초록 ▼

본 연구는 폴리우레탄 재질의 기구 및 용기ㆍ포장에 잔류하여 식품으로 이행될 우려가 있는 원료물질인 이소시아네이트에 대한 식품유사용매 중 분석법을 확립하였다. 이소시아네이트는 폴리우레탄 제조시 주로 사용되는 hexamethylene diisocyanate(HDI), 2,4-toluene diisocyanate(2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanate(2,6-TDI) 및 diphenylmethane-4,4'-diisocyanate(MDI) 4종을 분석대상으로하였다. 분석대상 이소시아네이트 각각에 대하여 현재 유도체

본 연구는 폴리우레탄 재질의 기구 및 용기ㆍ포장에 잔류하여 식품으로 이행될 우려가 있는 원료물질인 이소시아네이트에 대한 식품유사용매 중 분석법을 확립하였다. 이소시아네이트는 폴리우레탄 제조시 주로 사용되는 hexamethylene diisocyanate(HDI), 2,4-toluene diisocyanate(2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanate(2,6-TDI) 및 diphenylmethane-4,4'-diisocyanate(MDI) 4종을 분석대상으로하였다. 분석대상 이소시아네이트 각각에 대하여 현재 유도체화 UV spectrophotometry로 규정되어 있는 현행 식품공전 제7.기구 및 용기ㆍ포장의 기준ㆍ규격 중 이소시아네이트 분석법을 검토하여, 보다 선택적인 분석방법인 chromatography 도입을 위하여 동시분석 조건을 검토하였다. Gas chromatography(GC)-mass spectrometry(MS) 직접 분석법, 유도체화 GC-MS 분석법, 유도체화 high performance liquid chromatography(HPLC) 및 가수분해 LC-MS/MS법 등 다양한 분석법을 비교하였다. 유도체화 GC-MS법, 유도체화 HPLC법 등은 이소시아네이트의 반응성 및 생성된 유도체의 분리도 등에 문제가 있어 4종 이소시아네이트의 동시분석에는 적절하지 않았다. 이소시아네이트는 물과 반응하여 쉽게 아민류로 전환되므로 수성 식품유사용매를 침출용액으로 할 경우 LC-MS/MS를 이용하여 아민류로서 분석하는 방법이 가장 적절하고, n-헵탄을 침출용액으로 할 경우 GC-MS를 이용하여 직접 분석하는 방법이 가장 적절함을 확인할 수 있었다. 각각의 분석법에 대한 검출한계, 직선성, 회수율 등 분석법을 검증하여 최적의 분석조건을 확립하였다. 국내 유통 기구 및 용기ㆍ포장 중 폴리우레탄 재질이 의심되는 23 품목을 구입하여 infra-red spectrophotometer를 이용하여 재질을 확인하였으며, 식품과 직접 접촉되는 면이 폴리우레탄으로 확인된 18 품목을 이행량 실태조사 대상 검체로 하였다. 확립된 분석법을 이용하여 현행 식품공전 제7.기구 및 용기ㆍ포장의 기준ㆍ규격에서 규정하고 있는 식품유사용매인 물, 4%초산, 20%에탄올 및 n-헵탄을 이용하여 용출한 후 이소시아네이트의 이행량을 조사하였으며, 분석대상 검체는 모든 식품유사용매에서 이소시아네이트는 검출되지 않았다.
본 연구에서 확립된 분석법 및 식품유사용매로의 이행량 실태조사 자료는 폴리우레탄 재질 중 이소시아네이트 시험법 개선을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract ▼

In this study, an analytical method to determine isocyanates, which might migrate from polyurethane food contact materials into food, in food simulants was developed. Four isocyanates, hexamethylene diisocyanates(HDI), 2,4-toluene diisocyanates(2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanates(2,6-TDI) and diphen

In this study, an analytical method to determine isocyanates, which might migrate from polyurethane food contact materials into food, in food simulants was developed. Four isocyanates, hexamethylene diisocyanates(HDI), 2,4-toluene diisocyanates(2,4-TDI), 2,6-toluene diisocyanates(2,6-TDI) and diphenylmethane-4,4'-diisocyanate(MDI) mainly used in manufacturing PU, were selected as target compounds. Firstly, the current derivatization-UV spectrophotometry established on Standards and Specifications of Utensils, Containers and Packages in Korea Food Code was reviewed and some drawbacks of the method was figured out. Secondly, various chromatography were attempted as alternative official method. Direct gas chromatography(GC)-mass spectrometry(MS), derivatization-GC-MS, derivatization high performance liquid chromatography(HPLC) and hydrolysis-LC-tandem mass spectrometry(MS/MS) were compared. Because of the variation of derivatization reactivity and lack of chromatographic performance, derivatization-GC/MS and derivatization-HPLC were not found to be suitable for determination four isocyanates simultaneously in food simulants. It was reported isocyanates to be readily converted into the corresponding amines by hydrolyzed in aqueous medium. In this study, two method were developed for the determination of four isocyanates in aqueous food simulants by using LC-MS/MS as corresponding amines, and in n-heptane by using GC-MS as isocyanates themselves. Developed methods were verified with sensitivity, linearity and recovery.
Isocyanates were not detected in migration test solutions for all the 18 samples, which food contact surfaces were identified as PU.

목차 Contents

• 자체연구개발과제 최종보고서...1
• 표지...2
• 요약문...3
• Summary...4
• 약어...5
• 목차...6
• 제1장 연구개발과제의 개요...8
• 제1절 연구개발과제의 목표...8
• 제2절 연구개발과제의 필요성...8
• 제3절 연구개발 범위...9
• 제2장 연구개발과제의 국내ㆍ외 연구개발 현황...10
• 제1절 물리화학적 특성 및 용도...10
• 1. 물리화학적 특성...10
• 2. 용도 ; 폴리우레탄 제조방법...12
• 제2절 노출, 대사 및 독성...13
• 1. 노출...13
• 2. 대사...13
• 3. 독성...13
• 제3절 기구 및 용기ㆍ포장 관련 국내외 관리현황...14
• 제4절 분석방법...15
• 1. Spectrophotometry...15
• 2. GC...15
• 3. HPLC...16
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과...18
• 제1절 연구재료 및 장비...18
• 1. 표준품...18
• 2. 시약...19
• 3. 분석장비...19
• 4. 분석대상 시료...20
• 제2절 연구방법...21
• 1. 재질확인...21
• 2. 현행 식품공전 분석법 검토 : UV Spectrophotometry...21
• 3. 다양한 분석법 검토 : Chromatography...22
• 4. 분석법 확립 및 검증...28
• 5. 시험용액의 조제...28
• 제3절 연구결과...29
• 1. 분석대상 시료의 재질확인...29
• 2. 현행 식품공전 분석법 검토 결과 : UV Spectrophotometry...31
• 3. 다양한 분석법 검토결과 : Chromatography...34
• 4. 분석법 확립 및 검증...45
• 5. 식품유사용매별 이행량 실태조사...50
• 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...52
• 제1절 연구결과 고찰...52
• 제2절 연구결과 결론...53
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...55
• 제1절 연구개발과제의 목표달성도...55
• 제2절 관련분야에의 기여도...56
• 제6장 연구개발과제 연구개발 결과 활용계획...57
• 제1절 활용성과...57
• 제2절 활용계획...58
• 제7장 참고문헌...59
• 제8장 첨부서류...63
• □ 학술발표 4건 세부 자료...63
• □ 용기포장 국제심포지엄 행사 내용...65