3.1.2 프로피온산 및 그 염류

가. 시험법 적용범위

빵 또는 떡류, 잼류, 식육가공품 또는 알가공품, 어육가공품, 유가공품, 식용유지류, 면류 및 음료류 등 식품에 적용한다.

나. 기체크로마토그래프에 의한 정성 및 정량

1) 분석원리

식품 중의 프로피온산 및 그 염류를 수증기증류한 후, 얻은 증류액을 용매추출 등을 통하여 정제한 다음, 기체크로마토그래프로 정성 및 정량분석하는 방법이다.

2) 장치

가) 기체크로마토그래프 : 불꽃이온화검출기(Flame Ionization Detector, FID)를 사용한다.

(1) 충전칼럼(Packed column)

(가) 고정상담체：기체크로마토그패프용 크로모솔브 101(80～100메쉬(mesh)) 또는 이와 동등한 것

(2) 모세관 컬럼(capillary column)

(가) 고정상액체：Polyethylene glycol-terephthalic acid 또는 이와 동등한 것

(나) 칼럼：0.2～0.32 또는 0.53 mm의 안지름을 가지는 30 m의 모세관 유리칼럼에 적합한 고정상액을 화학적결합시키거나 또는 교차결합(cross-link)하여 코팅한 것 (HP-FFAP 또는 이와 동등한 것)

나) 이온교환수지칼럼：유리관(10 mm×10～15 cm)에 높이 25～30 mm로 강산성 이온교환수지를 충전한다.

3) 시약 및 시액

가) 제1법 및 2법

(1) 강산성 이온교환수지 : 100～200메쉬(mesh)의 도웩스(Dowex) 50X8 또는 암버라이트(Amberlite) CG120을 H형으로 하고 물로 씻는다.

(2) 내부표준물질용액 : 트란스크로톤산 0.1 g을 정밀히 달아 아세톤에 녹이고 100 mL로 한 액을 내부표준물질용액으로 한다(사용시 조제).

(3) 프로피온산표준용액 : 프로피온산 0.1 g을 정밀히 달아 아세톤에 녹이고 100 mL로 한 액을 표준원액으로 한다. 프로피온산표준원액 1 mL 및 내부표준용액 1 mL를 취하고 아세톤으로 희석하여 10 mL로 한다(사용시 조제).

프로피온산 1 mL = 100 μg C3H6O2

나) 제3법

(1) 내부표준물질용액 : 트란스크로톤산 1 g을 정밀히 달아 아세톤에 녹이고 100 mL로 한 액을 내부표준물질용액으로 한다(사용시 조제).

(2) 프로피온산표준용액 : 프로피온산 0.1 g을 정밀히 달아 아세톤에 녹이고 100 mL로 한 액을 표준원액으로 한다. 표준원액을 아세톤으로 희석하여 1～100 mg/L가 되도록 하고, 표준용액에 내부표준물질이 1 mL 중에 0.1 mg을 함유되도록 첨가한다.

(3) 카레스(Carrez)침전제(제3법) : 제1액 15% 페로시안화칼륨용액, 제2액 30% 황산아연용액

4) 시험용액의 조제

가) 제1법

잘게 썰은 검체 30～50 g(프로피온산으로서 100～200 mg)을 1 L 증류플라스크에 넣고 물 200 mL, 염화나트륨 80 g, 10%인산용액 10 mL 및 실리콘수지 한 방울을 가한 다음 수증기 증류를 하여 증류액 500 mL를 받는다. 이 때 플라스크는 1% NaOH 20 mL를 가해 냉각기 끝이 잠기도록 한다. 증류액 25 mL를 정확히 취하여 감압하에서 농축건조한 다음 잔류물을 물 1 mL로 녹여 미리 강산성 이온교환수지를 채워둔 이온교환수지칼럼의 상부에 넣고 유출액은 내부표준물질용액 1.0 mL를 넣은 10 mL메스플라스크에 받는다. 물 1 mL씩으로 잔류물을 녹여서 이 조작을 되풀이 하여 유출액의 전량을 10 mL로 한 다음 인산 1 mL, 에틸에테르 5 mL를 가하여 흔들어 섞어 추출한다. 다시 물층을 에틸에테르로 1～2회 추출하고 에테르추출액을 합한 다음, 무수황산나트륨을 사용하여 수분을 제거하고 쿠데르나-다니쉬(Kuderna-Danish) 농축기 또는 감압농축기를 이용하여 농축한 후 일정량의 아세톤을 가하여 시험용액으로 한다.

