초록 ▼

본 연구는 식품에 조사처리 가능한 선종에 전자선이 확대됨에 따라 국내 허용식품을 대상으로 전자선 조사 처리에 의한 시험법 적용 가능성 여부를 확인하기 위해 50종을 선정하여 물리적 확인시험법인 광자극 발광법(photostimulated luminescence: PSL), 열발광법(thermoluminescence: TL) 및 전자스핀공명법(Electron Spin Resonance Spectroscopy: ESR)을 활용하여 시험법 적용 가능한지에 대한 타당성 확보 및 전자선에 대한 국내 식품조사처리 허용품목에 대한 과학적인 확인시

본 연구는 식품에 조사처리 가능한 선종에 전자선이 확대됨에 따라 국내 허용식품을 대상으로 전자선 조사 처리에 의한 시험법 적용 가능성 여부를 확인하기 위해 50종을 선정하여 물리적 확인시험법인 광자극 발광법(photostimulated luminescence: PSL), 열발광법(thermoluminescence: TL) 및 전자스핀공명법(Electron Spin Resonance Spectroscopy: ESR)을 활용하여 시험법 적용 가능한지에 대한 타당성 확보 및 전자선에 대한 국내 식품조사처리 허용품목에 대한 과학적인 확인시험법 적용 근거를 마련하고 하였다.
전자선 조사식품에 대한 PSL 시험법 적용 연구 결과, 대부분의 시료에서 적용 가능성이 높은 것으로 확인되었으나 감자, 표고버섯, 율무, 새우분말 등 10종은 적용 가능성이 낮은 것으로 판단하였고, 밤, 쌀, 녹두, 소갈비양념, 레몬홍차, 건조망고는 시험법 적용이 불가한 것으로 판단하였다. 전자선 조사식품에 대한 TL 시험법 적용 연구 결과, 대부분의 시료에서 적용 가능성이 높은 것으로 확인되었으며, 양파, 마늘, 표고버섯, 쌀, 소갈비양념, 레몬홍차, 건조망고 및 영아용 이유식은 적용 가능성이 낮았고, 특히 레몬홍차와 건조망고는 시험법 적용이 불가한 것으로 판단하였다. 전자선 및 감마선 조사식품에 대한 PSL 적용 연구 결과에 따르면, 전체적으로 전자선이 감마선 보다 품목별 검지 감도(민감도)가 높음을 확인하였다. 전자선 및 감마선 조사식품에 대한 TL 적용 연구 결과에 따르면, 두 선종에 대한 TL적용 여부는 유사하게 확인되었으나 일부 시료에서는 적용 여부가 상이한 것으로 확인하였다.
ESR 시험법에 대한 전자선 및 감마선 조사식품 적용 연구 결과, 대부분의 대상식품에서 비조사 시료와 조사 시료에서 non-specific signal과 single line의 signal로 signal intensity 증가만이 확인되어 방사선 조사 확인 시험법으로 적용 가능성이 낮다고 판단되었다. 건조청경채, 카레분말, 라면스프, 레몬홍차, 생강차 및 영아용 이유식에서 결정형 당 유래의 multi-component ESR signal이 확인되었고, 고춧가루 에서는 cellulose 유래의 특이적인 ESR signal이 관찰되었으며, 새우분말에서는 하이드록시아파타이트 (뼈 함유) 유래의 특이적인 ESR signal을 확인하였다. 이는 전자선 및 감마선 조사 처리 식품에서 모두 동일하게 확인하였다.
본 연구 결과를 통해 전자선 조사식품에 대한 시험법 적용 여부에 대한 타당성 및 과학적인 적용 근거를 마련하였다. 다양한 품목에 대한 적용 가능 및 불가능한 식품에 대한 DB구축이 형성되었고, 전자선 조사식품에 대한 다중분석체계의 기틀을 마련하였으며, 전자선 및 감마선 조사식품의 검지 특성도 파악할수 있었다. 향후에는 전자선 조사에 따른 국내 허용품목 뿐만 아니라, 다수입 식품 및 건강상에 문제를 야기 시키는 비허용 품목에 대한 물리·화학적 확인시험법에 대한 적용 특성에 관한 추가 연구 및 전자선조사식품에 대한 상용화·검증을 위한 지속적이고, 체계적인 DB 구축이 필요하다고 생각하였다

Abstract ▼

This study was conducted to investigate whether the PSL (photostimulated luminescence), TL (Thermoluminescence), and ESR (Electron Spin Resonance Spectroscopy) method can be used to identify irradiated foods which are allowed to be irradiated in Korea. The analysed samples were 50 items including po

