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2013年2月に厚生労働省が新規食品添加物・殺菌料として指定した「亜塩素酸水」は、他の塩素系殺菌料の次亜塩素酸ナトリウム(Na)や、次亜塩素酸水、亜塩素酸Naと同等以上の殺菌力を有し、有機物存在下でも殺菌効果を保持し、食品に着香しないなどの特徴がある。
この「亜塩素酸水」は次亜塩素酸Na、次亜塩素酸水、亜塩素酸Naとどのように違うのか、なぜ今、塩素系殺菌料に新しく認可されたのか。
「亜塩素酸水」を開発した三慶グループの合田学剛統括代表取締役に、食品製造の現場で起こっているニーズの変化など、塩素系殺菌料の現状と課題を聞いた。
A. 殺菌料は食品中の食中毒細菌及び腐敗細菌などの微生物を死滅させることを目的に使用される食品添加物。主にカット野菜や漬物など非加熱の加工食品で微生物由来の食中毒の防止のために使用する。食中毒の発生は企業にとって、食品の安全と安心という信頼を失う最も大きな損失だ。その回避策のひとつに殺菌工程があるが、食品製造上、義務付けられてはいない。食中毒の危険性を引き下げるリスクマネジメントの一環として必要性を感じ、取り入れている企業が多い。
殺菌料の使用は1950年に水道水に用いられた「次亜塩素酸Na」に始まる。 食中毒の防止に効果を挙げ、豊かな食生活と食品の安全と安心に貢献した。しかし、時代と共に食文化が変化し、食中毒の原因も腸管出血性大腸菌、ノロウイルス、カンピロバクターに移り変わった。既存の殺菌料では対応できない時代に入り、食品市場の防衛志向のニーズも変化し、登場したのが「亜塩素酸水」である。これからは状況に応じて塩素系殺菌剤を使い分ける必要があり、新たな選択肢の一つとして「亜塩素酸水」には、これまでにない機能性を持たせて開発してある。
三慶グループでは、各種食中毒による健康被害の防御に「亜塩素酸水」や、その製剤類の提供と新しい使用方法に基く食品衛生管理マニュアルの策定を進め、有効利用の促進を図っていく。
また、日常生活の中でもこうした感染性を持つ微生物やウイルス対策、健康被害の防御が望まれており、食品加工施設における人の手指や施設内の除菌など、環境衛生の管理剤としてや、維持剤として「亜塩素酸水」の有効利用を進めている。
A. 食品加工場の衛生対策の飛躍的な改善、流通・消費段階での低温流通の完備、更に消費者段階での衛生意識の向上で腸炎ビブリオなどを原因物質とする食中毒は激減した。しかし、2000年ごろから食中毒原因は腸管出血性大腸菌、ノロウイルスが増加。これら病原性微生物に原料段階で汚染されている場合と、加工中にヒトや調理器具等、または吐瀉物や糞便などから汚染が拡大する二次汚染があり、少量の汚染でも食中毒が発生し危険性、リスクが高い。12年の食中毒患者数約27,000人のうち17,000人、66%がノロウイルス患者、食中毒による死者8人は全て、腸管出血性大腸菌によるものであるとされている。
A. 北海道漬物類組合が主催の「加工食品原料野菜の殺菌研修会」で、安全かつ安心な食品を作る為には効果的な殺菌工程を施すことが推奨された。しかし、次亜塩素酸Naを用いて一定の基準(有効塩素濃度200ppm・5分間、又は100ppm・10分間浸漬処理)で処理した場合、特有の塩素臭が製品に付着、流水でも除去できない問題が発生した。また洗浄の過多は萎れ、褪色など製品劣化を引き起こす。これは安全でおいしい食品づくりという消費者ニーズからして大きな課題で「亜塩素酸水」は「次亜塩素酸Na」の欠点を解消できる画期的な食品添加物・殺菌料だと言える。
