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高温加熱により生成する多環芳香族炭化水素類（PAH）を低減する調理法の開発

機関A：公益財団法人日本食品油脂検査協会

機関B：神奈川県立保健福祉大学

担当部局：農林水産省消費・安全局

研究総括者：和田俊（機関A)

1

レギュラトリーサイエンス（RS）新技術開発事業成果発表会平成28年11月29日農林水産省

【背景①】多環芳香族炭化水素類（PAH）とは・・・

2005年〜EU・カナダ・韓国・中国 ➡ 高濃度のPAHを含む可能性がある食品等に基準値を設定

日本でも2005年から食品中のPAHについて調査を開始

2006年FAO/WHO合同食品添加物専門家会議（JECFA） ➡ 13種類の実態調査を勧告

2009年Codex委員会 ➡「燻煙及び直接乾燥工程における食品の多環芳香族炭化水素（PAH）汚染の低減に関する実施規範」を策定

多環芳香族炭化水素類（PAH, Polycyclic Aromatic Hydrocarbon）は、

縮合芳香環を2つ以上持つ有機化合物の総称。

代表的なPAHベンゾ[a]ピレン

世界での取り組み例

✔ 化石燃料や有機物の燃焼によって生成

✔ 環境汚染や燻製・直火加熱調理により、食品を汚染

✔ 発がん性および催奇形性が懸念

2

2

3

（1）国内

基準値、その他のリスク管理措置

農林水産省「食品安全に関するリスクプロファイルシート（化学物質）」（2016年9月23日更新）より引用

4

（2）海外



3

5



6



4

7



8



5

PAH4

10

加熱調理食品中のPAH濃度および調理条件によるPAH生成の多寡についての知見が不足。（研究が必要）

食素材の直火加熱調理や燻煙の過程で生成

本研究の目的① 家庭での一般的な加熱調理におけるPAH15種の生成について調査。

② PAH生成量を低減する調理法を検討。

ベンゾ[a]ピレン（BaP）

ベンゾ[a]アントラセン（BaA）

クリセン（CHR）

ベンゾ[b]フルオランテン（BbFA）

【背景②】食品に含まれるPAH

6

＜PAH濃度＞試料採取

⬇アルカリ加熱分解（80℃、2 hr）

⬇n‐ヘキサン抽出

⬇精製（シリカゲル固相抽出）

⬇アセトニトリルに溶解

⬇高速液体クロマトグラフ/蛍光検出・紫外吸収検出

＜脂質含有量＞Bligh & Dyer法による試料抽出

試料採取⬇

クロロホルム・メタノール混液抽出⬇

溶媒留去⬇

秤量

高速液体クロマトグラフ測定条件

システム：島津 Nexera LCシステム, Agilent 1260/1290 HPLC

カラム：SUPELCOSIL LC‐PAH （4.6 mm I.D. × 50 mm, 3 μm）

カラム温度：32 ℃

流速：1.0 mL/min

注入量：10 μL

移動相：水／アセトニトリル＝A／B

時間（分） A.濃度（%）

0 40

30 0

35 0

37 40

40 40

グラジェント条件

PAH濃度および脂質含有量の分析

11

＊：FAO/WHO合同食品添加物専門家会議（JECFA）が今後の調査対象に指定した13種類

benz[a]anthracene (BaA)* dibenz[a,h]anthracene (DBahA)*benzo[b]fluoranthene (BbFA)* dibenzo[a,e]pyrene (DBaeP)*benzo[j]fluoranthene (BjFA)* dibenzo[a,h]pyrene (DBahP)*benzo[k]fluoranthene (BkFA)* dibenzo[a,i]pyrene (DBaiP)*benzo[ghi]perylene (BghiP) dibenzo[a,l]pyrene (DBalP)*benzo[a]pyrene (BaP)* indeno[1,2,3‐cd]pyrene (IP)*chrysene (CHR)* 5‐methylchrysene (MCH)*cyclopenta[cd]pyrene (CPP)

