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pissn 1229-1153 / eissn 2465-9223 J. Food Hyg. Saf. Vol. 32, No. 5, pp. 381~388 (2017) https://doi.org/10.13103/jfhs.2017.32.5.381 Journal of Food Hygiene and Safety Available online at http://www.foodhygiene.or.kr 향신료에서유래되는안식향산, 소브산, 프로피온산의함유량조사 윤상순 이상진 임도연 임호수 이근영 김미경 * 식품의약품안전평가원첨가물포장과 Monitoring of Benzoic Acid, Sorbic Acid, and Propionic Acid in Spices Sang Soon Yun, Sang Jin Lee, Do Yeon Lim, Ho Soo Lim, Gunyoung Lee, and MeeKyung Kim* Food Additives and Packaging Division, National Institute of Food and Drug Safety Evaluation, Cheongju, Korea (Received July 20, 2017/Revised August 8, 2017/Accepted September 25, 2017) ABSTRACT - In this study, we investigated the levels of natural preservatives of benzoic acid, sorbic acid, and propionic acid in spices. The quantitative analysis was performed using high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) for benzoic acid and sorbic acid and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) for propionic acid. The sample was extracted with ethanol using sonication, then centrifuged and evaporated to dryness and redissolved to 1 ml with ethanol to use for the instrumental analysis. The analytical method was validated based on linearity, recovery, limit of detection (LOD), and limit of quantification (LOQ). This method was suitable to determine low amounts of naturally occurring preservatives (benzoic acid, sorbic acid, and propionic acid) in various spices. Benzoic acid, sorbic acid, and propionic acid were found in 165 samples, 88 samples, and 398 samples, respectively from the total of 493 samples. The concentration of benzoic acid, sorbic acid, and propionic acid were ranged at ND-391.99 mg/l, ND-57.70 mg/l, and ND-188.21 mg/l in spices, respectively. The highest mean levels of benzoic acid, sorbic acid, and propionic acid were found in cinnamon (167.15 mg/l), basil leaves (22.79 mg/l), and white pepper (51.48 mg/l), respectively. The results in this study provide ranges of concentration regarding naturally occurring benzoic acid, sorbic acid, and propionic acid in spices. Moreover, the results may use to the case of consumer complaint or trade friction due to the inspection services of standard criteria for the preservatives of spices. Key words : Spices, Preservatives, Benzoic Acid, Sorbic Acid, Propionic Acid 현재우리나라에서는식품의제조 가공에사용할수있는보존료로데히드로초산나트륨, 소브산, 소브산칼륨, 소브산칼슘, 안식향산, 안식향산나트륨, 안식향산칼륨, 안식향산칼슘, 파라옥시안식향산메틸, 파라옥시안식향산에틸, 프로피온산, 프로피온산나트륨, 프로피온산칼슘등 13종이지정되어있다. 