食品の照射施設と線量管理 赤土雄美


ESI-NEWS Vol.25 No.5 2007 より転載
1.はじめに
 平成19年7月6日、厚生労働省から「放射線照射された食品の検知法について」(食安発第0706002号)、および「モニタリング検査の実施について(放射線照射食品)」(食安輸発第0706003号)の2つの通知が出された。
 前者は、放射線照射された食品(以下、照射食品という)の検知法として熟ルミネッセンス(TL)法の有効な試験方法を定義したものである。後者は、平成19年度輸入食品等モニタリング計画において香辛料を対象として前者を用いた検査119件を行い、検知された場合は食品衛生法第11条違反として措置するよう通知している。これで輸入食品の香辛料について、誰が検査を行っても同じ結果が得られる照射食品検知制度が機能する事になり、従来の輸入元事業者の自己申告による殺菌方法の事前確認という段階か改善された。
 厚生労働省は照射食品禁止を強化するだけではなく、6月26日の薬事・食品衛生審議会の食品衛生分科会・食品規格部会を開催し、食品照射について@科学的知見の収集A事業者のニーズ、B消費者の需要を1年かけて調査する方針を示した。これらの調査結果を踏まえ、厚生労働省から食品安全委員会へ審議が進むものと考えられている。
 一方、食品照射が許可された場合のインフラとなり得る国内照射施設のほとんどは、現在、医療機器や医薬品容器の滅菌処理、高分子材料の改質処理に供されており、食品照射を営業としている施設は、昭和49年(1974)にジャガイモ芽止め目的のガンマ線照射を世界で初めて実用化した北海道士幌町農協の「士幌アイソトープ照射センター」だけである。
 多くの食品は、輸入時期が限られており、かつ微生物による汚染程度、輸入件数/量、輸入場所などが多岐にわたる。このため、医療機器や医薬品容器の滅菌のように計画的に殺菌を行う事が難しく、国内において食品照射を行う前に解決すべき課題が存在すると考える。
 ここで食品照射施設に求められる要求事項、特に線量管理を改めて確認しておく事は、食品の放射線照射許可に向けて、ソフトウェアを含めた食品照射インフラ整備の面から意義があると考える。
 なお、当社は前述の「モニタリング検査の実施について(放射線照射食品)」において、TL法の標準線量を照射する国内唯一の10Mev電子線照射施設として指名されている。

2.食品照射施設に求められる事項
 コーデックス委員会(Codex Alimentarius)はFAO(国連食糧農業機関)とWHO(世界保健機関)が合同で設立した国際政府間組織で、国際食品規格の作成を行っている。照射食品に関する一般規格、および施設に関する実施規範として以下のものがある。
"CODEX GENERAL STANDARD FOR IRRADIATED F00DS"(CODEX STAN 106-1983,REV.1-2003)
 “RECOMMENDED INTERNATIONAL CODE OF PRACTICE FOR RADIATION PROCESSING OF F00D"(CAC/RCP 19-1979,REV.2-2003)
(http://www.codexalimentarius.net/web/index_en.jsp からダウンロード可能)
 なお国内の食品規格は食品衛生法に拠るが、政府はできるだけコーデックス規格に合わせる努力をすることになっている。食品の放射線照射業は、 「ばれいしょの発芽防止の加工として放射線を照射することを認める」時(改正後の厚生省告示370号第一 食品の部 B 食品一般の製造、加工及び調理基準の項の一及びD)、この事項の(二)で施設の基準を定めるべき営業とされている。

2.1 照射施設レイアウト
 照射施設は、放射線同位元素等による放射線障害の防止に関する法律、労働安全衛生法等により、安全に稼動するよう規制されており、建築前許可/稼動前検査、定期検査、その他の調査を受ける。
 照射対象が医療機器や医薬品の滅菌処理では、薬事法等について同様に許可/検査/監査を受けるが、万一の未照射品の照射済品への混入を避けるため、保管において隔離が重要となる。
 食品照射においても、照射施設に持ち込まれる食品の多くは自然界で収穫されて微生物が付着しており、照射済品の再汚染の可能性があるため、この隔離がより重要となる。また、照射までの未照射品内の微生物繁殖を最低限に抑える保管条件 (水分を多く含む食品は低温または冷凍保管)、未照射製品からの微生物による照射済品の再汚染可能性を極力低くするよう両者が接触しない施設レイアウトが望ましい。
 香辛料の場合は、乾燥しているため微生物繁殖の条件が成立せず、梱包も黒胡椒について表1に示すように通気性が良いため、室温で問題無いと考える。

