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AIに市販食品と自家製食品の保存期間はなぜ違うのか聞いてみた

hydrobotch

自作と市販品で食品の保存期間がかなり違うことが気になっていたのでディープリサーチに調べてもらいました。
添加物以外の要因が思ったより多いのが意外でした。


Geminiでわかりやすく書き直してもらいました。

市販食品と自家製食品の保存期間差異に関する調査

食品の保存期間は、お店で買うものと家で作るもので大きく違うことがありますよね。この記事では、この違いがなぜ生まれるのかを詳しく解説していきます。

どうして保存期間に差が出るの？

市販の食品と自家製食品では、保存期間に影響を与える様々な要因が異なっています。主な要因としては、以下の点が挙げられます。

  • 製造工程の違い: 工場での製造は、徹底した衛生管理と品質管理のもとで行われます。一方、家庭での調理は、どうしても管理が行き届かない部分が出てきます。

  • 包装技術: 市販品は、食品を長持ちさせるための高度な包装技術が使われています。家庭では、そこまでの包装は難しいのが現状です。

  • 添加物の使用: 市販品では、保存料や酸化防止剤などの食品添加物が使われることがあります。これらは食品の劣化を防ぎ、保存期間を延ばす役割を果たします。自家製では、添加物を避ける傾向があります。

  • 水分量: 食品中の水分量は、微生物の繁殖に大きく影響します。市販品では、水分量を精密にコントロールすることで、微生物の増殖を抑えています。

  • 保存環境: 市販品は、適切な温度管理のもとで流通・販売されます。家庭では、保存環境が一定ではない場合があります。

これらの要因が複合的に関わることで、市販品と自家製食品の保存期間に大きな差が生まれるのです。

食品を長持ちさせる基本原理と、市販品と自家製の違い

食品を腐らせる主な原因は、微生物の増殖、食品の酸化、そして食品自身の酵素による変化です。市販品と自家製では、これらの原因への対策が大きく異なります。

１．微生物の増殖を抑える

市販品の場合：徹底した殺菌

市販の食品、特にレトルト食品などは、HACCP（ハサップ）という国際的な衛生管理システムに基づいて製造されています。[4] HACCPでは、製造工程全体で微生物による汚染を防ぐための対策を徹底し、最終製品は加熱殺菌されます。例えば、レトルトカレーは120℃で4分間加熱殺菌することで、常温で2年間も保存できるようになります。[4] これは、ボツリヌス菌などの食中毒の原因となる菌を完全に死滅させるためです。

自家製の場合：殺菌は不十分になりがち

家庭での調理では、加熱が不十分だったり、温度管理が正確でなかったりすることがあります。例えば、カレーや煮物などを家庭で作る場合、通常は沸騰させる程度の加熱処理しか行いません。これでは、耐熱性芽胞菌のような、熱に強い菌が生き残ってしまう可能性があります。これらの菌は、時間が経つにつれて増殖し、食品を腐敗させたり、食中毒を引き起こす原因になります。

補足：HACCP（ハサップ）って何？

HACCPとは、「Hazard Analysis and Critical Control Point」の略で、食品の安全性を確保するための衛生管理システムです。食品の製造工程で、食中毒や食品の腐敗を引き起こす可能性のある危害要因を分析し、特に重要な工程（重要管理点）を継続的に監視・記録することで、製品の安全性を確保します。[20]

２．食品中の水分をコントロールする

市販品の場合：水分活性を低く抑える

食品中の水分は、微生物が繁殖するために必要なものです。水分活性とは、食品中で微生物が利用できる水分量の指標となるものです。市販のクッキーなど、乾燥した食品では、水分活性を0.3以下に抑えることで、微生物が全く増殖できない状態を作り出しています。[1]

自家製の場合：水分活性が高くなりがち

手作りクッキーの場合、焼きあがった後に冷ます過程で、空気中の湿気を吸ってしまい、水分活性が0.6以上に上がってしまうことがあります。[1] 水分活性が0.6を超えると、カビなどの微生物が繁殖しやすくなります。これが、市販のクッキーが6ヶ月も保存できるのに、手作りクッキーが1週間程度しか持たない理由の一つです。[1]

補足：水分活性って何？

水分活性とは、食品に含まれる水分のうち、微生物が自由に利用できる水の割合を示す指標です。純粋な水は水分活性が1.0で、水分活性が低いほど微生物は繁殖しにくくなります。一般的に、水分活性が0.6以下になると、ほとんどの微生物は増殖できなくなると言われています。[23]

