低温殺菌（パスチャライゼーション）とは？定義・仕組み・歴史と食品安全
低温殺菌（パスチャライゼーション）の定義・仕組み・歴史をわかりやすく解説。食品安全や効果、保存への影響と実用例まで詳述。
パスチャライゼーション（または低温殺菌）とは、液体や食品を適切な時間・温度で加熱処理して病原性や腐敗性のある微生物を大幅に減少させ、食品を安全に流通・消費できるようにする処理技術です。食品を加熱することで、多くの有害な微生物を死滅または不活化できます。生産者は、特に乳製品やジュース、ビールなどを安全に供給するためにこの処理を行います。名称は、発酵や微生物学の研究で知られるルイ・パスツールにちなんでいます。パスツールの研究（19世紀半ば、特に1860年代のワインやビールの変敗防止に関する研究）を基にして、低温殺菌の考え方が広まりました。
低温殺菌と殺菌（滅菌）の違い
殺菌（滅菌）はすべての微生物を死滅させる（または不活化する）ことを目指すのに対し、低温殺菌は食品中の微生物数を実用的かつ安全なレベルに「対数減少」させることを目的としています。つまり完全に無菌にするのではなく、病原性微生物の数を十分に減らして、適切に保存（冷蔵庫で保存して）し、賞味期限内に消費すれば健康被害のリスクが低くなる状態を作ります。
仕組みと代表的な方式
パスチャライゼーションは、時間と温度の組み合わせで微生物を不活化します。代表的な方式は次のとおりです。
- LTLT（Low Temperature, Long Time）: 低温長時間法。例：63°Cで30分間（バッチ式の牛乳など）。
- HTST（High Temperature, Short Time）: 高温短時間法（ただし「高温」と言っても滅菌温度ではありません）。例：72°Cで15秒間（広く使われる牛乳の方式）。
- UHT（Ultra-High Temperature）: 超高温瞬間加熱（例：135–150°Cで数秒）。UHTは常温保存を可能にするために用いられ、技術的には滅菌に近いが、製品や装置により処理目的は異なります。
工業的にはプレート式熱交換器やチューブ式熱交換器が使われ、時間・温度の管理は自動化され、記録されます。微生物の不活化は温度依存で、D値（ある温度で微生物を1桁（90%）減少させるのに必要な時間）やZ値（温度を何度上げるとD値が10分の1になるか）などで評価されます。
食品安全上の効果と対象となる病原体
適切に行われたパスチャライゼーションは、以下のような病原体を大きく減少させます：
- サルモネラ属（Salmonella）
- キャンピロバクター（Campylobacter）
- リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）
- 結核菌やコクシエラ（歴史的に牛乳のパスチャライゼーション導入の大きな理由になった）
- 多くの腐敗菌や酵母・カビの一部
ただし、芽胞を作る菌（例：ボツリヌス菌の芽胞など）は低温殺菌では完全に不活化されないため、保存条件や加熱処理の目的によっては別途対策が必要です。
利点と欠点
- 利点: 食品の安全性向上、病気の予防、流通や消費期限の延長、加工食品の一貫した品質確保。
- 欠点: 加熱による風味や色、ビタミンなど一部栄養成分の変化（ごく一部の熱に弱い成分は減少）。「生搾り」や「生乳」志向の消費者との対立や、過度の熱処理は風味を損なうことがある。
規格・管理と消費者への注意点
各国・地域で牛乳やジュースなどのパスチャライゼーションに関する基準が定められており、処理温度と時間、設備検査、製品表示、検査（残存微生物数や指標菌）などで管理されています。製造者は時間・温度記録を保管し、バリデーションを行うことが一般的です。
消費者は次の点に注意してください：
- ラベル表示（「生乳」「非加熱」など）を確認する。非加熱製品はリスクが高い場合がある。
- 開封後は冷蔵保存し、賞味期限内に消費する。
- 免疫力が低い人や妊婦、小さな子ども、高齢者は生（非加熱）製品の摂取を避けることが推奨される。
