Abstract
Oxidized polyethylene wax (OPEW) is, one of the food additives, used as a coating agent in citrus fruits and nuts. OPEW is authorized to quantum satis in EU, USA, and is acceptable less than 250 mg/kg in Australia and New Zealand. But OPEW is unauthorized as a food additive in Korea. This study was to establish the analytical method of OPEW and demonstrate the effective application of various food samples. We first conducted to compare the various analytical method including acid value (AV), high temperature gel permeation chromatography (HT-GPC), matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF/MS), gas chromatography flame ionization detector (GC-FID) and fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). This result indicated that FT-IR spectrum of OPEW treated food sample displayed absorption bands for carbonyl group (C=O, $1714cm^{-1}$), ester group (C-O, $1463cm^{-1}$), aliphatic group (C-H, $2916cm^{-1}$). Furthermore, IR spectrum of OPEW treated food sample showed similar tendency with IR spectrum of OPEW standard. Therefore, it is confirmed that analytical method using FT-IR can be detected on analysis of OPEW in food. As a result of monitoring of 111 samples using established analytical method, OPEW was not detected in the food samples.
본 연구는 국내 미지정 피막제인 산화형 폴리에틸렌 왁스를 분석하기 위해 다양한 분석방법을 비교, 검토하였으며, 확립된 최적 분석법을 이용하여 시중 유통되는 과일 및 견과류에서 산화형 폴리에틸렌 왁스의 사용여부를 모니터링 하였다. 최적 분석법을 확립하기 위하여 산가, HT-GPC, MALDI-TOF/MS, GC-FID, FT-IR 등을 비교하였다. 산가측정 결과 산화형 폴리에틸렌 왁스를 첨가한 시료와 첨가하지 않은 시료 모두 산가가 1.12 mg KOH/g로 산가의 변화가 나타나지 않아 산가를 이용한 식품 중 산화형 폴리에틸렌 왁스의 분석은 어려울 것으로 판단되었으며, HT-GPC분석은 표준물질의 분산도 값이 약 3.4로 확인되었으며, GPC를 이용한 분석은 실험실간 낮은 재현성과 컬럼 등 분석조건에 따른 결과 값이 달라질 수 있기 때문에 분자량의 분산도만으로 식품 중 산화형 폴리에틸렌 왁스의 분석은 어려울 것으로 판단되었다. MALDI-TOF/MS 분석은 700~2,000 m/z에 peak가 관찰되었지만, 산화형 폴리에틸렌 왁스 성적서에 적혀있는 분자량 범위인 2,700~2,800 m/z와 큰 차이를 보여, MALDI-TOF/MS를 이용한 분석 역시 어려울 것으로 판단되었다. GC-FID를 이용한 지방산 분석결과 산화형 폴리에틸렌 왁스 표준물질에서 과일 및 견과류에서 흔히 볼 수 없는 지방산인 C11:0, C15:1 지방산이 검출되었지만, 제외국 허용기준으로 첨가하여 분석하였을 때 관찰되지 않고, 고농도를 첨가할 경우에만 피크가 관찰되어 GC-FID를 이용한 분석은 어려울 것으로 판단되었다. FT-IR 분석결과 코팅된 견과류 시료와 코팅되지 않은 견과류 시료를 비교하였을 때 코팅된 시료에서 산화형 폴리에틸렌 왁스 표준물질의 spectrum과 일치하는 spectrum을 나타내어, 식품 중 산화형 폴리에틸렌 왁스의 분석은 FT-IR로 분석이 가능함을 확인하였다. 확립된 FT-IR 분석법을 이용하여 국내외 대형마트에서 구입한 111건의 과일 및 견과류를 분석한 결과 산화형 폴리에틸렌 왁스를 사용한 시료가 없음을 확인하였다.