식품의제조 가공에사용할수있는보 존료는식품첨가물공전의품목별사용기준에따라관리되고있으나안식향산, 소브산, 프로피온산같은일부보존료의경우식품제조 가공공정에서사용되는식품원료에천연적으로함유되어있거나, 발효과정중생성되는경우가있다. 이러한이유로식품공전에서는 원료가해당 2-7) 기준및규격에적합하거나품질이양호한원료에서불가피하게유래되었음이공인된자료, 문헌으로입증할경우 *Correspondence to: MeeKyung Kim, Food Additives & Packaging Division, National Institute of Food and Drug Safety Evaluation, Cheongju 28159, Korea Tel: 82-43-719-4351, Fax: 82-43-719-4350 E-mail: mkim@korea.kr 인정할수있다. 라는규정에따라필요한자료를제출하여천연유래로인한식품의사용기준위반에따른거부처분이의신청을할수있게되어있다. 천연유래보존료에대한연구는 1914년에 Radin 이프 8) 룬과크랜베리에서안식향산이검출되었다고보고하면서시작되었다. 천연유래보존료의생성과관련하여세계보건기구 (WHO) 에서는안식향산이다른화합물의형성에있어중간생성물로서많은식물들에의해생성되며, 베리류에서는높은농도로검출되고동물내에서도검출된다고하였다. 또한, 안식향산은유가공품을포함한많은식 9) 품내에천연유래된다고하였다. 프로피온산의경우 10,1 미연방규정집 (CFR) 에서는프로피온산이화학적합성또는박테리아발효에의해생성된다고명시하였다. WHO에 5) 서는프로피온산이식용지방이나기름의구성물은아니지만, 지방산의산화에의해서중간대사산물로발생한다고하였고, 미국환경청 (EPA) 에서는프로피온산이생체 12) 내에서일반적인중간대사산물이며, 여러아미노산이분해되면서생성되는대사산물중하나로보고하였다. 13) 381

382 Sang Soon Yun, Sang Jin Lee, Do Yeon Lim, Ho Soo Lim, Gunyoung Lee, and MeeKyung Kim 식품원료에대한천연유래보존료연구는일본에서비교적광범위하게연구되었는데, 1983년에과일류및과일류가공품 63종 237품목에대하여안식향산의함유량을조사하였고 1986년에는농산물과농산물가공품 233종 14) 683품목에대해안식향산의함유량을조사하였다 25). 2010 년 Hiroki 등은과일류, 견과류, 향신료및그가공식품 16) 28종 39품목에대하여안식향산과소브산의함량에대한연구를보고하였다. 우리나라의경우 Kim 등은다류의 17) 원료로사용되는감잎, 녹차등식물류 39종과향신료로이용되는겨자분말, 통후추등식물원료 9종을대상으로안식향산과소브산의함량을조사하였다. Choung 은작 18) 약식물체부위별성분함량변이연구를한결과, 안식향산이잎, 근경, 뿌리, 줄기순으로검출되어천연유래안식향산의함유량이식물체의부위별로차이를나타내는것을보고하였다. 또한 Baek 등 19) 은식품보존에이용되는식물류의천연보존료함유량을연구하였는데, 15종의식물류중소브산은대나무잎과칡잎에서만검출되었고, 안식향산은대나무잎, 모시잎등 6종에서검출되었다고보고하였다. 프로피온산관련연구는 1980년 Kim 등이재 20) 래식장의발효중휘발성향기성분을분석하면서프로피온산이검출되었다고보고하였고, 1985년에 Lee 등의연 2 구에의하면젓갈류의발효과정중에서도천연유래프로피온산이생성됨을보고하였다. Lee 등은장류중프로 22) 피온산함량조사결과, 고추장, 간장, 된장, 청국장에서프로피온산이검출되었다고보고하였다. Pihlsgard 등은사 23) 탕무설탕에서생성되는휘발성화합물을분석한결과프로피온산이검출됨을확인하였다. Kanavouras 등 24) 은올리브를염장기간에따라유기산함량을측정하였는데, 프로피온산이검출됨을확인하였다. Thierry 등 25) 은에멘탈치즈의발효과정에서 Propionibacterium freudenreichii 균주를처리한치즈는프로피온산이 6,582 mg/kg까지검출되었고균주를처리하지않은치즈는 39.3 mg/kg만이검출됨을보고하였다. Manolaki 등은저지방페타치즈에서 26) 숙성기간에따라프로피온산이최대 152 mg/kg까지검출됨을보고하였다. 식품원료및발효 가공식품중안식향산, 소브산및프로피온산의천연유래함량모니터링에관한연구들이다수보고되고있으나향신료를대상으로천연유래보존료함량분석에관한연구는많지않아향신료의천연유래여부를판단할수있는기초자료확보가필요한실정이다. 따라서, 본연구에서는국내에유통되고있는향신료를대상으로안식향산, 소브산및프로피온산에대한모니터링을실시하여천연유래여부를판단할수있는근거자료를마련하고자하였다. Materials and Methods 실험재료대상시료는식품공전에명시된식품원재료분류에따라겨자, 계피, 고수열매, 몰약, 바질, 박하, 사프란, 산초, 월계잎, 육두구, 정향, 차조기, 후추, 쿠민, 강황등의향신료와식품공전의향신료분류에속하지는않으나일반적으로향신료로많이쓰이는마늘, 양파, 고추, 파프리카도대상시료로선정하여 33종 493건을구입하였다. 시료 27) 의구입은전국산지및유통현황을파악하여전국주요도시의백화점, 대형마트, 외국인마트및약재시장에서 2015년 4월부터 10월경구입하였고, 분쇄기 (Blixer 5 plus, Robot Coupe, Vincennes, France) 를이용하여잘게분쇄후 20 C 냉동고에보관하면서보존료함유량분석에사 o 용하였다. 표준품및시약보존료함량조사를위해안식향산 (benzoic acid, BA), 소브산 (sorbic acid, SA), 프로피온산 (propionic acid, PA) 표준품은 Sigma-Aldrich사 (St. Louis, MO, USA) 로부터구입하여사용하였다. 