著者の所属・活動拠点の国は、アメリカです。

掲載誌：Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

学校給食では、栄養素を加えた「強化食品」がよく使われます。調達の仕様書にビタミンAの量が書かれていても、配膳される時点で、その量が十分に残っているとは限りません。食用油の強化に通常使われるレチニルパルミチン酸というビタミンAは、熱、光、酸素で分解されます。既存の保管研究では、書類上は問題がないまま、意図した量のごく一部しか子どもに届かないほどの損失が報告されています。

著者は、既に発表されている損失データをもとに、計画に使える目安を示そうとしました。問いは三つです。強化してから配膳するまでに何日経つと、届く量が表示上の強化量の70%を下回るのか。決まった長さの流通経路を経ても必要量を届けるには、包装時にどれだけ多めに強化（上乗せ）すればよいのか。その上乗せには子ども1人あたり年間いくらかかるのか。あわせて、上乗せでは解決できず、保管計画そのものを見直すべき場合も明らかにしようとしました。

何を、どのように調べたか

この研究は実測ではなく、計算によるシミュレーションです。実際に製品を作ったり、出荷品を検査したり、子どもに食品を提供したりはしていません。結果はすべて、論文に付属する計算プログラムで既存研究の値から算出されています。

対象は、大豆油やヒマワリ油のような食用油です。油1キログラムあたりレチノール当量（ビタミンAの量を表す単位）で15ミリグラムを加えたものを想定しています。強化小麦粉は既存研究で報告された損失が油より大きいため、主な対象とはせず、比較としてのみ扱いました。

ビタミンAの減り方は、一定の割合で指数関数的に減る「一次反応」として表しました。温度が上がるほど分解が速くなる関係は、化学で一般的なアレニウスの式で表しています。そのうえで、光と酸素の影響を分解の速さに掛け合わせる係数として加えました。光の係数は、暗所・不透明容器を1.0、半暗所を1.8、日光下の透明容器を3.5としました。酸素の係数は、密閉を1.0、週1回の開封を1.5、毎日の開封を2.5としました。

分解の速さの基準値は、25℃・暗所・密閉の油で1日あたり0.005としました。この値は、既存研究から1日あたり0.002〜0.012の範囲として整理されたものの中央に当たります。温度による影響の強さを表す活性化エネルギーは60キロジュール毎モルとし、40〜80の範囲でも結果がどう変わるかを確かめました。

「配膳時点で表示量の70%以上が残っていること」を合格の基準としました。上乗せは表示量の3倍までを現実的な上限とし、これを超える場合は、費用、味、安全な摂取量との余裕の点で実行できないものとして扱いました。費用は、1日10グラムの油を年間180日の登校日に提供すると仮定して計算しました。対象は有効成分の費用だけで、混合、品質管理、包装、輸送の費用は含めていません。

主な報告結果

暗所・密閉という最善の条件でも、表示量の70%を保てる期間は短いと報告されました。25℃で71.3日、30℃で47.9日、35℃で32.5日、40℃で22.4日です。著者らは、熱帯の冷房のない倉庫では普通の温度である35℃でも、約1か月で基準を下回ると指摘しています。

想定した90日間の流通経路でも試算が行われました。内訳は、35℃での輸送14日、32℃の倉庫60日、30℃・半暗所で週1回開封する学校の保管庫16日です。この経路では、ビタミンAの残存率は36.9%でした。配膳時に表示量の70%を届けるには包装時に1.90倍、表示量どおりを届けるには2.71倍に強化する必要があります。どちらも3倍の上限内には収まります。ただし、強化の仕様書によくある20〜30%の上乗せよりはるかに大きい値です。

この2.71倍の上乗せにかかる追加の有効成分費用は、子ども1人あたり年間0.0231米ドルでした。上乗せなしの強化費用は年間0.0135米ドルです。

一方、上乗せでは対応できない失敗例も示されました。35℃で日光の当たる透明容器では、9.3日で70%を下回ります。同じ容器を毎日開封すると3.7日です。暗所・密閉でも35℃で180日保管すると残存率は13.9%にとどまり、3倍以内の上乗せでは必要量を保証できません。40℃では90日の流通でも必要な上乗せが4.20倍となり、上限を超えます。強化小麦粉は既存データから試算すると、最も穏やかな条件で53.7日、厳しい条件では16.9日で70%を下回りました。

この報告が示すこと

著者は、上乗せで対応できる範囲では、有効成分の費用は障害にならないと結論しています。障害になるのは、強化量の上限と、より高い強化量を確認する品質管理の能力です。上乗せで対応できない場合は、ビタミンAをいくら追加しても不足は埋まりません。必要なのは、流通期間の短縮、不透明な容器、使う場所での小さな容器、より涼しい保管場所といった物流面の対策だとしています。また、開封した容器を使い切るまでの期間にも、倉庫での保管とは別にこの目安を当てはめる必要があると述べています。

日数の値は、前提とした分解の速さの範囲によって大きく変わります。たとえば30℃・暗所・密閉では、70%を保てる期間は19.9〜119.6日の幅があります。ただし著者は、熱帯で学期単位の長期保管をすると上乗せなしでは基準を満たせないこと、光や開封が加わるとそれが損失の主な要因になることは、前提の範囲全体で変わらないとしています。そのうえで、不足の影響を受けるのは子どもであるため、調達では不利な側の値を使うべきだとしています。強化の時点で油が既に酸化していると、すべての期間がさらに短くなる点にも注意を促しています。

限界として、著者は次の点を挙げています。一次反応は近似にすぎないこと。光や酸素の影響を単一の係数にまとめていること。湿度、調理による損失、ほかの食品からのビタミンAの摂取、体への吸収は考慮していないこと。添加剤の価格は仮定の値であること。著者はこの目安を、最長保管期間、容器の仕様、開封の管理、上乗せ量を決めるための計画上の上限と位置づけています。実際の出荷品の分析の代わりにはならないとしています。

原著論文の著者・所属：Aldred, William Alexander

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Aldred, William Alexander. Vitamin A Loss Kinetics in Stored Fortified Food: A Storage Bound for School Feeding Programmes. Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research) 2026-11-10. DOI: 10.5281/zenodo.24109849. 原著ライセンス：CC BY.