9.1.2 납(Pb)

가. 시험법의 적용범위

모든 식품에 적용한다. 다만, 원유 및 우유류, 과일․채소류음료, 조제유류, 특수영양식품, 특수의료용도식품은 질산분해법 또는 마이크로웨이브법으로 시험용액을 조제하여 유도결합플라즈마-질량분석법에 따라 시험한다.

나. 시험용액의 조제

1) 습식분해법

가) 질산분해법

시료1)1～20 g(건조물 1～5 g, 생물 20 g)을 플라스크 등에 취해 질산 50～100 mL을 넣고 충분히 습윤되도록 한다. 가열판에서 서서히 가열하면서 격렬한 반응이 끝나고 암색이 되면 내용물이 줄지 않도록 질산 2～3 mL 씩 넣으며 가열을 계속한다. 과산화수소를 5～10 mL 천천히 주입하며 가열을 계속하고 내용물이 미황색～무색이 되었을 때 분해가 끝난 것으로 한다. 분해물을 가열판에서 최소량으로 휘산-농축시킨 후 물을 넣어 적절하게 희석하여 시험용액으로 한다. 이 때, 최종 시험용액의 질산농도는 10% 이하가 되게 한다. 공시험용액에 대해서도 같은 조작을 하여 시험용액을 보정한다.

주1) 액상시료인 음료류 등은 식품공전 제5. 식품별 기준 및 규격 참조하며, 축산물 중 검체의 특성에 따라 필요시 건조물로서 5∼20 g 상당한 양이 되도록 취함.

나) 마이크로웨이브법

시료 일정량 (0.1～0.5 g에 한함. 수분함량이 높은 시료의 경우 1～3 g)을 Microwave digestion system에 넣고 질산 등으로 처리하여 분해한다. 이후 분해물을 Heat block 등을 이용하여 최소량으로 휘산-농축시킨 후 물을 넣어 적절하게 희석하여 시험용액으로 한다. 이 때, 최종 시험용액의 질산농도는 10% 이하가 되게 한다.

2) 건식회화법

시료1)(5～20 g)를 도가니, 백금접시에 취해 건조하여 탄화시킨 다음 450℃에서 회화한다.
5)회화가 잘 되지 않으면 일단 식혀 질산(1+1) 또는 50% 질산마그네슘용액 또는 질산알루미늄 40 g 및 질산칼륨 20 g을 물 100 mL에 녹인 액 2～5 mL로 적시고 건조한 다음 회화를 계속한다. 회화가 불충분할 때는 위의 조작을 1회 되풀이하고 필요하면 마지막으로 질산(1+1) 2～5 mL를 가하여 완전하게 회화를 한다. 회화가 끝나면 회분을 희석된 질산으로 일정량으로 하여 시험용액으로 한다.

주5) 회화보조제는 염산, 산화마그네슘, 탄산나트륨등을 사용하나 시험조작에 영향이 없을 때에만 사용하되 공시험용액에 대해서도 같은 조작을 하여 시험용액을 보정한다.

3) 용매추출법

가) 시약

1) MIBK(Methyl Iso-Buthyl Ketone) 또는 클로로포름

2) DDTC(Diethyl dithocatbamic acid), silver를 포함하지 않은 것

나) 시험조작시험용액(습식분해법 또는 건식회화법으로 분해한 시험용액) 및 공시험용액을 분액깔때기에 각각 10～50 mL 취한 후, 각각에 25% 구연산암모늄용액 2～10 mL 및 브롬티몰블루(BTB)시액 2방울을 가한 다음 액의 색이 황색에서 연한 녹색이 될 때까지 암모니아수로 중화하고 이에 40% 황산암모늄시액 2～10 mL 및 물을 가하여 일정량으로 한다. 여기에 10% DDTC 용액 1～5 mL를 넣고 흔들어 준 후 MIBK(또는 클로로포름) 20 mL를 가하여 심하게 진탕하여 정치하고 MIBK(또는 클로로포름)층을 취한다. 다시 MIBK(또는 클로로포름) 20 mL로 위의 과정을 되풀이 한 후 여액을 합한다. 분배액을 열판에서 80℃로 가열하여 용매를 모두 날려버리고 잔류물에 질산 7 mL, 과산화수소 1 mL를 넣고 다시 열판에서 가열하여 완전히 분해․건조시킨다. 잔류물은 1 N 질산용액으로 재용해하여 시험용액으로 한다6).