전처리용추출용매로는에탄올 (ethanol), 이동상용매로는아세토니트릴 (acetonitrile) 을 Merck사 (Frankfurt, Germany) 의제품을사용하였고, 테트라뷰틸암모늄 (tetrabutylammonium hydroxide, TBA-OH), 인산 (phosphoric acid) 은 Sigma-Aldrich사 (St. Louis, MO, USA) 로부터구입하여사용하였다. 정제수는 Mili-Q ultrapure water purification system (US/A56210-857, Milipore Co., Billerica, MA, USA) 을이용한 18 MΩ-cm 수준으로정제수를사용하였다. 표준용액조제안식향산, 소브산및프로피온산표준품 100 mg을정밀히칭량하여 100 ml 용량플라스크에각각넣고에탄올을가하여완전히혼합후 100 ml로정용하여 1,000 mg/ L가되도록하였다. 이를에탄올로희석하여안식향산과소브산은표준용액의농도가 0.05-1.0 mg/l가되도록조제하여사용하였고프로피온산은 0.1-100 mg/l가되도록조제하여사용하였다. 전처리방법전처리방법은수증기증류장치를이용하는방법인식품공전의식품중식품첨가물시험법에서보존료시험방법보다는여러개를동시에신속하게전처리하는것이 27) 가능하며, 농축및희석배수조정이용이한축산물의가공기준및성분규격에서보존료동시분석법의전처리방법을참고하여시험용액을조제하였다. 시험용액은시료 28) 5.0 g을정밀히칭량하여에탄올 50 ml를가한후초음파

Monitoring of Benzoic Acid, Sorbic Acid, and Propionic Acid in Spices 383 로 30분간추출하였다. 이후 3,500 rpm에서 10분간원심분리하였으며분리한상등액을 Advantec사 (Tokyo, japan) 의 PTFE, 0.45 μm syringe filter로여과후안식향산과소브산측정을위한시험용액으로사용하였다. 프로피온산측정은원심분리한상등액 5mL를질소농축기로농축후다시에탄올을주가하여총액이 1mL가되게한후 0.45 μm syringe filter로여과후시험용액으로사용하였다. 시험용액의검출농도가검량선범위를초과하였을경우에는에탄올로검량선내의농도가되게희석하여재측정하였다. 기기분석향신료중안식향산, 소브산및프로피온산을 HPLC와 GC로분석할경우향신료자체 matrix의간섭이심해서분석하기가쉽지않고, 좀더낮은함량을분석하기위하여 LC-MS/MS (6410 Triple Quad; Agilent Co., Santa Clara, CA, USA) 와 GC-MS (QP2010 Plus; Shimadzu Co., Kyoto, Japan) 를이용하여기기분석하였다. 안식향산과소브산을분석하기위하여 LC-MS/MS를사용하였고분석용컬럼은 Zorbax XDB-C18 (4.6 i.d. 150 mm, 1.8 μm, Agilent co.) 을사용하였으며온도는 40 C로설정하였다. 이동상은 0.2 o mm ammonium acetate와 acetonitrile를 7분동안은 90:10 Table 1. Analytical conditions of LC-MS/MS for benzoic acid and sorbic acid Parameter Condition Ionization mode Electrospray ionization (ESI, negative) Column Zorbax XDB-C 18 column (4.6 mm 150 mm, 1.8 μm) Column temp. 40 o C Flow rate 0.2 ml/min Injection Volume 10 μl Mobile phase A: 0.2 mm ammonium acetate B: acetonitrile Time (min) 0.0 3.0 7.0 10.0 10.1 12.0 A (%) 90 90 10 10 90 90 B (%) 10 10 90 90 10 10 Gas N 2 Gas temperature 325 o C Analysis mode MRM Capillary voltage 4000 V Cone voltage 80 V (benzoic acid), 75 V (sorbic acid) Collision energy 3 ev (benzoic acid), 2 ev (sorbic acid) Precursor/ product ion (m/z) 121/77 (benzoic acid), 111/67 (sorbic acid) Derived from [M-H] 비율로흘려주다가 3분동안은 10:90 비율로설정하여 0.2 ml/min 유속으로흘려주었고 injection volume 10 μl 로분석하였다. 질량분석기로는전기분무이온화 (electrospray ionization, ESI) 방식을이용하였으며, MRM 조건은안식향산의 precursor ion (m/z) 이 121, product ion (m/z) 은 77이었고소브산의 precursor ion (m/z) 이 111, product ion (m/z) 은 67을선정하여분석하였고이외의 product ion 은감도가낮아서선정에서제외하였다. LC-MS/MS 크로마토그램상의피크머무름시간 (retention time) 은안식향산은 2.7분, 소브산은 3.2분이었고, 자세한분석조건은 Table 1에나타내었다. 