高田ら；給食食器の残留デンプン定量化と洗剤性能の評価
日本地域薬局薬学会誌 Vol.8, No.2, 99-106 (2020)《 原著論文 》

Polyethylene naphthalate 樹脂製食器における残留デンプンの定量化と洗剤性能の評価
高田公彦*，丹野恵梨香，千原成美，宮﨑美子
Quantification of residual starch and evaluation of detergent performancefor polyethylene naphthalate resin tableware
Kimihiko Takada*, Erika Tan-no, Narumi Tihara, Yoshiko Miyazaki
Tableware used for school meals must be easily cleaned to protect the health of students.
Polyethylene naphthalate (PEN) resin is now frequently used for school tableware, particularlythat used to serve rice and side dishes, since it is easier to handle and clean than traditional
melamine resin or reinforced ceramic tableware. However, during regular inspections PEN
resin tableware was found to have detectable levels of residual starch that could not be removed
either in a dishwasher or by hand washing. Moreover, comparison of cleaning conditions anddetergent performance is challenging given the lack of objective and quantitative evaluation
methods.
Here we describe a method we devised for quantifying residual starch by image analysis
using ImageJ. Detergent samples provided by several detergent manufacturers were used toclean PEN tableware and the removal of residual starch was investigated at the university
laboratory level. Evaluation of the cleaning effect of various detergents using this imaging
method revealed that chlorine-based detergent was the most effective, and neutral detergent
containing enzymes also had good performance. Furthermore, extending the immersion time or
pre-heating in hot water at 90℃ enhanced cleaning effectiveness.
The main selection criteria for detergents used in school lunch facilities include factors suchas impacts on workers and the environment, efficiency, and cost. It is expected that the analysis
results of the laboratory will be reflected in the hygiene management of school lunch sites andwill lead to the prevention of diseases in the community.
Key words: PEN resin tableware，residual starch，school meals，detergents，image analysis
Received April 28, 2020; Accepted June 29, 2020
Kimihiko Takada, Erika Tan-no, Narumi Tihara, Yoshiko Miyazaki 昭和薬科大学臨床薬学教育研究センター
地域医療部門* 連絡先：昭和薬科大学臨床薬学教育研究センター地域医療部門 高田公彦
〒194-8543 東京都町田市東玉川学園 3-3156 Tel/Fax: 042-721-1560 E-mail: takada@ac.shoyaku.ac.jp9999

日本地域薬局薬学会誌 Vol.8, No.2, 99-106 (2020)
高田ら；給食食器の残留デンプン定量化と洗剤性能の評価

1．緒 言 学校給食において使用される食器は，児童・生徒の健康を守るために清潔であることが求められる．現場ではさまざまな材質の食器が用いられ，洗浄にあたっては，材質特有の取り扱い方，洗浄法が取り入れられている 1-3)．2001
年 か ら 給 食 食 器 に Polyethylene naphthalate（PEN）樹脂製の飯椀やおかず椀が使われるよ

図 1 給食室での目視による残留デンプン検査の様子うになった 4,5)．PEN 樹脂は従来のメラミン樹脂製や強化陶磁器製の食器に比べ，取り扱いや洗浄性に優れるということから学校給食はもードチンキ液（マルイシ製薬）を用いた．検査とより病院や介護施設などにも導入されてき対象食器は三信化工（株）製，PNB-31 を用い，た 6)．しかし，学校薬剤師による給食室の定期通常の給仕後，給食室においてすでに脂肪酸系衛生検査では片栗粉などの粉調理を行った料の洗剤（H·K·S：学校給食用針状純石鹸）［S］

理を盛りつけた PEN 樹脂食器において，食洗を用いて通常 60℃の浸漬洗浄を行ったものを機による洗浄や手洗いによる洗浄でも除去で対象とした．食器に盛られた当日の料理が毎回きない残留デンプンが検出され，適切な洗剤の異なるので，食器を預かるたびに残留デンプン選択と洗浄法の普及が懸案となっていた 7,8)．の残留度合をチェックし，あまり残留の多くな一方，現場で行われている目視検査（図 1）は，い食器は実験から除外した上で残留度合の似数値等による客観的な評価法ではないため，洗たようなロットの食器について洗浄試験を行浄の状態や洗剤の性能を比較検討したり，具体なった．