A. 「亜塩素酸水」は日本で初めて化学物質として認められた「亜塩素酸」を含有する食品添加物。
「亜塩素酸」そのものは不安定であり、すぐに分解、消失するが、三慶グループが技術開発した「サイクル反応」と呼ばれる独特の現象を利用し安定させることに成功したものが「亜塩素酸水」だ。
A. 主たる有効成分の「亜塩素酸」は、酸性から弱酸性の水溶液中に存在しており、亜塩素酸と亜塩素酸イオンの間で化学平衡状態にある。非解離状態の亜塩素酸の時に、その一部が水性二酸化塩素へと変化し、さらに水と反応して亜塩素酸イオンに戻り、再び亜塩素酸イオンと亜塩素酸の間で化学平衡状態に戻る現象のことを「サイクル反応」と言う(図1)。
A. 主な特徴は4つ。
① 着香せず殺菌後の製品への影響が少ない。
② 食品と接触しても殺菌力の消失を抑え、少量で高い殺菌効果がある。
③ 各種腸管出血性大腸菌、ノロウイルスにも対応する広く強い殺菌能力がある。
④ 殺菌成分の減少が緩やかで効果が持続しやすい。
A. 食品製造で利用できる塩素系殺菌料は主として「次亜塩素酸Na」「亜塩素酸Na」「次亜塩素酸水」「亜塩素酸水」の4種類だ。塩素系殺菌料は有効塩素の酸化力で細胞壁などを破壊、微生物の殺菌やウイルスの不活化をはかっている。ほかに、高度さらし粉も二酸化塩素ガスもあるが使用分野・頻度は減少傾向にある。
A. 塩素や二酸化塩素を強アルカリ性の水酸化ナトリウムと反応させ安定させたものが、「次亜塩素酸Na」と「亜塩素酸Na」である。この2種類の物質は、アルカリ性から強アルカリ性の状態でのみ存在しており、安定しているために保管・流通が容易だ。しかし、これらの殺菌成分はそれぞれ次亜塩素酸イオン、亜塩素酸イオンというイオン化物質で、このイオン化物質では安定しているがゆえに殺菌力も弱い。そこで、米国などでは有機酸などの酸を加え、pHを酸性~弱酸性に傾け殺菌成分がそれぞれ「次亜塩素酸」と「亜塩素酸」の分子に変化させ、酸化力を強めて食品の殺菌に利用している。
日本では、「次亜塩素酸Na」は酸と混和する使用方法が通達で許可されているが、「亜塩素酸Na」はその様な通達は出されていない。その理由は、この調整は希釈の手間や人体に対して有毒な塩素ガスの発生の危険性があるほか、食品に残留しやすいこと、さらにはアルカリ性の製剤は分解・中和が難しく、排出、廃棄時に環境負荷になることなど、多くの問題点が指摘されている。
A. 化学的にはpHを低下させると結果的には「次亜塩素酸」や「亜塩素酸」になる。ただし、「亜塩素酸」の場合は、pH3以下という強酸性域に設定して初めて「亜塩素酸」に化学変化する。それ以上のpH域では、「亜塩素酸イオン」となり殺菌料としては「亜塩素酸Na」のままである(グラフ1、グラフ2)。
A. 「亜塩素酸水」は「亜塩素酸」を製造し、サイクル反応を利用してpH3~pH7台の弱酸性域~中性域に間接的に安定化させたもの。 よって「亜塩素酸Na」を、このpHまで引き下げても「亜塩素酸」は得られず、強酸性にして化学反応で単純に得た亜塩素酸「ASC(酸性化亜塩素酸Na)」と共に、全く違うもの。「ASC」は強酸性で含まれている「亜塩素酸」が直ちに崩壊し、発生する「二酸化塩素(ガス)」を殺菌成分としている。一方で「亜塩素酸水」は「亜塩素酸」が殺菌成分でこの事実は大きな違いである。
A. 「次亜塩素酸Na」は独特の塩素臭が殺菌後の食品に残存したり、発がん性物質のトリハロメタンなどの有害物質を生成するため、廃棄時の環境への負荷が問題視されている。これはアルカリ性で保存されている水溶液の殺菌力を高めるために酸を加える使用時調整が原因。