프로피온산분석에는 GC-MS를이용하였고분석용컬럼은 HP-FFAP (0.32 mm I.d. 30 m, 0.25 μm, Agilent co.) 를사용하였다. 오븐온도는 40 C에서 180 C o o 까지분당 26 C씩승온한후 180 C에서 3분간정지하는 o o 오븐온도조건으로설정하였고주입구와검출기의온도를 140 C로설정하였다. 캐리어가스는헬륨을사용하여 o 3.4 ml/min으로흘려주며시료는 1μL를주입하여분석하였다. 질량분석기는전자충격이온화 (electron-impact ionization, EI) 방식을이용하였으며, 70 ev 이온화에너지를사용하였고특성이온 (m/z) 으로 74, 57, 45를정성및정량분석에이용하였고이온들중가장감도가높은특성이온 (m/z) 74 를정량이온으로선택하여정량하였다 (Table 2). 또한, 시험용액의정성확인에서프로피온산표준용액의특성이온 (m/z) 간의이온세기의비 (response ratio) 와시험용액의이온세기의비를비교하여이온세기의비가국제식품위원회 (CODEX) 에서제시하는 ± 30% 이내에서일치하고 GC- 29) MS 크로마토그램상의피크머무름시간 (retention time) 인 4.1분과일치할때정성확인하였다. Table 2. Analytical conditions of GC-MS for propionic acid Instrument Parameter Condition GC MS Column Quantification ion Oven temp. program Inlet temperature Injector temperature Injection volume Split ratio Carrier HP-FFAP (0.32 mm i.d. 30 m, 0.25 μm) Ionization mode EI Electron impact mode 70 ev Selected ion (m/z) 74, 57, 45 MS ion source temperature 140 o C 40 o C raising to 180 o C with rate of 26 o C/min and holding 3 min 140 o C 140 o C 1 μl Splitless Helium, 3.4 ml/min

384 Sang Soon Yun, Sang Jin Lee, Do Yeon Lim, Ho Soo Lim, Gunyoung Lee, and MeeKyung Kim Table 3. Linearity (r 2 ), limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ) and recovery of benzoic acid, sorbic acid and propionic acid LOD Compound r 2 LOQ 2) Benzoic acid 0.9997 0.01 0.03 Sorbic acid 0.9994 0.015 0.05 Propionic acid 0.9995 0.05 0.16 LOD: Limit of detection = 3.3 σ/s 2) LOQ: Limit of quantification = 10 σ/s σ = Standard deviation of the response S = Slope of the calibration curve 3) RSD (%): Relative standard deviation Concentration spiked Recovery (%) ± RSD 3) (%) (n = 3) Black pepper Turmeric 0.5 106.9 ± 2.4 81.8 ± 2.7 2.0 93.9 ± 3.8 90.0 ± 1.2 10.0 98.7 ± 1.6 97.6 ± 2.1 0.5 104.9 ± 3.4 100.1 ± 1.1 2.0 92.3 ± 4.8 92.7 ± 0.8 10.0 104.7 ± 2.1 102.1 ± 1.6 0.5 98.3 ± 2.4 94.5 ± 2.7 2.0 90.4 ± 1.1 96.6 ± 3.6 10.0 112.1 ± 2.9 90.4 ± 0.6 Table 4. and mean concentrations of benzoic acid, sorbic acid and propionic acid of 493 samples with 41 commodities Commodity Tested Sample Benzoic acid Sorbic acid Propionic acid Turmeric (dry) 42 19 ND -71.47 4.29 7 ND-6.50 0.19 100 0.56-4.99 1.58 Mustard (dry) 19 11 ND-2.16 0.18 0 ND ND 100 0.64-3.53 1.35 Cinnamon (dry) 31 100 54.40-391.99 167.15 0 ND ND 68 ND-19.25 4.56 Coriander (fresh) 3 0 ND ND 0 ND ND 100 0.96-1.27 1.10 Pepper (fresh) 5 0 ND ND 60 ND-1.26 0.25 100 0.67-1.36 0.96 Pepper (dry) 31 71 ND-25.90 4.80 97 ND-5.42 1.86 100 1.53-31.56 5.86 Lamp leaf (fresh) 2 0 ND ND 0 ND ND 50 ND-5.63 2.82 Rosemary (fresh) 