原子力利用の普及・拡大に伴って、放射線についても工業、農業、医療等の分野において広く利用され、国民の生活及び福祉の向上に貢献している。このうち、放射線照射による食品保存技術、即ち、食品照射技術は、今や海外においてますます注目を集め、食品照射研究開発は、欧米、東欧諸国をはじめ東南アジア諸国において活発に進められている。これらの国では、その成果に基づいて照射食品の法的許可を進めており、その数は、ＩＡＥＡによれば、１９８４年４月現在、我が国を含め２６カ国４０品目（延べ１０７品目）に達している。
一方、ＦＡＯ、ＩＡＥＡ、ＷＨＯ等の国際機関においては、各国での研究開発の成果を収集、とりまとめて食品照射技術の総合的評価を進めている。特に、照射食品の健全性については、１９８０年に「照射食品の健全性に関するＦＡＯ／ＩＡＥＡ／ＷＨＯ専門家委員会」が「１Ｍｒａｄ以下の実質平均線量で食品を照射する場合の食品の健全性については、問題とすべき点はない。」旨の結論を出しており、また、ＦＡＯ／ＷＨＯ食品規格委員会は、照射食品を国際的に流通させる場合に必要な製造等の規格基準として、１９８３年にこの結論を承認し、加盟各国に対し、国内法への取込みを勧告中である。更に、米国の食品医薬品局（ＦＤＡ）は、１９８４年２月、１００ｋｒａｄ以下で果実・野菜に放射線（ガンマー線）を照射することを包括的に承認すべく提案しているところである。このように、海外においては、食品照射は、一部の食品では実用化が進められ、また、他の食品では、実用化を目指して引き続き研究が進められている。
我が国においては、原子力委員会が、昭和４２年９月、食品照射の研究開発は、食品の損失防止、流通の安定化等国民の食生活の合理化に寄与するところが大きいとして、これを原子力特定総合研究に指定するとともに、食品照射研究開発基本計画を策定した。同計画においては、対象品目として、馬鈴薯、玉ねぎ及び米が選定されるとともに（その後、昭和４３年に小麦、ウィンナーソーセージ、水産ねり製品及びみかんの４品目が追加された。）、食品照射研究を円滑に実施するために食品照射研究運営会議を設置することが決められている。
本運営会議は、上記計画に基づき研究の総合的推進を図ってきており、既に、馬鈴薯については昭和４６年に、玉ねぎについては昭和５５年に、また、米、小麦については昭和５８年に、それぞれ研究成果をとりまとめ報告しているが、ウインナーソーセージについても、当初の目標を達成したので、ここに、その成果をとりまとめ報告する。
ハム、ソーセージ等の食肉加工製品は、食生活の欧米化傾向の中で、他の肉製品及び乳製品とともに近年急速な消費の拡大が図られた食品である。これらの畜産製品は、周年的に生産され、全国的に流通、販売、消費されており、とりわけ、ウインナーソーセージは、年間約１０万トンが生産されており、ハム、ソーセージ等の食肉加工製品中最大である。しかしながら、ウインナーソーセージは、ケージングに羊腸を用いること、及び内容量に対して表面積が大きいこと等の理由により、他の大型ソーセージ等に比べて、細菌類等による汚染の影響を受けやすく、保存性が著しく劣る。ウインナーソーセージの腐敗は、ネトの発生を契機に急速に進行するが、このネトは、冷蔵下においても７日以内に発生することが多く、このため、ウインナーソーセージの品質保存（賞味）期間は短く、流通及び消費段階での損失の恐れがある。 ウインナーソーセージのネトの発生及び腐敗を防止し、賞味期間を延長するためには、その原因となる微生物を殺菌することが重要である。現在では加熱処理（８０℃前後）が行われているが、これだけでは不十分であるため、合成保存量の添加や、プラスチックフイルム包装などの処理で補っているが、保存期間の延長には限界がある。
放射線照射は、ウインナーソーセージの品質を低下させることなくネト発生を抑制し、保存期間を延長するための有効な方法と考えられるので、本研究開発が推進されることとなった。
