HACCP：清浄化が要求される食品製造環境

HACCP INFORMATION

本稿は「食品機械装置」2002年12月号に出稿したものに加筆訂正したものです

１ 食品の品質と安全
　食品は見た目の良さ、味、におい、歯応え、量、包装デザイン、価格などさまざまな要素で消費者から選択される。最近では賞味期限や添加物、原料産地、遺伝子組換え等素材の氏素性も厳しくチェックされるようになってきた。食品への異物混入や食中毒事件が相次いで、食品メーカーへの消費者の目が厳しくなっている。昔も当然あったことだろうが、それを公に糾弾する、告発するという意識が出てきたために表面化することが多くなったのであろう。場合によっては身に覚えの無いことを言われることもある。プロ・クレーマーも存在する。原材料から食品メーカーの加工、いくつかの流通の過程を経て小売店の店頭に並び、それを購入した消費者の家庭でまた保管され、調理されて� ��に入るまでに多くの経路、人の手を経る。どこでなにがそうなったかということの原因を特定することは難しい。細菌の繁殖、金属・プラスチックその他のゴミの混入、毛髪や虫の死骸が入っていたりすることが問題になる。混入がどこで発生したか不明であっても、消費者はまずメーカーを疑うから、メーカーは自衛の意味でも製造工程管理と記録を厳密に行うことが肝腎だ。包装が例えばよじれていて、密閉性に問題なくてもクレームをつけられるから、最終段階での画像検査も行われている。食品の品質の中で、図1に示すように従来の食品そのものの品質規格や顧客サービス品質に増して安全性が問われる社会になってきたと考えるべきである。

図1　食品の品質規格の捉え方

２ 食品の危害要因と安全対策
　食品への危害としては、表1¹⁾ のように生物学的危害、化学的危害、物理的危害の３種類がある。

　生物学的危害の原因物質は食中毒細菌（ボツリヌス菌、病原性大腸菌、サルモネラ属菌、黄色ブドウ球菌、腸炎ビブリオ菌など）やウイルス（A型、E型肝炎ウイルスなど）、寄生虫（回虫、アニサキス、広節劣頭条虫など）である。

　化学的危害の原因物質はカビ毒、キノコ毒、貝毒、ヒスタミンなどの天然物質、食品添加物などの意図的添加化学物質、殺虫剤、除草剤、肥料、抗生物質、工場での潤滑油、洗浄剤、有毒元素(鉛、亜鉛、砒素、･･･)などの非意図的混入物質がある。1955年に131名が死亡した砒素入り粉ミルク事件や1968年のPCB汚染米油事件などである。

　物理的危害の原因物質は一般に「異物」と言われるもので、ガラス、木、石、金属、プラスチック、毛髪などである。前２つの危害のように大量の被害は出さないが、事件としてはもっとも多いものである。

表1　食品の安全対策

　最近では中国産野菜の農薬残留量が問題化しているが、水際でこれらをストップすることは可能としても、いまや我々の食卓を占める食材は原材料や加工された形で海外から入って来ているものが多い。食品工場も同様で、原材料の多くが輸入である。なま物は別として、食品工場における加工段階でこの危害を除去できれば良い。そもそも細菌などは人体に多量に存在し、善玉もいれば悪玉もいる。健康な時はとくに意識もしない。免疫ができるし、人体の高度な細菌対策機能が働いて悪玉化を防いでいる。したがって余程の事がない限り食中毒にはならない。食品材料にも当然細菌は多量に存在するから、人体に悪影響を与えない程度の量に抑えたり、腐敗を防げれば良い。また原材料そのものには菌が少なくても食品� ��場で繁殖した菌が移ったり、作業者の人体から移ったりする。したがって菌が繁殖しない環境にするとか、作業者が帽子、マスク、手袋を着け、特別な作業服を着て作業することになる。安全対策として対象により違いが有るが、加熱殺菌やくん蒸殺菌、洗浄殺菌など各種の殺菌方法をとって賞味期限まで一定量以下に細菌繁殖を抑える方法がとられている²⁾。