３．食品の酸化を防ぐ

市販品の場合：徹底した酸化防止対策

油脂を多く含む食品は、空気中の酸素と反応して酸化しやすく、味が落ちたり、品質が劣化したりします。市販品では、酸化を防ぐために様々な対策を講じています。

  • 窒素ガス充填包装: 袋の中に窒素ガスを充填することで、酸素を追い出し、食品が酸素に触れるのを防ぎます。[1]

  • 酸化防止剤の添加: ビタミンC（アスコルビン酸）やビタミンE（トコフェロール）、BHAやBHTなどの酸化防止剤を添加することで、食品の酸化を遅らせます。[14]

  • 脱酸素剤の封入: 個包装の中に脱酸素剤を封入することで、包装内の酸素を吸収し、食品の酸化を防ぎます。

自家製の場合：酸化対策は不十分

家庭で作る食品では、ラップで包む程度の包装が一般的で、どうしても空気に触れてしまいます。実験データによると、バタークッキーの酸化の程度を示す**過酸化物価（POV）**が30meq/kgに達するまでの期間は、窒素包装で180日、通常の包装で90日、ラップ包装ではわずか7日という結果が出ています。[1][4] これは、包装方法の違いが保存期間に大きく影響することを示しています。

補足：過酸化物価（POV）って何？

過酸化物価（POV: Peroxide Value）とは、油脂の酸化の程度を表す指標の一つです。油脂が酸化すると過酸化物という物質が生成され、POVはその量を測定します。POVの値が高いほど、油脂の酸化が進んでいることを意味します。[23]

具体例で見る保存期間の差

ここでは、焼き菓子、冷凍食品、発酵食品を例に、市販品と自家製で保存期間がどのように違うのか、その理由を詳しく見ていきましょう。

焼き菓子：マドレーヌとクッキー

マドレーヌ：市販品は6ヶ月、手作りは3日 [1]

市販のマドレーヌは、賞味期限が6ヶ月と長いですが、手作りのマドレーヌは3日程度しか持ちません。この違いは、製造工程の違いにあります。

  • 真空混練機: 工業生産では、材料を混ぜる際に真空混練機という特殊な機械を使い、生地の中の気泡を徹底的に取り除きます。これにより、生地の水分蒸発が均一になり、カビが生えにくくなります。[1][3]

  • 手作業: 家庭で作る場合は、手作業で混ぜるため、どうしても生地の中に気泡が残ってしまいます。気泡が残ると、そこから水分が蒸発しやすくなり、部分的に乾燥が進んでしまいます。乾燥した部分はカビが生えやすく、保存期間が短くなってしまいます。[1][3]

クッキー：油脂の酸化速度の違い [1][4]

クッキーの保存期間の違いには、油脂の酸化速度も大きく関わっています。加速試験（40℃、湿度75%の環境で保存する試験）で比較したところ、市販のクッキーは酸化が始まるまで120時間かかったのに対し、手作りクッキーはわずか24時間でした。これは、市販品にはローズマリー抽出物などの抗酸化成分が添加されているためと考えられます。[1][4] 家庭で作る場合は、バターなどの材料そのものが持つ抗酸化力に頼るしかありません。

冷凍食品：ピザとハンバーグ

冷凍ピザ：市販品は12ヶ月、家庭製は3ヶ月 [4]

市販の冷凍ピザは1年間も保存できますが、家庭で作った冷凍ピザは3ヶ月程度しか持ちません。この違いは、急速冷凍技術によるものです。

  • 急速冷凍: 工業用の冷凍庫（フリーザー）は、-40℃という非常に低い温度で、30分以内に食品の中心温度を-18℃まで急速に冷却することができます。[4] 急速冷凍することで、食品の細胞を傷つける氷結晶が小さく抑えられ、解凍時の**ドリップ（水分やうま味成分）**の流出を最小限に抑えることができます。[4][25]

  • 家庭用冷凍庫: 家庭用の冷凍庫では、-18℃に達するまでに2時間以上かかってしまいます。冷凍速度が遅いと、氷結晶が大きくなりやすく、解凍時にドリップが多く出て、食品の品質が劣化しやすくなります。[4]

冷凍ハンバーグ：タンパク質の変性抑制 [4]