3 0 ND ND 0 ND ND 100 0.83-1.32 1.10 Rosemary (dry) 15 0 ND ND 0 ND ND 93 ND-12.34 5.43 Garlic (fresh) 11 0 ND ND 0 ND ND 82 ND-53.88 11.05 Garlic (dry) 5 0 ND ND 0 ND ND 100 1.18-1.59 1.40 Myrr (dry) 6 0 ND ND 33 ND-1.79 0.41 83 ND-25.71 13.12 Basil leaf (fresh) 5 0 ND ND 0 ND ND 80 ND-6.15 2.15 Basil leaf (dry) 14 29 ND-45.69 3.77 71 ND-57.70 22.79 100 1.16-22.45 8.22 Basil seed (dry) 5 0 ND ND 20 ND-0.67 0.13 100 0.97-2.81 1.54 Peppermint (dry) 12 92 ND-34.52 15.58 0 ND ND 50 ND-12.31 4.20 White pepper (dry) 7 0 ND ND 0 ND ND 100 1.28-171.97 51.48 Black pepper (dry) 23 26 ND-3.32 0.43 0 ND ND 96 ND-4.44 1.84 Chinese pepper (dry) 19 5 ND-1.47 0.08 0 ND ND 74 ND-6.92 3.15 Ginger (fresh) 11 0 ND ND 0 ND ND 91 ND-188.21 19.35 Ginger (dry) 10 50 ND-30.73 4.71 0 ND ND 100 0.69-110.77 14.29 Saffron (dry) 5 40 ND-1.52 0.49 60 ND-1.88 0.87 80 ND-11.85 5.09 Onion (fresh) 15 0 ND ND 27 ND-0.74 0.18 27 ND-1.28 0.20 Onion (dry) 6 0 ND ND 0 ND ND 67 ND-1.22 0.70 Oregano (dry) 5 0 ND ND 20 ND-0.67 0.13 60 ND-9.00 4.14

Monitoring of Benzoic Acid, Sorbic Acid, and Propionic Acid in Spices 385 Table 4. (Continued) and mean concentrations of benzoic acid, sorbic acid and propionic acid of 493 samples with 41 commodities Commodity Tested Sample Benzoic acid Sorbic acid Propionic acid Bay leaves (dry) 16 0 ND ND 0 ND ND 81 ND-75.97 16.07 Nutmeg (dry) 17 0 ND ND 18 ND-2.20 0.22 71 ND-5.61 1.61 Perilla Fructescens (dry) 10 80 ND-10.12 3.36 50 ND-4.64 1.00 70 ND-58.86 19.12 Clove (dry) 19 100 54.10-263.18 134.89 95 ND-16.90 4.75 21 ND-5.59 0.66 Cardamon (dry) 7 86 ND-104.75 66.04 14 ND-0.58 0.08 100 1.96-5.06 3.76 Caraway (dry) 3 0 ND ND 0 ND ND 100 1.23-4.79 3.47 Curry leaf (dry) 2 100 1.74-4.38 3.06 0 ND ND 100 2.72-6.95 4.84 Coriander (dry) 20 10 ND-2.13 0.23 0 ND ND 45 ND-3.21 0.81 Cumin (dry) 15 33 ND-3.01 0.43 0 ND ND 93 ND-4.76 2.49 Thyme (dry) 14 0 ND ND 0 ND ND 57 ND-7.32 3.21 Parsley (fresh) 2 0 ND ND 0 ND ND 0 ND ND Parsley (dry) 7 43 ND-4.11 0.59 14 ND-1.02 0.15 86 ND-17.78 9.91 Paprika (fresh) 11 91 ND-1.84 0.94 0 ND ND 91 ND-0.96 0.51 Star anise (dry) 20 80 ND-24.69 3.62 15 ND-0.96 0.12 95 ND-18.87 3.89 Fenugreek seed (dry) 5 0 ND ND 0 ND ND 100 0.75-8.14 3.37 Fennel (dry) 15 7 ND-1.32 0.09 0 ND ND 93 ND-4.54 1.40 Total 493 33 ND-391.99 18.38 19 ND-57.70 1.03 81 ND-188.21 5.27 ND: not detected LOQ Fig. 1. Concentration distributions of benzoic acid (a), sorbic acid (b), propionic acid (c) with the number of samples. 시험법유효성검증시험법의유효성검증을위하여직선성 (linearity), 검출한계 (limit of detection) 와정량한계 (limit of quantification), 회수율 (recovery) 을구하였다. 