　切り餅の真空包装、Ｎ₂充填パックなどはたいへん素晴らしいアイデアであった。またNASAのアポロ計画におけるニーズに応じてできたレトルト食品も日本の誇る技術である。これらは菌の繁殖を抑えるところから生まれた発明である。レトルト食品は低酸性食品のカテゴリーに入り、生物学的危害はボツリヌス菌に特化され、パック後、菌芽胞の不活性化に必要な120℃、４分以上の殺菌処理を施すことで長期保存に耐える。これらの事例は有用な細菌抑制対策であるが、いつも餅やレトルト食品を食べているわけにはいかない。多くの食品は包装されていても先述のようにさまざまな過程で危険にさらされている。科学技術の進歩や科学的生産体制、政府による規制を経てもなお食中毒事故は全世界で減少ではなく増加しているのが実情だ³⁾。日本でも1996〜1997年の腸管出血性大腸菌O157によるかいわ れ大根、北海道のいくら醤油漬け事件のように全国的大規模食中毒が毎年発生している。これはやはり人間による作業である以上、原料管理や水管理に細心の注意を払わないと汚染が発生する、さらに細菌も生物であるから常に環境に適応して進化、発展するために、新たな病原体が現れては大流行するためと思われる。カンピロバクター、リステリア、小型球形ウイルスなどは新興勢力であり、サルモネラのように伝統的な病原体であっても最近再び猛威を振るう種もある。ブドウ球菌のように昔は食中毒の代表選手であったものも、いまや調理時の手洗い励行や身体装具、低温流通、低温保存、さらに賞味期限表示などによって減ってきたものもある^4)　5)。それだけに記憶に新しい2000年6月に発生した黄色ブドウ 球菌低脂肪乳食中毒事件は驚きであるとともに、その工場がHACCP認定工場であったことが国民にも政府にも大きなショックを与えた。原因物質は黄色ブドウ球菌の産生するエンテロトキシンＡ型であった。当初会社側の発表では、配管洗浄は毎日行っていたが、逆流防止弁の分解洗浄を怠ったため、牛乳残滓が隙間に溜まって黄色ブドウ球菌が繁殖したのが原因とのことであったが、最終的には別工場で生産された脱脂粉乳が本事故の原因であったと判断される。HACCPはあくまでシステムであり、ここで定めたことを忠実に守らなければ効果を発揮しない典型例であり、もって肝に銘ずべし、である。

  生物的危害の代表である細菌は加熱すれば死ぬというものではない。高温が好きな細菌もいれば、O157のように低温で生き生きと躍動する細菌もいる。したがって食品の無菌処理はケースバイケースで、表２¹⁾のように加熱処理、非加熱処理、膜処理、そして化学薬剤処理が用いられ、そのための装置と無菌化技術が提供されている。また

@常に繁殖を抑えるための洗浄を行う
A細菌の巣となる場所を作らない
B水や多湿環境を好む菌が多いので乾燥を心がける(これは洗浄と矛盾することが多い)
C低温で活動が停滞する菌が多いので低温または冷凍保存する

など各種の対策をとる。

  化学的危害は原料の分析、測定、食品添加物への配慮と明示、食品機械装置での汚染防止対策を徹底する。

  物理的危害は異物対策であり、これも製造各工程における危害分析(HA)を行い、その重要管理点(CCP)を定めて混入を防ぐ。さらに金属などは探知機を設置して出荷前にはねる。近年とみに問題となるのは虫や毛髪の混入であり、虫については食品工場での防虫ネット、防虫ランプ、2重ドア、シャッターブラシ、保管庫・工場陽圧化などの対策はもちろんの事、その前工程に対処を求める傾向が出てきた。毛髪に付いては食品工場を出た後での混入も考えられるが、少なくとも自衛策としての混入防止策をしっかり定め、忠実に励行するとともに作業者の毛髪管理…毛髪検査記録表（タイムスタンプ）をつけて後でそれが加工段階のものであるかどうか照合できるように管理することが必要だ。
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表2　食品の無菌化処理

