한수지 49(5), 556-563, 2016
556
Copyright © 2016 The Korean Society of Fisheries and Aquatic Science pISSN:0374-8111, eISSN:2287-8815 Korean J Fish Aquat Sci 49(5),556-563,2016
Original Article
서 론
우리나라에서는예로부터해조류를즐겨식용해왔으며
,
세계에서해조류를가장많이소비하는국가중의하나이다
(Mok et
al., 2005).
근년양식기술의발달로우리나라의김,
미역,
다시마등해조류의생산량은
2014
년에세계에서4
번째로많은양인약
110
만M/T
이생산되었다(FAO, 2014).
특히,
해조류중에 서김의생산량은2005
년에약20
만M/T
이던것이2010
년에는23
만M/T, 2012
년에는35
만M/T, 2015
년에는39
만M/T
으로 그생산량이크게증가하는추세이다(Statistics Korea, 2015).
일반적으로생김은무침이나조림형태로조리에일부이용되 기는하나
,
생산시기가한정되는관계로대부분마른김형태로 소비되고있다.
마른김은원료생김을해수와담수를사용하여 연화과정을거친후탈수및성형과정을거쳐건조기를사용하 여건조하여100
장단위로묶은제품으로시중에판매되고있 다(Lee et al., 2000).
또한
,
보건복지부질병관리본부(KCDC, 2011)
의통계에의하면우리국민이섭취하는식품의총량은
1
인1
일평균1,504.7 g
이며,
이중어패류56.9 g,
해조류4.6 g
을섭취하는것으로나타 나있다.
해조류는칼슘(Ca),
마그네슘(Mg),
요오드(I),
철(Fe),
아연
(Zn)
등필수미량원소의함유량이높은것이특징이며,
종류에따라서는특이한생리활성을나타내는식이섬유를비롯 한각종유효성분도함유되어있고
,
소위성인병과비만예방효 과가있다는것이여러연구에서밝혀져있다(Cho et al., 1995;
Im et al., 2006; Son et al., 2012).
한편
,
우리나라는급속한산업발전과다양한인간활동으로각 종생활하수,
산업폐수등에의하여연안해역의환경오염이증 가되고있다.
실제육상에서연안해역으로유입되는오염물질 들은희석,
확산,
분해등의과정을통하여감소되지만,
서식생 물의경우생물농축과정을통하여오히려체내에중금속등의 오염물질들이농축되기때문에대부분연안에서서식하고있 는김,
미역,
다시마등의해조류는중금속오염에노출되기쉽 다(Conti and Cecchetti, 2003).
해조류는중금속을체내농축산 처리에 의한 김(Pyropia sp.)의 유해 중금속(Cd, Cr, Pb) 제거 효과
목종수*·손광태
1·이태식
1·이가정·정연중·김지회
1국립수산과학원 남동해수산연구소, 1국립수산과학원 식품위생가공과
Removal of Hazardous Heavy Metals (Cd, Cr, and Pb) from Laver Pyropia sp. with Acid Treatment
Jong Soo Mok*, Kwang Tae Son
1
, Tae Seek Lee1
, Ka Jeong Lee, Yeoun Joong Jung and Ji Hoe Kim1
Southeast Sea Fisheries Research Institute, National Institute of Fisheries Science, Tongyeong 53085, Korea
1
Food Safety Research Division, National Institute of Fisheries Science, Busan 46083, Korea
We examined the removal of hazardous heavy metals (Cd, Cr, and Pb) from laver Pyropia sp. using citric, hydrochlo- ric, and nitric acids. Under the same conditions, the quality of the laver samples was also evaluated using the varia- tion in absorbance and major mineral levels. The heavy metals that accumulated in raw laver samples after 3 days in seawater included Pb (117.79 μg/g), Cr (33.53 μg/g), and Cd (10.54 μg/g) in descending order. The rate of heavy metal removal from laver was higher at lower pH for all acids used. However, its color changed unsatisfactorily at pH 2.0. After 10 min in seawater at pH 2.5, the heavy metals in laver were eliminated in the order Cd (68.7–81.6%), Pb (57.7–67.0%), and Cr (31.9–49.4%) using the three acids. The differences in heavy metal removal among acid types were not significant. The laver quality was not affected after 20 min at the pH range of 2.5–4.0. The maximum removal of heavy metals was from laver soaked for 10 min in seawater at pH 2.5 using the organic acid, citric acid.
