오늘 강의 주요 내용 강의 목표 1. 총경도 분석결과 발표 결과 보고서 양식/ 시험 분석결과 고찰 2. 실험 내용 리뷰 (하나를 알더라도 정확히 알자) 3. 암모니아성 질소 측정원리와 실험방법 설명 4. 다음 강의 주제 취업목표기업군 및 해당기업에서 생산하는 제품선정하여 식품규격 기준 확인하고 분석하기? 강의 목표 ◎ 실험 기초를 익힘  식품기사 실기시험대비 반복실험 ◎ 기업에 필요한 직무 스펙 배양 ◎ 자주/자립 능력 배양

먹는 물 분석실습 수질 분석 실습(험)항목 시료종류 : 시판생수 3종, 신라지하수, 학생급수, 실험실상수, 3차 증류수 항목 * 모든 식품회사에서 공통적으로 분석이 필요한 사항임 수질 분석 실습(험)항목 항목 기준 색도 5 도 이 하 일 반 세 균 100이하/ml 탁도 2 도 이 하 대 장 균 군 불검출/50ml 냄 새 무취 수 소 이 온 농 도 5.8 ～ 8.5 맛 무미 염 소 이 온 150 이 하 암 모 니 아 성 질 소 0.5 이 하 과망간산 칼륨 소 비 량 10 이 하 질 산 성 질 소 경도 300 이 하 염소 증 발 잔 류 물 500 이 하 시료종류 : 시판생수 3종, 신라지하수, 학생급수, 실험실상수, 3차 증류수

먹는 물 분석 (암모니아성질소/질산성질소)

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) Ⅰ. Indophenol Method 1. 원 리 가. 암모니아성 질소 정의 물에 용해되어있는 암모늄염의 질소를 의미하고, 암모니아를 질소량으로서 표시하기 때문에 NH3-N으로 표시 나. 유래 배설물,공장폐수 등의 혼입에 의해 암모니아성 질소 생성  물의 오염를 추정할 수 있는 유력한 지표, - 생물의 사체 혹은 동물의 배설물중의 유기물 분해과정 초기에 (NH4)2CO3를 다량으로 생성하는 경우 - 오줌중의 요소가 NH3-N으로 변화한 경우  가까운 시점에서의 오염의 지표 ※심층수중에는 질산성질소가 환원되어 암모니아성 질소로 되어있는 것도 많으므로 심층수의 경우는 암모니아를 검출하여도 오염되어있다라고 보기 어려운 경우가 있음. 다. 시료의 채취 및 보관 - 시료 채취 후 신속하게 진행 - 보관이 필요하면 1 L당 0.8ml conc H2SO4 첨가하여 4℃에서 저장하고. 분석시 NaOH나 KOH로 시료중화

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) 라. 분석원리 알카리성 암모늄이온( NH4+) + 차아염소산( ClO- ) + 페놀  인도페놀 청색생성  청색파장 640nm부근의 흡광도를 측정 마. 분석시 방해물질 및 주의점 (1) 실험실내에 암모니아가스가 존재할 경우 시료와 시약류 오염가능성. 암모니아성 질소를 측정할 때에는 정제수랑 시약의 오염이랑 실험실내의 환경에 충분히 주의필요. (2) 시료에 잔류염소가 존재시 0.09% 아황산나트륨를 넣어 제거 (이액 1ml는 시료500ml중의 1ml제거) 사. 음용수 수질기준 : 0.5mg/L 이하

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) 2. 분석방법 가. 시약 및 기기 (1) 기기 Spectrophotometer at 640nm (2) 시약 (가) Phenol sodium nitroprusside 용액 Phenol 5g과 Sodium nitroprusside(Na2[Fe(CN)5NO]2H2OC5FeN6NaO2H2O 25mg을 물에 녹여서 500ml 로 한다. ( 냉암소에 보관시 1개월 사용가능) (나) Sodium Hypochlorite 용액 NaOCl 용액 (100/C) ml ( C는 유효염소농도%) 및 NaOH 15g를 물에 녹여 1000ml로 한다. (다) Stock Ammonium Chloride solution Ammonium Chloride(NH4Cl) 0.3819g를 재서 물에 녹여 1000ml로 한다. ( 1ml= 0.1mg NH3-N ) (라) Standard ammonium Chloride solution Stock Ammonium Chloride solution 를 100배 희석한다 (1ml= 0.001mg NH3-N )