12

黒：PAH14種のクロマトグラム緑：サンプル溶液（豚ばら肉）のクロマトグラム

12

BaA CHR

MCH BjFA

BbFA

BkFA BaP DBahA

DBalP

BghiP

IP

DBaeP

DBaiP

DBahP

＊：FAO/WHO合同食品添加物専門家会議（JECFA）が調査を勧告した13種類のPAH

測定対象PAH15種

7

＊：FAO/WHO合同食品添加物専門家会議（JECFA）が今後の調査対象に指定した13種類

1313

BaA CHR

MCH BjFA

BbFA

BkFA BaP DBahA

DBalP

BghiP

IP

DBaeP

DBaiP

DBahP

測定対象PAH15種

Ex :270nmEm:390nm

Ex :290nmEm:430nm

Ex :310nmEm:460nm

Ex :270nmEm:420nm

Ex :270nmEm:470nm

Ex :370nmEm:505nm

検出限界： 0.03～0.01 μg/Kg定量限界： 0.1～0.3 μg/Kg

日常摂取する食材102種類（日本食品標準成分表2010）

総合評価の高い食材豚ばら肉、牛ばら肉、鶏もも肉（皮付き・皮なし）、

さけ（脂質多い）、さんま、さば、ベーコン

対照食材（脂質含有量の低い食材）豚もも肉、牛もも肉、さけ（脂質少ない）

11種類を選定 14

国内消費量「多い」

脂質含有量「多い」

一般的な調理法「焼く」

選定条件① 選定条件② 選定条件③

対象食材の選定

8

使用した調理器具

BBQIHヒーター

ガスコンロ家庭用グリル

間接加熱直火加熱

15

調理中の様子（さんま）

BBQグリル

IHヒーターガスコンロ

家庭用グリル（水あり）（水なし）

9

IHガス

コンロBBQ IH

ガスコンロ

BBQ

さんま（塩なし）

0.00 0.14 0.16 0.45 0.00 51.47 0.00 0.25 0.16 0.57 0.52 173.33

さんま（塩あり）

0.00 0.13 0.27 0.22 3.50 40.13 0.00 0.60 0.27 0.34 7.49 127.95

PAH4＊) PAH15種＊)

生

間接加熱直接加熱

生家庭用グリル(水あり)（水なし）

家庭用グリル(水あり)（水なし）


17

各食材のPAH測定結果 (µg/kg)

BBQ加熱ではPAH濃度は極めて高い

PAH4 ：BaP、BaA、CHR、BbFAPAH15種：BaA、BbFA、BjFA、BkFA、BghiP、BaP、CHR、CPP、

DBahA、DBaeP、DBahP、DBaiP、DBalP、IP、MCH

＊）

IHガス

コンロBBQ IH

ガスコンロ

BBQ

牛ばら肉 0.00 0.00 2.95 0.00 0.00 33.05 0.00 0.14 9.04 0.00 0.00 106.05

豚ばら肉 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 82.65 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 258.96

ノルウェー産さけ

0.00 0.14 0.00 3.16 0.00 50.28 0.00 0.49 0.00 10.65 1.26 127.70

さんま 0.00 0.14 0.16 0.45 0.00 51.47 0.00 0.25 0.16 0.57 0.52 173.33


生


生




18

各食材の間接および直火加熱のPAH測定結果 (µg/kg)

いずれの食材においても

BBQ加熱ではPAH濃度は極めて高い



＊）

10

19

食材の調理の詳細

ノルウェー産さけの調理中の様子

ノルウェー産さけの調理後（IHヒーター）の様子

BBQ IHヒーター

おいしい（前）おいしいおいしい（後）食べられる限界

20

官能評価結果

ノルウェー産さけの官能評価結果（IHヒーター）

ノルウェー産さけの官能評価結果（BBQグリル）

Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D.

おいしい (前) 3.29 ±0.70 2.07 ±0.88 * 2.86 ±0.83 8.21 ±1.52 *

おいしい 3.57 ±0.50 3.64 ±0.61 3.36 ±0.81 10.57 ±1.05

おいしい (後) 2.14 ±0.35 * 2.71 ±0.80 2.79 ±0.67 7.64 ±1.39 *

限界 1.00 ±0.00 * 1.57 ±0.90 * 1.00 ±0.00 * 3.57 ±0.90 *

焼き方色香りテクスチャー総合評価点

おいしい焼き方に対して＊： p < 0.01

Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D. Mean S.D.