３ 食品製造の重要管理点
　食品製造の重要管理点は食品毎に異なり、製造工程によっても異なるが、生物的危害防止の代表は温度管理である。また危害原因物質そのものが製造工程に近づくことを防止することが重要である。専門家はよく「コンタミネーション（汚染）の防止」という言葉を用いる。図2はHACCPシステムの位置付けを示したものである。図からわかるようにHACCPはPP(一般衛生管理プログラム)、SSOP(衛生標準作業手順)、GMP(適正製造基準)の上に成り立つものである。これらのベースにTQCやTPM、ISO9000の基盤があれば完璧であり、日常の5S(整理・整頓・清掃・清潔・躾)活動 もこれらの中に含まれる。やたらにアルファベット略語が出てくるが、これらの詳細については割愛する。

図2　HACCPシステムの位置付け

　食品工場施設の基本はGMPであり、我が社もその一翼を担っている。我が社の製品にもHACCP対応をうたった製品のパンフレットがあり、展示会等で機械・設備メーカーが同様の表現をしているのを目にするが、これは注目して欲しいための表現であり、図からおわかりのようにモニタリング付きのHACCPシステム製品でない限り正しくはGMP対応製品、設備と言うべきである。工場の施工に関しては多くの業者がそれぞれの専門分野ごとに分業して、それをゼネコンが取り纏めるというのが日本の方式である。我社が担当しているのはその一部である。これまで主としてジュース、コーラ、お茶、牛乳などの飲料、食酢や醤油、ソースなどの充填工程、コーヒーやスパイスなど粉体工程の空気清浄化、弁当・惣菜工場の各工程の清浄化と温度管理、クッキー、� �ーキ、羊羹、チョコレート、プリンなどのオーブン後の清浄冷却、フルーツゼリーやインスタントラーメンのパッキング工程清浄化、健康食品・薬品製造工程などの設備を提供して来た。

　食品製造工場における工程毎のポイントをまとめてみた⁶⁾。

(1)原料段階

　受け入れ検査として質量検査、目視検査、においや味などの官能検査を行う。抜き取りで微生物検査を行う。これには試料の調製後、培地や発酵管に加えインキュベータで培養後コロニーを計測する方法が一般的だが、時間がかかるので迅速検査器を使う場合もある。この段階でも異物除去を行う。原料の保管においては保管庫・室の環境管理が重要である。一般に低温、低湿に空調する。ただし冷凍庫、冷蔵庫の扉、窓シール部の経年劣化により断熱不良で冷たい内部と暖かい外部で表面空気が露点に達し結露することがあり、ここでカビの発生や細菌の繁殖が有り得るので熱線を付けたりドライヤーの風を当てて乾燥させるなどの対策をとる⁷⁾。また鮮度管理のため原料の先入れ先出し管理を厳正に行う。

(2)加工段階

　　注意事項としては汚染エリアと清潔エリアの交叉汚染（クロス・コンタミネーション）を防止することである。汚染エリアと清潔エリアを移動する動線は３つある⁸⁾。

作業者…汚染エリア(外部)から清潔エリアに入室する
物　　　…原料は汚染エリアから入り清潔エリアで加工され包装されて出る

空　気…清潔エリアで吹き出し、汚染エリアに出る

この動線の最短化、交叉を避ける設計が必要である。図3¹⁾に施設レイアウト図の例、図4⁹⁾にトマトジュース製造工程の場所・工程区分と食品の流れを示す。最大の汚染源は作業者であり、これはレールに乗って走るわけではないからこの管理が重要である。