주6) 표준용액에 대해서도 같은 조작을 하여 얻는다.

다. 측정

1) 유도결합플라즈마-질량분석법(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS)

가) 분석원리

이 방법은 아르곤 가스에 고주파를 유도결합방법으로 걸어 방전되어 얻어진 아르곤 플라즈마에 시험용액을 주입하여 분석원소의 질량값에 대한 분석 강도를 측정하여 시험용액 중의 분석원소의 농도를 구하는 방법이다.

나) 시험조작

표준용액 및 시험용액을 ICP-MS에 주입하여 시험용액의 농도를 구한다. 다만 납, 카드뮴 분석 시 건미역, 조미김, 식염 등 염을 다량 함유하는 검체는 염에 의한 간섭을 줄이기 위하여 염 농도를 최소화 하도록 희석1)하여 분석한다. 또는 내부표준물질을 이용하여 분석값을 보정2)하여야 한다.

주1) 식염 1,000-1,500배, 건미역 500-800배, 조미김 100-200배 권장

주2) 내부표준물질을 이용한 보정

내부표준물질은 납의 경우 비스무트(Bismuth, Bi, 208.98), 카드뮴의 경우 인듐(Indium, In, 114.82)을 사용한다. 내부표준물질의 첨가 방법은 검량선용 표준용액, 공시험용액 및 검체에 내부표준물질의 일정량을 직접 첨가하거나 연동펌프와 혼합코일 등의 다른 채널을 이용하여 주입 전에 용액과 혼합시키는 방법으로 한다.

※ 계산방법

검량선에서 얻어진 표준물질과 내부표준물질의 분석강도에 대한 비[AS/AIS]를 Y축으로 하고 표준물질의 농도를 X축으로 하여 검량선을 작성하고 시험용액의 분석강도 비[ASAM/ASAMIS]를 Y축에 대입하여 분석원소의 농도를 계산한다.

AS: 검량선 표준용액의 표준물질 분석강도

AIS: 검량선 표준용액의 내부표준물질 분석강도

ASAM: 시험용액의 분석원소 분석강도

ASAMIS: 시험용액의 내부표준물질 분석강도

2) 유도결합플라즈마-발광광도법(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry, ICP-OES)

가) 분석원리

이 방법은 아르곤 가스에 고주파를 유도결합방법으로 걸어 방전되어 얻어진 아르곤 플라즈마에 시험용액을 주입하여 분석원소의 원자선 및 이온선의 발광광도를 측정하여 시험용액 중의 분석원소의 농도를 구하는 방법이다.

나) 시험조작

표준용액과 시험용액 및 공시험용액을 ICP-OES에 주입하여 시험용액의 농도를 구한다.

3) 원자흡광광도법(Atomic Absorption Spectrometry, AAS)

가) 분석원리

이 방법은 시험용액 중의 금속원소를 적당한 방법으로 해리시켜 원자증기화하여 생성한 기저상태의 원자가 그 원자증기를 통과하는 빛으로부터 측정파장의 빛을 흡수하는 현상을 이용하여 광전측정 등에 따라 목적원소의 특정파장에 있어서 흡광도를 측정하고 시험용액중의 목적원소의 농도를 구하는 방법이다.

나) 시험조작

시료를 원자화하는 일반적인 방법은 화염방식과 무염방식이 있다. 시험용액 및 공시험용액을 그대로, 혹은 희석 또는 농축한 다음 원자흡광광도계에 주입하여 흡광도를 구하고 따로 표준용액 및 이의 공시험용액에 대해서도 각각 시험용액의 경우와 같은 조작을 해서 검량선을 작성하여 시험용액의 농도를 구한다.