 照射食品は、外観だけで未照射品と照射済品の識別が出来ないため、施設入荷時に食品現物を識別するコード番号をとり、入荷日時、種類、量、梱包状態、嵩密度、照射条件(最大/最小線量)、照射日時、温度、測定線量、出荷日時などの記録の記帳が重要となり、また施設内で食品現物と記録のトレースを容易にしておく必要がある。未照射品と照射済品の隔離保管、照射により色の変わるカラーインディケーターを食品梱包に貼付しておくことも有効な方法である。
 これらは、食品衛生法による所轄保健所の定期検査で確認対象となる。

2.2 放射線の種類
 下記の3種類の放射線照射が認められており、放射線の種類は照射対象の食品および照射形態、照射に要する時間等の条件で選ばれる。図1にポリスチレン(密度1.0gr/cm3)に照射した時の透過厚みにおける吸収線量を示す。 冷蔵冷凍食品など照射時間が長いと解凍する恐れのあるものは線量率の大きい電子線が適しており、米国ではハンバーガー冷凍パテに10Mev電子線が照射されている。
(1)6oCo、又は137Csから放射するガンマ線
 注)137Csの半減期は30年と60Coの5.26年より長いが、ガンマ線エネルギーが弱く、また粉末状で水に溶け易いなどの取り扱いリスクから、国内では血液照射装置線源に用いられているくらいで、商用照射施設での使用例は無い。
(2)エネルギー5 Mev以下の変換エックス線
 注)5 Mev電子線からの変換X線照射設備が国内に4箇所ある(1)。 しかし電子線から変換効率が低く、照射コストが高くなるため実使用例は少ない。この弱点を補うため電子線エネルギー引き上げがあり、7.5Mev電子線では変換効率が5Mevの約60%増になる(2)と報告されている。
(3)エネルギー10Mev以下の電子線

2.3 工程パラメータ記録記帳
 照射中の主要工程パラメータ、例えばガンマ線照射では線源強度、搬送(暴露)時間など、電子線(X線)照射では電子ビーム電圧、電流、スキヤン幅、搬送速度などは、後述の線量測定結果とともに、照射工程が正しく行われたことの証明に重要であり、食品トレーサビリティに対応できるよう測定・記録記帳されなければならない。
 これらのパラメータが要求された精度限度内に維持されているか、また正しく測定されているかは定期的に校正される必要がある(設備バリデーション)。特にガンマ線源の60Co又は137Csは減衰するため、頻繁な線源強度確認が重要となる。

2.4 線量管理および線量分布測定
(1)線量計
 線量計は、放射線の種類、線量率、線量範囲等に応じて適切なものを選択しなければならない。また表2に示すように国際標準に遡及可能としなければならない。これは医療機器などの滅菌処理では、製品毎に照射する施設が定まっており、公称線量と絶対値がずれていても滅菌性能に問題が生じにくいが、食品では線量絶対値が重要になるからである。実際、国内の他照射機関における公称線量と絶対値のずれが報告されている(3)。食品照射において照射機関間のずれを無くすことは、食品照射を委託する業者だけでなく消費者の信頼を得るためにも重要と考える。
 図2に当社で用いている熱量計(カロリメータ−)と、郵送標準(アラニン)線量計とルーチン(ラジオクロミック、三酢酸セルロース(CTA))線量計のファントムを示す。これらを同時に電子線照射し、郵送標準線量計を英国物理研究所NPLに郵送して国際標準に遡及している。
 表3にルーチン線量計の選定基準を示す(4)。これらの線量計は化学的変化量を測定するため、照射後の時間経過、照射時温度などの影響を受ける。図3に三酢酸セルロース(CTA)線量計の照射後時間による吸光度変化量を示すが、照射直後は変化量が大きいため、吸光度から線量換算の校正曲線に吸光度変化を考慮して使用する必要がある。

