보고서 정보
주관연구기관 |
강릉대학교 Kangnung National University |
연구책임자 |
이근택
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참여연구자 |
이광호
,
안덕준
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발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2001-05 |
주관부처 |
보건복지부 |
사업 관리 기관 |
강릉대학교 Kangnung National University |
등록번호 |
TRKO200300000703 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
이행.예측.포장재.분석.안전성.Migration.prediction.packaging materials.analysis.safety.
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초록
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본 연구는 식품포장재 또는 용기로부터 유해하거나 식품의 관능학적 품질을 저하시킬 가능성이 있는 물질의 이행을 조사하고 예측함으로서 소비자의 건강 식생활에 도움이 되고 포장된 식품의 올바른 생산과 소비를 유도하고자 수행되었다. 이를 위하여 각 국가 권역별 이행 실험 규정 및 방법에 대한 비교 분석과 국가별 이행실험방법에 따라 각 식품 종류별 포장재에서 simulant 로의 이행량을 국내, 일본, 유럽연합과 미국에서의 시험법에 따라 총이행량과 특정이행량으로 비교 측정하였다. 그리고 폐지를 사용하여 제작한 종이포장재와 시중에 유통중인 종
본 연구는 식품포장재 또는 용기로부터 유해하거나 식품의 관능학적 품질을 저하시킬 가능성이 있는 물질의 이행을 조사하고 예측함으로서 소비자의 건강 식생활에 도움이 되고 포장된 식품의 올바른 생산과 소비를 유도하고자 수행되었다. 이를 위하여 각 국가 권역별 이행 실험 규정 및 방법에 대한 비교 분석과 국가별 이행실험방법에 따라 각 식품 종류별 포장재에서 simulant 로의 이행량을 국내, 일본, 유럽연합과 미국에서의 시험법에 따라 총이행량과 특정이행량으로 비교 측정하였다. 그리고 폐지를 사용하여 제작한 종이포장재와 시중에 유통중인 종이재와 식품 포장재를 수거하여 중금속, PCBs, Chlorophenols, 포름알데히드, 색소, 형광물질 그리고 semi-volatile, volatile compounds에 대한 분석 연구로 포장재의 위해 여부를 판단하고, 기능성 차단막을 이용하여 유해물질의 이행량을 연구하였다. 또한 다양한 가공 조건에서의 포장재와 내용물의 전이도를 지방산, 아미노산 그리고 탄수화물별로 전자레인지, 오븐, 끓는 물을 이용하여 측정하였다. 이를 통하여 예측지표를 개발하고, 예측 지표의 현장 적용 및 최적포장 조건을 결정하였다.
국내의 이행 관련 규정은 일본의 것에 기초를 두어 제정되었는데 아직까지도 미흡한 부분이 많으며 최근 규정의 국제적 조화 작업에 발 맞추어 보완되어야 할 점이 많다. 소비자들의 안전성을 보장하기 위해서는 합성수지포장재 제조시 첨가되거나 반응에 의하여 생성되는 물질들에 대하여 여러 분야의 기초 연구를 바탕으로 재질 및 용출규격이 재정비되어야 하겠다. 또한 외국의 많은 연구와 규정 보완이 있어야 할 것이다. 실온의 비지방성 식품에 대한 각 국가 권역별 이행실험 조건에 따라 simulants를 이용하여 총이행량을 측정한 결과 모든 실험구에서 10mg/dm²미만의 낮은 이행량이 측정되었으며, 각 국가 권역별로 측정된 총이행량 값은 유의적 차이가 발견되지 않았다. 지방성 식품에 대한 총이행량은 대부분 유럽연합의 허용규제치인 10mg/dm²을 초과하지 않았으나 polybutadiene-modified general prupose polystyrene(GPS-MPB)와 polyvinyl chloride(PVC) wrap은 18.9∼78.2mg/dm²의 범위로 높은 이행량을 나타내었다. 95% 에탄올은 지방성 식품의 표준 simulant인 식물유와 가장 유사한 총이행량 결과를 나타내어 지방성 식품의 대체 simulant로 가장 적합한 것으로 판단되었다. 비지방성 simulant를 이용하여 얻은 고온에서의 총이행량은 일반적으로 121℃의 2시간 조건에서 polyamides(CPA와 PA6,6)를 제외하고 3mg/dm²보다 낮았다. 지방성 simulant에서 soybean oil로의 총이행량은 다른 simulant에 비해 높게 나타났다. 실험된 필름들 중 PVC wrap의 총이행량은 다른 필름들에 비해 23.9∼54.6mg/dm²의 높은 값을 나타내었다. 식물유를 사용한 실험일 경우 3mg/dm²의 분석적 허용오차를 고려하면 PE(polyethylene)와 같이 열에 불안정한 필름들을 제외하고 soybean oil에서 얻은 총이행량은 다른 지방성 simulant에서 얻은 총이행량과 유사한 값을 나타내었다. 121℃/2시간의 엄격한 실험조건에서 얻어진 총이행량은 다른 조건들에서보다 높게 나타났다. 특정이행량은 di-(2-ethylhexyl) adipate(DEHA)의 높은 첨가량에 기인한 PVC wrap을 제외하고는 매우 낮은 수준을 나타내었다.