歴史的背景（簡潔に）
19世紀、ルイ・パスツールは発酵や腐敗が微生物によって引き起こされることを示し、穀物、ワイン、ビールなどの品質保持に関する加熱処理の効果を研究しました。これらの研究により、食品の加熱処理（パスチャライゼーション）の概念が確立され、19世紀後半から広く応用されるようになりました。
まとめ
パスチャライゼーション（低温殺菌）は、食品の安全性と流通性を高めるための重要な加熱処理技術です。完全な滅菌ではなく「安全レベルまでの微生物減少」を目的とします。処理方法や運用管理により効果が左右されるため、適切な時間・温度管理と保存が重要です。消費者側も表示や保存方法を守ることで、パスチャライゼーションの利点を最大限に享受できます。
ミルクは左からスタートして、働く酵素を持って配管に入りますが、加熱されると構造が崩れてしまいます。これにより酵素が働かなくなるので、病原菌の繁殖を止めることができるのです。さらに冷却することで、それ以上の変化を防ぎます。低温殺菌工程では、圧力がかかって細胞が破裂するほど加熱されることがある
牛乳の低温殺菌
殺菌は通常、牛乳に対して行われますが、これは1886年にフランツ・フォン・ソックスレーが提案したものです。牛乳の低温殺菌には2つの方法があります。1つ目は高温短時間殺菌（HTST）、2つ目は超高温殺菌（UHT）です。HTSTは最も一般的な方法です。低温殺菌（または過去）と表示されているだけの牛乳は通常、HTST法で処理されますが、超低温殺菌またはUHTと表示されている牛乳は、UHT法で処理しなければなりません。HTSTとは、牛乳を摂氏72度（または華氏161.5度）の温度に15秒以上置くこと。UHTとは、牛乳を138℃（または280°F）の温度で2秒以上加熱することです。低温殺菌のルールは、通常、国の食品安全機関（アメリカのUSDAやイギリスのFood Standards Agencyなど）が定めています。これらの機関は、牛乳に「低温殺菌」のラベルを付けるためには、HTST低温殺菌をしなければならないとしています。乳製品の種類によっては、脂肪分や使用目的に応じて異なるルールがあります。例えば、クリームの低温殺菌のルールは、流動性のある牛乳のルールとは異なります。また、チーズの低温殺菌の基準は、チーズの製造に役立つホスファターゼ酵素の鮮度を保つためのものです。
HTST低温殺菌牛乳の冷蔵保存期間は通常2～3週間だが、ウルトラ低温殺菌牛乳は冷蔵保存でさらに長持ちし、2～3ヶ月持つこともある。UHT殺菌に安全な取り扱いや容器の技術が加われば、さらに長い期間、冷蔵せずに保存することも可能です。
代替の低温殺菌基準と生乳
標準的なHTSTとUHTの低温殺菌規格に加えて、あまり知られていない低温殺菌技術があります。1つ目の技術は「バッチ式殺菌」と呼ばれ、大量の牛乳を通常68℃（154°F）の低い温度で加熱します。もう1つは「HHST（Higher-heat/short time）」と呼ばれる技術で、時間と温度の点でHTSTとUHTの中間に位置しています。低温殺菌は、牛乳中のタンパク質に不可逆的な変性と一時的な変性をもたらします。ほとんどの法律では、二重の低温殺菌は認められていない。より低い温度や短い時間での加熱処理が行われることもある。このような牛乳は「生乳」と呼ばれることもありますし、紛らわしいことに「低温殺菌牛乳」と呼ばれることもあります。プロセス中にかなりの数の病原体が破壊されているにもかかわらず、「低温殺菌」と呼ぶことはできません。
近年、健康に良いとされる生乳製品への消費者の関心が高まっています。生乳を支持する人たちは、「低温殺菌されていない牛乳には、いくつかの成分が残っている」と正しく理解している。具体的には、生乳には、免疫グロブリンや、熱で不活性化されるリパーゼやホスファターゼといった酵素が含まれている。また、生乳にはビタミンB6が含まれていますが、加熱処理によって最大20％が失われると言われています。また、生乳には消化を助け、免疫力を高める善玉菌が含まれていると言われています。