Key words: Laver, Heavy metal, Citric acid, Quality, Organic acid
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial Licens (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2016.0556 Korean J Fish Aquat Sci 49(5) 556-563, October 2016
Received 23 July 2016; Revised 23 August 2016; Accepted 2 September 2016
*Corresponding author: Tel: +82. 55. 640. 4760 Fax: +82. 55. 641. 2036
E-mail address: [email protected]
산 처리에 의한 김의 유해 중금속(Cd, Cr, Pb) 제거 효과
557
하게되고
,
이를섭취하는사람에게건강상유해를미칠우려 가있다(Mok et al., 2005; Son et al., 2012).
특히,
카드뮴(Cd)
은국제암연구소(IARC, International Agency for Research on Cancer)
에서Group I
급발암물질로규정되어있고,
골다공증 을유발시키는것으로알려져있다(Whelton et al., 1997).
또한 납(Pb)
은호흡과식품을통하여체내에흡수되면대사되지않 고대부분이배출되지만배출되지않은Pb (
약20%)
은뼈와치아등에
90%
이상이축적되어건강상유해를일으킬수있다(KMFDS, 2007; Marsden and Rainbow, 2004).
한국에서생산된김중의유해중금속인
Cd, Cr
및Pb
의함 량에관하여몇몇연구자에의하여수행되었으며(Choi et al., 1998; Mok et al., 2005; Hwang et al., 2007; Son et al., 2012),
이들연구자들은Cd, Cr
및Pb
의평균농도는각각0.096-1.60, 0.155-0.70
및0.046-0.680 μg/g
이검출되었다고보고하였다.
또한,
해조류의유해중금속잘축적하는특성을이용하여해조 류를이용한오염수중의중금속제거에대한논문은다수있으 나(Suzuki et al., 2005; Ahmady-Asbchin et al., 2009; Mithra et al., 2012),
김등의해조류중에포함되어있는중금속제거에 대한보고는거의없었다.
다만, Kim et al. (2015)
에의하면해조류에서
As, Cd
등의유해중금속을카본분말및탄산나트륨혼합액을사용하여제거하는방법이보고된바있으나
,
중금속 이제거된해조류를식용으로사용하기위하여는이들을제거 하는후처리공정이필요하다고하였다.
본연구에서는김의식품위생학적안전성확보를위하여우 리나라에서해조류중생산량과섭취량이가장많은김에함유
된유해중금속
(Cd, Cr, Pb)
을효과적으로제거하기위하여인위적으로중금속을축적시켰으며
,
축적된중금속의제거를위 하여질산,
염산및구연산등의산을이용한최적제거조건을 구명하였다.
재료 및 방법
실험재료
중금속제거시험에사용한김
(Pyropia sp.)
은창원시용원소 재위판장에서판매되고있는것을직접구입한후여과해수 로씻어조체에부착된협잡물을제거한다음탈수하여 사용 하였다.
실험에중금속분석용시약은질산(Merck, supra-pure grade, Darmstadt, Germany)
을사용하였고,
물은초순수장치(Milli-Q Biocel, Millipore, Billerica, MA, USA)
로제조한초 순수를사용하였다.
모든초자기구는5%
질산용액에24
시간 이상침지시킨후초순수로깨끗이씻어건조시켜서사용하였 다.
중금속분석을위한표준액(Merck, Darmstadt, Germany)
은초순수로희석하여사용하였다.
유해 중금속 제거를 위한 최적 산처리 조건 설정
김에유해중금속
(Cd, Cr, Pb)
을인위적으로농축시키는공정을거친후김중에농축된중금속을산처리하여제거시켰다
.
즉,
유해중금속별농축정도를측정하였으며,
산의종류및첨 가량에따른제거효과정도를살펴보았다.
또한중금속제거로 인한김의품질저하정도를측정하여중금속제거를위한최적 산처리조건을설정하였다.
유해 중금속(Cd, Cr, Pb) 및 미네랄 함량 분석
김중의중금속및미네랄함량분석을위한전처리는식품공전
(KMFDS, 2016)
의습식분해법을일부변경하여사용하였다
.
즉,
생김시료를초순수로가볍게씻어동결건조기(FDU- 2100, EYELA, Tokyo, Japan)
로건조한후분쇄하여사용하 였다.
그리고분말김시료1 g
을테프론튜브에넣고65%
질 산을10 mL
첨가하여상온에서150
분간반응시킨후80℃
에 서400
분간가열분해하였다.
분해된시험용액의질산은완전 히휘발시키고, 2%
질산을사용하여100 mL
로정용한후분 석에 사용하였다.