市販の冷凍ハンバーグには、ポリリン酸塩という食品添加物が使われています。ポリリン酸塩は、ハンバーグのpHを6.8に調整し、タンパク質の変性を抑える効果があります。[4] タンパク質の変性が抑えられることで、冷凍保存中の食感の劣化を防ぎ、美味しく食べられる期間を長くすることができます。家庭で作るハンバーグでは、このような添加物を使わないため、冷凍保存中にタンパク質が変性しやすく、食感が悪くなるのが早まります。[4]

補足：ドリップって何？

ドリップとは、冷凍した食品を解凍する際に出てくる赤い液体のことです。ドリップには、水分だけでなく、うま味成分や栄養成分も含まれています。ドリップが多いほど、食品の品質が劣化していると言えます。[25]

発酵食品：ヨーグルト

ヨーグルト：市販品は3週間、手作りは5日 [3][5]

市販のヨーグルトは賞味期限が3週間程度ありますが、手作りヨーグルトは5日程度しか持ちません。この違いは、乳酸菌株の選択と殺菌工程にあります。

  • 乳酸菌株の選択: 工業生産では、保存性に優れ、風味の良い特定の乳酸菌株を選んで使用しています。[3][5]

  • 殺菌工程: 発酵が終わった後、市販のヨーグルトは72℃で15秒間加熱殺菌することで、乳酸菌の活動を停止させます。[3][5] これにより、発酵が進みすぎて酸っぱくなりすぎるのを防ぎ、品質を安定させることができます。また、フェーズ抑制剤という添加物を加えて、発酵の速度をコントロールすることもあります。[3][5]

  • 手作りヨーグルト: 家庭で作るヨーグルトは、生きた乳酸菌がそのまま残っているため、時間が経つにつれて発酵が進み、酸味が強くなってしまいます。また、雑菌が混入するリスクも高く、品質が劣化しやすいです。[3][5]

包装技術の進化が保存期間を延ばす

食品の包装技術は、保存期間を延ばすために非常に重要です。市販品では、様々な包装技術を駆使して、食品の劣化を防いでいます。

ガス置換包装

ポテトチップスなどの袋に入っている空気を窒素ガスに置き換える包装技術です。[1][4] 酸素濃度を1%以下に抑えることで、油脂の酸化速度を1/10にまで減らすことができます。[1][4] 家庭用のジッパー付き保存袋（酸素濃度約21%）と比べると、開封後に酸化が始まるまでの時間に大きな差が出ます（市販品：3日、ジッパー袋：6時間）。[1][4]

多層フィルム

レトルト食品などに使われているアルミ蒸着フィルムは、何層もの素材を重ね合わせた多層フィルムです。[4] 酸素を通しにくいバリア性能が非常に高く、酸素透過率は0.5cc/m²/day以下です。[4] これは、家庭で一般的に使われるラップフィルム（酸素透過率：2000cc/m²/day）の4000倍ものバリア性能です。[4] この高いバリア性能が、市販品の長期保存を可能にしています。[4]

抗菌性包装

お弁当やサンドイッチなどの包装に使われている抗菌性フィルムには、銀ナノ粒子などの抗菌成分が含まれています。[2][5] 抗菌性フィルムで包装することで、大腸菌などの微生物の増殖を抑え、食品の腐敗を遅らせることができます。[2][5] 実験によると、銀ナノ粒子含有フィルムを使ったサンドイッチは、大腸菌の増殖を72時間も抑制できたというデータがあります。[2][5] 通常の包装では、6時間で大腸菌が検出限界を超えるほど増殖してしまうのに比べると、その効果は明らかです。[2][5] 抗菌性包装によって、市販のサンドイッチの消費期限は、従来の3日から5日に延びています。[2][5]

保存料と添加物の役割

市販食品には、保存料や添加物が使われていることがあります。これらは、食品の保存性を高め、品質を維持するために重要な役割を果たしています。

有機酸系保存料

お惣菜や日持ちするお弁当などに使われているソルビン酸カリウムは、有機酸系保存料の一種です。[2][5] 0.5%添加するだけで、カビの発生を14日間も抑えることができます。[2][5] 家庭で保存料の代わりにレモン汁を使う場合（クエン酸約1%）、カビの抑制効果は3日程度と大幅に低下します。[2][5] この保存効果の差が、市販のお惣菜が7日程度保存できるのに対し、家庭で作ったお惣菜が2日程度しか持たないという保存期間の差につながっています。[2][5]

pH調整剤

ドレッシングやタレなど、pHを下げることで微生物の増殖を抑える食品には、pH調整剤が使われています。[5] 市販のドレッシングでは、酢酸ナトリウムとクエン酸を併用することで、pHを4.0以下に維持しています。[5] pHが4.0以下になると、ほとんどの微生物は増殖できなくなります。[24] 一方、家庭で作るドレッシングは、pHが4.5以上になることが多く、微生物が増殖するリスクが10倍以上も高まるという実験結果があります。[5]