순수 펄프를 기준으로 재생지, 가공전 종이제, 시중에 유통중인 식품용 종이포장재에 잔류하는 중금속의 종류와 함량에 관한 분석결과 순수펄프와 산업폐지의 경우 총중금속함량과 분포경향은 큰 차이를 보이지 않았지만, 회수폐지의 경우 폐지함량이 증가함에 따라 검출된 중금속의 양이 증가함을 확인할 수 있었다. 가공전 종이제와 시중에 유통중인 식품용 종이포장재를 분석한 결과 총중금속함량과 종류는 검체의 유형에 따라 차이가 있었다. 시작품 및 유통중인 종이제에 대해 formaldehyde, chlorophenol류, 색소, 형광증백제, volatile 및 semivolatile 화합물을 분석한 결과, formaldehyde와 toluene를 제외한 다른 유해물질들은 불검출이거나 미량 검출되었다. 기능성차단막 (functional barrier layer)의 사용을 검토하기 위하여 시작품에 Wax, polyurethane(PU), low density polyethylene(LDPE), high density polyethylene(HDPE)을 coating하고 2- hexanol, isoamylacetate, toluene, dodecane, chlorobenzene을 모델물질로 선택하여 물, 4% 초산, 20% ethanol, n-heptane과 같은 food simulant로 이행되는지 40℃에서 10일과 20일간 보관한 후 그 이행량을 측정하였다. 그 결과 모델물질들은 4가지 food simulant 중 n-heptane에서 가장 큰 이행량을 나타내었으며, food simulant로의 이행량은 2-hexanol > chlorobenzene > isoamylacetate > toluene > dodecane의 순으로 많았고, 모델물질에 대한 coating 물질의 저항성은 PP > PS > PU > wax의 순이었다.
극성 포장재의 경우는 수분 함량의 변화에 민감한 전이도의 차이를 보인 반면에 비극성 포장제의 경우는 수분 함량의 차이에 따른 전이의 차이가 상대적으로 크지 않았다. 또한 포장 용제는 지방 함량이 증가함에 따라 전이되는 정도가 증가되었으며, 설탕 함량이 증가함에 따라 포장 성분의 정이도가 감소함을 보여 주었다. 포장재와 내용물의 전이도 측정 결과에서 보면, 모든 필름에서 지방산의 탄소수가 길어질수록 그리고 이중 결합의 수가 많을수록 sorption 양이 감소하였다. 또한 EVOH와 PET와 같은 고밀도 및 고결정 필름에서는 지방의 sorption 정도가 매우 줄어듬을 발견할 수 있었다.
Abstract
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The purpose of these studies was to ensure food safety and protect the consumer, and moreover to induce the appropriate production and consumption of packaged foods by controlling the levels of undesirable constituents from the packaging entering foodstuffs. The regulations for migration testing are
The purpose of these studies was to ensure food safety and protect the consumer, and moreover to induce the appropriate production and consumption of packaged foods by controlling the levels of undesirable constituents from the packaging entering foodstuffs. The regulations for migration testing are differently prescribed in USA, EU and Korea or Japan which can act as non-tax trade obstacles. Therefore, the actual overall and specific migration data from plastic food packaging materials being used for non-fatty and fatty foodstuffs, and at high temperature into various food simulants in accordance with the testing methods and conditions in each country areas were obtained and compared.