    表2 線量計のトレーサビリティ
第一次標準線量計
(国際/国家標準機関)
1.国内で工業利用レベルの校正制度は未整備。英米等国際標準に依存(英国物理研究所NPL,米国国立標準技術研究所(NIST))
2.電離箱/熱量計(図2参照)
参照(リファレンス)
標準線量計
照射線源、およびルーチン線量計の校正
電子線では、アラニン線量計、熱量計
郵送0ランスフアー)
標準線量計
同上
ルーチン線量計 照射工程モニタリング、および品質保証

表3 ルーチン線量計の選定基準
@ 使用放射線エネルギーの吸収線量範囲について、反応(吸光度、電気伝導率、電子スピン共鳴等)が十分な安定性と再現性を有すること
A 異なる放射線エネルギーにおいて、反応の変動か過大でないこと
B 使用線量率の範囲で、反応の変動がないこと
C 多くの食品の密度0.8〜1.1g/cm3、原子量7.5未満について同等の特性を示すこと
D 露光、温度、雰囲気(ガス)、湿度などに対して、反応の変動が過大でないこと
E 測定手順がISO/ASTM要求事項を満足すること
F 読み取りが照射後1〜4日でも安定なこと
G 線量分布測定のため、十分小さいこと
H 長期間の使用前貯蔵期間があること
I 長期間、安定した読み取りが出来ること(記録のための要求事項)
J 低コストで読み取りが容易なこと。


(2)線量分布測定および注意点
 同一梱包寸法でも、食品種類、またはロトによって線量分布の変化が予想される。このため、照射条件設定目的の線量分布測定が必要となる。もし本番照射で食品中の最小吸収縮量が要求線量より低い場合、微生物低減が不十分になるなど照射目的が達せられなくなる。逆に最大吸収縮量が過大になると、照射臭の発生などで商品価値が低減する恐れがある。これらの事態を避けるため、線量分布測定は重要である。
 図4に表1のクラフト・ペーパー袋入り黒胡彬(Whole)の線量分布測定状況を示す。袋の上面、厚み中央、底面に線量計を各9枚貼付し、10Mev電子線により上下から照射することで、最大最小線量比は、十分な殺菌で過照射とならない商用照射の可能な1.4以下を得ている。

 梱包内の多数位置に食品に接するように線量計を配置して線量分布を測るが、線量計によっては食品、特に香辛料の香気成分の影響を受けてしまうものがある。正しく線量測定を行うには図4に示すように香気成分を通さないカバーに入れるなどの配慮が必要である。また乾燥した食品は、試験的な線量分布測定時からの吸湿により嵩密度の増加を生じ、本番照射時の線量分布が予想から外れる要因になる。試験照射時と商用照射時の嵩密度測定、記録記帳は重要である。

3.おわりに
 香辛料生産国の多くが熱帯もしくは亜熱帯地方に位置し、微生物汚染可能性は以前より高まっている。すでに生産国で香辛料に放射線照射を行える照射施設も存在し、輸入元事業者は照射されていない香辛料確保に努力されていると聞く。
 一方、食品照射の微生物低減などのメリットを免疫性が低下した病人への食事提供に役立てたいとする意見も国内で出ている。
 スーパーやレストランでIT技術を応用した食品トレーサビリティ(消費者に安全性を証明するシステム)を目にする機会が増えた。食品照射インフラ整備においても、照射工程を出来るだけ「目に見える」化を行ない、消費者の理解と信頼を得られるよう準備を進める必要があると考える。

参考文献
1)赤土雄美、「照射サービス施設概要と電子線特性」、日本原子力学会誌、vo1.42,N0.8、94〜96ページ(2000)。
2)J.Meissner,M.Abs,M.R.Cleland,A.S.Herer,Y.Jongen,F. Kuntz, A. Strasser, X-ray Treatment at 5MeV and Above Radiation Physics and Chemistry, vo1.57,Nos.3-6,pp. 647-651,2000.
3)放射線照射振興協会 火線量測定研究委員会編「工業照射用の電子線量計測」、地人書館、平成2年3月25日。
4) Food lrradiation : Principles and Applications,Edited by R.A.MOHns , 2001 John&Sons,lnc.

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