酵素阻害剤

カット野菜や果物の変色（褐変）を防ぐために使われるのが、酵素阻害剤です。[5] 市販のカット野菜には、L-アスコルビン酸（ビタミンC）が使われています。L-アスコルビン酸は、ポリフェノールオキシダーゼという酵素の働きを98%も抑制し、褐変を7日間も防ぐことができます。[5] 家庭でレモン汁（ビタミンCを含む）を使った場合でも、褐変抑制効果は48時間程度にとどまります。[5]

温度管理システムの差

食品の品質を維持するためには、温度管理が非常に重要です。市販品と自家製では、温度管理システムにも大きな違いがあります。

流通・販売時の温度管理

市販の冷凍食品は、工場から消費者の手に渡るまで、-18℃±2℃に維持された冷凍チェーンという低温流通システムで管理されています。[4] 一方、家庭の冷凍庫は、ドアの開け閉めなどによって温度変動が起こりやすく、-15℃～-5℃の間で温度が変化することが頻繁にあります。[4] 温度変動が大きいと、冷凍食品の品質劣化の速度が2倍以上も速まると言われています。[4]

温度履歴インジケーター

より高度な温度管理として、**TTI（Time-Temperature Integrator：時間-温度インジケーター）**という技術が使われ始めています。[4] TTIは、食品包装に貼り付けられたシールで、温度と時間の累積を色で表示します。[4] TTIによって、流通・販売時に食品がどの程度の温度に、どれくらいの時間さらされていたかを確認することができます。[4] これにより、温度管理が不適切だった製品を判別し、品質劣化を防ぐことができます。[4] 家庭では、食品の保存中に温度がどのように変化したかを把握する手段がないため、気づかないうちに品質が劣化してしまうことがあります。[4]

予冷

野菜や果物などの生鮮食品は、収穫後も呼吸を続けています。呼吸をすることで、鮮度や栄養価が低下していきます。市販のサラダなどでは、収穫後1時間以内に予冷（5℃以下に冷却）することで、野菜の呼吸を抑え、鮮度を維持しています。[5] 家庭で冷蔵保存する場合、収穫から時間が経ってから冷蔵庫に入れることが多いため、ビタミンCなどの栄養成分が30%以上も減少してしまうというデータがあります。[5]

これからの課題と技術の進歩

家庭用の食品保存技術も、近年進化を続けています。

家庭用真空調理器

家庭用の真空調理器が普及し始めています。[1][4] 真空調理器を使うことで、家庭でも酸素濃度0.1%以下の真空包装が可能になりつつあります。[1][4] 実験データによると、クッキーを真空包装することで、保存期間が1週間から1ヶ月に延びる効果が確認されています。[1][4]

スマート冷蔵庫

IoT（Internet of Things：モノのインターネット）に対応したスマート冷蔵庫の開発も進んでいます。[5] スマート冷蔵庫には、庫内の酸素濃度を5%以下に維持する機能が搭載される予定です。[5] この技術が普及すれば、家庭で作った食品の保存期間を、市販品に近づけることができるかもしれません。[5]

天然由来の保存料

健康志向の高まりから、天然由来の保存料の開発も活発に進められています。[3][5] ローズマリー抽出物とナノセルロースを組み合わせた新型の天然保存料が開発されており、市販品と同等レベルの保存効果を、家庭用製品で実現できる見込みです。[3][5] 臨床試験では、微生物の増殖抑制期間が3倍以上に延びるという結果も出ています。[3][5]

まとめ

市販食品と自家製食品の保存期間の違いは、一つの原因で決まるのではなく、製造工程の管理、包装技術、添加物の利用、温度管理など、様々な要因が複雑に絡み合って生まれるものです。特に、微生物の安全性を確保するという点で、市販品はHACCPなどのシステムに基づいた徹底的なリスク管理が行われている点が、自家製との大きな違いと言えます。