おいしい (前) 3.36 ±0.61 2.64 ±0.97 3.07 ±0.80 9.07 ±1.71

おいしい 3.57 ±0.50 3.43 ±0.62 3.43 ±0.62 10.43 ±1.12

おいしい (後) 2.07 ±0.26 * 2.79 ±0.77 2.50 ±0.73 * 7.36 ±1.45 *

限界 1.00 ±0.00 * 1.14 ±0.52 * 1.00 ±0.00 * 3.14 ±0.52 *

焼き方色香りテクスチャー総合評価点

11

21

各食材のPAH測定結果（適食限界超え）



＊）

サンプル

(µg/kg) 生適食限界超え生適食限界超え

牛ばら肉 0.14 165.82 0.14 539.22

豚ばら肉 0.00 106.17 0.00 319.56


バーベキューグリル（BBQ）

直火加熱

加熱時間平均加熱温度

20分290℃

放射温度計で加熱開始から5分ごとに熱源※の温度を計測

豚ばら肉豚もも肉牛ばら肉牛もも肉

食材ごとに適した加熱時間を設定

官能試験により、喫食限界と判定される反転時間および総加熱時間を決定した

食べられる限界

さばさんま

ベーコン

＜食材＞鶏もも・皮付き鶏もも・皮なしさけ（脂質多）さけ（脂質少）

【調理例】豚ばら肉

22

【実験Ⅰ】各食材のPAH濃度

※ 熱源：ガス口の上の溶岩石

12

豚ばら肉豚もも肉

PAH

濃度

（μg/kg）

生 BBQ

0

20

40

60

80

100BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

脂質 38.1 g/100 g 脂質 16.3 g/100 g

23

【結果Ⅰ-①】 PAH15種類の各濃度（豚肉部位の比較）

同一の食材でも部位（脂質含有量）の違いによりPAH濃度が異なる脂質含有量が多いとPAH濃度は高い

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

24

【結果Ⅰ-②】 PAH15種類の各濃度（牛肉部位の比較）

牛ばら肉牛もも肉

PAH

濃度

（μg/kg）

生 BBQ

脂質 38.9 g/100 g 脂質 12.9 g/100 g

脂質含有量が多いとPAH濃度は高い

13

0

20

40

60

80

100BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

25

【結果Ⅰ-③】 PAH15種類の各濃度（さけ種類の比較）

さけ（脂質多い）さけ（脂質少ない）

PAH

濃度

（μg/kg）

生 BBQ

脂質 16.5 g/100 g 脂質 3.0g/100 g

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

脂質含有量が多いとPAH濃度は高い

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

牛ばら肉

牛もも肉さけ（脂質少ない）

さけ（脂質多い）豚ばら肉

豚もも肉

PAH

濃度

（μg/kg

）

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

脂質 38.1 g/100 g

脂質 16.3 g/100 g

脂質 38.9 g/100 g

脂質 12.9 g/100 g

脂質 16.5 g/100 g

生 BBQ

0

20

40

60

80

100

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

脂質 3.0 g/100 g

生成するPAH分子種のパターンは似ている

26

【結果Ⅰ-④】 PAH15種類の各濃度（豚肉・牛肉・さけ）

14

脂質の多い食材ほど生成量が高い傾向がみとめられた

脂質含有量 vs PAH15種合計値PA

H濃

度※

（μg/kg）

脂質（g/100 g）

27

脂質含有量とPAH濃度の相関（11種類の食材）

※ 15種類のPAH濃度の合計。定量限界未満の測定値は0とした。

y = 5.86x + 6.55r = 0.76

BBQIHヒーターガスコンロ家庭用グリル

間接加熱直火加熱

加熱時間平均加熱温度

20分289.2℃※３

20分279.5℃※２

6分300.3℃※１

20分275.3℃※１

豚ばら肉牛ばら肉

さけさんま

＜食材＞

食べられる限界


28

【実験Ⅱ】調理器具4種の比較

※１ IHヒーター、ガスコンロはフライパンの中心温度を測定

※２家庭用グリルはグリル庫内温度（グリル壁面）を測定

※３ BBQグリルはガス口の上に置かれている溶岩石を測定

15

0

20

40

60

80

100

120

豚ばら肉(脂質18.7 g/100 g)

生 IH ガスコンロ家庭用グリル BBQ

29

【結果Ⅱ】調理器具4種の比較（PAH15種の各濃度）

PAH

濃度

（μg/kg）

直火（BBQ）でPAH濃度が高い

0

10

20

30

40

50

60

牛ばら肉 (脂質48.5 g/100 g)