図3　食品製造工場レイアウト例

図4　トマトジュース製造工程区分

@下足室で外履きの靴を収納し、素足または靴下のまま更衣室に入る

A作業服と帽子を着用する。上履き作業靴着用は更衣室の後で、隔離するのが望ましい

B前室に入り洗面台の前に立ち鏡を見る。身嗜みを整え、着帽点検、髪が露出しないようにする。粘着ローラーで作業服の塵をとり、仕上ローラーで念入りに行う。石鹸で丹念に手洗いをし、殺菌タオル・ペーパータオル等で水分を拭うか、図5のようにハンドドライヤーを用いる。ハンドドライヤーの清掃は定期的に行う。アルコールや酸性水で手指を消毒する。滅菌グローブを装着する現場もある

Cクリーンルーム加工室の場合、エアシャワー室で一定時間エアシャワーを浴びてから加工室に入る。エアシャワーは作業員にとって面倒なものなので意識徹底を行う。市販エアシャワーにはまがいものもあるので要注意

図5　前室の手洗い場とエアシャワー

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　加工室においては2次汚染防止に注意しなければならない。たとえば毛髪除去機の植毛ローラーをきちんと洗浄しておかないと細菌が増殖する。製造機械の隙間には原料粉末、滓などが入りこみ細菌や虫の巣になる恐れがあり洗浄が重要であるとともに、機械そのものの構造が適切かチェックして導入すべきである。バケットなどの容器の補強材フレームが洗いにくく、バイオフィルムが生じる恐れがあるので、洗浄加熱殺菌、殺菌剤への漬け込みなどの管理を行う必要がある。トレイなどは床面に置かず台の上に置くべきである。天井面から吹き出した空気は床面にあたり、ゴミとともに舞い上がって400〜500mm上がると考えたほうが良い。菌は基本的に『塵に付着して落下する』ものだから、食 品原料は密閉容器もしくは蓋をした容器を用いるように工程改善すべきだ。金属以外の異物目視検査のために、混入する異物と異色のベルトコンベアにするなどの工夫をする。選別作業場所の照度は800〜1000ﾙｸｽが望ましい。鼠族昆虫の防除はまず侵入防止であるが完全に防ぐことは難しい。発生源となる物あるいは場所の管理でもっとも重要なのは清掃作業であり、エアーガンで吹き飛ばすなどは論外で、掃除機で吸引する。ゾーニングを行う…たとえば原料エリアで使う機材器具を包装エリアでも使うと交叉汚染を引き起こすので禁止する。汚染エリアと清潔エリアの床塗装色ははっきり違う色にする。その他の虫対策としてゴミ置場はできるだけ建物から離す。ついでに言えば臭気対策や腐食性ガス発� �による配管腐食対策なども必要になることがあるが、厄介なのは結露対策である。作業場の温度を低温にしている現場が多いので断熱不良とか、機械からの蒸気そのものの発生があり、結露発生がしばしば問題化する。原料段階でも触れたが、結露するとそこでカビの発生や細菌の繁殖が有り得るので、建築の『断熱』、設備の『換気』、『除湿』等の温湿度管理、『気流』の制御により対策する。非常に難しいことが多く、費用もかかるが、まず結露を発生させないことが重要である。