そこで最初から酸性域で強い殺菌力を発揮する状態にしたものが「次亜塩素酸水」。「次亜塩素酸Na」に比べると、殺菌成分が強力なため低濃度の使用で済み、環境負荷も少ない。このことが近年、殺菌料として使用が増えている要因にもなっている。
ただし、この二つは有機物と触れると殺菌力がすぐさま分解されるため、食品添加物として使用する場合、食品自体が有機物であり殺菌能力の低下が著しいという弱点がある。
A. それぞれ液性が酸性域に存在しており、低濃度で高い殺菌効果を示すという共通点がある。対象食品と使用濃度の制限は「次亜塩素酸水」にはないが、「亜塩素酸水」は一部制限がある。殺菌力は「次亜塩素酸水」のほうが短時間で優れた効果があるが、繰り返し使用することはできない(図2)。
一方で、「亜塩素酸水」は有機物存在下でも殺菌力の低下が少なく繰り返し使用ができることにメリットがある。つまり、「次亜塩素酸水」は瞬間的、「亜塩素酸水」は持続的に同等の殺菌力を有する(図3)。
食品に利用するランニングコストは、「次亜塩素酸水」は原料が安く1回当たりが安いのに対し、「亜塩素酸水」は繰り返し殺菌液が使えるために、複数回使用することで安くなる。
もう少し詳しく説明すると、「次亜塩素酸水」や「次亜塩素酸Na」は、塩素の濃度がそのまま殺菌力に繋がるために、瞬間的に強い殺菌力を発揮する。「亜塩素酸水」は、殺菌力を塩素の濃度が補填するような挙動を示すために、殺菌力が持続的であり、食品の夾雑物の中であっても、殺菌力を発揮することができる。「次亜塩素酸水」や「次亜塩素酸Na」は、使い捨ての殺菌力で、「亜塩素酸水」はリサイクルできる殺菌力というイメージに近い。
① 食品原料に付着している食中毒微生物類の殺菌・除菌と除去。
② 使用機械器具類、加工施設、作業従事者を介しての二次汚染、並びに、交差汚染の防御。
この2点を考慮して管理方法を構築する。
①についてだが「亜塩素酸水」は最も問題とされる原料の殺菌処理を目的として開発された殺菌料だ。対象となる食中毒細菌はもちろん、特に腸管出血性大腸菌、カンピロバクター、ノロウイルスに対して優れた効果が確認された。
ただし、使用制限が設定されているので対象となる食品原料に対して使用許可濃度範囲で有効に使用することが求められる。使用に当たって殺菌効果確認方法と、残留しないことを確認する有効な手段がすでに開発されており安心してほしい。
「亜塩素酸水」の使用時の濃度は亜塩素酸濃度として400ppm以下であり、食品中に残留しないことが条件になっている。いずれの場合においても現場対応の簡易検査キットが用意され、現場で適切な濃度管理、残留管理が極めて容易になった。またこのキットを使うことで殺菌処理剤の濃度確認方法、殺菌成分の有効濃度確認方法、水洗後の残留有無確認方法が現場で確立でき、HACCP対応での記録上、極めて有効である。
②について、次に問題となるのは原料が殺菌される前工程ですでに加工施設で食中毒微生物が汚染を拡散すること。汚染区での使用器具、作業者を介して殺菌処理後の清浄区が食中毒微生物によって汚染される。これは交差汚染、二次汚染として考え対応するのが一般的で、加工施設の作業前、作業中、作業終了時の衛生管理や、サニテーションも併せて非常に重要である。
以上の①②を管理手法にHACCP方式による管理システムが、現在では最も有効な食中毒防御手段として考えられている。