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) 나. 실험방법 (1) 시료 10ml( 0.01mg 정도 함유) 및 암모니아성 질소 표준용액 0-10ML를 단계적으로 마개 있는 시험관에 넣고 증류수이용 10ML로 맞춘다. (2) Phenol sodium nitroprusside 용액 5.0ML를 시험관에 넣고 마개를 한 다음 조용히 흔들어 섞는다. (3) Sodium Hypochlorite 용액 5.0ML를 넣고 다시 마개를 한 다음 흔들어 섞은 후 25-30℃에서 60분간 둔다. (4) 시료 및 암모니아성 질소 표준용액을 Spectrophotometer에서 파장 640nm로 흡광도 측정. (5) 계산 암모니아성 질소 표준용액을 가지고 잰 흡광도를 이용하여 암모니아성 질소량과 흡광도와의 관계를 구한 후 시료중의 암모니아성 질소량을 구한다.

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) 방법 2 시약 및 기구 1)시약 (1) Nesser시약 - KI 50g을 가온한 증류수 약 50 ㎖ 에 용해 - 별도로 승홍(HgCl2)25g 을 같은 방법으로 가온한 증류수 100 ㎖ 에 용해하고 KI액에 서서히 혼합 후 방냉 - KOH 150g 증류수 300 ㎖ 에 용해한 용액을 가하고 증류수를 넣어 1ℓ로 함 - 여기에 HgCl2 0.5 ㎖ 가해 정치 후 상징액을 사용해 실험 *광선에 의해 변함으로 갈색병에 밀봉하여 보관 (2) 암모니아성질소 표준액 - 특급Ammonium Chloride(NH4Cl) 0.3819g를 메스플라스크에 넣고 물에 녹여 1000ml로 한다. - 이 액 100 ㎖ 을 취해 다시 1ℓ로 희석( 1ml= 0.01mg NH3-N )

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) (3)산화마그네슘유액 산화마그네슘(MgO) 50g을 증류수 약 1.5ℓ에 가해 가열하고, 약 1ℓ정도 농축하며서 암모니아성 질소를 제거함 (4)인산 완충용액 인산 수소 2칼륨 (K2HPO4.3H2O)90.15g, 인산 2수소칼륨(KH2PO4)14.3g을 증류수에 용해하여 1ℓ로 한다(pH 7.4) (5) 30%NaOH용액 (6) 25% Na2CO3용액 (7) 50 ㎖ 비색관 (8) 암모니아성질소 증류장치

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) 2.실험방법 1)정성실험 - 시료 10 ㎖ 에 30%NaOH용액 0.5㎖ 및 25% Na2CO3용액 1 ㎖를 가해 잘 흔든다(이 조작에 의해 반응을 방해하는 칼슘이온, 마그네슘이온, 유리탄산 등 제거) - 그 후 즉시 정치하여 상징액 50㎖를 비색관에 취하고 별도로 같은 형의 비색관에 증류수 50㎖를 취한다 - 양 비색관에 nessler시약을 1㎖ 씩 가하여 10분 방치 후 착색의 유무를 비교 하여 결과 확인 암모니아성 질소 소량 존재 : 담황색 다량존재 : 적갈색

<3.18> 암모니아성질소(NH3-N) 2)정량실험 - 시료 500㎖에 인산완충용액 10㎖ 또는 산화마그네슘용액 1~2 ㎖ 및 정제한 부석을 가해서 증류액이 200㎖가 되도록 증류 - 증류한 것에 증류수를 가해서 일정량(V, 증류전의 검수량 정도)으로 한 후 50 ㎖ 비색관에 취한다 - 별도로 같은 형의 비색관에 암모니아성 표준용액 0.1, 0.15, 0.2, 0.25 ……, 0,5 ㎖ 를 순차적으로 취하고 각각의 관에 증류수를 가해 50 ㎖ 로 한다. - 다음에 증류액 및 표준액의 각 관에 Nessler 시약을 1㎖ 씩 가해 10분간 방치 한 후 유액의 색상을 표준액의 것과 비교해서 표준액의 ㎖ 수(A)를 구한다 V 1000 - 암모니아성 질소(ppm) = A × 0.01 × ---- × ----- 50 S A : 시료 증류액의 색상에 해당하는 표준액의 ㎖ 수 V : 시료 증류액의 희석총량 ㎖ S : 시료의 채취량 ㎖ *희석배수, 1000ml환산

