Abstract
The UV light in sunlight breaks down the chemical bonds in a polyolefin polymer through a process called photodegradation, ultimately causing cracking, chalking, colour changes, and loss of physical properties such as impact strength, tensile strength, elongation, and others. UV absorbers are used to prevent or terminate the oxidation of plastics by UV light. They are receptive to UV radiation and dissipate the energy harmlessly as heat. Benzotriazoles and benzophenones are used mainly in polyolefins such as polyethylene and polypropylene. In this study, we have developed a method for the analysis of 12 UV absorbers, which are Uvinul 3000, Cyasorb UV 24, Uvinul 3040, Tinuvin 312 and P, Seesorb 202, Chimassorb 81, Tinuvin 329, 234, 326, 328 and 327, migrated from the food packaging materials into four food simulants for aqueous, acidic, alcoholic and fatty foods. The UV absorbers in food simulants were determined by reversed-phase high performance liquid chromatograph-ultraviolet detector with 310 nm after solid-phase extraction with a hydrophilic-lipophilic balance (HLB) cartridge or dilution with isopropanol. The analytical method showed a good linearity of coefficient ($R^2{\geq}0.99$), limits of detection (0.049~0.370 mg/L), and limits of quantification (0.149~1.120 mg/L). The recoveries of UV absorbers spiked to four food simulants ranged from 70.05% to 110.13%. The developed method would be used as a reliable tool to determine concentrations of the migrated UV absorbers.
본 연구에서는 식품용 기구 및 용기 포장으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제(Uvinul 3000, Cyasorb UV 24, Uvinul 3040, Tinuvin 312 및 P, Seesorb 202, Chimassorb 81, Tinuvin 329, 234, 326, 328 및 327)의 분석법을 확립하였다. 식품유사용매 중 물, 4% 초산, 50% 에탄올의 경우 hydrophilic-lipophilic balance (HLB) 카트리지로 고체상 추출법(Solid Phase Extraction)을 이용하였고, n-헵탄의 경우 이소프로판올로 희석하여 HPLC-UVD(310 nm)로 자외선흡수제의 이행량을 분석하였다. 확립된 분석법으로 일회용기, 밀폐용기, 일회용백, 소스병, 물병, 도시락 등 국내 유통 폴리에틸렌(60건) 및 폴리프로필렌(140건) 재질의 식품용 기구 및 용기 포장 200건으로부터 식품유사용매로 이행되는 12종의 자외선흡수제 이행량 조사 결과, 물, 4% 초산, 50% 에탄올, n-헵탄 4가지 식품유사용매 모두에서 자외선흡수제는 검출되지 않았다. 따라서, 실제 가정에서 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 재질의 식품용 기구 및 용기 포장을 사용하는 환경에서는 자외선흡수제의 이행 정도는 안전한 수준인 것으로 판단된다. 또한, 자외선흡수제를 0.1 wt%, 0.5 wt%씩 첨가하여 제작한 시편에서의 이행정도는 0.02~0.5% 수준으로 나타나 통상적인 식품용 기구 및 용기 포장을 사용하는 조건에서 자외선흡수제의 이행량은 크지 않은 것으로 나타났고, 안전한 수준임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확립된 12종 자외선흡수제의 식품유사용매로의 이행량 동시분석법은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 식품용 기구 및 용기 포장의 안전관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