こういった中で消毒・殺菌を目的に食品加工場では「次亜塩酸Na」が汎用されてきた。また、「次亜塩素酸水」も使用が認められ多くの工場で採用されている。 しかし、「亜塩素酸水」と「次亜塩素酸Na」との違いは、食品加工場の原材料を直接殺菌する場合に、品質に対する影響が少なく、特有の塩素臭が残留せず、殺菌液の繰り返し使用が可能になることだ。この点は加工上、大きなメリットである。
また「次亜塩素酸Na」「次亜塩素酸水」においても前に述べたように優れた特徴があるが、それらも生かしながら「亜塩素酸水」の使用は食品加工工場施設における加工処理上の優れた食中毒防止、保存性の改善対応手段となる。
ここでは浅漬加工場での使用例を紹介したが、要望があれば、他の使用例も紹介できる。
A. 「亜塩素酸水」の最大の特徴は使用上限濃度(亜塩素酸濃度として400ppm)でも、最終製品に着香せず、品質に対する影響が少なく、直接殺菌であれば、低濃度で殺菌効果が得られ、優れた殺菌効果を期待することができる。またさらに、安定性においても優れており、光の影響を受けない状態であれば、希釈液を一週間室温で放置しておいても、殺菌効果に低減はない。この殺菌効果の安定性は画期的な開発だと考えている。
A. 「次亜塩素酸Na」や「次亜塩素酸水」の殺菌効果は有機物存在下で激減することが挙げられる。特に「次亜塩素酸水」は有効塩素が目減りしやすく、作り置きできないために、生成装置で水中に「次亜塩素酸」を発生させながら直接使用する必要性がある。よって、殺菌を目的とした使用には配慮が必要である。
A. 「次亜塩素酸水」で作業後の作業台を殺菌する場合、十分な殺菌力を発揮させるために、汚れという有機物を、中性洗剤で先に洗い流してから使用するなどの操作が必要になる。つまり殺菌の前に、生成装置を準備して作業台を洗浄してから殺菌処理を行うとなると、殺菌処理以外の工程が増え煩雑になるほか、洗浄の不十分から殺菌処理に失敗するリスクが高くなることが問題だ。
A. 「次亜塩素酸Na」、「次亜塩素酸水」でも対象食品や、使用濃度によっては優れた特長がある。例えば、使用器具類の殺菌には瞬間的で、しかも安定した殺菌力を持つ「次亜塩素酸Na」と「次亜塩素酸水」は効果的である。汚れを完全に落とした後の作業台なら、「次亜塩素酸水」でも優れた殺菌効果を期待できるほか、使用時の濃度が低く、しかも水洗の必要がない等というメリットもある。これらのことから次亜塩素酸水は、製品の切り替え時の製造環境の中間殺菌に優れている薬剤であると言える。
A. 「亜塩素酸Na」および「亜塩素酸Na液」は、本来、食品用の漂白剤として添加物に指定されたが、過去数回にわたり使用基準が改正され、殺菌料としても2003年11月に認可された。この時に、かんきつ類(菓子製造に用いるものに限る)・生食用野菜類(加工用に限る)・卵類(卵殻の部分に限る。)・かずのこ加工品(干しかずのこ及び冷凍かずのこを除く)からの使用の対象になった。
「亜塩素酸Na」は対象食品への影響が少ない反面、それ自体の殺菌力は非常に弱く、高い濃度で使用しなければならない。その結果、殺菌力が期待できるまで、その濃度を引き上げて使用すると、最終製品に高濃度で残留してしまう。その残留は長期間に渡ることが立証されており、当時の改正においても問題視された。
そこで厚生労働省としても、新たに対象食品として追加する数の子加工品(味付けかずのこ)などから、残留した塩素を確認できる分析方法の必要性を迫られ、その方法が確立されたのを機に、使用範囲の拡大が認められた。それにもかかわらず、2013年の改正案では、それをさらに超える使用濃度を1kg当り0.5gから1.2gに引き上げておきながら、多くの対象食品を追加し、その一方で、2003年11月の経緯のような対象食品ごとに残留塩素を確認する分析方法を設定することなく、これら多くの対象食品を追加しようとした。