的な解決策を提示することが難しかった．そこ

今回評価を行なった洗剤（浸漬剤）は，表 1

で，残留デンプンを画像処理して数値化する方に示す 10 種類である．いずれも食洗機への投法を検討した．この方法を用いて今回，日本食入前に一定時間の浸漬を行うタイプのもので品洗浄剤衛生協会（食洗協）や洗剤メーカーのある．浸漬条件は，40℃, 30 分，60℃, 30 分，ご協力のもと，洗剤サンプルをご提供いただき，40℃, 60 分，60℃, 60 分の 4 通りとし，浸漬す

大学の実験室レベルで幾つかの条件を設定し，る洗剤濃度はメーカーの取り扱い提示濃度と残留デンプンの除去条件を調べた．また，残留その倍量の 2 種類とした．各条件につき，汚染デンプンは食器を煮沸することで除去可能としていると思われる食器 1 枚を浸漬したのち，されるので 8)，各種洗浄剤の洗浄能力におよぼ40℃の温湯で手洗いによるスポンジ洗浄を行す高温処理の影響も調べた．

い，40℃の温風乾燥機で乾燥させたものについてヨウ素デンプン反応を実施した．また，この2．方 法

ような予備試験によって高い洗浄性能が得られた洗浄剤については検体数を増やし，データを得た．

食器における残留デンプンの検出には，希ヨ100100高田ら；給食食器の残留デンプン定量化と洗剤性能の評価
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表 1 残留デンプンの洗浄性能評価を行った浸漬剤とメーカー推奨条件

浸漬剤は，メーカー各社からご提供いただいたサンプル品を用いた．
A: ニイタカブリーチ, B: ニューホワイトアップ, C: 中性リキッド NZ, D: 塩素系リキッド PLH;（株）ニイタカ，
E: スマートパワープリソーク; エコラボ合同会社，F: アクシャルニュースター; 花王プロフェッショナル・サービス（株），
G: プリソークコンク; ライオンハイジーン（株），H: 酵素系中性浸漬剤, I: 予備浸漬用中性洗剤; 東京サラヤ（株），
J: オートクリーン AF-E;（株）アルボース （順不同）

3．結 果

A.

B.
a.

b.

a.

b.

c.

d.

c.

d.

e.

f.

e.

f.

1. ImageJ による残留デンプンの数値化
ヨウ素デンプン反応を行なった食器は水洗い後，水分を切り写真撮影を行なった．写真撮
影の条件は全て同じ条件とし，1 枚ずつ撮影し®

たものを Adobe photoshop を用いて 1 枚の写C.

®

真に統合した（図 2A）．あるいは，PowerPoint

書類上に同サイズにした画像を並べたものを1 枚の jpeg 画像に変換して画像解析に用いた．
汚れの度合いは，統合した画像を米国 NIH から無償で提供されている画像解析ソフトのImageJ でのデンシトメトリー解析によって数

D.
a.

b.

a.

b.

c.

d.

c.

d.

e.

f.

e.

f.

図 2 イメージアナライザーによる残留デンプン解析例

値化した．統合した一枚の画像を白黒反転すると，ヨウ素によって紫青染されたデンプン汚れ

A. 各写真 (a ~ f) を１枚に統合した解析用元画像,
B. A を白黒反転させた画像
C. 測定円を決め(a)，ID 値測定D. 測定円を b へ移動し，ID 値測定．
a. バックグラウンド
b. コントロール（対照）c. 浸漬剤例 1×濃度，40℃, 60 分，
d. 浸漬剤例 1×濃度, 60℃, 60 分,
e. 浸漬剤例 2×濃度, 40℃, 60 分,
f. 浸漬剤例 2×濃度, 60℃, 60 分.

は白い部分となり（図 2B），光の強度として捉えることが可能となる．ツールを用いて測定域を指定し，まず a. バックグラウンドから得られる ID 値を測定した（図 2C）．続いて b. ~ f.
へ測定域を移動させ，それぞれ一定面積あたりの Integrated Density（ID）を汚れ度合いとして
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表 2 イメージアナライザーによる残留デンプンの数値化例

った．また，全体的に浸漬剤濃度を 2 倍程度上げることよりも食器の浸漬時間を延長した方が洗浄効果は高かった．そこで，予備試験において明らかな洗浄効果が認められた［A］ニイ
タカブリーチ（株式会社ニイタカ），［D］塩素系リキッド PLH（株式会社ニイタカ），［G］プ
リソークコンク（ライオンハイジーン株式会社），［H］酵素系中性浸漬剤（東京サラヤ株式

