微生物の殺菌にかんするＦ値で悩む学生諸君がよく迷い込んでくるから、Ｆ値の説明をサービスね。計算方法だけ。
数値は法改正される恐れがあるから自分で調べてね。試験で間違っても責任を負いかねます。

＜定義＞

Ｄ値、Ｚ値とは、対象の菌に固有の耐熱性の指標です。
このページ内での定義：　
ある温度 Ｔ （℃）一定の条件で殺菌します。最初の菌数を ｎ_o 、 ｔ 秒間の殺菌後に生存した菌数を ｎ とします。

 

Ｄ値:　最初の菌数を１／１０にする時間です。（通常は秒で計ることが多い）   Ｚ値：　Ｄ値を１／１０にする温度差（℃）です。   Ｆ値はレトルト食品の殺菌強度を規定するもので、 121 ℃、１分 をＦ値＝１と定義。   レトルト食品の場合、食品衛生法では４以上（121℃、４分以上）の殺菌強度と規定されています。

120℃で4分間の規定のようですが、指導する担当官の意地悪に会わないようにするため、四捨五入などの問題をクリアして法的には問題がないというために実務的な数値として121℃としています。どうしても120℃としたい方は説明の中の121という数値を120と読み替えてくださいね。

＜関係式＞

Ｄ_T 値は定義から、次式のように書くことが出来ます。

ここで 分母の　log( n_o/n ) は ｔ 秒間で何桁、菌数が減少したかという数値ですから、殺菌強度の指標です。Heat Stress の頭文字をとって、 Hs とすると（10）式は（11）式となります。

Hs が等しいという条件なら、温度のケース１でのＤ値を D₁ 、ケース２では D₂ とすると（12）式が成り立ちますね。

同じ耐熱性ならば、（13）式で Ｆ＝４（分）の場合の殺菌時間（分）が算出できます。
法の規定からlog t₁₂₁ = log 4 ですね。秒にしたければ４のところに４×６０を置き換えてください。

＜関係式＞　他の温度Ｔ℃でｔ分間の殺菌したときのＦ値計算

　120℃での殺菌時間（分）とＦ値は同じですから、計算は　t120　を求めればよい。 （12）式を変形して（14）式が得られます。

Ｄ₁₂₀／Ｄ_Tは対数をとると引き算になって、本文（21）式の定数項は消えます。すなわち次の項を（14）式に代入できます。

（15）式で任意の温度 Ｔ ℃で ｔ 分間の殺菌したときの Ｆ値が計算できます。また昇温途中のＦ値も細かくスパンを区切ることで計算し、スパンごとのＦ値を積算することで変化する温度における全体的なＦ値を計算できます。

＜Ｆ値の計算など＞

Ｆ＝４の殺菌強度に見合う殺菌条件（Ｔ℃、ｔ秒）を計算しましょう。

（設問）
本文の第５章で測定した腸炎ビブリオを対象として、殺菌温度Ｔを 100 ℃に設定したときに、Ｆ＝４にするには、何分間の殺菌時間を設定すればよいか。

（計算方針）

1. 目的菌の Ｄ_121℃ と Ｄ_100℃ を知るため、Ｄ値、Ｚ値、回帰式を知る。
   （実験、文献、官庁の指定値などから。または温度Ｔと logD 値のグラフの直線から読み取る）

2. （12）式から 100 ℃の殺菌時間　t₁₀₀ （秒）を算出し、分に換算する。
   または、（13）式からでも算出できる。

（計算例）

1. 本文の回帰式から、 D₁₀₀ = 1.886 秒、 D₁₂₁ = 0.661 秒。
2. （12）式から
   
   （13）式の結果も１/Ｚ = 0.02166 なので 計算結果は 11.4 分となる。

3. Ｆ＝４の殺菌強度を保つには、この腸炎ビブリオの場合切り上げて、 100 ℃で 12 分となる。

なお、理論値はこうですが、実際の装置では、装置の設計と運転方法でレトルト食品内部の実質温度はずいぶん違うものです。安全率を数倍に見込むこともよく行われます。省エネルギーや時間節約などの理由で理論値に近づけるなら、必ず実際の装置で製品の中心温度を実測してから理論値を再計算するようにすべきです。

殺菌する対象の菌が変われば、Z値もかわるから、殺菌条件もかわります。Ｆ値は通常、熱に強い食中毒菌であるボツリヌス菌が対象。１２桁減少させる強さの加熱時間が殺菌強度の基準です。耐熱性の芽胞細菌ではＺ＝7〜11℃くらいです。

食品で事故をおこすと会社全体の責任が問われます。身を守りましょう。そして社会の人の健康を守りましょうね。
サラリーマンなら、殺菌条件の設定前に保健所から文書で適用すべきD値、Z値をもらっておかないとね。

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