This study was conducted to investigate whether the PSL (photostimulated luminescence), TL (Thermoluminescence), and ESR (Electron Spin Resonance Spectroscopy) method can be used to identify irradiated foods which are allowed to be irradiated in Korea. The analysed samples were 50 items including potato, onion, garlic, chestnut, corn, adlay, millet, kidney soybean, black soybean, soybean, red bean, mung bean, shrimp powder, anchovy powder, dried green pumpkin, dried cabbage, turmeric powder, basil, pasley, green tea, dried mango, and baby foods etc. To compare between non-irradiated and irradiated food, all samples were irradiated with electron beam source.
In PSL study, the photon counts of all of unirradiated sample showed negative (lower than 700). The photon counts irradiated (0.1∼10 kGy) onion, garlic, dried shiitake, wheat, corn, millet, kidney soybean, black soybean, soybean, red bean, pea, cornstarch, anchovy powder, carrot, dried pumpkin, dried cabbage, dried bok choy, pill made with kelp, turmeric powder, dried onion, red pepper powder, basil, pasley, black pepper, curry powder, Ramen soup, Cassia seed tea, green tea, corn tea, Omijacha tea, ginger tea, pine needles tea, mulberry powder tea and dried raisin showed positive (higher than 5,000) and the other samples were negative or intermediate (> 700 and <5,000). In TL analysis most of items, except chestnut, rice, mung bean, beef rib seasoning, lemon black tea, dried mango etc. can be applicable to detect irradiated food because of showing TL ratio above 0.1. Also the glow curve by TL method were estimated in the range of 150-250℃ in irradiated samples. In ESR measurements, the intensity of ESR signal (single-line) increased as the dose of irradiation. The multi-component signals induced crystalline sugar, cellulose radical, and hydroxyapatite radical were detected in dried bok choy, churry powder, Ramen soup, lemon black tea, ginger tea, baby foods, red pepper powder, and shrimp powder. According to the results, PSL, TL and ESR methods were successfully applied to detect the irradiated foods because TL method is not able to detect the irradiated foods rarely composed of minerals. ESR is also a difficult method to detect the changes of ESR signal patterns of food. It is concluded that TL analysis or ESR assay is suitable for detection of irradiated samples and a combined method is recommendable for enhancing the reliability of detection results.

목차 Contents

• 자체연구개발과제 최종보고서 ... 1
• 표지 ... 2
• 국문 요약문 ... 4
• Summary ... 5
• 목차 ... 6
• Ⅰ. 연구개발과제 연구결과 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제1절 연구개발과제의 목표 ... 8
• 제2절 연구개발과제의 필요성 ... 8
• 제2장 총괄연구개발과제의 국내 • 외 연구개발 현황 ... 10
• 제1절 국외 연구개발 현황 ... 10
• 1. 국외 연구개발 현황 ... 10
• 2. 국외 방사선 조사식품의 관련 규정 ... 11
• 제2절 국내 연구개발 현황 ... 19
• 1. 국내 연구개발 현황 ... 19
• 2. 국내 방사선 조사식품의 관련 규정 ... 20
• 제3장 연구개발과제의 연구수행 내용 및 결과 ... 30
• 제1절 서 론 ... 30
• 제2절 재료 및 방법 ... 35
• 1. 대상 검체 선정 ... 35
• 2. (재)조사 ... 39
• 3. 분석방법 ... 39
• 가. 광자극발광법에 의한 확인시험 ... 39
• 나. 열발광법에 의한 확인시험 ... 41
• 다. 전자스핀공명법에 의한 확인시험 ... 43
• 제3절 연구결과 ... 46
• 1. 전자선 조사식품 적용 연구 ... 46
• 1) 전자선 조사식품에 대한 PSL 시험법 적용 연구 ... 46
• 2) 전자선 조사식품에 대한 TL 시험법 적용 연구 ... 51
• 2. 감마선 조사식품 적용 연구 ... 79
• 1) 감마선 조사식품에 대한 PSL 시험법 적용 연구 ... 79
• 2) 감마선 조사식품에 대한 TL 시험법 적용 연구 ... 84
• 3. 전자선 및 감마선 조사식품에 적용 연구 결과 비교 • 분석 ... 112
• 1) PSL 측정 결과 비교 • 분석 ... 112
• 2) TL 측정 결과 비교 • 분석 ... 115
• 4. ESR 시험법에 대한 전자선 및 감마선 조사식품 적용 연구 ... 144
• 5. 시험법별 연구결과 요약 ... 156
• 제4장 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 160
• 제5장 연구개발과제의 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 163
• 1. 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 163
• 제6장 연구개발과제의 연구개발결과 활용계획 ... 164
• 제1절 활용성과 ... 164
• 제2절 활용계획 ... 165
• 제7장 참고문헌 ... 166
• 제8장 첨부서류 ... 173