本研究は、昭和４３年度から開始され、途中、研究の進捗状況に応じ、計画の見直しを行いつつ、昭和５５年度に終了した。研究は、次の２つの項目について実施された。
ウインナーソーセージに対するγ線の適正放射線量、微生物及び成分に対する照射効果、照射方法、貯蔵条件、その他実用化に当たって必要な技術的検討を、農林水産省畜産試験場、日本原子力研究所高崎研究所及び社団法人日本アイソトープ協会において実施した。また、照射の有無の履歴を判断する方法の検討を、厚生省国立予防衛生研究所において実施した。
照射したウインナーソーセージの健全性について、栄養価の変化及び毒性という観点から検討した。栄養価の変化については、主要栄養成分についての化学実験及びラットを用いた動物実験を厚生省国立栄養研究所において実施した。毒性については、慢性毒性試験（発がん性試験を含む）及び世代試験（催奇形性試験を含む）を厚生省国立衛生試験所で実施し、変異原性試験を財団法人食品薬品安全センターにおいて実施した。
ウインナーソーセージに対する放射線照射の適正線量、殺菌効果及び照射ウインナーソーセージの貯蔵性等について検討した。用いた線源は、コバルト６０（γ線）であり、試料には「保存料無添加非燻煙品」及び「保存料無添加燻煙品」などを用いた。また、ケージング用の羊腸についても検討した。
ア）ウインナーソーセージに対する適正線量については、ポリセロ袋に詰め窒素ガス置換包装した「保存料無添加燻煙品」に２５０ｋｒａｄ〜１Ｍｒａｄの範囲で照射を行った後、風味、色調、テクスチャー及び臭気について官能検査を行った。この結果、６００ｋｒａｄ以上の照射試料では照射臭の発生など官能評価の低下が認められたため、５００ｋｒａｄ照射が嗜好性を根本的に変化させない限界と認められた。一方、酸素存在下では、３００ｋｒａｄ照射試料でも肉食の退色が認められた。
以上の結果、ウインナーソーセージにγ線を照射する場合の適正線量は、窒素ガス雰囲気中で５００ｋｒａｄ以下が妥当であると判定された。
イ）放射線照射によるウインナーソーセージの殺菌効果については、ポリセロ袋包装の非照射試料、１００ｋｒａｄ〜１Ｍｒａｄ照射試料を５〜１０℃以下で冷蔵したものを用いて、ネトの発生時期及び貯蔵中の微生物相（ｍｉｃｒｏｆｌｏｒａ）の変化を調査した。この結果、ネト発生開始時期は、非照射試料では貯蔵開始後数日であるのに対し、３００ｋｒａｄ照射試料では７日目、５００ｋｒａｄ照射試料では９日目となり、貯蔵期間は２〜３倍に延長された。また、腐敗開始時期は、いずれの線量の場合でも、ネト発生後２日目程であった。また、この時期のネト中の細菌の種類を調べたところ、非照射試料で４〜７種類であったが、照射試料では１〜２種類に減少した。一方、ポリセロ包装、窒素ガス封入した試料を３００〜５００ｋｒａｄ照射後、１０℃で貯蔵した場合には、少数生存する Ｍｏｒａｘｅｌｌａ−Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ や、酵母が増殖することがあり、後期には乳酸菌の発生も認められた。また、非照射試料では、大腸菌群に属する細菌群などの増殖も認められたが、３００ｋｒａｄ照射によって認められなくなり、生菌数も大幅に減少することが明らかになった。 なお、羊腸に対する殺菌効果を調べた結果、１Ｍｒａｄ照射でほぼ完全な殺菌効果が、また、５００ｋｒａｄ照射でも著しい減菌効果が認められた。
ウ）次に、各種包装材料が貯蔵性に及ぼす効果について検討した。この結果、高湿状態では酸素透過性の大きいポリセロ袋にウインナーソーセージを入れ、窒素ガス置換包装後１０℃で貯蔵した場合と比較して、酸素透過性の小さいＫセロハン及びエバール樹脂フイルムに入れ窒素ガス置換包装した場合では、非照射試料では差は認められなかったが、３００及び５００ｋｒａｄ照射試料では３〜７日程度の差が認められ、ポリセロ包装の非照射試料に比べ貯蔵期間が３〜５倍に延長された。一方、２０℃で貯蔵した場合には、非照射試料に比べ照射試料では、貯蔵期間は約２倍に延長されるが、ネト発生抑制効果は２〜５日間にすぎず、実用的な貯蔵延長効果を認めることはできなかった。