<3.19> 질산성 질소(NO3-N,NITRATE) Ⅰ. Ultraviolet spectrophotometric screeing Method 1. 원 리 가. 질산성 질소 정의 통상 질산염 혹은 질산이온 ( NO3- ) 등의 량을 질소량으로 표시한 것 물 중의 질산성 질소( NO3-- N )는 대부분에 동물성 유기물질이 세균에 의해 산화분해작용으로 암모니아성 질소 ( NH3-N ), 아질산성 질소( NO2-N )를 거쳐 형성되는 최종 분해산물이다. 나. 유래 질산성 질소는 동물성 유기물, 사료의 이용, 생활폐수, 하수오니의 처리, 공장폐수, 먼지와 쓰레기 등에 의해 물이 오염되어 이중에 들에 있는 단백질에 호기적 조건이나 혐기적 조건에서 암모니아로 변하고, 이 중에 식물이 이용하고 남은 것이 아질산균에 의해 아질산염으로 변화되며, 아질산염은 질산균에 의해 질산이 된다. 아질산균 2NH3 + 3O2 2NO2- + 2H2+ + H2O 호기적 조건 질산균 2NO2- + O2 2NO3- 호기적 조건

<3.19> 질산성 질소(NO3-N,NITRATE) 다. 시료의 채취 및 보관 질산성 질소의 분석은 시료 채취 후 신속하게 진행하며, 보관이 필요하면 1L당 40mg의 염화수은 (HgCl2)을 첨가하여 4℃에서 저장하거나, -20℃로 냉동하여 보관한다. 라. 분석원리 용해된 유기물은 220nm, 275nm에서 모두 흡광하고, NO3- 는 275nm에서는 흡광하지 않는다는 것을 이용한 방법이다. 마. 분석 시 방해물질 및 주의점 1000mg CaCO3/L정도의 Carbonate ( CO3- ), 혹은 Hydroxide( OH- )에 의한 방해  0.1N HCl에 의해 용액을 산성화시켜 방지 . 바. 최적 측정 범위 : 0 - 11mg/L 사. 음용수 수질기준 : 10mg/L 이하

<3.19> 질산성 질소(NO3-N,NITRATE) 2. 분석방법 가. 시약 및 기기 (1) 기기 (가) Spectrophotometer at 220nm, 275nm (나) Filter : Ø 0.45nm membrane filter 혹은 filter paper ( 정지된 미립자에 기인된 방해를 제거하기 위해 시료를 여과하지만 음용수의 경우 불필요하다. (2) 시약 (가) Nitrate free water : 2차 증류수 (나) Stock Nitrate solution 105℃, 24시간 정도 건조한 Potassium nitrate (KNO3) 0.7218g을 물에 녹여 1L로 정용(1ml = 100㎍ NO3--N). 2ml CHCl3/L와 섞은 용액은 6개월간 안정. (다) Standard Nitrate solution Stock Nitrate solution 50ml을 500ml로 정용 한다. (1ml = 10.0 ㎍ NO3--N) (라) 1N HCl

<3.19> 질산성 질소(NO3-N,NITRATE) 나. 실험방법 (1) 시료 50ml를 취한다.( 혼탁 등 미립자가 존재하면 여과한다. ) (2) Standard Nitrate solution을 이용하여 Standard계열을 만든다. * 용액 : Standard Nitrate solution (3) 1N HCl 1ml를 첨가한다. ( 시료 및 Standard계열에 동일하게 첨가) (4) 2차 증류수로 Auto zero를 잡은 후 시료 및 Standard계열의 흡광도를 220nm에서 측정하고, 용해된 유기물에 의한 방해도를 측정하기 위하여  275nm에서 흡광도를 측정한다. (5) 계산 Standard계열과 시료 각각의 값을 아래와 같이 계산하여 시료의 Nitrate (NO3-)량을 계산한다. NO3- 흡광도 = 220nm에서의 흡광도 - 275nm에서의 흡광도 x 2 만약, 교정값 ( 275nm에서의 흡광도 x 2 )이 220nm에서의 흡광도의 10％이상인 경우 이 방법을 사용할 수 없다. 농도 (ppm) 1 3 5 7 * 용액 ml수 (ml/50ml) 15 25 35

<3.19> 질산성 질소(NO3-N,NITRATE) 3. 질산성 질소 측정치의 해석 물 중에 질산성 질소가 있다는 것은 유기물질의 최종분해산물이기 때문에 유기물질에 의한 과거의 오염을 표시하지만, 오염원이 멀리 떨어져 있고 가까이에 오염원이 없고 대장균도 없다면 질산성질소가 있다는 것이 오염의 지표가 되지는 않는다. 질산성 질소는 유아의 위 속에서 아질산성 질소로 환원되어 유아의 Methemoglobinemia를 일으키는 아미드 등과 반응하여 발암성의 Nitrosoamine을 생성한다.