JP2010002269A

JP2010002269A - 照射食品検知用容器

Info

Publication number: JP2010002269A
Application number: JP2008160551A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Tanase; 正和棚瀬; Eriko Sugi; 恵理子杉; Takashi Shimizu; 隆志清水; Takahiro Kimura; 崇弘木村; Hiromi Sunaga; 博美須永; Makoto Miyahara; 誠宮原
Original assignee: Radiation Application Development Association
Current assignee: Radiation Application Development Association
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-19
Also published as: JP4726928B2

Abstract

【課題】ＴＬ法により検知を行う対象の食品から回収した微量の鉱物試料を散逸や異物の混入が無く確実に搬送できると共に、取り扱いが容易で、かつ正確な放射線照射が可能な照射食品検知用容器を提供することにより、標準線量照射の信頼性を高め、検知作業における信頼性を確保する。
【解決手段】筒体１、該筒体１の蓋となる上蓋３、筒体１内に収容される試料管５、該試料管５内に装填され、微量の鉱物を入れる試料皿７、及び、該試料皿７の上下からその位置を固定するスペーサ９を具備した照射食品検知用容器１０とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、食品に対する放射線照射の有無を食品中に含まれる微量鉱物の熱発光測定により検知する手法（ＴＬ法）に用いる容器であって、微量鉱物試料の輸送及び放射線照射の双方に用いることができる照射食品検知用容器に関するものである。

香辛料、野菜、果実、肉類などには、ガンマ線などの放射線を照射することにより殺菌、殺虫、発芽抑制などが行われる事がある。このような食品照射に関しては、違法な実施を防ぐ点、または照射食品の流通における消費者の利用の選択を可能にする点などから、その食品が照射されたものかどうかを判別するための検知手法が必要不可欠なものとなる。このための検知手法としては、これまで、考古学における年代測定を行う目的等に広く用いられてきた鉱物の熱発光の測定に基づく方法（ＴＬ法）が多くの種類の照射食品に適用できるため、国際的にも広く用いられている。

ＴＬ法においては、まず、食品から抽出した回収した１〜数ミリグラム程度という極微量の鉱物の熱発光をＴＬ測定器で測定し（ＴＬ−１）、測定後、取り出して室温まで冷却する。次に、この試料に対してガンマ線や電子線等の放射線による標準線量の照射（例えば１ｋＧｙ）を行った後、さらにＴＬ測定器で熱発光を測定し（ＴＬ−２）、ＴＬ−１量とＴＬ−２量の比から照射の有無を判別するのが標準的な方法となっている。

ここで、従来のＴＬ測定では、食品試料から抽出した微量の鉱物をシリコングリースにより測定台に固定していた（例えば、非特許文献１参照）。

しかしながら、上記のシリコングリースで固定する方法では、鉱物が汚染したり、埃が付いたりする場合があった。また、鉱物が脱落して重量が変化する場合もあった。更に、シリコングリースの量によっては、発光特性が変化する場合もあった。

また、微量の鉱物をＴＬ測定（ＴＬ−１）した後、この鉱物をアルミ箔に包んだサンプルを照射施設へ輸送し、放射線照射を行う方法もあるが、この方法では、照射施設からサンプルを受領後、ＴＬ測定（ＴＬ−２）のためにアルミ箔の包みから鉱物を取り出す際に鉱物がこぼれる場合があった。

更に、直径６ｍｍ、深さ１ｍｍ程度の小さなステンレス製の試料皿に載せて行うと共に、このまま放射線照射を行う方法もあるが、一般に、ＴＬ測定を行う場所と放射線照射を行う施設は離れているため、試料皿に入った試料を持ち運ぶ際に、風の影響等により試料が散逸する可能性があった。そのため、この試料皿を包含する検知用容器を用いて輸送や放射線照射を行う方法が適切と考えられるが、この容器の材質によっては遮蔽体及び散乱体として作用して、試料の吸収線量評価に影響を与える場合があった。

EN 1788, Foodstuffs - Thermoluminescence detection of irradiated food from which silicate minerals can be isolated(2001)