図2 の各サンプルの画像から ID 値を測定したのち，a. バックグラウンドの ID 値を各サンプル測定値から差し引き，b. コントロール（対照）の ID 値を100%として，c ~ f の残留デンプン% を算出した．

会社）の各浸漬剤について，60℃, 30 分の浸漬条件で, 検体数を増やして（n = 5）データを得た．その結果，［A］は残留デンプンを完全に除去することが再確認された．
（図 4 レーン 2）

数値化した（図 2D）．このように各 ID 値を測

一方，
［D］，
［G］
，
［H］はそれぞれ 90%, 64%,定したのち，a. バックグラウンドから得られ87%の除去を認めたが，いずれにおいても残留る ID 値を各サンプル ID 値から差し引き，b.

デンプンを完全に除去することはできなかっコントロール（対照）から得られた ID 値をた（図 4 レーン 3 ~ 5）
．一方，食器上の残留デ100%として，残留デンプン% を算出し，表にンプンは乾燥固化していることから，デンプンまとめた（表 2）．このような手順で食器の残留分子内に水を導入しなければ，酵素配合の浸漬デンプンを数値化することができた．

剤でもすぐれた洗浄効果が得られず，また，βデンプンには酵素が作用しにくいことなどが

2. 各種浸漬剤による洗浄効果の比較考えられた．デンプンは 90℃, 30 分以上の加温

まず，予備的な試験で評価した浸漬剤によるにより，α 化することはよく知られている 9)．

洗浄効果を図 3a~d に示した．ImageJ による画

これにより酵素も十分なデンプン分解作用を像解析によって得られた ID 値を用い，今回検発揮できることが予想された．そこで，次に予討した条件で最も有効だったのは，塩素系のめ 90℃の熱水中で，30 分間加温をしたのち，［A］であった．40℃, 30 分，60℃, 30 分といひきつづき 60℃，30 分で各種浸漬剤に浸漬しう条件でデンプンはほぼ完全に除去されていて洗浄効果を確かめた．その結果，90℃, 30 分た．また，同じ塩素系の［D］も除去効果は高の加温処理により浸漬剤がなくても 88%の残かったが，浸漬時間を延長しても完全に残留デ留デンプンは除去されたが，完全に除去するこンプンを除去することはできなかった．一方，とはできなかった（図 4 レーン 6）．一方，熱中性の洗剤では，［G］や［H］のように酵素を水中での加温処理後，浸漬剤中に浸漬した食器配合した洗剤の洗浄効果が優れていた．しかし， では，［A］，［D］，［G］，［H］いずれの浸漬剤に酵素が配合されていない［I］では洗浄条件を強よってもほぼ完全に残留デンプンを除去する

くしてもデンプンの残留が認められた．幾つかことができた（図 4 レーン 7 ~ 10）．また，脂の結果は，低濃度の方が洗浄効果の高い結果と肪酸系の洗剤［S］でも効率よく残留デンプンなったものなど，条件の強さを反映していなかを除去することが確認された（図 4 レーン 11）
．

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図 3 各条件下での残留デンプンに対する浸漬剤の洗浄性能評価
a. 浸漬温度を□: 40℃，■: 60℃として浸漬時間30分，浸漬剤濃度2種類（各浸漬剤のバー4本のうち，左から2本がメーカー推奨濃度1×，右から2本が2×）
b. 浸漬温度を□: 40℃，■: 60℃として浸漬時間60分，浸漬剤濃度2種類
c. 浸漬時間を□: 30分，■: 60分として浸漬温度40℃, 浸漬剤濃度2種類
d. 浸漬時間を□: 30分，■: 60分として浸漬温度60℃，浸漬剤濃度2種類

図4 予め高温での加温処理を行うことで浸漬剤の洗浄効果は高まる
浸漬温度60℃，浸漬時間30分による洗浄効果の比較(レーン1 ~ 5),
90℃，30分の加温処理後，60℃, 30分の浸漬をおこなった場合の洗浄効果を比較した(レーン6 ~ 11).
(n = 5, ND: 検出されず)
A: ニイタカブリーチ, D: 塩素系リキッド PLH;（株）ニイタカ，G: プリソークコンク; ライオンハイジーン（株），
H: 酵素系中性浸漬剤; 東京サラヤ（株）, S: H·K·S 針状石鹸; エスケー石鹸（株）