米国のほとんどの州では、包装された生乳の商業的な流通は認められていません。
医師の中には、妊娠中や授乳中の母親、がんや臓器移植、自己免疫疾患などで免疫抑制治療を受けている人、AIDSなどの病気で免疫力が低下している人など、生乳を飲んではいけない人がいることを認めている人もいます（生乳支持者もいます）。
実際、赤ちゃんや授乳中のお母さんには、UHT殺菌以外の乳製品を避けるように勧める医師もいます。
アフリカでは、牛乳が収穫されるたびに煮沸するのが一般的です。この強烈な加熱により、アフリカの人々が慣れ親しんだミルクの味が大きく変化する。
殺菌されていない牛乳
近年、牛乳の低温殺菌基準が厳しく問われるようになってきました。これは、広範囲に存在し、かつ耐熱性のある（低温殺菌にかなりの数で耐えられる）病原体が発見されたためです。研究者たちは、リアルタイムPCRや改良された培養法など、より感度の高い診断法を開発し、低温殺菌牛乳に含まれる病原体の特定を可能にしました。特に、牛のヨーネ病の原因となり、少なくとも人間のクローン病の原因となることが疑われている菌、Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis（MAP）が、米国、英国、ギリシャ、チェコ共和国の小売店の牛乳で低温殺菌に耐えられることが確認されました。英国の食品安全当局は、MAPの結果や低温殺菌に耐性のある有害な病原体の証拠を考慮して、低温殺菌の基準を再評価することを決定しました。
米国の低温殺菌基準を定めている米国農務省（USDA）は、低温殺菌の妥当性について再評価していません。現時点では科学界で認められている研究に異議を唱えてはいませんが、小売店の低温殺菌牛乳にMAPが含まれているのは、低温殺菌後の汚染によるものに違いないと主張しています。しかし、米国の食品安全を担当するFDAの一部の研究者は、この結果の再評価を求め始めている。これらの機関に対しては、クローン病患者や科学者、医師などから批判的な意見が少なからず寄せられているという。米国の乳業界は、消費者がパニックに陥って牛乳の消費量が減るのを恐れて、健康危機に対する当局の対応を抑制することに成功したのではないかという指摘もある。なお、MAPはヒトへの有害性が明確に証明されていませんが、他のすべてのマイコバクテリアは病原性があり、牛などの反芻動物に病気を引き起こすことが明確に示されています。
また、フラッシュ・パスチャライゼーションと呼ばれる新しい方法は、高温にさらされる時間が短く、色や味の保存に適していると言われています。
低温殺菌という言葉は、電離放射線（食品照射を参照）やその他の手段（化学薬品など）を用いて食品中の細菌を死滅させることに対して使われることもある。また、食品照射を「電子低温殺菌」と呼ぶこともある。
一般的に低温殺菌されている製品
質問と回答
Q:低温殺菌とは何ですか?
A:低温殺菌とは、液体や食品を熱処理して病原菌を殺し、安全に食べることができるようにすることです。
Q:低温殺菌のプロセスを発明したのは誰ですか?
A:低温殺菌は、1862年4月20日にルイ・パスツールとクロード・ベルナールによって初めて行われました。
Q: 低温殺菌は何をするのですか?
A:低温殺菌は、微生物の数を「対数減少」させ、その数を減少させるので、冷蔵庫で保存して賞味期限内に消費すれば、病気を引き起こす可能性は低くなります。
Q:商業的な滅菌は、食品に対して一般的なのでしょうか?
A:いいえ、食品の商業的な殺菌は、食品の風味を損ないやすいため、一般的ではありません。
Q:低温殺菌と滅菌はどう違うのですか?
A: 滅菌とは異なり、低温殺菌は食品中のすべての微生物を殺すのではなく、その数を減らし、病気を引き起こしにくくすることを目的としています。
Q: 一般的に低温殺菌される食品は何ですか?
A: 生産者は通常、乳製品やその他の食品を安全に摂取できるように低温殺菌しています。
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