This study was to investigate the sorbic acid, benzoic acid and sulfur dioxide in commonly consumed beverages, snacks and instant ramens in Korea. A total of 150 food samples including 50 beverages, 50 snacks and 50 instant ramens were examined using the Korea Food Code method. Sorbic and benzoic acid were analyzed by the HPLC method, whereas sulfur dioxide was measured by Monnier-Williams method. Our results indicated that benzoic acid was detected in six beverages samples, and its concentration was in the range of 3.08-11.94 mg/kg. The contents of both sorbic and benzoic acid in 50 beverage samples did not exceed the residue allowance standards set by the Ministry of Food and Drug Safety (MFDS). Sulfur dioxide was detected in 12 beverages samples, but its content was lower than the detection limit specified in the method by the Korea Food Code. On the other hand, sorbic acid was not detected all samples. These results provide a basic data regarding sorbic acid, benzoic acid and sulfur dioxide in commonly consumed beverages, snacks and instant ramens in Korea.

This study was aimed at investigating the levels of the natural preservatives of benzoic, sorbic and propionic acids in cereal grains, nuts and seeds. Benzoic and sorbic acid were analyzed by high-performance liquid chromatography with a diode-array detector (HPLC-DAD) and further confirmed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), whereas propionic acid was analyzed using a gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID) and further confirmed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Benzoic, sorbic and propionic acids were found in 44, 22, and 550 samples out of 702 samples, respectively. From the total of 702 samples. The concentrations of benzoic, sorbic and propionic acid were ranged from not detected (ND) to 23.74 mg/L, from ND to 7.90 mg/L, and from ND to 37.39 mg/L in cereal grains, nuts and seeds, respectively. The concentration ranges determined in this study could be used as standard criteria in the process of inspecting cereal grains, nuts and seeds for preservatives as well as to address consumer complaints or trade disputes.

본 연구에서는 향신료 중 천연유래 보존료의 함유량을 조사하기 위하여 안식향산, 소브산 및 프로피온산의 함유량을 분석하였다. 향신료 중 안식향산 및 소브산 함량은 액체크로마토그래프 질량분석기(LC-MS/MS)를 이용하였 고, 프로피온산 함량은 가스크로마토그래프 질량분석기 (GC-MS)를 이용하였다. 에탄올을 이용하여 용매추출 후 원심분리 후 농축하는 방법으로 전처리 방법을 확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율 측정으로 분석방 법을 검증하였다. 향신료 493건 수거하여 분석한 결과, 안식향산, 소브산, 프로피온산은 각각 165건, 88건, 398건에서 검출되었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의 검출 범 위는 각각 불검출-391.99 mg/L, 불검출-57.70 mg/L, 불검출 -188.21 mg/L이었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의 평 균 검출량이 가장 높게 나타난 품목은 각각 계피(167.15 mg/ L), 바질잎(22.79 mg/L), 백후추(51.48 mg/L)이었다. 본 연구에서 확립된 분석방법은 다양한 향신료를 대상으로 낮은 함량의 천연유래 보존료(안식향산, 소브산, 프로피온산) 분석에 적합한 방법이며, 분석결과는 향신료의 천연유래 보 존료 함유량을 알 수 있는 근거자료이다. 따라서, 본 연구의 결과는 향후 식품 검사 시 보존료 사용기준 위반 판정으로 인한 민원제기나 국가간 무역마찰시 기초자료로 활 용될 수 있을 것이다.

본 연구는 식품첨가물의 안전관리확보를 위해 국내 식품 중 사용빈도가 높은 소르빈산류 및 안식향산류를 대상으로 모니터링을 한 후 일일추정섭취량을 평가하였다. 일일추정섭취량은 식품 중 보존료의 농도와 국민건강·영양 조사 자료를 이용하여 국민평균, 성별·연령별 상위섭취자(95th) 그룹으로 분류하여 산출하였고, 이를 JECFA에서 제시한 ADI와 비교하여 국민의 섭취 수준을 확인하였다. 그 결과 분석된 보존료의 국민평균 일일추정섭취량은 소르빈산류 221.60 μg/kg·bw/day, 안식향산류 27.30 μg/kg· bw/day로 산출되었으며, ADI 대비 각각 0.89, 0.55%로 섭취수준은 안전한 것으로 확인되었다. 상위섭취자(95th)의 소르빈산류 일일추정섭취량은 1140.27 μg/kg·bw/day로 ADI 대비 4.56%, 안식향산류 일일추정섭취량은 194.95 μg/ kg·bw/day로 ADI 대비 3.90% 수준으로 소르빈산류 및 안식향산류의 상위섭취자 섭취수준도 안전한 것으로 평가 되었다. 성별에 따른 차이는 안식향산류의 경우 남자가 여자보다 조금 높았으나 소르빈산류는 성별에 따른 차이를 보이지 않았다. 연령별 섭취수준은 소르빈산류 0.52~2.01%, 안식향산류 0.15~1.23% 로 평가되었다. 따라서 모든 그룹에서 소르빈산류 및 안식향산류의 섭취수준은 ADI를 초과하지 않아 안전한 것으로 평가되었다.

