賞味期限を非破壊で判定できるかは、食品メーカーの品質保証や開発の担当者からよく聞かれる問いです。この記事では、賞味期限が本来どう決まるのかを整理したうえで、油脂の酸化・退色・水分など非破壊で追える劣化指標と、保存試験を短くする考え方をまとめました。
先に結論を書きます。賞味期限そのものを、製品を1回測っただけで非破壊に「判定」することはできません。賞味期限は、理化学試験・微生物試験・官能検査といった客観的な試験の結果をもとに事業者が設定するものだからです。一方で、期限を決める保存試験の途中経過を非破壊で測ることは可能で、油脂の酸化や色の変化、水分のように外から光で捉えられる指標なら、同じサンプルを壊さずに追い続けられます。これが保存試験の効率化につながる現実的な使い方です。
賞味期限はどう決まるか｜ガイドラインの考え方
期限表示の設定方法の基本は、「食品期限表示の設定のためのガイドライン」です。2005年（平成17年）に厚生労働省と農林水産省が策定したもので（食品期限表示の設定のためのガイドライン（平成17年2月））、2025年3月に消費者庁が見直しを行いました（消費者庁 食品期限表示の設定のためのガイドラインの見直し検討会 取りまとめ（案））。
考え方の骨子は次のとおりです。
- 設定するのは事業者: 食品の特性を最もよく知る製造者などが、科学的・合理的な根拠に基づいて期限を設定します。
- 根拠は客観的な試験: 理化学試験（成分や物性の変化）、微生物試験、官能検査（味・におい・見た目）の結果を使います。
- 安全係数: 試験で得た期限に、食品の特性に応じた安全係数をかけて表示する期限を決めます。見直しでは、食品ロス削減の観点も踏まえ、根拠なく小さくしすぎないことが求められるようになりました。
つまり賞味期限は「測れば出てくる値」ではなく、「劣化の進み方を試験で確かめ、どこまで品質が保てるかを判断して決める値」です。非破壊測定が役立つのは、この試験の部分です。
非破壊で追える劣化指標4つ
保存中に起きる劣化のうち、光を当てて外から捉えられるものは非破壊で追えます。分光（物質ごとに光の吸収・反射のしかたが波長によって違うことを利用して成分を見分ける方法）の研究で報告されている主な指標を整理しました。
劣化指標 | 従来の測り方 | 非破壊でのアプローチ | 限界・注意点 |
|---|---|---|---|
油脂の酸化 | 過酸化物価（POV）などの化学分析（抽出が必要） | 近赤外分光で酸化に伴うスペクトルの変化を捉え、検量線で推定 | 油の種類や食品ごとに検量線（測定値と分析値の対応表）を作る必要がある |
色の変化・退色 | 色差計、官能評価 | 可視〜近赤外の分光で色素の変化を面で捉える | 包装越しでは包材の影響を受ける。照明条件をそろえる必要がある |
水分の変化 | 乾燥減量法、水分活性計 | 近赤外で水の吸収の強さから推定 | 表面付近の情報が中心。水分活性そのものは別に測る必要がある |
カビ・変敗の兆候 | 微生物試験（培養） | 表面に出た変化を分光画像で捉える（詳しくは食品のカビ検査方法の比較） | 菌数は測れない。微生物試験の代わりにはならない |
油脂の酸化については、農研機構が近赤外分光法で食用油脂の品質劣化を簡易・迅速かつ非破壊的に測定できることを報告しています。加熱試験した9種の食用油で、2080nm付近の2次微分スペクトル値と過酸化物価に相関が認められた一方、精度を上げるには油の種類ごとの検量線が必要とされています（農研機構 近赤外分光分析法による食用油脂の品質劣化の検出法）。食肉では、可視〜近赤外域の分光値から赤色度・退色割合・脂質酸化度を短時間で推定する簡易判定法も報告されています（農研機構 食肉の赤色度、退色割合および脂質酸化度の簡易判定法）。
水分については水分活性の測定器と保存性判定の記事と食品の水分を非破壊で測る7手法の比較で、揚げ油の劣化はフライ油の劣化判定の指標5つで詳しく扱っています。
非破壊ではできないこと｜正直な線引き
非破壊測定は万能ではありません。賞味期限の設定に関わる次の点は、従来の試験が引き続き必要です。
- 微生物の数: 菌数は培養などの微生物試験でしか確かめられません。消費期限のように安全性が問題になる食品では特に重要です。
