食品接触プロトタイプ向け安全材料選定：実践ガイド

多くの製品が何らかの形で食品と接触するように設計されています。容器、包装、缶・瓶、キッチン用品、機械、家電などは、直接的または間接的に食用品と接触し、それらは消費されます。

食品の原材料を知ることは重要ですが、包装や調理器具などの食品接触アイテムに何が使われているかを知ることも同等に重要です。一部の材料は有毒または劣化性があり、食品との密接な接触には不適切です。消費者に深刻な危害を与える可能性があるためです。

このため、食品製品を製造する企業には多くの検討事項があります。強度、耐久性、手頃な価格、製造可能性のある材料を使用するだけでなく、食品安全性があり、法的にそう認められている材料を使用する必要があります。

本記事では、容器やキッチン用品などの食品製品プロトタイプ製作における材料選択肢（と制約）について議論します。食品接触材料に関する米国とEUの規制、およびプロトタイプ製作時の製造プロセス別の違い（CNC加工、3Dプリント等）について考察します。

なぜ材料が食品安全でなければならないのか

食品や飲料と接触する製品は、人体に危害を与えず、接触する食品の状態を変化させず、食品との相互作用後に完全性を失わない特定材料で作られる必要があります。

非食用材料が食品に接触する際の主な懸念（ナイフが野菜を切る、ミルクがカートンに保存される等）は、非食用材料の分子が食品に混入し、人間が摂取してしまう可能性です。この分子移行を移行（マイグレーション）と呼びます。

金属、プラスチック、その他材料の分子が食品を汚染すると、食品の味や外観に影響を与えるか、最悪の場合、食べるのが危険になります。食品安全材料は移行率が低い傾向があります。

食品製品用材料は、接触する食品に対して十分な耐性も必要です。例えば、高酸性飲料の容器には十分な耐食性が必要ですし、冷凍食品用電子レンジ容器には使用時に変形や破損しない耐熱性が必要です。

食品製品に安全な材料は何か

特定の食品安全・食品グレード材料の適合性は、製造部品の最終用途によります。しかし、業界標準として認識されている材料があります。

食品安全金属には以下が含まれます：

• ステンレス鋼316：調理器具、容器、機械部品
• ステンレス鋼304：調理器具
• ステンレス鋼430：容器、特に腐食性食品用
• チタン：調理器具、機械部品
• 鋳鉄：鍋、フライパン
• アルミニウム：缶、ベーキングトレイ

食品安全プラスチックには以下が含まれます：

• HDPE：ボトル、食品ラップ、食品保存バケツ
• LDPE：ラップフィルム、防水内層、六連パックリング
• PET：ボトル、瓶、容器
• PP：ヨーグルト容器、使い捨て電子レンジ対応容器

食品安全材料に関する公的規制

食品製品規制は国により異なるため、ターゲット市場地域のルールとガイドラインを確認することが重要です。

米国では、食品医薬品局（FDA）が規制を担当し、「間接食品添加物：一般」と題する文書で食品製品について議論しています。FDAは「適正製造規範」の重要性を強調し、「食品と接触する物質の成分として使用される物質は、その意図された用途に適した純度を持つものでなければならない」と述べています。

欧州連合では、欧州食品安全機関（EFSA）が規制を提供します。EUは食品接触材料（FCM）について、「十分に不活性であり、その構成成分が消費者健康に悪影響を与えず、食品品質に影響を与えないこと」を規定しています。

これらの文書、または他国の同等文書は、食品用製品製造準備時に参照すべきです。

食品安全プロトタイプ製作時の考慮事項

プロトタイピングは生産ではなく、プロトタイプは市場投入製品と同じ規制監督の対象ではないことを覚えておくことが重要です。

ほとんどの場合、最終的に生産で使用される食品グレード材料でプロトタイプを作成し、R&D中の性能をテストするのが有用です。不可能な場合は類似材料を検討すべきです。

プロトタイピング中に食品安全材料を使用する実用的メリットがある一方で、プロトタイピング工程の各段階が厳格な規制基準をパスする必要はありません。例えば、生産時には使用機械すべてが食品製品規制基準を満たす必要がありますが、プロトタイピング時はプロトタイプが消費者に使用されないため不要です。これにより、プロトタイプの有用性を損なうことなく、プロトタイピング中に多くのコスト削減の可能性が生まれます。

プロトタイピングには、生産時に使用しない製造設備を使う場合があります。最終製品に近いプロトタイプの方が有用ですが、特に少数個しか不要な場合、プロトタイピングでは低コスト製造プロセスを使用する必要があるかもしれません。

食品安全プロトタイプの製造プロセス

製品開発のプロトタイピング段階では、食品安全プロトタイプ製作にいくつかの選択肢があります（3Dプリントなど一部は生産段階では実用性が低下します）。

CNC加工：CNC加工センターはほぼすべての食品安全金属とプラスチックを加工可能。キッチン用品や非使い捨てアイテムに最適。

金属鋳造：加工より高価ですが、鉄製フライパンなど重厚な調理器具に使用可能。

真空鋳造：シリコーン金型を使用（自体が食品安全）、小型食品容器やその他プラスチックアイテムに最適。

射出成形：HDPE、LDPE、PET、PPなど食品安全材料の業界標準プロセス。ただし、少量プロトタイプ注文では高価になります。

3Dプリント：一部食品安全アイテムの製作に使用可能ですが、プリント部品の粗い表面テクスチャが細菌繁殖の隙間を作る可能性があります。

板金加工：食品グレードステンレス鋼304、316は板金加工に最適で、ベーキングトレイ、業務用厨房機器などに加工可能。

3ERPは様々な顧客向けプロトタイプ製作で長年の経験があります。食品安全プロトタイプと材料についてご質問があれば、お気軽にお問い合わせください。