유효성검증에관련된실험은모두 3반복으로수행하였다. 안식향산과소브산은 0.05-1.0 mg/l, 프로피온산은 0.1-100 mg/l의농도에서직선성을평가하였으며, 각농도별로세기 (intensity) 를측정하여검량선을작성하여결과는상관계수 (correlation coefficient, r ) 로표현하였다. 검출한계와정량한계는 3.3 σ/s, 10 σ/ 2 s (σ: standard deviation, s: slop) 로기준을구하였다. 분석방법의정확한평가를위한분석성분의회수율시험은흑후추와강황시료에 3가지농도로표준물질을첨가한후전처리과정을거쳐 3회씩분석하여각농도를구한다음첨가농도대비회수된농도를계산하여회수율을측정하였다. Results and Discussion 시험법유효성검증결과안식향산, 소브산과프로피온산의직선성은상관계수 (r 2 ) 값이 0.999 이상으로우수한직선성을나타내었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의검출한계는각각 0.01 mg/l, 0.015 mg/l, 0.05 mg/l, 정량한계는각각 0.03 mg/l, 0.05 mg/l, 0.16 mg/l으로측정되었다. 회수율은안식향산의경우 81.8-106.9%, 소브산은 92.3-104.9%, 프로피온산은 90.4-112.1% 의범위로측정되어양호한결과를보였다 (Table 3). 이러한결과는본연구의분석법이타당함을보여준다. 분석결과의불검출 (not detected, ND) 은정량한계에희석배수를곱한값을적용하여그이하는불검출로처리하였다. 안식향산과소브산은희석배수 10배를적용하여각각

386 Sang Soon Yun, Sang Jin Lee, Do Yeon Lim, Ho Soo Lim, Gunyoung Lee, and MeeKyung Kim 0.3 mg/l, 0.5 mg/l이하는불검출로처리하였고, 프로피온산은희석배수 2배를적용하여 0.32 mg/l이하는불검출로처리하였다 (Table 4, Fig.. 안식향산함량향신료시료에대해안식향산의검출률, 검출범위및검출량결과를품목에따라 Table 4에나타내었다. 안식향산은향신료 493건중 165건에서검출되어 33.5% 의검출률을보였으며, 계피 (54.40-391.99 mg/l), 정향 (54.10-263.18 mg/l) 과카더몬 (ND-104.75 mg/l) 이향신료시료중가장높은검출범위를나타내었고, 고수, 고추, 램프잎, 로즈마리, 마늘, 몰약, 바질잎, 생강, 양파, 오레가노, 월계수, 육두구, 캐러웨이씨, 타임, 파슬리, 호로파씨등에서는안식향산이검출되지않았다. 평균검출량은계피가 167.15 mg/ L으로가장높았으며, 그다음정향 134.89 mg/l, 카더몬 66.04 mg/l, 박하 15.58 mg/l 순으로높게검출되었다. 이러한결과는다류와향신료중의안식향산을분석한 Kim 등의연구결과와비교시계피, 정향, 박하, 강황, 고추 17) 는모두이번연구결과의검출범위안에들며, 겨자, 후추, 생강, 월계수의경우이번연구결과보다더높게검출되었다. 또한, 2013년식품의약품안전처의 건강기능식품원료중천연유래보존료함유량조사 연구결과 30) 에서박하의경우이번결과와유사한검출량을보였으나계피의경우 2건모두에서불검출이었다. 이러한결과로보아다른문헌과비교해보면품목별로검출량이유사하거나상이한것을알수있었다. 그러나기존의연구는품목별로 1-3건내외를분석한결과로이번연구에서는품목별로최소 2건에서최대 42건을조사하여품목별검출범위의신뢰성을높였다고할수있겠다. 프로피온산함량향신료시료에대해프로피온산의검출률, 검출범위및검출량결과를품목에따라 Table 4에나타내었다. 프로피온산은향신료 493건중 398건에서검출되어검출률은 80.7% 로건조하지않은생파슬리를제외하고는모든품목에서프로피온산이검출되었다. 검출범위는생강 (ND- 188.21 mg/l), 백후추 (1.28-171.97 mg/l), 월계수 (ND-75.97 mg/l), 자소엽 (ND-58.86 mg/l), 마늘 (ND-53.88 mg/l) 순으로높은검출범위를보였다. 평균검출량은백후추가 51.48 mg/l으로가장높았으며, 그다음생강, 자소엽, 월계수, 몰약순으로높게검출되었다. 건강기능식품원료중천연유래보존료함유량조사 29) 에서박하와계피중프로피온산함량이이번결과와유사한검출량을보였다. 이렇게대부분의품목에서프로피온산이검출된것은프로피온산이박테리아발효에의해생성되며 5), 지방산의산화에의해중간대사산물로발생되고, 아미노산이분해되면서 12) 생성되는대사산물중하나로보고 13) 된것에기인하여미량이지만대부분품목에서검출된것으로사료된다. 프로피온산은특히발효과정에서더많이발생하는데 Park 등의 3 연구에서감식초 10일차에서는 1.7 ppm이 1년후에는 1773.9 ppm까지높아진다는연구보고가있었고, Kanavouras 등 24) 의연구에서는간수를이용해올리브를염장기간별로프로피온산함량을조사하였는데 1주차에서는 156.59 ppm 이 21주차에서는 451.74 ppm으로증가되었음을보고하였다. 따라서향신료의저장방법, 수분함량등에따라같은품목에서도프로피온산함량이차이가날수있음을보여준다. 이번연구에서도흑후추보다겉껍질을탈각한후유통되는백후추의프로피온산함량이높은것은이러한이유때문으로사료된다. 소브산함량향신료시료에대해소브산의검출률, 검출범위및검출량결과를품목에따라 Table 4에나타내었다. 