以上の結果から、３００〜５００ｋｒａｄの放射線照射によりウインナーソーセージの腐敗細菌を殺菌でき、２〜３倍の貯蔵期間の延長効果が認められた。しかし、照射後に１０℃で貯蔵した試料でも、好気性の Ｍｏｒａｘｅｌｌａ−Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ 及び酵母は少数生存、増殖し、これが腐敗の原因となることもあるため、照射試料であっても酸素透過性の小さい包装材料を用い、窒素ガス封入包装する必要があり、これによって、ポリセロ包装の非照射試料と比べて３〜５倍の貯蔵期間延長効果が認められた。
γ線照射がウインナーソーセージの品質に及ぼす影響を評価するために、照射ウインナーソーセージの色調、テクスチャー及び成分の変化について検討した。この結果、酸素存在下で照射すると、３００ｋｒａｄ照射で肉色の退色が認められるが、窒素ガス置換下で照射すると５００ｋｒａｄ以上の線量でも退色はわずかしか認められなかった。また、テクスチャーについては、１Ｍｒａｄ照射しても照射による影響は全く認められなかった。更に、成分については、５００ｋｒａｄまでの線量を照射して、貯蔵中の変化を脂質、蛋白質、アミノ酸、カルボニル化合物、揮発性成分及び各種添加物等について検討した。この結果、カルボニル化合物及び揮発性成分には、照射直後には変化が認められたが、貯蔵中にこの変化は消滅した。硝酸態及び亜硝酸態窒素量にはさしたる変化がない。また、アスコルビン酸、特に、還元型アスコルビン酸（発色補助剤として添加）は５００ｋｒａｄ照射で大幅に減少した。
ウインナーソーセージの実用規模照射の可能性を評価するために、ウインナーソーセージを詰めたパッケージ（ダンボール箱）を静置照射した場合の線量均一度（最大吸収線量と最小吸収線量の比）及びコンベアー方式により連続照射した場合の照射コストについて検討した。静置照射にはコバルト６０板状線源（１４０キロキュリー）を用いて、２０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍのサイズのパッケージ（厚さ１０ｃｍ）を５００ｋｒａｄ／ｈｒの線量率（パッケージと線源間の距離は３０ｃｍ）で両面照射した。この結果、線量均一度は１．２０となった。一方、パッケージの厚さを２０ｃｍとすると、線量均一度は１．４０となった。
ウインナーソーセージの適正線量範囲を３００〜５００ｋｒａｄとすれば、実用的な線量均一度を１．６７以下で照射すればよい。そこで、コンベア方式により連続照射した場合の照射コストを市販流通のパッケージ及びコバルト６０、１００キロキュリー板状線源を用いて、線量均一度１．６７以内となるような条件の下に検討した。この結果、パッケージを２箱合せ、厚さ２８ｃｍとして、パッケージと線源間の距離を１８ｃｍとすれば、線量均一度１．６４で照射が可能であり、この時の１時間当たりの処理量は１１１．２ｋｇとなり、ｋｇ当たりの照射コストは約８３円となった。なお、ウインナーソーセージは、製造後のネト発生による損失が短期間に起こるため、１日当たりの生産量が４〜５トンの小規模工場を各地方に設置しているのが現状であり、大規模な生産工場でも生産量はせいぜい１０トン程度である。生産量が１０トン／日程度の工場では、５００キロキュリー程度の線源が必要である。この場合、照射コストは照射処理量の増加とともに低下するため、ｋｇ当たり３０〜４０円に低下させることも可能である。またウインナーソーセージの包装密度を高くしたり、コンベアラインを二重にするなどの工夫をすれば、照射コストは更に低下する可能性がある。
ウインナーソーセージがγ線照射を受けたか否かを判別する方法を検索するために、非照射及び３００、４００、５００ｋｒａｄ照射ウインナーソーセージを用いて、その成分中、特に化学的に不安定な多価不飽和脂肪酸に主眼を置き、これから生成する過酸化脂質を照射の指標として検討した。過酸化脂質のウインナーソーセージ中の分布及び含有量の判定は、染色剤によるウインナーソーセージの横断面の目視判定及び比色定量法によって行った。
