3.5.2 정량시험

가. 모니어-윌리엄스 변법

1) 시험법의 적용범위

이 방법은 이산화황을 함유하는 대부분의 식품에 적용가능하다. 다만, 식초, 식초절임 등 다량의 식초를 함유하는 식품은 제외한다.

2) 분석원리

식품 중의 아황산, 차아황산 및 그 염류 등을 산성상태에서 증류하여 과산화수소용액으로 포집하고, 생성된 황산을 알칼리로 적정하여 정량분석하는 방법이다.

3) 장치

가) 그림과 같은 장치를 쓴다(단위：mm)

A：호스연결부 B：분액깔때기(100 mL 또는 그 이상 용량) C：둥근바닥플라스크 D：가스주입관 E：아린냉각관(300) F：가스유도관(Bubbler) G：플라스크(안지름 25, 깊이 150)

4) 시약 및 시액

가) 메틸레드시약：메틸레드 250 mg을 에탄올에 녹여 전량을 100 mL로 한다.

나) 3% 과산화수소용액：30% 과산화수소 10 mL에 증류수를 넣어 전량을 100 mL로 하고 메틸레드시액 3방울을 넣은 후 0.01 N 수산화나트륨용액을 넣어 엷은 황색이 되도록 한다(쓸 때에 만든다).

5) 시험방법

플라스크(C)에 물 400 mL를 넣고 분액깔때기 (B)코크를 잠그고 4 N 염산용액 90 mL를 넣어둔다. 냉각기(E)에 물을 공급한 다음, 가스주입관(D)을 통하여 질소가스를 0.21 L/min속도로 통과시키고, 이 때 플라스크(G)에 3% 과산화수소용액 30 mL를 넣는다.

15분 후 분액깔때기(B)를 떼고 검체 50 g(이산화황으로서 500～1,500 μg 상당량)을 취해 분쇄기나 균질기에 넣고 5% 에탄올용액 100 mL를 넣어 혼합하여 플라스크(C)에 넣은 다음 분액깔때기(B)를 부착한 후 코크를 열어 수 mL가 남을 때까지 플라스크(C)에 주입한다. 1시간 45분동안 가열한 후, 플라스크(G)를 떼고 (F)끝을 소량의 3% 과산화수소용액으로 씻어 플라스크에 넣고 마이크로뷰렛을 써서 0.01 N 수산화나트륨용액으로 20초간 지속하는 황색이 될 때까지 적정하여 아래의 공식에 따라 이산화황의 양을 산출한다(다만, 10 mg/kg 미만은 불검출로 한다).

6) 정량시험

앞의 시험방법에 따라 시험하고, 얻어진 수산화나트륨의 소비량으로부터 다음 식에 따라 검체 중의 이산화황의 양을 산출한다.

이산화황(mg/kg) ＝	320×V×f
	S

V：0.01 N 수산화나트륨용액의 소비량(mL)

f：0.01 N 수산화나트륨용액의 역가

S：검체의 채취량(g)

(0.01 N 수산화나트륨액 1 mL＝320 μg SO2)

나. 산증류-비색법

1) 시험법 적용범위
식초, 식초절임 등 다량의 식초를 함유하는 식품에 적용한다.

2) 분석원리

식품 중의 아황산, 차아황산 및 그 염류 등을 산성조건하에서 증류하여 0.1N 수산화나트륨용액으로 포집하고, 포집액을 파라로자닐린·포름알데히드 용액으로 발색시킨 후 흡광도를 측정하여 정량분석하는 방법이다.

3) 장치

가) 그림과 같은 장치를 쓴다(단위：mm)

A：50 mL 원형 플라스크 B：100 mL 환저 플라스크 C：이중냉각관 D：유리관 E：질소가스 유량계

4) 시약 및 시액

가) 25% 인산용액 : 85% 인산(H3PO4) 29.4 mL에 물을 가하여 100 mL로 한다.

나) 0.1N 수산화나트륨용액 : 수산화나트륨(NaOH) 0.4 g을 물에 녹여 100 mL로 한다.

다) 5% 디메돈ㆍ에탄올 용액 : 디메돈(dimedone) 5.0 g을 에탄올에 녹여 100 mL로 한다.

라) 1% 아지화나트륨용액 : 아지화나트륨(NaN3) 1.0 g을 물에 녹여 100 mL로 한다.

마) 푹신(fucsine, para-rosaline)용액 : 염산파라로잘린(para-rosaline HCl) 40.0 mg을 염산 20 mL에 녹인 후 물을 가하여 100 mL로 한다.

바) 0.2% 포름알데히드용액 : 포르말린 3.0 g을 정밀히 달아 물을 가하여 500 mL로 한다.

사) 파라로잘린ㆍ포름알데히드용액 : 파라로잘린용액과 0.2% 포름알데히드용액을 동량 혼합한다.

아) 표준용액 : 아황산수소나트륨(NaHSO3) 171.0 mg(이산화황으로서 100 mg 상당량)을 정밀히 달아 0.1N 수산화나트륨을 가하여 100 mL로 한 액을 표준원액으로 한다. 표준원액 1 mL을 정확히 취해 0.1N 수산화나트륨을 가하여 500 mL한 액을 표준용액으로 한다. 표준용액 0, 1, 2, 3, 4, 5 mL을 정확히 취해 0.1N 수산화나트륨을 가하여 5 mL로 한다(이 액 1 mL당 이산화황으로서 0, 0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.0 μg 함유).

5) 시험방법

플라스크(A)에 0.1N 수산화나트륨 용액 20 mL를 넣고 장치에 부착한다. 다음에 플라스크(B)에 물 20 mL, 5% 디메돈․에탄올 용액 1 mL, 1% 아지화나트륨용액 1 mL, 에탄올 2 mL, 소포제 2방울 및 25% 인산 10 mL를 가하고 장치에 부착한다. (E)로부터 질소를 매분 0.7 L의 속도로 5분간 흘린다. 플라스크(B)를 떼어내어 검체의 일정량을 신속히 넣고 다시 장치에 붙인 다음 질소가스를 0.7 L의 속도로 흘리면서 플라스크(B)를 20분간 가열한다. 가열이 끝나면 플라스크(A)를 떼어내어 플라스크(A) 중의 용액을 시험 용액으로 한다.

시험용액 5 mL(이산화황으로서 0～2.0 μg/mL)를 정확히 취해 물 0.1 mL를 가한 것을 (A)용액으로 하고, 새로 시험용액 5 mL를 정확히 달아 0.1% 과산화수소용액 0.1 mL를 가한 것을 (B)용액으로 한다. (A), (B)용액에 파라로잘닐린․포름알데히드 용액을 1 mL씩 정확히 가해 잘 혼들어 섞고, 실온에서 20분간 방치한 후 파장 580 nm에서 흡광도를 측정한다. 각각의 표준용액 5 mL 및 따로 검체를 사용하지 않고 같은 방법으로 조작한 것을 대조액으로 하여 시험용액과 동일하게 조작하여 검량선을 작성한 후, 다음 식에 따라 이산화황의 양을 산출한다(다만, 10 mg/kg 미만은 불검출로 한다).

6) 정량시험

앞의 시험방법에 따라 시험하고, 얻어진 시험용액의 흡광도[(A)용액의 흡광도 - (B)용액의 흡광도]로부터 작성한 검량선을 이용하여 시험용액중의 이산화황 농도(μg/mL)를 구하여 다음 식에 따라 검체중의 이산화황 함량(g/kg)을 계산한다.

이산화황(g/kg)	=	C
		50 × W

C : 시험용액중의 이산화황 농도(μg/mL)

W : 시료 채취량(g)