초록 ▼

산화방지제는 식품용 기구 및 용기 포장 중 폴리올레핀계(폴리에틸렌 및 폴리프로필렌) 합성수지 제조 시 산화에 의한 분해 및 변색을 방지하기 위하여 사용하는 첨가제이다. 이러한 첨가제들은 식품용 기구 및 용기 포장으로부터 식품으로 이행될 가능성이 있기 때문에 소비자들이 건강상 위해 요인으로 생각할 수 있다. 따라서, 국제기준과의 조화 및 사전 예방적 차원에서 식품용 기구 및 용기포장으로부터 식품으로 이행되는 산화방지제에 대한 분석법을 확립할 필요가 있다.

본 연구에서는 식품용 기구 및 용기 포장에서 식품유사용매로 이행되는

산화방지제는 식품용 기구 및 용기 포장 중 폴리올레핀계(폴리에틸렌 및 폴리프로필렌) 합성수지 제조 시 산화에 의한 분해 및 변색을 방지하기 위하여 사용하는 첨가제이다. 이러한 첨가제들은 식품용 기구 및 용기 포장으로부터 식품으로 이행될 가능성이 있기 때문에 소비자들이 건강상 위해 요인으로 생각할 수 있다. 따라서, 국제기준과의 조화 및 사전 예방적 차원에서 식품용 기구 및 용기포장으로부터 식품으로 이행되는 산화방지제에 대한 분석법을 확립할 필요가 있다.

본 연구에서는 식품용 기구 및 용기 포장에서 식품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제(BHA, BHT, Cyanox 2246, Cyanox 425, Cyanox 1790, Irganox 3114, Irganox 1010, Irganox 1330, Irgafos 168 and Irganox 1076)의 분석법을 확립하였다. 식품유사용매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 Oasis HLB 카트리지로 고체상 추출(SPE, Solid Phase Extraction)을 하였고, n-헵탄의 경우 isopropanol(IPA)로 희석하여 HPLC-DAD(276 nm)로 산화방지제의 이행량을 분석하였다.

분석법을 검증하기 위해 검량선 작성을 위한 10종의 산화방지제 농도 1∼50 mg/kg 범위에서 상관계수(R²)는 0.99 이상으로 우수한 직선성을 보여주었다. 10종 산화방지제의 검출한계는 0.11∼0.41 mg/kg, 정량한계는 0.34∼1.24 mg/kg를 나타내었고, 2, 20, 50 mg/kg 수준으로 산화방지제를 첨가한 4가지 식품유사용매에서의 회수율은 71.3∼109.4% 범위로 만족할 만한 수준이었다.

확립된 분석법으로 위생백, 지퍼백, 우유팩, 주스팩, 가공식품용 포장지, 밀폐용기, 일회용기 등 국내 유통 폴리에틸렌(78건) 및 폴리프로필렌(122건) 재질의 식품용 기구 및 용기 포장 200건으로부터 식품유사용매로 이행되는 10종의 산화방지제 이행량을 조사하였다.

그 결과, 총 78건의 폴리에틸렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 5건에서 Irganox 1010이 ND∼1.444 mg/kg 검출되었고, 총 122건의 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 41건에서 Irganox 1010이 ND∼3.106 mg/kg, 28건에서 Irganox 1076이 ND∼4.752 mg/kg, 34건에서 Irgafos 168이 ND∼3.635 mg/kg 검출되어 총 3종의 산화방지제가 검출되었다.

추가로, 본 연구에서 검출된 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168에 대해 일일추정섭취량(EDI)을 계산하고 일일섭취한계량(TDI)과 비교하여 위해도를 평가하였다. 각각의 일일추정섭취량은 폴리에틸렌 재질에서 Irganox 1010이 2.0×10^-4 mg/kg bw/day, 폴리프로필렌 재질에서 Irganox 1010이 2.2×10^-4 mg/kg bw/day, Irganox 1076이 1.8×10^-4 mg/kg bw/day, Irgafos 168이 2.0×10^-4 mg/kg bw/day이었다. Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168 각 산화방지제의 일일추정섭취량을 EU SCF(Scientific Committee on Food)에서 제시한 TDI 값인 3, 0.1, 1 mg/kg bw/day과 비교하였을 때, 위해도는 폴리에틸렌 재질 중 Irganox 1010은 0.0067%, 폴리프로필렌 재질 중 Irganox 1010, Irganox 1076, Irgafos 168은 0.0073%, 0.1800%, 0.0200%로 낮은 수준임을 확인하였다.