上述したように、従来の手法では、いずれも、検知を行う対象の食品から回収した微量の鉱物試料について、測定途中の段階で散逸したり、異物が混入したりする可能性があり、また、検知用容器の材質によっては遮蔽体及び散乱体として作用して、試料の吸収線量評価に影響を与えることがあり、正確な放射線照射による検知作業が出来ないという課題があった。

照射食品の検知は今後さらに必要性が高まることが見込まれる技術であり、食品にかかわることからその高い信頼性が要求される。ＴＬ法は多種類の食品に適用できることもあり、欧米では検知法として手順が定められている。しかしながら、この手順の中で、食品試料から回収した鉱物試料に対する標準線量の放射線照射における信頼性を担保するための方策として、搬送中の試料散逸を防ぎ、正確な照射を行うための特殊器具の活用に関する手段についてはこれまで特に定められていない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＴＬ法により検知を行う対象の食品から回収した微量の鉱物試料を散逸や異物の混入が無く確実に搬送できると共に、取り扱いが容易で、かつ正確な放射線照射が可能な照射食品検知用容器を提供することにより、標準線量照射の信頼性を高め、検知作業における信頼性を確保することにある。

本発明の照射食品検知用容器は、筒体、前記筒体内に収容される試料管、前記筒体の蓋になると共に前記筒体内で前記試料管を固定する上蓋、前記試料管内に装填され微量の鉱物を入れる試料皿、及び、前記試料管内で前記試料皿の上下からその位置を固定する複数のスペーサを備えていることを特徴とする。

前記筒体及び／又は前記試料管は、プラスチックにより形成されていることが好ましく、特に、ポリプロピレンであることがより好ましい。

前記スペーサが空隙率３０〜４０％、融点１１０〜１３０℃の発泡ポリエチレンであることが好ましい。

本発明の照射食品検知用容器によれば、ＴＬ法による照射食品検知の際に、試料が散逸したり異物が混入したりすることがなく持ち運びや郵送が可能になると共に、この状態で放射線照射が行うことができ、ＴＬ法による照射食品検知作業における信頼性を確保することができる。

図１に、本発明の一実施形態に係る照射食品検知用容器を示す。この照射食品検知用容器１０は、筒体１、該筒体１の蓋となる上蓋３、筒体１内に収容される試料管５、該試料管５内に装填され、微量の鉱物を入れる試料皿７、及び、該試料皿７の上下からその位置を固定するスペーサ９を備えている。

（筒体１）
筒体１は、照射における設定位置の誤差を少なくすると共に郵送による搬送も容易にするため、直径を２０ｍｍ以下となるようにし、例えば、外径約１５ｍｍ、内径１３ｍｍ、高さ約６０ｍｍの寸法として、かつ自立させることができるものとする。また、筒体１の内底には、内部に装填する試料管５が中心に位置してセットできるよう中心に行くに従って内径が小さくなるよう下に尖った形状にされている。

（上蓋３）
上蓋３は、筒体１の蓋となるだけでなく、試料管５を保持・固定するために、内面がテーパ状に形成され、試料管５の上端を固定できるようになっている。

（試料管５）
筒体１の内部に収容される試料管５は、試料が入っているＴＬ測定用試料皿７を装填し、試料管５内で、試料皿７から試料が散逸しないよう複数のスペーサ９により上下から固定保持される。試料管５の寸法は、例えば、下端の直径６．７ｍｍ、上端の直径９ｍｍとして上部に行くにしたがって径が広くなる形状で、高さを約４７ｍｍとし、試料皿７及びスペーサ９の寸法の関係から試料皿７の位置を固定できるようになっている。筒体１とともに試料管５の材質は透明のプラスチックとし、内部の状態が観察できるものとすることが好ましい。

（筒体１、試料管５の材質）
筒体１、試料管５は、放射線の強度減衰を少なくして放射線照射における吸収線量が正確に設定できるようにするため、プラスチック製とするのが好ましい。プラスチックとしては、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ビニール、スチロール、ポリカーボネート、シリコン樹脂、テフロン、アクリル等が挙げられるが、後述する実施例からも明らかな通り、ポリプロピレンが特に好ましい。