소브산은향신료 493건중 88건에서검출되어검출률은 17.8% 이며바질잎 (ND-57.70 mg/l) 과정향 (ND-16.90 mg/l) 이높은검출범위를나타내었으나그이외에강황, 고추, 몰략, 바질씨, 샤프란, 양파, 육두구, 자소엽등은 7mg/L이하로낮게검출되었다. 또한, 겨자, 고수, 로즈마리, 마늘, 바질잎, 백후추, 산초, 생강, 양파, 월계수, 캐러웨이씨, 커리잎, 코리앤더, 큐민, 타임, 파슬리, 파프리카, 호로파씨, 회향등에서는소브산이검출되지않았다. Kim 등의연구에서겨 17) 자, 계피중소브산이검출되지않은것과, 건강기능식품원료중천연유래보존료함유량조사에서박하와계피 29) 중소브산이검출되지않은것, Hiroki 등 16) 이마늘에서소브산이검출되지않은것등은본연구의결과와일치하였다. 향신료중안식향산, 소브산, 프로피온산함량분포향신료중안식향산, 소브산, 프로피온산함량분포를 Fig. 1에나타내었다. 안식향산은총 493건중 165건 (33.5%) 에서검출되었으며, 정량한계이상검출되면서 10 mg/l이하의낮은농도로검출된건수는 81건 (16.4%) 이었고 100 mg/l이상높은농도로검출된건수는계피 27건, 정향 12 건, 카더몬 2건등총 41건 (8.3%) 으로계피에서최대 391.99 mg/l이검출되었다. 향신료중안식향산함량은소브산이나프로피온산보다높은농도로검출된품목및시료가많았다. 소브산은 88건 (17.8%) 에서검출되어안식향산이나프로피온산에비해불검출률이가장높았다. 정량한계이상검출되면서 10 mg/l이하의낮은농도로검출된건수는 69건 (14.0%) 이었고 100 mg/l이상높은농도로검출된건수는없었으며, 바질잎에서최대 57.7 mg/l이검출되었다. 프로피온산은총 493건중 398건 (80.7%) 이검출되었고많은시료에서정량한계이상검출되었다. 정량한계이상검출되면서 10 mg/l이하의낮은농도로검출된

Monitoring of Benzoic Acid, Sorbic Acid, and Propionic Acid in Spices 387 건수는 361건 (73.2%) 으로검출률이높았고 100 mg/l 이상높은농도로검출된시료는생강 2건과백후추 1건이었으며건조하지않은생강에서최대 188.21 mg/l이검출되었다. Acknowledgement 본연구는 2015 년도식품의약품안전처연구개발사업 (15161MFDS009) 으로수행되었으며이에감사드립니다. 국문요약 본연구에서는향신료중천연유래보존료의함유량을조사하기위하여안식향산, 소브산및프로피온산의함유량을분석하였다. 향신료중안식향산및소브산함량은액체크로마토그래프질량분석기 (LC-MS/MS) 를이용하였고, 프로피온산함량은가스크로마토그래프질량분석기 (GC-MS) 를이용하였다. 에탄올을이용하여용매추출후원심분리후농축하는방법으로전처리방법을확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율측정으로분석방법을검증하였다. 향신료 493건수거하여분석한결과, 안식향산, 소브산, 프로피온산은각각 165건, 88건, 398건에서검출되었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의검출범위는각각불검출 -391.99 mg/l, 불검출-57.70 mg/l, 불검출 -188.21 mg/l이었다. 안식향산, 소브산, 프로피온산의평균검출량이가장높게나타난품목은각각계피 (167.15 mg/ L), 바질잎 (22.79 mg/l), 백후추 (51.48 mg/l) 이었다. 본연구에서확립된분석방법은다양한향신료를대상으로낮은함량의천연유래보존료 ( 안식향산, 소브산, 프로피온산 ) 분석에적합한방법이며, 분석결과는향신료의천연유래보존료함유량을알수있는근거자료이다. 따라서, 본연구의결과는향후식품검사시보존료사용기준위반판정으로인한민원제기나국가간무역마찰시기초자료로활용될수있을것이다. References 1. Ministry of Food and Drug Safety (MFDS): Korean food additives codes, Standards and specifications of food additives. (Notice 2016-32). 2. Code of Federal Regulation (CFR): Title 21, Food and drugs, parts 170 to 199, 184.1021 Benzoic acid, Revised as of April 1 (2013). 3. Sieber, R., Büutikofer, U., Bosset, J. O.: Benzoic acid as a natural compound in cultured dairy products and cheese. Int. Dairy J., 5(3), 227-246 (1995). 4. Lück, E., Jager M., Raczek, N.: Ashford s dictionary of industrial chemicals. third edition, 8482 (201. 5. Code of Federal Regulation (CFR): Title 21, Food and drugs, parts 170 to 199, 184.1018 Propionic acid, Revised as of April 1 (2013). 6. Howard, G., Stadtman, E. R.: Propionic acid metabolism. J. Biol. Chem., 235(8), 2238-2245 (1960). 