초록 ▼

본 연구에서는 식품의 수입량 증가 및 조사처리 기술의 국제적 이용량 증가에 따라 수입량과 섭취량이 많은 다빈도·다소비 식품에 대한 식품 특성을 고려하여 물리적 확인시험법인 광자극발광법(photostimulated luminescence; PSL), 열발광법(thermoluminescence; TL), 전자스핀공명법(electron spin resonance; ESR)과 화학적 확인시험법인 기체크로마토그래프/질량분석법(gas chromatography/mass spectrometry; GC/MS)의 적용 가능성을 확인하고 분석법 적용

본 연구에서는 식품의 수입량 증가 및 조사처리 기술의 국제적 이용량 증가에 따라 수입량과 섭취량이 많은 다빈도·다소비 식품에 대한 식품 특성을 고려하여 물리적 확인시험법인 광자극발광법(photostimulated luminescence; PSL), 열발광법(thermoluminescence; TL), 전자스핀공명법(electron spin resonance; ESR)과 화학적 확인시험법인 기체크로마토그래프/질량분석법(gas chromatography/mass spectrometry; GC/MS)의 적용 가능성을 확인하고 분석법 적용 근거를 마련하고자 하였다.
품목 선정에는 건강기능식품 생산실적 등을 고려하여 건강기능식품원료 15종을 선정하였으며, 국내 다소비·다빈도 식품 통계량을 고려하여 축·수산품 15종을 선정하였고 감마선, 전자선 조사처리에 따른 확인시험법 적용 가능성을 확인하였다. PSL 분석법 적용 결과 백수오 분말을 제외한 모든 비조사처리 시료는 음성검체(negative)로 확인되었고 감마선, 전자선 조사처리된 클로렐라분말, 헛개나무, 영지버섯(건조) 등 15품목은 음성검체로 확인되어 조사여부 확인이 불가능하였다. 감마선, 전자선 조사처리된 알로에분말, 홍삼분말, 계피 등 7품목은 양성검체(positive)로 확인었으며, 그 중 비조사시료에서 중성검체로 판정된 백수오분말을 제외한 6품목은 PSL 분석법 적용이 가능한 것으로 확인되었다. 그 외 감마선, 전자선 조사처리된 목이버섯(건조), 보리, 게각 등 8품목은 중성검체로 확인되어 정확한 판정을 위한 추가 분석법 적용이 필요하였다. TL 분석법은 현행 식품공전 시험법과 축산물의 가공기준 및 성분규격을 참고하여 22품목에 대하여 적용하였으며, 대부분의 비조사 시료는 300℃ 이상에서 자연방사선에 의한 peak가 확인되었고, 감마선, 전자선 조사처리된 시료에서는 150-250℃의 온도범위에서 최고 peak가 확인되었다. 특히 과메기와 고등어의 경우 밀도분리법을 이용한 열발광법 적용 시 비조사처리구에서 위양성의 결과가 나타났으나, 산가수분해법을 이용할 경우 이러한 문제점이 개선됨을 확인할 수 있었다. ESR 적용결과 모든 시료에서 center signal이 확인되었고, 감마선, 전자선 조사처리된 계피, 백수오분말, 헛개나무, 당귀(건조), 매실(신선)에서 cellulose 유래의 signal이 추가적으로 발견되었다. 또한 감마선, 전자선 조사처리된 굴(냉동)에서 sugar 유래의 signal이, 고등어(냉동), 과메기, 소고기, 돼지고기, 닭고기, 오리고기에 포함되어 있는 뼈를 측정한 결과 bone 유래의 signal이 추가적으로 발견되어 ESR 분석법 적용이 가능한 것으로 확인되었다. GC/MS 분석법 역시 현행 식품공전 시험법과 축산물의 가공기준 및 성분규격의 적용 대상에 따라 12품목에 대하여 적용하였다. 육포와 난황분말의 GC/MS 적용 결과 식육과 난분의 마커라 고시된 8-heptadecene과 1,7-hexadecadiene이 조사처리구에서 발견되었으며, 그 외 각 식품에 함유된 지방산의 구성(palmitic acid, stearic acid, oleic acid)에 따라 조사처리로 생성되는 hydrocarbon류(pentadecane, 1-tetradecene, heptadecane, 1-hexadecene, 8-heptadecene, 1,7-hexadecadiene)를 확인할 수 있어 이들의 검지마커로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
본 연구 결과를 통하여 감마선과 전자선 조사처리에 따른 건강기능식품원료 및 축·수산품의 각 식품 특성에 맞는 확인시험법 적용 가능성과 근거를 마련하였다. 이를 통하여 소비량이 많은 다빈도·다소비 식품과 수입량이 증가하는 품목에 대하여 교역 및 유통관리를 위한 기틀을 마련할 수 있었으며, 다양한 식품의 매트릭스와 가공 특성을 고려한 물리·화학·생물학적 확인시험법 적용에 대한 지속적인 연구가 이루어져야할 것이라 판단되었다.

Abstract ▼

This study investigated the application of PSL, TL, ESR, GC/MS methods for irradiated food that is consumed frequently and commonly in Korea in accordance with increasing quantity of imported food and use of irradiation techniques all over the world. Thirty items (fifteen items were materials of hea

This study investigated the application of PSL, TL, ESR, GC/MS methods for irradiated food that is consumed frequently and commonly in Korea in accordance with increasing quantity of imported food and use of irradiation techniques all over the world. Thirty items (fifteen items were materials of health functional food and fifteen items were fishery and animal products) were irradiated by gamma ray and electron beam. The four methods were applied to each item based on their food matrices.
In PSL study, the photoncount values for almost non-irradiated items were less than 700 photoncounts (PCs), indicating non-irradiation treatment. But fifteen items, including chlorella powder, dried ganoderma lucidum, Hovenia delcis etc., irradiated by gamma ray and electron beam were also less than 700 PCs, indicating that they can not be applicable to the PSL method. Seven items, including aloe extract powder, ginseng powder, cinnamon etc., were irradiated by gamma ray and electron beam, resulting in more than 5,000 PCs. It indicates that they can be applicable to PSL method. Eight items, including dried ear mushroom, crab shell, barley etc., indicated intermediate(>700 and <5,000 PCs) values. Silicate minerals separated from non-irradiated samples were characterized by TL1 glow curves situated more than 300℃ with low intensity, while irradiated samples showed glow curves in the range of 150-250℃ with high intensity enough to be discriminated from the non-irradiated samples. In case of non-irradiated kwamegi and mackerel, false positive was observed in TL analysis. But they could be proved by silicate mineral separation with acid hydrolysis. Furthermore, normalization by re-irradiation enhanced the reliability of detection results of TL analysis. The identification characteristics of irradiated health functional food materials, fishery and animal products were investigated by ESR spectroscopy. Cellulose-induced signals were detected by gamma ray and electron beam that irradiated cinnamon, cynanchum wilfordii powder, Hovenia delcis, dried angelica gigas, plum. Bone-induced signals were detected in gamma ray and electron beam that irradiated mackerel, kwamegi , beef, pork, chicken, duck meat. Irradiation-induced hydrocarbons were extracted from 12 items and identified with GC/MS method. Different hydrocarbons (pentadecane, 1-tetradecene, heptadecane, 1-hexadecene, 8-heptadecene, 1,7-hexadecadiene) were detected according to their original fatty acid composition (palmitic acid, stearic acid, oleic acid) in irradiated samples, while some compounds were not detected in non-irradiated samples.
According to the results, each detection method could be applied to the samples as considering their food matrices. More studies on detection methods are needed to be carried out according to their physical, chemical, biological changes in various food components.