電子線やガンマ線照射において、ステンレス等の金属は遮蔽材及び散乱体として作用することにより試料の吸収線量評価に支障をきたすが、これらのプラスチックでは密度及び原子番号がステンレス等の金属に比べて低いことにより遮蔽及び散乱の影響を防ぐことができる。例えば、容器の厚さを１ｍｍとし、予めアラニン線量計等で測定して決定した線量率の位置での照射において、１ＭｅＶ電子線でポリスチレン容器に照射する場合は、計算により遮蔽及び散乱の影響を無視できるため補正を必要としないが、ステンレスの場合には遮蔽及び散乱の影響が大きすぎて電子線が照射できないことになる。また、食品照射で許可されている最大エネルギーの５ＭｅＶの場合には、ステンレス（鉄として計算）ではポリスチレンの約１７３％の補正が必要となる。さらに放射線の入射方向によってこの値は変化することになる。これでは標準線量照射と称せられるこの照射には適用できない。

（スペーサ９）
試料管５には試料皿７とともに上下にスペーサ９を入れ、試料管５内での試料皿７の固定を行うと共に、試料皿７から試料が散逸するのを防止する。試料皿７を固定するためのスペーサ９の材質は、通気性、弾力性を有し、かつ試料が表面に触れても付着しにくい点を考慮して、発泡ポリエチレンが好ましい。

発泡ポリエチレンとしては、融点１１０℃以上で空隙率が３０〜４０％の発泡ポリエチレンが特に好ましい。空隙率が３０％よりも低い場合には通気性が不十分となり、試料皿を試料管にセットする場合、あるいは試料皿を取り出す場合に管中での気圧の急激な変動が生じ試料が飛散する可能性がある。また空隙率が４０％より高い場合には機械的に弱く、スペーサとしての機能を果たし得ない。

このように空隙率を３０〜４０％とすることで、放射線照射における遮蔽の影響を軽減できると共に軽量で弾力性に富み、試料管への試料皿のセットを容易にすることが可能となる。

（試料のセット方法）
試料をセットするには、先ず床面に立てた試料管５にスペーサ９ａを入れ、次に試料皿７、スペーサ９ｂ、スペーサ９ｃ、スペーサ９ｄを順に挿入する。このように上から順次スペーサ９ａ〜９ｄや試料皿７を入れていくと、試料管５の直径がスペーサ９の直径と等しくなったところで止まり、試料が一定の位置に固定される。スペーサ９は、スペーサ９ａが試料管５の底に達した場合に、スペーサ９ｄの上端が試料管５の上面より少し短くなるように長さを調整したものとする。試料の取り出しは、突き棒を用いて試料管５の下側からスペーサ９ａ〜９ｄを押し上げることにより行うことが出来る。

この照射食品検知用容器を用いて放射線照射を行う場合は、平らな照射台なら自立させるか、または試験管立てのような治具を用いることにより正確な位置を決めて行う。

（本実施態様の容器の効果）
（１）試料皿７に入った微量の鉱物を散逸させること無く確実に持ち運び、輸送することができる。
（２）筒体１が小型であるため、コバルト６０からのガンマ線や電子線等による標準照射を行う場合の照射位置設定精度が高くできる。
（３）筒体１及び試料管５が軽量なプラスチック材質であるため、線量減衰が少なく、これもまた線量について精度の高い照射ができる。
（４）スペーサ９の空隙率を３０〜４０％とすることで、放射線照射における遮蔽の影響を軽減できると共に軽量で弾力性に富み、試料管５への試料皿７のセットを容易にすることが可能となる。