2002년 1-12월까지 시험 의뢰된 식육가공품에 대하여 소르빈산 함량을 시험, 조사한 결과, 14.9%(67/450)에서 소르빈산이 검출되었고, 유형별로는 건조저장육 65.6%(21/32), 베이컨 17.6%(3/17), 햄 11.7%(27/231), 소시지 11.7%(13/111), 기타식육가공품(통조림 등) 11.5%(3/26) 순이었으며, 소르빈산 함량 범위는 ND-1.21 g/Kg, 평균 0.86 g/Kg이었는데, 유형ㅂ려로는 각각, 건조저장육 ND-1.21 g/Kg, 0.34 g/Kg, 베이컨 ND-0.84 g/Kg, 0.12 g/Kg, 햄 ND-1.27 g/Kg, 0.074 g/Kg, 소시지 ND-0.90 g/Kg, 0.077 g/Kg 그리고 기타식육가공품(통조림 등) ND-0.20 g/Kg, 0.015 g/Kg 등으로 나타났다. 결국, 식품의 안전성과 위생적인 식품 보급을 위해서는 소리빈산 등 보존료에 대한 지속적인 감시가 필요함을 알 수 있었다.

최근 산업의 발달로 인한 식품의 안전성에 대한 국민의 우려가 증가되고 있으며 특히 식품을 미생물의 증식으로부터 안전하게 보존하기 위한 천연식품보존제의 개발이 요구되고 있다. 지구상에 풍부한 천연자원인 키토산과 합성화학보존제인 소르빈산을 사용하여 그람음성 병원성 식중독 원인균인 E. coli O157:H7과 대표적 그람양성 식중독 원인균인 Staph. aureus에 대해 실험한 결과는 다음과 같았다. 5. coli O157:H7에 대한 키토산의 최소발육억제농도는 pH 5.0에서 500 ppm, pH 5.5에서 250 ppm, pH 6.0에서 500 ppm, 그리고 pH 6.5에서 2000 ppm이었으며, Staph. aureus에 대한 키토산의 최소발육억제농도는 pH 5.0에서 31.3 ppm이었으며 , pH 5.5 이상에서는 62.5 ppm이었다. 소르빈산의 최소발육억제농도는 pH 5.0에서 500 ppm, pH 5.5에서 1500 ppm, 그리고 PH 6.0 이상에서는 2000ppm이상이었다. Staph. aureus에 대한 소르빈산의 최소발육억제농도는 pH 5.0에서 1500ppm이었으며, pH 5.5 이상에서는 2000 ppm 이상이었다. E. coli O157:H7에 대한 키토산과 소르빈산의 병 용처리효과는 pH에 크게 영향을 받아 pH 6.5에서는 키토산농도 500 ppm과 소르빈산 500 ppm농도에 발육이 억제되었으나 pH 5.0에서는 키토산농도 250 ppm과 소르빈산 31.3 ppm에 억제되었다. 한편, Staph. aureus에서는 pH에 대한 영향이 별로 없었으며, 키토산의 영향을 크게 받으나 소르빈산의 영향은 거의 없었다. pH 6.5, 37℃의 조건하에서 E. coli O137:H7은 키토산 500 ppm 및 소르빈산 500 ppm 처리와 키토산 250 ppm 및 소르빈산 250 ppm 병용처리군에서 모두 증식이 억제되었으나 키토산과 소르빈산 단독처리군에서는 배양시간이 증가함에 따라 균의 증식이 계속되었다. Staph. aureus는 소르빈산에 영향을 받지않았으며 병용효과보다는 키토산에 대한 영향이 컸다. pH 5.5, 37℃의 조건하에서 E. coli O157:H7은 키토산 500 ppm, 250 ppm 단독첨가시와 병용처리시 모두 3시간 이내에 균증식이 억제되었다. Staph. aureus의 경우는 키토산 50 ppm 단독처리군과 키토산 25 ppm과 소르빈산 2000 ppm 병용처리군에서 균증식이 사면되었다. E. coli O157:H7에 대한 키토산과 소르빈산병용처리시 MIC와의 상관관계는 pH 6.5에서 R=0.95(p<0.01), pH 6.0에서 R=0.99(p<0.01), pH 5.5에서 R=0.97(p<0.01), 그리고 pH 5.0에서 R=0.99(p.0.01)로 높은 상관관계를 나타내었다. Staph. aureus에 대해서는 소르빈산의 병용처리에 의한 효과는 거의 없었다. 이상의 결과로 종합하면 pH변화에 따른 키토산과 소르빈산 단독 및 병용처리로 인한 상승효과를 확인할 수 있었으며 이 결과 천연식품인 키토산을 병용함으로써 인체에 영향이 있는 합성화학보존제인 소르빈산의 양을 감소시킬 수 있었으며, 또한 식품의 보존성을 더 증가 또는 유지시킬수 있을 것으로 기대되었다.