나) 제2법

3.1.1 데히드로초산, 소브산, 안식향산 및 그 염류 가.기체크로마토그래프에 의한 정성 및 정량 4) 시험용액의 조제 나) 제2법에 따라 얻어진 수증기 증류한 증류액 또는 3.1.2 프로피온산 및 그 염류 가. 기체크로마토그래프에 의한 정성 및 정량 4) 시험용액의 조제 가) 제1법에 따라 얻어진 수증기 증류한 증류액 100 mL를 정확히 취하여 분액깔때기에 넣고 염화나트륨 10 g, 인산 1 mL 및 내부표준용액 1 mL를 가하여 에테르 50 mL 씩으로 2회 추출하여 에테르층을 모은 뒤, 무수황산나트륨을 사용하여 수분을 제거하고 쿠데르나-다니쉬(Kuderna-Danish) 농축기 또는 감압농축기를 이용하여 농축한 후, 아세톤을 가하여 최종 부피가 10 mL가 되도록 하여 시험용액으로 한다.

다) 제3법

균질화된 검체 5 g을 취하여 50 mL 메스플라스크에 넣은 후 에탄올 30 mL를 가한다. 이 액에 내부표준물질용액 0.5 mL을 가한다. 카레스(Carrez) 침전제 제 1액 2 mL를 가해 흔들어 섞은 다음 다시 카레스(Carrez) 침전제 제2액 2 mL를 가해 2분간 흔들어 섞는다. 발생한 거품은 초음파 처리하여 제거한 후, 에탄올을 가해 50 mL로 하고 4000 rpm에서 10분간 원심분리한다. 그 후 상층액을 취한 다음 0.45 μm 멤브레인 필터로 여과한 액을 시험용액으로 한다.

5) 시험방법

가) 기체크로마토그래프의 측정조건

(1) 칼럼 : HP-FFAP(0.25 μm, 0.32×30 mm) 또는 이와 동등한 것

(2) 주입부 온도 : 230℃

(3) 검출기 온도 : 250℃

(4) 칼럼오븐온도 : 60℃에서 4분간 유지하고 28℃/min의 비율로 115℃까지 상승시킨 후, 20℃/min로 240℃까지 상승시켜 5분간 유지한다.

(5) 운반기체(carrier gas) 및 유량 : 질소 또는 헬륨을 적절하게 조절한다.

(6) 검출기의 가스유량：수소와 공기를 적절히 조절한다.

나) 표준용액의 크로마토그램

프로피온산(7.3분), 트란스크로톤산(8.7분)

다) 정량한계

프로피온산(1.0 mg/kg)

6) 정성시험

시험용액 및 표준용액을 앞의 조건에 따라 기체크로마토그래프에 주입하고, 얻어진 크로마토그램상의 피크는 어느 측정조건에서도 표준용액과 시험용액의 머무름 시간(retention time)이 일치하여야 한다.

7) 정량시험

가) 제1법 및 제2법

시험용액 및 표준용액을 앞의 조건에 따라 기체크로마토그래프에 주입하고, 얻어진 피크의 높이 또는 면적으로부터 다음 식에 따라 검체중의 프로피온산의 함량을 산출한다.

프로피온산(g/kg) =	표준용액의 농도(mg/L)×	PA × PSis	×	500	×	1	×	1
		PS × PAis		SA		CR		1,000

PS PA PSis PAis SA CR

: 표준용액중 프로피온산의 피크 높이 또는 면적 : 시험용액중 프로피온산의 피크 높이 또는 면적 : 표준용액중 내부표준물질의 피크 높이 또는 면적 : 시험용액중 내부표준물질의 피크 높이 또는 면적 : 검체의 채취량(g) : 농축배수(=취한 증류액의 량(mL)/최종 시험용액의 량(mL))

나) 제3법

시험용액 및 표준용액을 각각 주입하여 얻은 피크의 높이 또는 면적을 구하여 검량선을 작성한 후 시험용액의 프로피온산농도(mg/L)를 구하고, 다음 식에 따라 검체중의 프로피온산 함량을 산출한다.

프로피온산(g/kg) =	C	×	V	×	1
			S		1,000

C	:검량선에 대입하여 얻은 시험용액의 농도(mg/L)
V	: 시험용액의 전량(mL)
S	: 검체의 채취량(g)