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高田ら；給食食器の残留デンプン定量化と洗剤性能の評価剤では，デンプン分解酵素の配合されたものの4．考 察洗浄効果が高かった．中性の浸漬剤は使用濃度における一般下水道への排出に関しては特に学校薬剤師として給食室衛生検査に出向き，問題はなく，環境にも優しいと言える．今回唯食器の残留デンプンを検査すると飯椀の陽性

一アルカリ性の強かったものとしては，［E］が反応例は少なかったのに対し，一方おかず椀かあるが，残留デンプンに対する洗浄力は浸漬条らは強い陽性反応の得られる例が多かった．以件を厳しくしても酵素配合の中性洗剤ほどで前担当施設で使われていた，強化陶磁器製の食はなかった．今回の洗浄条件では，比較的洗浄器では見られなかった現象であった．強い残留効果の高い洗浄剤を 4 種類選択することがでデンプン陽性反応が得られた時の献立を調べきたが，うち 3 種については蓄積度合いの高いると，麻婆豆腐，あんかけ物，ワンタンスープ

残留デンプンを完全に除去することはできななど，とろみをつけるために片栗粉を用いた場かった．これは，食器に残留し蓄積したデンプ合やクリームシチューや肉じゃがといった汁ンが乾燥固化しているためにデンプン分子内物の献立の場合が多かった．これらは石鹸系のに水が入り込めないこと，β デンプンには酵素洗浄剤による洗浄で除去するのは難しいと考が作用しにくいことなどの原因が考えられた．

えられ，デンプン除去に特化した浸漬剤の選定

一方，デンプン分子は 90℃，30 分程度の熱処が求められた．しかし，選定にあたり，汚染度理により α 化するため，デンプンをまず α 化

合いを − ，＋〜＋＋ で示す検査結果では，結させて酵素が働きやすい形にしたのち，適当な果は主観的で比較データを吟味することは難浸漬剤に浸漬することにより，さらに残留デンしい．そこでまず，画像解析により残留デンププンを除去することを試みた．実際，90℃，30ンを数値化することにより客観的な結果を提分程度の熱処理を事前に行うことで多くの浸供することを可能とした．本法は，高価で特別漬剤の洗浄力を十分発揮させることが可能とな装置を必要とせず，デジタルカメラと PC がなった．しかし，熱湯の取り扱いは現場で作業あれば導入することができる．本法により市場する方にとって危険を伴い，また煮沸用の大鍋に多数出回っている浸漬剤の性能を調べて比が用意できない施設も存在する．給食施設での較することも容易となり，効率の良い残留デン洗剤選定には，このように単なる洗剤の洗浄力プンの洗浄条件を現場に提示することが可能だけでなく，作業員へ及ぼす影響や作業効率をになると思われた．

配慮し，さらには適正な排水が可能であるか考

今回評価した洗剤のうち，塩素系の漂白剤がえる必要がある．現場では，さらにランニング配合されているものはデンプンに対する変性コストといった要因も洗剤選定の大きな条件作用から除去効果が強かったものと推察されになってくるため，施設ごとにリセットの条件た．一方，このように塩素系の浸漬剤は洗浄力や実施頻度を選定することが求められる 10)．

が高い反面，作業員の衣服や目，皮膚への影響，今回検査に用いた食器に残っていた残留デ環境中への排出を配慮する必要がある．これにンプンは 1 回の使用で付着したものではなく対し，中性の洗剤は洗浄力こそ塩素系の洗剤に毎回の洗い残しが蓄積していた可能性がある．

はかなわないが，比較的安全に取り扱うことが従って，毎日の適切な浸漬剤中での処理がデンできるものと思われた．今回評価した中性の洗プンの残留を蓄積させないことにつながり，1104104

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回の浸漬で完全にデンプンが除去できなくても日々の浸漬によって徐々に残留は減少して利益相反いくことが期待された．
デンプンが残留することで問題になるのは，

 開示すべき利益相反はない．

デンプンの残留部に菌が生息しやすいという謝辞点である．これは、汚染食器を夏休みなど長期に保管した時に気をつけなければならない点となる．日頃の洗浄と長期休暇前に残留デンプ