またさらに、「亜塩素酸Na」に酸を加えて、亜塩素酸や、二酸化塩素を発生させて使用するという方法を、根拠なく追加し、その上、本来全く別の物質である「亜塩素酸水」と「亜塩素酸Na」を同一視し、「亜塩素酸水」の殺菌力をあたかも「亜塩素酸Na」殺菌力のようにみせかけて資料を作成したことなどが問題になり、亜塩素酸ナトリウムの改正案の是非に関する議論が巻き起こり、結果として、「亜塩素酸Na」の殺菌力を証明する為のデータに「亜塩素酸水」の殺菌力のデータを転載利用したことが廃案に至った原因だと考える(図4)。
なお、米国では、「亜塩素酸Na」の殺菌力を高めるために使用前に有機酸などを加える方法、つまり、「酸性化亜塩素酸ナトリウム(ASC)」という使用方法が法律化されている。 米国における「ASC」は、使用方法そのものが対象食品ごとに設定されており、その上で、許可されており、その結果、管理義務が生じるわけで、これが根拠になっている法律であるが、日本では違う。
日本の厚生労働省は物質ごとに食品添加物として認定し管理しているために、「ASC」のような使用方法を、物質として認可するのは、戦後成り立ってきた日本の食品添加物の基本的なルールから逸脱してしまう。 しかも、「ASC」は、「亜塩素酸Na」を原料に用いて、これに酸を加えることで酸性にし、化学反応を引き起こし、亜塩素酸若しくは二酸化塩素という別の物質に変化させて、それを利用する。よって、物質としても「亜塩素酸Na」ではない。
ところが、2013年改正案の申請者は、明らかに、「亜塩素酸Na」という物質の中に、この「ASC」を含める形で、意図的に改正案が作成されており、このようなケースが認められると、今後、その時々の都合の良い解釈で、どんなものでも認められてしまう。これは誠に由々しき問題だと考えている。
A. 「亜塩素酸水」の場合は既存の殺菌料に対する現場から求められるニーズの変化により開発され、それが認められた。今までに匹敵する殺菌力はもちろん、関わる人の健康、食品の品質も重視されるようになったからだ。
これまで食品原材料の殺菌による安全と安心だけが求められてきたが、食品加工工場そのものの衛生管理を含めた一体化した衛生管理の体制作りが求められるようになった。その中で、「亜塩素酸水」は、殺菌料でありながら、加工食品の原材料の殺菌はもちろん、調理器具類の除菌・洗浄・消毒などの施設の衛生管理体制の強化にも利用できる。これは「亜塩素酸水」にとって大切なファクターだ。
今後重要になることは、「次亜塩素酸Na」、「次亜塩素酸水」、「亜塩素酸水」の、メリットとデメリットを理解し、これらを現場で併用して利用するためにマニュアルを作成し、活用する事にある。これは今までにはない画期的なことだと思う。このような使い方はHACCPに基づいた衛生管理体制では、とても重要なことだと理解していただきたい。
これまで、強アルカリ性で安定する「亜塩素酸Na」のみが複数回の改正を経て、殺菌剤として認められていたが、全く異なる物質である「亜塩素酸水」が認められたことにより、これまで「亜塩素酸Na」では対応できなかった領域で利用できるようになった意義は大きい。
塩素系殺菌料は、決して競合する関係ではなく併用することにより、これらのメリットとデメリットを補完しあう関係であるということ。これが全く新しい時代の殺菌料のあり方を示している。
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