.: Migration and analysis of antioxidants from polyolefin food contact materials. Kangnung National University 1-47 (1995). 

  15. Dopico-Garcia M.S., Lopez-Vilarino J.M., Gonzalez-Rodriquez M.V.: Antioxidant content of and migration from commercial polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride packages. J. Agric. Food Chem., 55, 3225-3231 (2007). 

  16. Ministry of Food and Drug Safety, Korea, Studyoffoodsimulantsformigrationtestofutensils, containersandpackagingfor-foodproducts (2013). 

  17. Jerome H. Heckman: Food packaging regulation in the united states and the european union, The online resource for packaging law.com (2005). 

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