중금속 및 미네랄 함량은유도결합플라즈 마질량분석기(ICP-MS, Perkin-Elmer, Elan 6000, Wellesley, MA, USA)
로분석하였으며, working
표준용액은1,000 mg/
kg
의표준용액(Merck, Darmstadt, Germany)
을희석하여사용 하였다.
유해중금속(Cd, Cr, Pb)
의회수율은표준인정물질인(Certified Reference Material)
인Dorm-3 (National Research Council, Nova Scotia, Canada)
를사용하여측정하였으며,
회 수율은92.1-98.3%
로AOAC International (2002)
에요구하는 수준을만족하였다.
김의 유해 중금속(Cd, Cr, Pb) 농축
유해 중금속
(Cd, Cr, Pb)
을 각각0.5 µg/mL
농도가 되도록 첨가한여과해수
(pH 8.2)
에탈수한김 시료를넣고,
온도10±2℃,
조도550±10 lx
에서배양하면서중금속을인위적으로농축시켰다
.
이때,
동일한중금속을함유한해수를1
일1
회환수하였다.
0 50 100 150 200
0 1 2 3 4 5 6
Hea vy m et al (μ g/ g)
Day
Cd Cr Pb
Fig. 1. Accumulation of heavy metals in laver Pyropia sp. during incubation in seawater including Cd, Cr, and Pb.
목종수
ㆍ
손광태ㆍ
이태식ㆍ
이가정ㆍ
정연중ㆍ
김지회558
김의 유해 중금속(Cd, Cr, Pb) 제거 시험
유해중금속을농축시킨김시료는조체에부착한중금속을 제거하기위하여충분한양의여과해수로세정한후탈수하였 다
.
그리고탈수한김시료는산(
구연산,
염산,
질산)
을첨가하여pH
를2.0, 2.5, 3.0
및4.0
으로조정한해수에침지하여처리시 간에따른중금속의제거효율과품질변화를측정하였다. 김의 품질변화 측정
산처리에의한김의품질변화지표로서는세포내용물의유
출을살펴보기위하여처리액의흡광도를측정하였다
.
이때,
흡 광도는253 nm
및340 nm
에서각각측정하였다.
통계처리
실험결과의통계처리는
SAS
프로그램(SAS Institute, Cary,
NC, USA)
을이용하였으며,
시료간의차이검증은일원배치분산분석
(ANOVA)
을 사용하였다.
또한, Dun can’s multiple range test
에따라P<0.05
수준에서중금속농도간의유의성을 검증하였다(Steel and Torrie, 1980).
Table 1. Stability of heavy metals concentrated in laver Pyropia sp. samples
Heavy metal Before
concentration Concentration (μg/g dry weight)1
Control (non-treatment) Seawater (30 min) 0.1 mM EDTA (10 min)
Cd 0.09±0.012 47.1±6.2 48.2±5.9 44.4±6.0
Cr 2.13±0.58 35.2±8.6 38.6±9.4 32.2±8.8
Pb 0.18±0.06 197.2±46.9 188.1±42.0 188.1±52.4
1Heavy metal concentrations in laver samples were determined after soaked in seawater and EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) solu- tion using lavers accumulating heavy metals for 3 days. 2 Mean value±SD.
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
H ea vy m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
Fig. 2. Removal rate of heavy metals in laver Pyropia sp. using citric acid.
산 처리에 의한 김의 유해 중금속(Cd, Cr, Pb) 제거 효과
559
결과 및 고찰
김의 유해 중금속 농축
유해중금속
(Cd, Cr, Pb)
을인위적으로첨가한해수에서생김을넣어배양하였을때유해중금속의농축정도는
Fig. 1
에나 타내었다.
유해중금속중에서김은Pb
을가장잘농축하였으 며,
다음으로Cr, Cd
순이었다(P<0.05).
또한각시료에서중금 속농축량은배양기간이연장될수록증가하는경향을나타내었 다.
그러나장기간배양을하면김조직에부정적영향이미치 고,
또한시험3
일후에는Pb
을제외하고는큰변화가없어향 후실험에있어서3
일동안농축시킨시료를중금속제거시험을 위한시료로사용하였다.
중금속함유해수에서3
일간배양하 였을때중금속농도는김시료건조중량당Pb (117.79 μg/g), Cr (33.53 μg/g), Cd (10.54 μg/g)
순으로높았다.
이들함량은Mok et al. (2005)
이보고한우리나라에서생산된김중의유해 중금속(Cd, Cr
및Pb)
의평균함량보다각각약6.6
배, 47.9
배 및378
배높은값이었다.