7. Gobbetti, M. & Corsetti, A.: Lactobacillus sanfrancisco a key sourdough lactic acid bacterium. A Review. Food Microbiol., 14, 175-187 (1997). 8. Radin, M.J.: A note on the quantity of benzoic acid and contained in prune and cranberries. Ind. & Eng. Chem. 6, 518 (1914). 9. World Health organization (WHO): Concise International Chemical Assessment 26. Benzoic acid and sodium benzoate. (2005). 10. Sieber, R., Büutikofer, U., Bosset, J.O., Rüegg, M.: Benzoesäure als natürlicher bestandteil von lebensmittln-eine Übersicht. Mitt. Gebiete Lebensm. Hyg., 80, 345-362 (1989). 11. Sieber, R., Büutikofer, U., Baumann, E., Bosset, J.O.: Ueber das vorkommen der benzoesäure in sauermilchprodukten und käse. Mitt. Gebiete Lebensm. Hyg., 81, 484-493 (1990). 12. World Health organization (WHO): Food Additives Series 5, Propionic acid and its calcium, potassium and sodium salts. (1974). 13. Environmental Protection Agency (EPA): Reregistration eligibility document propionic acid and salts list D case 4078. (199. 14. Nagayama, T., Nishijima, M., Yasuda, K., Saito, K., Kamimura, H., Ibe, A., Ushiyama, H., Nagayama, M., Naoi, Y.: Benzoic acid in fruits and fruit products. J. Food Hyg. Saf., 24(4), 416-422 (1983). 15. Nagayama, T., Nishijima, M., Yasuda, K., Saito, K., Kamimura, H., Ibe, A., Ushiyama, H., Naoi, Y., Nishima, T.: Benzoic acid in agricultural food product and processed foods. J. Food Hyg. Saf., 27(3), 316-325 (1986). 16. Kubota, H., Ohtsuki, T., Hara, T., Hirakawa, Y., Iizuka, T., Tanaka, M., Iwamura, M., Sato, K., Kawamura, Y.: Seach for benzoic acid and sorbic acid in fruits, nets, spices, and their processed foods. Jpn. J. Food Chem. Safety, 17(, 54-61 (2010). 17. Kim, M.C., Park, H.K., Hong, J.H., Lee, D.Y., Park, J.S., Park, E.J., Kim, J.W., Song, K.H., Shin, D.W., Mok, J.M., Lee, J.Y., Song, I.S.: Studies on the naturally occurring benzoic acids in foods. Part(I) - Naturally occurring benzoic acid and sorbic acid in several plants used as teas or spices. Korean J. Food Sci. Technol., 31(5), 1144-1152 (1999). 18. Choung, M.G.: Variation of bioactive component contents in plant parts of Paeonia lactiflora pall. Korean J. Medicinal Crop Sci., 10(5), 392-398 (2002). 19. Baek, K.A., Kang, H.K., Shin, M.H., Park, J.J, Kim, J.D, Park, S.M, Lee, M.Y., Im, J.S.: A study of the levels of natural preservatives in wild plants. Korean J. Food Preserv., 21(4), 529-535 (2014). 20. Kim, J.K., Kim, C.S.: The taste components of ordinary Korean soy sauce. J. Korean Agric. Chem. Soc., 23, 89-105 (1980).

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