저감 방법에 따른 곡류의 무기비소
함량 변화

서욱현, 정수지, 이슬, 김아현, 오길영, 안길원

농산물검사소

Changes in Inorganic Arsenic Content of Grains
by Using Reduction Methods

U. H. Seo, S. J. Jung, S. Lee, A. H. Kim, G. Y. Oh, G. W. An

Agricultural Products Inspection Center

Abstract

In this study, we examined the contamination level of inorganic arsenic in 87 grain samples from regions in Jeollanam-do and evaluated methods to reduce the contamination. Using HPLC-ICP/MS, we quantified levels of lead, cadmium, total arsenic, inorganic arsenite (AsIII, AsV), and four organic arsenic species (DMA, MMA, AsB, and AsC). Our analysis revealed that the concentrations of all measured heavy metals and arsenic species were within the food standards and specifications of Korea. We found that the average concentrations of inorganic arsenic were 0.066 mg/kg in polished rice, 0.091 mg/kg in brown rice, and 0.108 mg/kg in black rice. The concentrations in barley, glutinous millet, and oats were 0.004 mg/kg, 0.026 mg/kg, and 0.021 mg/kg, respectively. Among the organic arsenic types, DMA was most prevalent in the rice samples, with trace amounts of MMA and AsB also detected and AsC absent in all samples. Analysis of reducing inorganic arsenic by washing showed that more washes reduced the amount of inorganic arsenic in polished rice by up to 64.5 % and in brown rice by up to 41.2 %. Longer washing times for brown rice resulted in a reduction effect of up to 43.4 %. The inorganic arsenic concentration in rice water after one washing cycle was 0.0048 mg/mL for polished rice and 0.0095 mg/mL for brown rice. After 2 to 3 washing cycles, a reduction of 74.7 % to 85.2 % was observed. Given the high consumption of rice, we propose to continue promoting methods to reduce inorganic arsenic in rice and monitoring food safety.

Keywords : Inorganic Arsenic, Rice, Grains, HPLC-ICP/MS

본 연구에서는 도내 주요 생산작물인 곡류에 대한 비소의 안전성을 확보하고 이를 섭취 시 효과적인 저감화 방법을 모색하기 위해 전라남도 22개 시군에서 생산·유통되고 있는 곡류 시료 87건을 구매하여 수행하였다. 중금속 및 비소의 화학종을 분리하여 오염도를 조사하고, 세척 횟수와 시간을 달리하여 무기비소의 저감률을 확인해 본 분석 결과는 다음과 같다.

1.  곡류의 중금속 오염도는 백미, 현미, 흑미의 쌀류에서 총비소 (0.077 ~ 0.401) mg/kg, 납 (0.000 ~ 0.050) mg/kg, 카드뮴 (0.003 ~ 0.234) mg/kg 범위로 조사되었으며, 보리, 차조, 귀리의 중금속 오염도는 총비소 (0.027 ~ 0.061) mg/kg, 납 (0.002 ~ 0.037) mg/kg, 카드뮴 (0.007 ~ 0.035) mg/kg 범위로 조사되어, 기준이 없는 현미를 제외한 곡류의 납, 카드뮴의 오염도는 식품공전 기준규격에 모두 적합하였다.

2.  비소 화학종 분리 분석결과 AsIII와 AsV을 합친 무기비소는 백미에서 (0.030 ~ 0.109) mg/kg, 현미에서 (0.051 ~ 0.267) mg/kg, 흑미에서 (0.062 ~ 0.163) mg/kg, 보리에서 (0.001 ~ 0.008) mg/kg, 차조에서 (0.023 ~ 0.032) mg/kg, 귀리에서 (0.006 ~ 0.044) mg/kg의 범위로 조사되어, 기준규격이 있는 쌀과 현미의 무기비소 기준규격에 모두 적합하였으며, 나머지 곡류도 모두 낮은 수준이었다.

3.  유기비소는 분석결과 DMA, MMA, AsB가 백미, 현미, 흑미에서 검출되지 않거나 최대 0.127 mg/kg 분석되었으며, 다른 곡류에서는 정량한계 미만으로 검출되거나 검출되지 않았다. AsC는 모든 시료에서 검출되지 않았다.

4.  세척을 이용한 무기비소 저감효과를 확인한 결과, 백미는 1회에서 5회까지 세척 횟수가 늘수록 (58.2 ~ 64.7) % 의 저감률을 보였고, 현미는 1회에서 4회까지 세척 횟수가 늘수록 (32.6 ~ 41.2) % 의 저감률을 보여, 실생활에서 무기비소를 저감하고자 할 경우 백미는 2회, 현미는 3회 정도의 세척을 통해 각각 60 %, 40 %이상 무기비소를 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.

5.  현미의 무기비소 저감 효과를 높이기 위해 2배의 증류수에 불리는 시간을 달리해가며 세척한 결과 1시간은 42.2 %, 3시간 및 6시간은 42.9 %, 12시간 불릴 경우 최대 43.4 % 까지 저감 효과가 확인되어, 3시간 정도 불려 세척하는 것이 효과적으로 보인다.

6.  쌀 세척 시 얻어 활용되는 쌀뜨물의 무기비소 함량 분석 결과, 백미를 1회 세척한 쌀뜨물에서 무기비소가 0.0048 mg/mL, 현미를 1회 세척한 쌀뜨물에서 무기비소가 0.0095 mg/mL 조사되었으며, 2회 ~ 3회 세척 시 얻은 쌀뜨물의 경우 1회 세척 시 얻은 쌀뜨물에 비해 최대 (68.7 ~ 85.2) % 감소되어, 2회 이상 세척 시 얻은 쌀뜨물을 활용하는 것이 안전한 것으로 판단된다.

조사 결과 도내 유통 곡류의 중금속과 무기비소 함량 조사 결과, 기준규격에 비해 모두 안전한 수준이었으며, 무기비소의 섭취량을 줄이기 위해서는 쌀을 3시간 정도 불려 2회 ~ 3회 세척 하여 이용하는 것이 효과적이었다. 쌀뜨물 역시 2회 이상 세척한 물을 이용하는 것이 효과적으로 무기비소 섭취를 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 가정에서 쌀의 무기비소 섭취를 줄이기 위하여 본 연구 결과를 적극적으로 홍보하고, 지속적인 오염도 모니터링이 이루어져야 할 것으로 판단된다.