この結果、過酸化脂質含有量は、非照射試料と比べて照射試料では高かったが、市販ウインナーソーセージでは、過酸化脂質含有量はメーカー、ロットの違いによりバラツキがあり、このバラツキの程度が非照射試料と照射試料との差より大きいため、単に過酸化脂質含有量だけから照射処理の有無を判定するのは困難と思われた。しかしながら、照射試料では、経時的に過酸化脂質量が上昇する事実、あるいは、ウインナーソーセージの横断面における過酸化脂質の分布が、非照射試料では周辺部に限られているのに対し、照射試料では、内部にも及んでいる事実などが明らかになった。このため、肉眼的判定法と比色定量法（特に経時変化）とを併用すれば、ウインナーソーセージの照射処理の有無をある程度判定することは可能であるが、絶対的な指標になり得るとは考え難い。
γ線照射によってウインナーソーセージの主な栄養成分が変化するかどうかを評価するため、蛋白質、脂質、灰分、水分、炭水化物などの一般成分について検討した。
試料としては、非照射、３００及び５００ｋｒａｄ照射のものを用い、常法により分析したところ、差は認められなかった。
次に、ウインナーソーセージの総合的栄養価に対するγ線照射の影響を評価するため、ラットに非照射叉は６００ｋｒａｄ照射ウインナーソーセージを含む飼料を１カ月及び３カ月間給与し、体重増加量、総摂餌量、主要臓器重量などから成長・発育を比較したところ、γ線照射によると考えられる有意な差は認められなかった。また、生殖腺の発育を支配するホルモンであるテストステロンの昼夜の変動に関しても、γ線照射試料給与群、非照射試料給与群間に差は認められなかった。
照射ウインナーソーセージを長期間摂取することによって、生体が障害を受けるか否かを評価するために、マウス、ラット及びアカゲザルを用いた慢性毒性試験を行った。
動物に非照射及び６００ｋｒａｄ照射ウインナーソーセージを５ｗ／ｗ％（ラットでは２ｗ／ｗ％も実施）の割合で添加した飼料を２４カ月間にわたって摂取させ、飼育期間中の一般症状、体重、摂餌量、血液形態学的検査、血清生化学的検査、死亡率、臓器重量、病理学的検査及び腫瘍発現率について調査した。
この結果、マウス、ラット及びアカゲザルの血液形態学的検査及び血清生化学的検査で、照射群と非照射群の間で有意の差を示す項目が散発的に認められるが、毒性上意味のある変化とは認められず、また、その他の検査でも差は認められなかった。以上の結果を総合的に判断すると、照射によると見なされる影響は認められなかった。
照射ウインナーソーセージを摂取することによって、摂取動物が次世代に及ぼす影響を評価するために、マウスに非照射及び６００ｋｒａｄ照射ウインナーソーセージを５ｗ／ｗ％の割合で添加した飼料を３世代にわたって摂取させ、各世代について一般症状、体重、繁殖生理値及び骨格等を検査した。
この結果、照射群の３世代目で対照群及び非照射群と比べ腰椎の仙椎化が高率に認められたが、これは照射群の親世代で仙椎化を示した動物が他の群に比べ高率に配分されたことに起因するものと考えられる。その他の検査では非照射群と照射群に差が認められなかった。以上により、照射によると思われる影響はないものと考えられる。
照射ウインナーソーセージの遺伝的安全性を評価するために、非照射及び６００ｋｒａｄ照射のウインナーソーセージについて、細菌に対する突然変異誘発試験、マウスによる宿主経由試験、哺乳動物培養細胞（ハムスターの胎仔細胞、ヒトリンパ球）を用いた染色体異常試験、マウスの生体を用いた染色体異常試験及びマウスを用いた優性致死試験を実施した。この結果、いずれの試験項目についても、非照射と照射の間に差は認められず、照射による影響は認められなかった。
