초록 ▼

식물체 및 식물유래 추출 가공품 등으로부터 검출 가능한 메탄올을 정량적으로 측정할 수 있는 시험 법을 개발하기 위하여 헤드스페이스 샘플링에 의한 전처리 및 GC 분석법을 확립하고 증류법 및 직접 액체 주입에 의한 GC 분석법과의 차이점을 확인하였다. 이를 위하여 식물성 농축액 중 메탄올 발현의 원인물질인 펙틴을 배제한 Mimic시료를 조제하여 메탄올 불검출을 확인한 후 분석법 개발의 표준시료로 사용하였다. 식물성 농축액의 헤드스페이스 분석 시 영향을 줄 수 있는 가열 온도, 시간, GC 주입방법, 컬럼 등에 대하여 조건을 비교

식물체 및 식물유래 추출 가공품 등으로부터 검출 가능한 메탄올을 정량적으로 측정할 수 있는 시험 법을 개발하기 위하여 헤드스페이스 샘플링에 의한 전처리 및 GC 분석법을 확립하고 증류법 및 직접 액체 주입에 의한 GC 분석법과의 차이점을 확인하였다. 이를 위하여 식물성 농축액 중 메탄올 발현의 원인물질인 펙틴을 배제한 Mimic시료를 조제하여 메탄올 불검출을 확인한 후 분석법 개발의 표준시료로 사용하였다. 식물성 농축액의 헤드스페이스 분석 시 영향을 줄 수 있는 가열 온도, 시간, GC 주입방법, 컬럼 등에 대하여 조건을 비교${\cdot}$확립한 결과, 20mL 사이즈 헤드스페이스 바이알에 6mL의 시료를 취하고, $70^{\circ}C$에서 10분 가열한 후 헤드스페이스 기체 1mL를 GC에 splitless 방법 (purge delay time 1분)으로 주입 분석하는 조건을 최적으로 선정하였다. 이때 자동화된 헤드스페이스 기기의 경우 DB-624 컬럼 (60m x 0.25mmI.D., 1.4${\mu}md_f$)이 분석에 적합하였으며, 수동 헤드스페이 스법의 경우는 CP-PoraBOND 대 컬럼 (25m x 0.32mmI.D., 7${\mu}md_f$)이 적합하였다. 헤드스페이스법의 정량적 신뢰성을 확인한 결과 2-propanol 또는 2-butanol을 내부표준물질로 사용하는 경우 물 혹은 Mimic시료 매질상의 메탄올 1 - 100ppm 수준에서 $R^2$=0.99 이상의 직선성을 확인하였으며, 회수율은 10~50ppm 사이에서 물을 매질로 할 경우 81 - 93%, Mimic시료를 매질로 할 경우 90 - 114%로서 만족스러웠으며, 5ppm 수준에서는 약 70%의 회수율을 나타내어 정량을 위해서는 메탄올 약 5ppm 수준을 정량한계로 추정하였다. 분석 중 펙틴으로부터 메탄올 발생여부를 확인하기 위하여 펙틴을 물로 희석하여 헤드스페이스법 및 증류법으로 정량하여 비교한 결과 펙틴의 희석 비율에 따라 838 - 1,153 ppm 수준의 메탄올이 검출된 반면, 증류법에서는 17,203 - 32,217 ppm의 메탄올이 검출되어 작게는 15배에서 크게는 39배 가량 증류법이 헤드스페이스보다 과량의 메탄올을 생성시키는 것으로 확인되었다. 또한 증류법에 의하여 얻어진 수용액 시료는 쉽게 GC컬럼을 손상시켜 GC 분석에 적합하지 않은 것으로 판명되었다. 시중에서 구매한 인삼 및 기타 식물성 농축액 14 종에 포함된 메탄올함량을 분석한 결과, 5 - 1,005ppm의 메탄올이 검출되었으며, 감자류, 과실류, 채소류 및 인삼 시료 30종에 포함된 메탄올을 정량한 결과에서는 6~637ppm의 메탄올이 검출되었다. 시료 중에는 내부표준물질로 사용한 2-propanol과 2-butanol이 검출된 경우가 있어 정량은 자동 헤드스페이스법에 의한 외부표준법으로 실시하였다. 본 연구에서 조사한 식물체 및 공산품의 섭취를 통한 평균노출량과 평균섭취량으로 계산한 노출수준은 0.2mg/kg bw day로 EPA의 메탄올 RfD의 40% 수준으로 안전한 수준이었다. 때문에 소비자들의 현재 식이를 통한 평균적 메탄올 노출은 건강에 위해가 없는 것으로 평가된다.

Abstract ▼

The analysis method was developed for the quantitation of methanol amount in plant originated natural and processed products. Static headspace method (HS) coupled to gas chromatography (GC) was the best for the analysis of methanol. The mimic sample was made without pectin to evaluate the matrix eff

The analysis method was developed for the quantitation of methanol amount in plant originated natural and processed products. Static headspace method (HS) coupled to gas chromatography (GC) was the best for the analysis of methanol. The mimic sample was made without pectin to evaluate the matrix effect during the method development because the pectin is a major source of methanol by fermentation etc. Heating temperature, time, GC conditions with column was optimized for methanol analysis by HS & GC. A 6mL of sample in 20mL size HS vial was stabilized at $70^{\circ}C$ for 10min, followed by GC analysis with splitless injection mode (1 min of purge delay time). DB-624 (60m x 0.25mmI.D., 1.4${\mu}md_f$) and CP-PoraBOND U (25m x 0.32mmI.D., 7${\mu}md_f$) columns were adequate for the automatic and manual HS, respectively. The standard curve linearity from 1 to 100ppm was over $R^2$=0.99 that is quite satisfacto99 (with internal standard 2-propanol or 2-butanol). The recovery results was 81 - 93% and 90 - 114% by the standard curve based on water matrix and Mimic sample matrix, respectively. However the recovery at 5ppm level was about 70%, therefore the limit of quantitation (LOQ) might be 5ppm of methanol. For the comparison of methanol analysis methods, the distillation method was applied to the pectin sample. The quantified methanol amount in pectin by distillation method was about 15 ~ 40 times higher than the methanol level detected by HS method. Moreover the aqueous aliquot sample from distillation method was very problematic to GC capillary column (The column was degraded within few days). Total 30 natural and 14 processed plant originated products were purchased in the market and analyzed for methanol. From 5 to 1,005ppm of methanol was detected from the processed plant products and 6 - 637ppm of methanol was found in natural plant materials. 2-Propanol or 2-butanol (that are used as I.S.) was/were detected in some samples, therefore external standard method was applied for the quantification. The methanol exposure level based on the average methanol amount detected in this study was 0.2mg/kg bw day that is about 40% of methanol RfD (EPA). Therefore the present dietary methanol exposure to Korean people might be safe enough.

목차 Contents

• 표지...1
• 용역연구개발과제 최종보고서...2
• 제출문...3
• 목차...4
• I. 총괄연구개발과제 요약문...6
• 1. 국문요약문...6
• 2. 영문요약문...8
• II. 총괄연구개발과제 연구결과...10
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성...10
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법...30
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰...67
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과...78
• 제5장 총괄주요연구 변경사항...80
• 제6장 총괄참고문헌...81
• 제7장 총괄첨부서류...83