또한
,
유해중금속이 김의세포내로농축되어있는지아니면 조체 외부에부착되어 있는지를 알아보기 위하여
3
일간 중금속을 농축시킨김을여과해수에30
분침지시킨것과탈 이온수를 이용하여 금속킬레이트제인0.1 mM EDTA
를제 조한 용액에10
분간침지시킨 것의 중금속농도를비교하였 다(Table 1).
김은Cd (47.1±6.2 μg/g), Cr (35.2±8.6 μg/g)
및Pb (197.2±46.9 μg/g)
을각각농축하였으며,
해수및0.1 mM EDTA
용액에 침지한후에는Cd
는 각각48.2±5.9
및44.4±6.0 μg/g, Cr
은각각38.6±9.4
및32.2±8.8 μg/g,
그리 고Pb
는각각188.1±42.0
및188.1±52.4 μg/g
이었다.
이상의결과유해중금속을농축한김은해수및
EDTA
용액에침지한후에도대조구와유의한차이를나타내지않아
,
이들중금속을 김의세포내로잘농축되는것으로확인되었다.
산 처리에 의한 김의 유해 중금속 제거 효과
유해중금속이농축된김을구연산
,
염산및질산을사용하여pH 2.0-4.0
으로조정한해수에1:30 (w/v)
비율로첨가하여시 험한결과를Fig. 2, 3, 4
에나타내었다.
이때,
유해중금속들의 제거효과는사용한산의종류에관계없이카드뮴이가장잘제0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
H ea vy m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
Fig. 3. Removal rate of heavy metals in laver Pyropia sp. using hydrochloric acid.
목종수
ㆍ
손광태ㆍ
이태식ㆍ
이가정ㆍ
정연중ㆍ
김지회560
거되었으며
,
다음으로납,
크롬순이었다.
처리시간에따라서는 각금속원소에서초기10
분에많은양이제거되고,
그이후에는 제거효과가낮았다.
그리고처리액의pH
에따라서는카드뮴과 납은pH
가낮을수록제거율이증가하는경향을나타내었으며,
크롬은pH 2.5
에서가장높은제거율을보였다.
그러나pH 2.0
에서처리하였을때구연산과질산처리구에서는20
분,
염산처 리구에서는10
분후에조체가약간변색되는경향을나타내었다
.
따라서김은pH 2.5
에서10
분정도처리하는것이가장바 람직할것으로생각되었으며,
이때각유해중금속의제거율 은산의종류에따라약간차이는있으나Cd (68.7-81.6%), Pb (57.7-67.0%), Cr (31.9-49.4%)
의순이었다.
한편
,
우리나라식품의약품안전처(KMFDS, 2016)
에서는김 에서Cd
의오염이우려되어김(
조미김포함)
에대한Cd
기준을0.3 μg/g (
생물기준,
건물중량으로환산하면약3.03 μg/g
에해 Table 2. Change of mineral concentrations in laver Pyropia sp. samples by soaking times in pH 2.5 seawater adjusted by citric acidMineral Mineral concentration (μg/g dry weight)
0 min 5 min 10 min 20 min 30 min
Ca 1,016±221 904±7 897±31 898±55 948±10
Cu 6.0±0.4 5.0±0.3 4.4±0.3 4.0±0.4 3.6±0.1
Fe 289±11 244±4 237±8 224±7 228±14
Mg 2,995±326 2,987±445 2,806±285 2,712±169 2,793±363
Mn 125±13 105±11 99.2±11.7 84.3±13.2 81.8±7.3
Zn 31.6±0.7 26.4±0.9 22.5±0.2 20.9±1.5 21.1±0.5
1Mean value±SD.
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
H ea vy m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
Fig. 4. Removal rate of heavy metals in laver Pyropia sp. using nitric acid.
산 처리에 의한 김의 유해 중금속(Cd, Cr, Pb) 제거 효과
561
당
)
으로설정하였다.
또한, Mok et al. (2005)
의보고에의하면Cd
은주요식용해조류인김,
미역,
다시마및파래중에김에서 가장높게검출되며,
김중에서도이들유해중금속중Cd
이가 장높게검출된다고하였다.