放射線照射によるウインナーソーセージの殺菌に関する研究は、原子力委員会が定めた食品照射研究開発基本計画に基づいて実施され、概ね所期の目的を達成した。この研究は、ウインナーソーセージに放射線を照射することにより、ネトの発生及び腐敗細菌等による腐敗を防止し、貯蔵期間の延長を図るとともに、照射ウインナーソーセージの健全性を評価することに主眼が置かれ推進された。この結果、窒素ガス雰囲気中でウインナーソーセージに３００〜５００ｋｒａｄの放射線を照射することにより、品質を損なうことなく、ネトの発生を抑制し、腐敗細菌を大幅に減菌できることが明らかになった。また、放射線を照射したウインナーソーセージを用いた栄養試験、毒性試験等の各種試験の結果、放射線照射によって、ウインナーソーセージの食品としての健全性が損なわれるような事象を見出すことはできなかった。しかしながら、この線量域で照射後１０℃貯蔵しても、包装材料の酸素透過性が高いと、少数生存した好気性細菌及び酵母が繁殖し、腐敗の原因となるため、酸素透過性の小さい包装材料の選択が重要である。
以上の結果から、ウインナーソーセージを放射線殺菌し、貯蔵期間の延長を図るためには、酸素透過性の小さい包装材料で窒素ガス封入後、３００〜５００ｋｒａｄ照射して、１０℃程度の温度下で貯蔵することが適当であり、これにより、貯蔵期間は３〜５倍程度延長できることが明らかになった。
一方、海外においては、「はしがき」に述べたように、食品照射は、研究開発段階から実用化段階へと移行しつつある状況にあり、放射線照射のされた果実、野菜、香辛料等が国際的に流通する日も、遠い将来ではない情勢にあると考えられる。このような観点から、我が国においても、食品照射研究開発基本計画に基づき詳細な研究を実施した結果、その健全性において危惧すべき事象を見出すことはできなかった。
放射線照射による食品の保存技術の実用化に当たっては、法的な規制、経済性等の検討、そして、何よりも国民的合意が必要なことは論をまたないところであるが、原子力委員会が定めた計画に基づいて実施された食品照射研究開発ほど各分野の英智を集め、長期間にわたって安全性等について研究を進めた保存技術研究開発は他に例を見ない。また、経済性についても、近年需要が高まっている医療用器具の滅菌及び実験動物用飼料の滅菌等と食品照射技術は、技術的には共通の部分が多く、設備の共用等によりコストの低減化を図ることも十分可能性のあるところである。
当運営会議としては、本研究成果を基に、放射線によるウインナーソーセージの殺菌技術が関係者の協力の下に実用化に移されることを期待する。
栗飯原 景 昭 厚生省国立予防衛生研究所食品衛生部長
飯 塚 広 東京理科大学理工学部教授
石 館 基 厚生省国立衛生試験所安全性生物試験研究
センター変異原性部長
岩 原 繁 雄 （財）食品薬品安全センター秦野研究所
食品環境部長
田 島 真 農林水産省食品総合研究所食品流通部
放射線利用研究室長
池 田 正 道 東京都立アイソトープ総合研究所長
岡 沢 精 茂 前理化学研究所副主任研究員
田 村 直 幸 日本原子力研究所高崎研究所開発部長
篠 山 茂 行 農林水産省東海区水産研究所保蔵部長
鈴 江 緑衣郎 厚生省国立栄養研究所長
戸 部 満寿夫 厚生省国立衛生試験所安全性生物試験研究
センター毒性部長
矢 野 信 礼 農林水産省畜産試験場加工部長
主査 藤 巻 正 生 お茶の水女子大学長
室 橋 正 男 日清製粉（株）顧問
古 市 圭 治 厚生省大臣官房審議官
菅 原 敏 夫 農林水産省農林水産技術会議事務局研究
総務官
松 井 隆 科学技術庁長官官房審議官
伊 藤 均 日本原子力研究所高崎研究所開発部照射利用
開発室副主任研究員
主査 岩 原 繁 雄 （財）食品薬品安全センター秦野研究所
食品環境部長
江 指 隆 年 厚生省国立栄養研究所成人栄養部成人栄養
研究室長
岡 沢 精 茂 前理化学研究所副主任研究員
篠 山 茂 行 農林水産省東海区水産研究所保蔵部長
土 田 雅 子 厚生省国立予防衛生研究所食品衛生部主任
研究官
中 井 博 康 農林水産省畜産試験場加工部加工第２研究室長
降 矢 強 厚生省国立衛生試験所安全性生物試験研究
センター毒性部毒性第２室長