본 연구에서 확립된 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장 중 산화방지제 분석법은 기구 및 용기 포장의 안전관리를 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

Abstract ▼

Antioxidants are used in the manufacturing of commercial food packages made of plastic such as polyolefin for the purpose to delay the oxidation reaction of the polymer due to the limited stability of polyolefins to high temperatures and ultraviolet(UV) light. Additives in plastics are capable of mi

Antioxidants are used in the manufacturing of commercial food packages made of plastic such as polyolefin for the purpose to delay the oxidation reaction of the polymer due to the limited stability of polyolefins to high temperatures and ultraviolet(UV) light. Additives in plastics are capable of migrating from the packaging materials into the foods, thereby presenting a potential health risk to the consumer. Therefore, it is necessary to determine migration level of antioxidants from food packaging materials to foodstuffs in order to harmonize with international standards and proactive management.
In this study, we have developed method for the analysis of 10 antioxidants((BHA, BHT,Cyanox 2246, Cyanox 425, Cyanox 1790, Irganox 3114, Irganox 1010, Irganox 1330, Irgafos 168 and Irganox 1076) migrated from the food packaging materials to food simulants. Specific migration levels of antioxidants were determined by reversed-phase HPLC-DAD(276 nm) after solid-phase extraction(SPE) with a Oasis HLB cartridge for aqueous, acidic, alcoholic food simulants and dilution with isopropanol(IPA) for fatty food simulant. The analytical method was achieved good linearity presenting regression coefficients(R²)≥0.99. The limit of detection and the limit of quantification were 0.11～0.41 mg/kg and 0.34～1.24 mg/kg. The recoveries of 10 antioxidants from 4 food simulants spiked at levels of 2, 20 and 50 mg/kg ranged from 71.3%～109.4%.
The developed method has been applied to specific migration tests in various commercial polyethylene and polypropylene food packaging materials. The optimized method would be applied to the analysis of 10 antioxidants migrated into food simulants from 200 polyethylene and polypropylene food packaging materials such as disposable bag, milk and juice carton, food packaging film, storage container, etc.
As a result, Irganox 1010 in 5 polyethylene samples among total 78 samples were detected in the range of ND～1.444 mg/kg. Irganox 1010 in 41 polypropylene samples, Irganox 1076 in 28 polypropylene samples and Irgafos 168 in 34 polypropylene samples among total 122 samples were detected in the range of ND∼3.106 mg/kg, ND∼4.752 mg/kg and ND∼3.635 mg/kg.
In addition, estimated daily intakes of Irganox 1010, Irganox 1076 and Irgafos 168 were obtained by applying the results from monitoring. These safety were assessed through comparison with the TDI et al. As a result of safety evaluation, estimated daily intakes are 2.0×10^-4 mg/kg bw/day(Irganox 1010 in PE), 2.2×10^-4 mg/kg bw/day(Irganox 1010 in PP), 1.8×10^-4 mg/kg bw/day(Irganox 1076 in PP) and 2.0×10^-4 mg/kg bw/day(Irgafos 168 in PP) respectively. In comparison with TDI of Irganox 1010, Irganox 1076 and Irgafos 168 suggested in EU SCF(Scientific Committee on Food), the ratio is 0.0067%(Irganox 1010 in PE), 0.0073%(Irganox 1010 in PP), 0.1800%(Irganox 1076 in PP) and 0.0200%(Irgafos 168 in PP).
The developed method in this study would be used as the basic information for food packaging articles safety management.