In general, regulations governing component transfer in the USA are more complicated and comprehensive than similar regulations of EU. The EU regulations are currently in an ongoing process of harmonization, however, the plastic part is nearly in completion which defines for every specific test conditions. The Korean regulations are needed to be reinforced and supplemented in some parts to harmonize with the international regulations. By these works, the harmonization process for the migration testing methods in Korea could be facilitated. The global migration values(GMVs) obtained by using non-fatty food simulants were generally so low (not more than 2 mg/dm²) except in polyamide. Furthermore, no apparent differences among the test conditions of EU, USA and Asian countries and the types of non-fatty food simulants were observed. GMVs for fatty food simulants did not exceed the limit value of 10mg/dm²in EU regulation in general. However, polybutadiene-modified general purpose polystyrene(GPPS-MPB) and polyvinyl chloride(PVC) wrap showed the higher GMVs ranging between 18.9 and 78.2mg/dm² than others irrespective of simulant types and testing methods. Contrarily, as no reduction factor is presently considered in Asian regulations, it can yield higher values than the values in EU and USA. In general, the GMVs obtained with 95% ethanol simulant for samples tested in this experiment were in good agreement with those of the soybean oil, 3mg/dm². GMVs obtained by using non-fatty simulants for high temperature use were observed to be generally below 3mg/dm² except polyamides(CPA and PA 6,6) when tested at 121℃ for 2 hrs. As for the fatty food simulants, the GMVs obtained with soybean oil were higher than other simulants. Among the films tested PVC wrap showed higher GMVs ranging between 23.9 and 54.6mg/dm² than others. Considering the analytical tolerance of 3mg/dm² in the case of oil test, the GMVs obtained with soybean oil were generally well correlated with those obtained with other fatty simulants except in the heat labile films such as PEs. The severe test condition at 121℃ for 2 hrs yielded higher GMVs compared to other conditions. The specific migration values were in general very low except in PVC wrap film which attributed to the migration of highly added DEHA contents.
The residual content and the type of metals were analyzed from pure pulp as reference sample, recycled papers, paper samples before converting process, and commercial paper based food packaging. The recycled pulp samples which were originated from office used showed a similar distribution of metals compared to that of metals in the pure pulp samples with reasonably low content. However, recycled pulp samples which were originated from newspapers and magazines showed a distinct change of pattern that was increase of metal content with the increment of recycled pulp proportion. The analysis of papers before converting process and commercial paper for food packaging showed that metal contents and types were dependant on the group of the paper products. It was also determined that the amounts of formaldehyde, chlorophenols, pigments, fluorescent whitening agents, and semi-volatile and volatile compounds from pure pulp, recycled papers, and commercial paper for food packaging. The amounts of substances present were small or not found except for formaldehyde and toluene. In order to study whether a plastic coating acts as a functional barrier, migration tests were carried out with various plastic coated paper samples. Wax, polyurethane(PU), low density polyethylene(LDPE), and high density polyethylene(HDPE) were tested for 10 and 20 days at 40℃ using 2-hexanol, isoamylacetate, toluene, dodecane, and chlorobenzene as indicator substances and distilled water, 4% acetic acid, 20% ethanol, and n-hepane as food simulants. The indicator substances could be arranged in the following order, in general, with regard to the migrating tendency to the simulants : 2-hexanol > chlorobenzene > isoamylacetate > toluene > dodecane, meanwhile the plastic coating materials could be arranged with regard to the ability to resist migration into the simulants : HDPE > LDPE > PU > wax.
목차 Contents
- 총괄연구개발과제 연구결과...8
- 1.총괄연구개발과제의 최종연구개발 목표...8
- 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...16
- 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...29
- 4.총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...37
- 5. 총괄연구개발과제의 활용계획...40
- 6. 첨부서류...41
- 제1세부연구개발과제 연구결과...90
- 1.제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...91
- 2.제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...94
- 3.제1세부과연구개발과제의 최종 연구개발 결과...99
- 4.제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...138
- 5.제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...142
- 6.제1세부연구개발과제의 활용계획...143
- 7.참고문헌...144
- 제2세부연구개발과제 연구결과...148
- 1.제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...149
- 2.제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...154
- 3.제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과...162
- 4.제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...191
- 5.제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...195
- 6.제2세부연구개발과제의 활용계획...196
- 7.참고문헌...198
- 제3세부연구개발과제 연구결과...201
- 1.제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...202
- 2.제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...204
- 3.제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 결과...211
- 4.제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...222
- 5.제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...224
- 6.제3세부연구개발과제의 활용계획...225
- 7. 참고문헌...226
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