- おいしさの判断: 風味や食感が許容範囲かどうかは、最終的には官能検査で決めます。非破壊の値は、官能評価と対応づけて初めて意味を持ちます。
- 食品の中心部: 近赤外などの光が届くのは表面から限られた深さまでで、厚い食品の中心部の変化は捉えにくくなります。
そのため現実的な位置づけは、「非破壊測定で劣化の兆しを早く・広く追い、決め手になる時点では従来の試験で確かめる」という組み合わせです。
保存試験を短くする2つの方向
保存試験は、予定する期限より長い期間をかけて行うのが一般的です。日本食品分析センターの資料では、予定する賞味期限の1.1〜1.5倍の期間で試験を設定する例が示されています（農林水産省 掲載資料「食品の期限設定の考え方と実例について」（日本食品分析センター, 2008年））。期限の長い食品ほど、試験だけで長い時間がかかります。短くする方向は大きく2つです。
1. 加速試験で期間を短くする
保存温度を上げて劣化を早め、その結果から通常の保存温度での期限を推定する方法です。ただし、劣化の決め手が化学反応ではなく、崩れ・吸湿・固まりといった物理的な変化や官能評価である場合は、温度と劣化速度の関係（アレニウス式）が当てはまらないことが多いと指摘されています（農林水産省近畿農政局 掲載資料「菓子類の期限延長」（食品品質プロフェッショナルズ））。加速試験の結果は、実際の保存条件での試験で裏づけることが前提です。
2. 同じサンプルを非破壊で追い続ける
化学分析では、測るたびにサンプルを1つ壊します。測定日ごとに別の個体を使うため、個体差がデータのばらつきとして混ざり、多くのサンプルを用意する必要があります。非破壊測定なら同じ個体を毎日のように測り続けられるため、劣化が立ち上がる時期を早く掴みやすく、破壊試験は判断の節目に絞れます。分光画像であれば、1個の中で劣化が進みやすい部位（端・表面・包装との接触面など）も面で確認できます。
判定チャート｜非破壊測定が役立つ食品か
自社の製品で非破壊測定が保存試験の役に立つかは、「期限を決めている劣化は何か」で判断できます。
期限を決めている劣化（律速因子） | 非破壊測定の有効性 | 進め方 |
|---|---|---|
油脂の酸化（油菓子、ナッツ、揚げ物など） | 高い | POVなどの化学分析値と分光データを対応づけて検量線を作る |
色の変化（食肉、緑色の野菜加工品、色素を含む食品など） | 高い | 色差計・官能評価と分光画像を対応づけ、許容できる変化の幅を決める |
水分の移動（焼き菓子の湿気、乾燥食品の吸湿など） | 中程度 | 水分の分布の変化を追い、水分活性の測定と組み合わせる |
微生物の増殖（消費期限の食品、水分の多い総菜など） | 低い | 微生物試験を主にする。非破壊は外観変化の補助にとどめる |
上の2つに当てはまる製品では、保存試験に非破壊測定を組み込む価値があります。ハイパースペクトルカメラは、可視から近赤外までの多数の波長で画像を撮り、成分の違いを面で見られる装置です。仕組みはハイパースペクトルカメラとは何かを解説した記事で、鮮度への応用例はハイパースペクトルカメラによる鮮度測定の具体例で紹介しています。
導入の進め方｜保存試験に組み込む4ステップ
- 律速因子を決める。過去の保存試験で、どの指標が最初に許容範囲を外れたかを確認します。
- 従来の試験と並べて測る。同じ保存試験の中で、化学分析・官能評価と非破壊測定を同じタイミングで行い、対応づけのデータを集めます。
- 検量線と判断の目安を作る。非破壊の値と従来の試験値の対応を確認し、「この値を超えたら破壊試験で確かめる」という目安を決めます。
- 破壊試験を節目に絞る。日々の追跡は非破壊で行い、期限を判断する節目の時点だけ従来の試験で裏づけます。
私たちはこれまで、食品・農業・インフラ・医療などの現場とともにハイパースペクトルカメラの実証を重ねてきました。受賞歴や学術成果は実績一覧でご覧いただけます。保存試験の劣化指標が非破壊で追えそうか迷っている段階でも構いません。irodori の仕様と検証の進め方をまとめた資料をご用意していますので、検討の材料にしていただけたら嬉しいです。