将来的には、家庭用食品保存技術の進歩によって、市販品と自家製食品の保存期間の差は縮まっていく可能性があります。しかし、現状では、市販品の保存技術が優れていることは明らかです。

消費者一人ひとりが、食品の適切な保存方法を理解し、実践することで、家庭で作った食品も、より安全に、より長く美味しく楽しむことができるようになるでしょう。

参考文献

[1] https://web.hh-online.jp/hankyu-food/blog/lifestyle/detail/001108.html
[2] https://label-seal-print.com/course_label/detail15/
[3] https://www.saraschool.net/syoku/okashi/column/article12/
[4] https://frozen-lab.eda-mame.jp/knowhow/best-by-date-frozenfood
[5] https://losszero.jp/blogs/column/col_251
[6] https://www.jca-can.or.jp/useful/about/expiration
[7] https://foodsfridge.jp/blogs/recommend/food_stock
[8] https://fanfunfrozen.jp/dictionary/202/
[9] https://web.hh-online.jp/hankyu-food/blog/sweets/detail/001352.html
[10] https://www.nakatafoods.co.jp/umedia/detail/8
[11] https://www.foodguideservice.com/post/%E3%80%90%E9%A3%9F%E6%9D%9材%E5%88%A5%E4%B8%80%E8%A6%A7%E8%A1%A8%E3%81%BE%E3%81%A8%E3%82%81%E3%80%91%E6%B6%88%E8%B2%BB%E6%9C%9F%E9%99%90%E3%83%BB%E8%B3%9E%E5%91%B3%E6%9C%9F%E9%99%90%E3%81%AE%E8%A8%AD%E5%AE%9A%E6%96%B9%E6%B3%95%E3%82%92%E8%A7%A3%E8%AA%AC
[12] https://www.jafaa.or.jp/qa
[13] https://www.caa.go.jp/policies/policy/food_labeling/food_labeling_act/assets/food_labeling_cms201_230629_03.pdf
[14] https://www.super-yamadai.co.jp/column/tsukurioki-additives/
[15] https://www.zehitomo.com/blog/client/pre-made_dishes
[16] https://okashi-to-watashi.jp/post/2001
[17] https://shop-pro.jp/yomyom-colorme/84066
[18] https://www.designlearn.co.jp/okashi/okashi-article03/
[19] https://www.vanillabeans.yokohama/blog/chocolate/108/
[20] https://haccp.shokusan.or.jp/wp-content/uploads/2016/02/h25manual_3.pdf
[21] https://www.asc-jp.com/sweets/seika/seika-column06/
[22] https://shop.sweetsvillage.com/blogs/knowledge/mizu-yokan-expiration-date
[23] https://www.ajmic.or.jp/book/2013/eiaei_all.pdf
[24] https://www.mhlw.go.jp/content/000772317.pdf
[25] https://shunkashutou.com/column/oz_frozen-food-specialty-process/
[26] https://shop-pro.jp/yomyom-colorme/85940
[27] https://www.mhlw.go.jp/shingi/2003/01/s0122-8e.html
[28] https://www.mhlw.go.jp/web/t_doc?dataId=00ta5857&dataType=1&pageNo=1
[29] https://www.maff.go.jp/j/jas/hyoji/pdf/qa_ka_2_h2304.pdf
[30] https://shop-pro.jp/yomyom-colorme/83212
[31] https://www.caa.go.jp/policies/policy/food_labeling/information/pamphlets/assets/food_labeling_cms201_240902_02.pdf
[32] https://jp-news.mercari.com/contents/7305
[33] https://www.inter-hs.com/magazine/column/6
[34] https://www.caa.go.jp/policies/policy/food_labeling/food_labeling_act/assets/food_labeling_cms101_210317_12.pdf
[35] https://www.caa.go.jp/policies/policy/food_labeling/food_labeling_act/assets/food_labeling_cms201_230309_13.pdf
[36] https://www.mext.go.jp/component/a_menu/education/detail/__icsFiles/afieldfile/2011/06/13/1306691_06.pdf
[37] https://www.pref.hiroshima.lg.jp/soshiki/26/r3happyop04.html
[38] https://www.pref.wakayama.lg.jp/prefg/031600/communication/shokujoreipabukome_d/fil/gennkoujourei.pdf
[39] https://www.maff.go.jp/j/pr/aff/1609/spe1_04.html
[40] https://jp-news.mercari.com/contents/6305

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