PAH

濃度

（μg/kg）


30



16

0

10

20

30

40

50さけ(脂質23.6 g/100 g)


31


PAH

濃度

（μg/kg）


0

10

20

30

40

50さんま(脂質23.5 g/100 g)


32


PAH

濃度

（μg/kg）


17

0

20

40

60

80

100

120

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

120

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

120

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

0

20

40

60

80

100

120

BaA

BbFA

BjFA

BkFA

BghiP

BaP

CHR

CPP

DBahA

DBaeP

DBahP

DBaiP

DBalP IP

MCH

さけ(脂質23.6 g/100 g) さんま(脂質23.5 g/100 g)

牛ばら肉 (脂質48.5 g/100 g) 豚ばら肉(脂質18.7 g/100 g)

PAH

濃度

（μg/kg）

生 IH ガスコンロ家庭用グリル BBQ 33


IH, ガスコンロ,家庭用グリル

BBQグリル＜＜

調理器具4種の比較（PAH15種合計値）

34

0

50

100

150

200

250

300

豚ばら肉牛ばら肉さけ（海外産）さんま

PAH

濃度

（μg/kg）


18

反転 1回のみ

加熱時間反転回数

平均加熱温度

6分5回

294℃

油脂の落下

✔食材に引火

＜食材＞豚ばら肉牛ばら肉

反転複数回

油脂の落下により火が出るが、調理場所を移動

✔引火の回避

6分1回

300℃

食材ごとに最適な加熱時間および反転回数を設定

食味に最適な状態


35

【実験Ⅲ】 BBQ調理におけるPAH低減化の検討

36

・一時的・局所的な温度上昇

・食材への引火

加熱中に食材由来の油脂が熱源に落下

食材へ引火が起こり、PAHが生成と推察

PAH生成の低減方法食材への引火が起こりにくい条件を設定

BBQ調理におけるPAH生成要因の推察

19

37

各食材のPAH生成量まとめ

各食材のPAH測定結果（µg/kg）（平均値n=3）

反転複数回の処理でPAH濃度は低減化する



＊）

反転1回反転複数回反転1回反転複数回

牛ばら肉 5.03 0.84 19.16 3.13

豚ばら肉 31.62 3.28 111.20 13.10


0

10

20

30

40

反転1回反転複数回

牛ばら肉平均（n=3）

0

40

80

120

160

200

反転1回反転複数回

豚ばら肉平均（n=3）

反転1回反転複数回＞

84%減少88%減少

平均値±S.D.

PAH

濃度

（μg/kg）

PAH15種合計値

38

【結果Ⅲ】 BBQ調理における食材反転回数とPAH生成濃度との関係

20

①BBQでは、 PAH15種合計値でその他の調理法（IHヒーター、ガスコンロ、家庭用グリル）の10倍以上の濃度で検出された。

➡BBQでは熱源が食材の真下にあることで、食材中の油脂が熱源に落ちて食材に引火し、PAHが生成すると推察された。

②BBQの様な直火調理の際には、こまめに反転を繰り返し、食材への引火を防ぐことが、PAH生成の低減に有用であることが示唆された。

バーベキューグリル（BBQ）家庭用グリル

＞食材の下側に熱源食材の上側に熱源

39

PAH生成量

多PAH生成量

少

まとめ

40

研究総括

本研究の課題である「高温加熱により生成する多環芳香族炭化水素類（PAH）を低減した調理法の開発」において、

検討項目を国内消費、脂質含有量、調理（焼く）を検討基盤として、直火のバーベキュー（BBQ）グリルで、PAH生成量を低減する調理手法を見出し、これを実践することでPAH濃度が抑えられる傾向にあることを見出した。

この知見は、国が消費者に対して食のリスク管理の情報提供する際の基礎データとして活用できるものと考えられる。

21

第112回日本食品衛生学会学術講演会

会期：平成28年10月27, 28日会場：北海道函館市函館国際ホテル

優秀発表賞「口頭発表の部」受賞

42

謝辞

本研究は、農林水産省平成26～27年度レギュラトリーサイエンス新技術開発事業として実施したものです。

本レギュラトリーサイエンスの研究に携わった各機関の皆様、担当部局の農水省・消費安全局の皆様に御礼申し上げます。

ご清聴ありがとうございました。

高温加熱により生成する多環芳香族炭化水素類 …...1...

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