日清食品ホールディングス株式会社 (社長・CE:安藤 宏基) の食品安全研究所 (所長・CQO:山田 敏広、滋賀県草津市野路東7丁目-4-1) と、システム・インスツルメンツ株式会社 (代表取締役:菅澤 清孝、東京都八王子市小宮町776-2) は、共同研究により、これまで人の手に頼らざるを得なかった残留農薬検査の前処理 (*1) を、世界で初めて自動化した「残留農薬自動前処理装置FASRAC (Food Automatic Analytical Systems for Residual Agricultural Chemicals)」を開発しました。
当社では、これまで500種類の農薬を一斉・迅速に分析できる「NASRAC-500」システムを独自に開発・使用してきました。今回本装置を弊社食品安全研究所に導入することで、従来ボトルネックになっていた、前処理の工程が効率化され、残留農薬の当社の検査能力が従来の6倍に高まります。
これにより、グローバル展開を加速する日清食品グループの国内外での品質保証体制が一層強化されるとともに、各国メーカーからの依頼による検査も行うことが可能となり、世界のインスタントラーメン業界の品質管理の向上にも貢献できるものです。なお、本装置の特許は申請済みです。

*1 残留農薬自動前処理装置 (FASRAC) の前処理工程
厚生労働省医薬食品局通知 (平成17年1月24日付け食安発:第0124001号) による「食品に残留する農薬の一斉分析試験法 (公定法)」の前処理工程は、(1) 抽出・ろ過、(2) 定容、(3) 攪拌、(4) 液-液抽出、(5) 脱水、(6) 濃縮・乾固、(7) 精製の7工程からなります。
(1) 抽出・ろ過工程では、試料から抽出溶媒アセトニトリルにより、農薬成分を均一状態で抽出し、試料と抽出液とをろ過により分ける操作を行います。手作業では、別々に行う操作ですが、抽出カップにろ紙をセットすることにより、この一連の操作を一気に行うことができます。
(2) 定容工程では、抽出液をアセトニトリルにより100mlに定容します。手作業ではメスフラスコを使用し行う作業ですが、本装置では液面センサーを使用し、自動で定容します。
(3) 攪拌工程では、前操作で定容した抽出液を均一にするため、手作業ではメスフラスコを振とうすることにより行う操作ですが、本装置では加圧空気によるバブリングにより攪拌します。
(4) 液-液抽出工程では、あらかじめ食塩、攪拌子が入った抽出瓶に緩衝溶液 (又は0.01M塩酸) を自動で注入、前工程で定容および攪拌した抽出液を分注し、手作業では分液ロートを使用し行う操作ですが、攪拌子による攪拌抽出を行います。また、抽出操作を繰り返すことにより、農薬の回収率を向上させる工夫をしています。
(5) 脱水工程では、無水硫酸ナトリウムを詰めたグーチロートに前操作でのアセトニトリル層を分取、通過させることにより脱水操作を行います。手作業と異なり、脱水剤を詰めたロートを使用しているため、ろ別の操作が不要です。
(6) 濃縮・乾固工程では、濃縮効率を上げるため、調温器を使用し、35℃に加温しながら、窒素ガスで濃縮・乾固操作を行います。一度に24検体の同時濃縮・乾固操作が可能です。
(7) 精製工程では、自動的に洗浄した精製用カラムに乾固した試料を注入、流出液を分取し、濃縮・乾固までを行う工程です。

1.残留農薬自動前処理装置(FASRAC)の特徴

食品中の農薬を分析するためには、食品中から農薬を分離しなければなりません。そのためには、食品が本来持っている成分(油、植物色素など)を取り除くことが必要になります。この操作のことを前処理といいます。例えば、食品試料に農薬だけを溶かすような薬品(有機溶媒)を加え、溶けない植物成分を取り除いて、農薬だけを集めるようにしていきます(精製)。そのためには、細かな操作が必要であり、どうしても人手に頼らざるを得ませんでした。今回、当社およびシステム・インスツルメンツ社が共同でこの細かな操作について、世界で初めて自動化することに成功しました(*2も参照)。その特徴は次の通りです。

(1) 従来比6倍の高い処理能力
本装置(FASRAC)は、1日(12時間)に最大48検体の処理能力を有します。人による残留農薬分析の前処理では1人で1日(12時間)約8検体であることから、人の6倍の処理能力を有します。

(2) 人と同程度の高い精度を実現
本装置(FASRAC)と人による公定法の精度試験比較では、精度管理上の試験項目である添加回収試験、バラツキ試験、真度、検量線評価試験、および実サンプルによる分析において、人と同等以上の結果が得られ、高い精度を実現しています。

(3) 高いコストパフォーマンス
本装置 (FASRAC) は、残留農薬分析費用の中で最も多くを占める人件費を節約できるため、社外から残留農薬の一斉分析を受託する場合、最も安価な価格 (標準的な価格の半額以下) で提案することが可能となります。

(4) コンタミネーションリスクの低減
本装置 (FASRAC) は、抽出、メスアップ、バブリング、乾固などの各工程において、ホモジナイザー刃と抽出カップの1対1対応、使い捨てチップの使用、チップセンサーの活用などにより、コンタミネーションが発生しないような工夫を施すことで、人が処理する場合に比べてコンタミネーションリスクを大幅に低減しています。

*2 本装置の仕組みについて
本装置 (FASRAC) は、農産物を粉砕した試料 (検体) を本装置の特別に開発した抽出カップに搭載することからスタートし、抽出、定容、乾固などの各工程をコンピュター制御で行い、数時間後にはガスクロマトグラフ質量検出装置 (GC/MS/MS) および液体クロマトグラフ質量検出装置 (LC/MS/MS) の測定用の2つの試料を同時かつ自動的に作製することができます。

2.残留農薬自動前処理装置 (FASRAC) の導入の効果と展開

(1) 本装置の導入により、日清食品グループ (日清食品、明星食品、日清食品チルド、日清食品冷凍、日清シスコなど) で生産する商品中の農産物の残留農薬分析における品質保証体制をより強固なものにすることができます。

(2) 本装置の導入により、日清食品グループとして米州、中国、欧州、アジア地域で生産しているインスタントラーメンに用いる農産物の残留農薬分析における品質保証体制をより強固なものにすることができます。

(3) 本装置の導入により、世界中で食されるインスタントラーメンの品質管理に残留農薬検査を通じて貢献することができます。

(4) 本装置の機械化による精度管理の向上、省力化などのさまざまな特徴を生かして、食品安全研究所は新たに残留農薬の受託分析分野に進出し、分析業界で安い価格設定により、日清食品グループの品質保証体制と同等レベルのサービスが安価に利用することができます。

参考

[日清食品ホールディングス 食品安全研究所]
日清食品グループは、食の安全性を確保するために「食品安全研究所」を2002年、業界に先駆けて設立。残留農薬、動物性医薬品の一斉分析、微生物検査などの高い分析能力と多段階の検査体制によって食の安全性を確保しています。同研究所は、食品企業としては数少ない国際的な試験所認定規格ISO/IEC17025を取得し、世界標準の分析能力が公式に認められています。

[システム・インスツルメンツ株式会社]
所 在 地:〒192-0031 東京都八王子市小宮町776-2
事業内容:自動理科学・前処理・分析・医療臨床・医薬・環境検査・バイオ関連装置の製造販売
資本金:5000万円
代表者:代表取締役 菅澤清孝