 洗剤の洗浄性能試験実施にあたり，洗剤サンンのリセットを行うことが食器の衛生管理にプルをご提供いただいた，エコラボ合同会社，

おいて大事なポイントだと思われる 10)．

花王プロフェッショナル・サービス株式会社，

今回の結果の一部は，2019 年度町田市給食

株式会社アルボース，株式会社ニイタカ，東京問題協議会において審議の際，参考データとしサラヤ株式会社，ライオンハイジーン株式会社て取り上げられ，町田市教育委員会からの諮問の各社と情報のご提供をいただいた，日本食品に対する答申 10)へと繋がった．以下に答申の洗浄剤衛生協会に感謝いたします．また，給食

内容（一部抜粋）を示す．

食器のご提供をいただいた町田市立成瀬台小

1. 定期的に汚れを除去する方法の実施

学校給食関係者の皆様，調理員，栄養教諭の先 でんぷん除去効果が極めて高い塩素系の洗生方に深謝いたします．

剤を月に数回程度使用し，日々の蓄積したでんぷん汚れを除去する方法を実施すること．

引用文献

2. 日常の汚れを除去する方法の実施
1）

 現在使用している石けんを併用しながら，日本食品洗浄剤衛生協会: 学校給食にお週に数回程度，でんぷんを落とす効果のある酵

ける食器の洗浄について シリーズ 22-

素が使用された中性の洗剤を使用することで，食器洗浄機用洗浄剤の使用実態と適切

日常のでんぷん汚れが蓄積されないような洗な洗浄オペレーション, 2010 年 4 月,浄方法を実施すること．

http://shokusen.jp/ssk01/wp/wp-

3. 安全な方法での洗剤の使用

content/uploads/2016/07/shokusenkyou- 塩素系，酵素系の洗剤はでんぷんを落とす一series22.pdf, 2020 年 6 月 1 日アクセス.
2）

定の効果があるが，洗剤の選定の際には，児童

文部科学省スポーツ・青少年局学校健康が安全に食器を使用できるような洗剤である教育課（編）: 調理場における洗浄・消こと，作業する調理員の安全面に配慮し，適正

毒マニュアル partII, 東京, 2010, p. 41-42.
3）に使用できる洗剤を選定することが必要であ

学校環境衛生管理マニュアル 平成 30 年
改訂版/文部科学省, 東京, 2018, pp. 189-る．

197.
今後，本研究結果が学校，病院，介護施設，

4）

プラスチックス. 日本プラスチック工業
連盟誌, 2014; 65: 46-52.

社員食堂等の給食施設における PEN 樹脂食器
5）の残留デンプン問題に対する解決の一助となれば幸いである．

厚生労働省: 薬事・食品衛生審議会（食品衛生分科会器具・容器包装部会）報105
105

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高田ら；給食食器の残留デンプン定量化と洗剤性能の評価

8）

告書, ポリエチレンナフタレートを主成分とする合成樹脂製の器具又は容器包奈子，河田尚己，年光久美，鈴木基泰，

装の規格基準の設定に関する部会報告沖田敏宜，学校給食における食器洗浄の書, 2015 年 12 月 9 日,

問題点とその対策. 日本薬剤師会雑誌,

https://www.mhlw.go.jp/stf/shingi2/000010

2019; 71: 555-560.
9）8652.html, 2020 年 6 月 1 日アクセス.
6）

7）

小林晃子，川添真一，中村光宏，尼崎美

デンプンの糊化の要因とその概要，食品文部科学省：学校給食における食堂・食科学便覧，食品科学便覧編集委員会，共器具使用状況調査, 2007 年 10 月 31 日,

立出版（株）, 1978, p. 161.

https://www.mext.go.jp/b_menu/toukei/cho10） 町田市学校給食問題協議会: 第 12 期 町

usa05/kyuushoku/1267027.htm, 2020 年 6

田市学校給食問題協議会 答申，

月 1 日アクセス.

https://kosodate-

町田市学校給食問題協議会: 2019 年 1 月

machida.tokyo.jp/nenrei/sho_chu/kyuushok

22 日 18 町教学保第 578 号における諮問,u/3076.html, 2020 年 6 月 1 日アクセス.

https://kosodate-machida.tokyo.jp/nenrei/sho_chu/kyuushoku/3076.html, 2020 年 6
月 1 日アクセス.

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