試料管５において、プラスチックの材質をポリプロピレン、ビニール、スチロール、ポリカーボネート、シリコン樹脂、テフロン、ポリエチレン、アクリルと変化させて、放射線の透過性、容器の堅牢性、透明性、帯電性、伸び率、電子線・γ線照射の可否について評価した（実施例１〜実施例８）。
なお、放射線の透過性は、（Ａ）コバルト６０ガンマ線、（Ｂ）３ＭｅＶ以上の電子線、（Ｃ）３ＭｅＶ未満の電子線の照射を行う場合を考え、Ａ、Ｂ、Ｃ共に透過し試料中の深さ方向の線量分布についての補正を必要としない場合を◎、Ａ、Ｂ、Ｃ共に透過はするがＣについては線量分布が大きくなるため補正が必要となる場合を○、Ｂ及びＣの電子線では補正が必要な場合を△、Ｃではほとんど透過しない場合を×とした。
また、堅牢性は壊れない場合を◎、割れ難い場合を○、割れ易い場合を△、壊れる場合を×とし、透明性は透明な場合を◎、透明〜半透明な場合を○、半透明〜不透明な場合を△、不透明な場合を×とし、帯電性は取り扱い時の除電気の必要性が、常時不要な場合を◎、高湿時不要な場合を○、乾燥時必要な場合を△、常時必要な場合を×とし、伸び率は引張り強さ（ＭＰａ）が１０７０〜１０９０の場合を◎、１１００〜１６００の場合を○、２４００〜３３００の場合を△、３３００〜３９００の場合を×とした。
更に、電子線、γ線照射の可否については、それぞれ電子線では３ＭｅＶの電子線、γ線ではコバルト６０からのガンマ線を考え、透過性及び散乱による試料中の線量分布についての観点から、補正を必要としない場合を◎、線量分布があるが補正が小さい場合を○、補正が大きくなる場合を△、適用不能な場合を×とした。
また、従来技術のシリコンスプレーを用いる方法と、金属シャーレとしてアルミニウム、ステンレス、硬質ガラスを用いた場合についても併せて示した（比較例１〜比較例４）。
結果を表１に示す。

この結果より、試料管５の材質をポリプロピレンとすることにより全体の特性がバランス良く優れたものになることが判明した（実施例１）。

試験例

高崎市内の放射線利用振興協会実験室において、香辛料ブラックペッパー１００ｇから比重液を用いた抽出法により鉱物約３．０９ｍｇ（メトラー社製ＸＳ−２０５型マイクロ天秤使用）を回収し、このうち１．０３ｍｇを直径６ｍｍ、深さ１ｍｍのＴＬ測定用試料皿７に載せ、これを東京都の国立医薬品食品衛生研究所に持参しＴＬ測定器（ＴｈｅｒｍｏＥｌｅｃｔｒｏｎ社製モデル３５００型）を用いたＴＬ測定（ＴＬ−１）を行った。

次に、輸送のため、この試料皿７を材質が通気性の発泡ポリエチレンで、空隙率３０〜４０％、融点１１０〜１３０℃であるスペーサ９で固定した。即ち、試料管５内にスペーサ９ａを入れた後、この試料皿７を挿入し、さらに、スペーサ９ｂ、スペーサ９ｃ、スペーサ９ｅを挿入した。この試料皿７及びスペーサ９ａ〜９ｅを挿入した試料管５を筒体１に収容し、上蓋３を締めて、筒体１内に試料管５を固定し、照射食品検知用容器１０とした。

この照射食品検知用容器１０を測定者が鉄道を用いて持参した。その後、同じ手段で高崎市に戻り、日本原子力研究機構高崎量子応用研究所のコバルト６０ガンマ線照射室において１ｋＧｙの吸収線量となる標準照射を実施した。この場合の輸送手段も鉄道を用いて測定者が持参する方法とした。そして、高崎に戻った後、試料の重さを測定したところ１．０３ｍｇという、全くロスの無い輸送が行えたことが確認できた。また、標準線量照射については６ヶ月の間に合計２６回の照射を行い、本容器に添付したアラニン線量計により測定を行った結果、０．９９ｋＧｙ、標準偏差０．０６ｋＧｙという極めて再現性の良い照射ができたことを確認できた。

本発明の一実施形態に係る照射食品検知用容器を示す概略図である。

符号の説明

１筒体
３上蓋
５試料管
７試料皿
９スペーサ
１０照射食品検知用容器

Claims

筒体、
前記筒体内に収容される試料管、
前記筒体の蓋になると共に、前記筒体内で前記試料管を固定する上蓋、
前記試料管内に装填され、微量の鉱物を入れる試料皿、及び、
前記試料管内で前記試料皿の上下からその位置を固定する複数のスペーサ
を備えていることを特徴とする照射食品検知用容器。
前記筒体及び／又は前記試料管がプラスチックにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の照射食品検知用容器。
前記プラスチックがポリプロピレンであることを特徴とする請求項２記載の照射食品検知用容器。
前記スペーサが空隙率３０〜４０％、融点１１０〜１３０℃の発泡ポリエチレンであることを特徴とする請求項１記載の照射食品検知用容器。