우리나라김의Cd
평균함량은우 리나라기준치를초과하지는않지만,
시료에따라편차가크므로이에대한관리및적절한제어기술이필요하다
. Hwang et al. (2007)
의보고에의하면우리나라에서생산된김중의Cd
최 고함량은건물기준으로4.422 μg/g
으로이는우리나라기준치 인3.03 μg/g
보다높았으나,
이김을유기산인구연산으로처리 한다고가정할경우Cd
함량은약0.8144 μg/g
으로저하될것0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
H ea vy m et al (% )
Time (min)
pH 2.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 2.5 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 3.0 Cd Cr Pb
0 25 50 75 100
0 10 20 30
He av y m et al (% )
Time (min)
pH 4.0 Cd Cr Pb
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Citric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 0.3 0.6 0.9 1.2
0 10 20 30 40 50 60
253 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Hydrochloric acid2.0 2.5
3.0 4.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0
0 10 20 30 40 50 60
340 n m
Time (min)
Nitric acid2.0 2.5
3.0 4.0
Fig. 5. Absorbance change of seawater during eliminating heavy metals in laver Pyropia sp. samples using citric acid, hydrochloric acid, and nitric acid.
목종수
ㆍ
손광태ㆍ
이태식ㆍ
이가정ㆍ
정연중ㆍ
김지회562
으로추정된다
.
이상의결과
,
김에축적된중금속은처리에사용하는산의종 류에관계없이낮은pH
에서효과적으로제거되어유기산(
구연 산)
을사용하면식품에도적용이가능할것으로판단되었다. 산 처리에 의한 김의 품질변화
김에농축된유해중금속을제거하기위하여산으로처리할 때조체의품질변화지표로서처리액의흡광도
(253
및340 nm)
변화를측정하였다(Fig. 5).
사전시험에서산처리중에김은처 리액중으로미량의물질들이유출되었으며,
흡광도측정결과253
및340 nm
에서가장높은값을나타내어이들값을지표로선정하였다
.
김세포내용물의유출을나타내는처리액의흡 광도는모든처리조건에서20
분까지는거의변화가없었으나,
그이후증가하는경향을나타내었으며산의종류에관계없이pH
가낮은처리구일수록그경향은뚜렷하였다.
특히염산처 리액은구연산이나질산처리액보다더높은흡광도값을나타 내어염산이다른산보다더많은세포내용물을유출시키는것 으로판단되었다.
또한,
김의클로로필농도변화는처리전대 조구가건조중량당약2,200 μg/g
이었으며,
클로로필함량은산의종류에관계없이
pH 2.0
으로조정된해수에서처리하였을때에는시간경과에따라다소감소하는경향이었으나
,
그이 외의시험구에서는30
분까지처리하여도거의변화가없었다(
결과미제시).
이상의결과
,
품질변화지표로사용된유출되는세포내용물함량은
pH 2.5
이상에서는처리시간20
분까지거의변화가없었다
.
따라서산에의하여중금속을제거할때에는품질변화를고려하여
pH 2.5
에서10
분이내로처리하면안정할것으로판단되었다
.
특히,
김은구연산처리에의하여엽체가부드러워지 는것을확인할수있어,
마른김을제조하기위하여2–5
시간요 구되는숙성시간을단축시킬수있을것으로사료되었다. 구연산 최적 처리조건에서 김의 주요 미네랄성분 변화
김의산처리최적조건으로나타난구연산
pH 2.5
로조정한해수에서 처리시간에 따른주요 미네랄성분 변화를측정하
였다
(Table 2).
구연산을처리하지않은대조구의주요미네랄성분의함량은건조중량으로
Ca 1,016, Cu 6.0, Fe 289, Mg 2,995, Mn 125, Zn 31.6 μg/g
이었다. Mg
과Ca
는구연산처리 시간30
분까지그다지변화하지않았으나, Cu, Fe, Mn
및Zn
은 시간이경과할수록감소하는경향을보였다.
그리고최적처리 시간인10
분이내에는Mg 6%, Ca 12%, Fe 18%, Mn 20%, Cu
27%, Zn 29%
가감소하여대체로김에많이함유되어있는미네랄성분일수록감소율은낮은경향을나타내었다
.
한편,
김의 경우자연해수에30
분간처리하였을때약5%
내외의미네랄 성분감소가일어나는것으로나타났다(
결과미제시).
Kim et al. (2005)
은해수중에생활하는해조류는해수중에 존재하고있는미량금속을생육에필요한만큼흡수하여이용 하기때문에해수중에많이존재하는Na, Mg, Ca, K
등을적게농축한다고보고하였다
.
반면,
해수중에적게존재하는미량금 속은많이농축한다고하였다.
우리의결과에서도해수에많이 들어있는미네랄성분인마그네슘의김에서제거율이가장낮 게나타나해수에많이들어있는성분일수록적게제거되는것 으로판단되며,
해수에거의없는농축된유해중금속의제거율 이이들보다더높은것은이것에기인하는것으로추정된다.
사 사
이 논문은
2016
년도 국립수산과학원 수산과학연구사업(R2016059)
의지원으로수행된연구이며연구비지원에감사드립니다
.
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