(3)包装段階

  包装段階ではシール不良の防止のため機械のシール温度や強度を管理する。金属探知機、X線検査機を用いる。包装工程も加工工程と並んで汚染の発生しやすいところである。原料段階、加工段階で厳重に防虫や異物混入を防いでも、包装材が汚染されていると最後で混入してしまう。そこで容器メーカー、フィルムメーカー、段ボール等の包装材メーカーに対して防虫管理や異物管理を求めるようになって、実は我が社もこれらメーカーへの納入事例が増えてきた。細菌の混入防止も重要である。天然水にカビ浮遊で回収、しばらく操業をやめたという事件があった。この場合飲んでも腹痛を起こすことはないと思われるが、見た目に悪いし、おそらく大抵の人は飲まないであろう。文字通り天然水なので殺菌や滅菌処理をしなかったのであろうが、この天然水、おいしい水、ミネラルウォーターなどという各種の商� �には、実は汲んで詰めただけ、殺菌処理をしたもの、滅菌処理をしたもの、後から鉱物分を添加したものなど各種ある。ミネラルというからにはマグネシウムや鉄分などさまざまなものが入っているはずだ。しかし細菌には親水性のものが多く、水分が滅法好きなのである。充填工程においては毎日洗浄される密閉配管を通って来て、それまで汚染されなかったものが最後の最期の段階で空気に触れて開放されたところで汚染される危険性が大きい。もちろん容器は内容物を詰める前に滅菌され、リンサーで内部洗浄され、ボトル外洗されてから再度リンサーを通り充填機（フィラー）に来る。その後キャッパーで蓋をされるが、キャップはあらかじめ滅菌装置で処理される。この工程での空気清浄化は重要である。施設全体をBCR（ バイオロジカルクリーンルーム）化するには金がかかるので、肝心の箇所だけクリーンブースを設置して局所清浄化する場合もあり、これが今空気清浄化業界の流行語、「ミニエンバイロメント」となるのである。BCRやクリーンブースについては後で触れる。ここで重要管理点となるのはパーティクルカウンタによる空気中の塵埃管理である。クリーンルーム内の空中浮遊菌測定用エアーサンプラーというものも市販されている。ところで肝心の原料水であるが、清涼飲料水は食品衛生法による製造基準から４つに大別される⁹⁾。
　@pH3の二酸化炭素圧が1.0kgf/cm^２=98kPa (20℃)以上で植物または組織成分を含まない炭酸飲料→殺菌不要
　ApH4未満の果実飲料やスポーツドリンク、レモンティーなどでカビ、酵母、無胞子細菌を殺菌対象として65℃10分間同等以上の殺菌が必要な高酸性飲料
　BpH4以上pH4.6未満のトマトジュース、野菜ジュースなどの中酸性飲料は有胞子細菌も殺菌対象となるため85℃30分間同等以上の殺菌が必要
　CpH4.6以上、かつ水分活性が0.94を越えるもの、例えばコーヒー、紅茶、緑茶、ウーロン茶、麦茶、豆乳などはボツリヌス菌も殺菌対象となるため85℃30分間あるいは120℃4分間同等以上の殺菌が必要
(4)保管・流通段階
　門を出てしまえば食品製造工場の管理は終わり、物流・流通業者の管理項目となる。ただしメーカー直送という形態も最近は出て来ており、 次の業者に渡るまでの段階で品温管理が特に重要となる。

４ 食品製造環境の空気清浄技術

表３　ISO14644-1　清浄度クラスの上限濃度（個/m³）

表４　NASA規格による空気清浄度のクラス分類

CFU:Colony Forming Unit

食品工場の一般的なJIS清浄度クラスは
　　醸造、発酵：醤油、みそ、清酒、ビール…7〜8
　　乳製品：牛乳、ヨーグルト、カステラ…6〜8
　　食肉加工：生ハム等無菌包装…5〜6
　　魚肉練り製品：蒲鉾、はんぺん…6〜8
　　パック食品：惣菜、弁当、レトルト…7〜8
　　（JIS清浄度クラス5：ｸﾗｽ100、6：ｸﾗｽ1,000、7：ｸﾗｽ10,000、8：ｸﾗｽ100,000）
ぐらいであるが、工程により変わる。

図６　クリーンルームの種類

図7　茶飲料の無菌充填工程図

写真上　リンサー

写真上　フィラー

　
図８  クリーントンネルでの予冷(左)　　　　　　　　　　　クリーンエアユニットSUM-1010(右)

５ モニタリングの重要性

図９　ジュース生産ラインのHACCP支援システム

６ 農場から食卓までのＨＡＣＣＰ

７ 医薬品･健康食品市場

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