食品包装試験入門 

今日、食品産業における包装は、製品の賞味期限、安全性、規制当局の認可の有無に影響するため重要である。そのため、食品包装検査は今や製造に必要なステップとなっている。 

欧州食品安全機関（EFSA）の報告によると、食品に接触する材料には4,000以上の化学物質が含まれている。これらが適切に検査されなければ、食品に混入し、人々に害を及ぼし、高価なリコールを引き起こす可能性がある。 

メーカー各社は、製品が物理的な力や化学物質の変化、環境からのストレスにどれだけ耐えられるかをチェックするために、さまざまな試験を実施している。また、持続可能な包装のための新しいアイデアを奨励することもある。 

次のセクションでは、今日の競争市場におけるパッケージング・テストの主な目的、主な種類、主要な規格と規則を検討し、メーカーがデータを利用して製品を強化し、消費者との信頼を築く方法について説明する。

食品包装試験の主な目的 

食品包装を検査する主な理由は、安全性を保証し、品質を保持し、要求されるすべての規制を満たすことである。これらの目標はすべて連動しており、食品サプライチェーンの完全性の維持に役立っています。

1.製品の安全性の確保 

包装は外部の汚染物質を遠ざける最初のバリアである。検査は、包装が有害な化学物質を食品に放出しないことを保証し、消費者を保護する。これは、重金属、制限物質、その他の危険物質の検査を意味する。

2.製品品質の維持： 

安全性だけでなく、包装は食品を新鮮でおいしく、栄養価の高い状態に保つ役割も担っている。検査では、密封性、湿気や酸素の通過量、賞味期限中に包装が食品をどの程度保護しているかをチェックする。

3.規制遵守の達成 

各地域には、食品接触材料に関する独自の規則があります。試験により、包装がこれらの規格に準拠していることが確認され、異なる市場での流通が容易になります。多くの場合、ASTM InternationalやInternational Safe Transit Associationに準拠する必要があります。

4.持続可能な実践の支援 

産業界が廃棄物の使用量を減らす方向に向かう中、持続可能なパッケージングが安全かつ効果的であることを保証する試験が行われている。そのためには、生分解性素材が食品とどのように相互作用するかをチェックする必要がある。メーカーがこれらの目標に集中することで、そのパッケージは業界の規則を満たし、消費者を喜ばせ、環境に優しいものとなる。

食品包装試験法の主なカテゴリー 

食品包装試験とラボ試験について説明する場合、包装が安全で効果的であり、最初から最後まですべての要件を満たしていることを保証するために協力するさまざまな試験を意味します。使用される試験の種類は、製品の包装、製品が経験する可能性のある条件、および各国によって定められた規則によって異なります。主なカテゴリーを詳しく見てみよう。

身体能力テスト 

物理的性能試験では、包装材料があらゆる使用段階で経験する機械的ストレスにどのように対処するかを試験します。このような試験は、サプライチェーン全体を通じて包装を安全かつ効果的に保ち、製品を保護するために必要です。

• 圧縮試験： 

この試験は、パッケージが割れたり曲がったりすることなく、上から押されても耐えられるかどうかをチェックする。積み重ねられて保管または輸送される製品にとって最も重要である。圧縮に失敗すると、包装の問題、安全でない食品、物流のロスにつながる可能性がある。優れた圧縮耐性は、構造を強固に保ち、内容物を外部の圧力から遮断するために必要です。 

• 引張強度試験： 

引張試験は、包装材料を分離するのに必要な力を測定します。自動充填や密封に使用されるフィルム、ラミネート、フレキシブルパッケージングは特に重要です。強い引張強度は、包装材が破れるのを防ぎ、通常の条件下で形状を保ち、適切に機能することを可能にします。

• 衝撃試験： 

衝撃試験は、取り扱いや輸送中にしばしば起こる突然の衝撃や落下に対する包装の耐性をチェックするものである。この試験は、主に壊れやすいものや液体が入った容器など、食品の破損や漏れ、形状の変化を防ぐのに役立ちます。優れた耐衝撃性を持つことは、廃棄物を減らし、消費者を守ることにつながる。 

• シールの完全性試験： 

シールの完全性検査は、クロージャーが外力にさらされても漏れないことをチェックするために行われる。汚染を防ぎ、食品を新鮮に保ち、食品と接触する材料の品質を維持するためには、良好なシールが必要である。シールの強度が十分でないと、微生物の侵入を許し、食品を腐敗させる原因となる。

どのような包装試験プロセスも、これらの物理試験に依存しています。包装を改善し、適切な材料を選択し、安全な製品のための業界標準に準拠するための重要な情報をメーカーに提供します。 

耐環境試験 

この種の試験は、環境要因に関連する様々な条件下での食品の包装と、それらがライフサイクル全体を通じて製品にどのような影響を与えるかを扱う。すべてのプロセスにおいてそうであるように、包装は、工場での保管から国際輸送に至るまで、外部の温度、湿度、物理的ストレスから内容物を保護することを意味する。これらの試験により、消費に至るまでの製品と包装の安定性と安全性が保証される。

• 温度と湿度への暴露： 

このアプローチは、極端な、あるいは予期せぬ気候変動下での包装の機械的安定性と機能性を分析するものである。気温が上昇すると、材料が軟化して反り、接着剤がゆるみ、シールが破れる可能性がある。低温は素材の脆さやひび割れにつながる可能性がある。湿度もまた、紙包装やシールの劣化につながる可能性がある。試験により、包装がその保護品質を失うことなく、幅広い地理的・季節的変化に耐えられることが保証される。 

• 振動試験： 

振動は、道路、鉄道、海上、航空輸送中に受ける動きや衝撃を再現したものです。このような振動にさらされ続けると、材料の疲労、シールの不具合、内部製品のずれなどを引き起こし、損傷につながる可能性がある。流通前に包装の弱点を特定することで、メーカーは包装設計を強化し、サプライチェーン全体を通じて潜在的な損傷を軽減することができる。 

• 賞味期限の研究： 

賞味期限評価では、包装がその形状を保ち、製品を通常保管する際に保護するかどうかをチェックする。包装の外観、強度、製品の安全性を保つ能力に変化がないかを観察する必要があります。これらの調査は多くの場合、食品接触材料試験と関連しており、製品の鮮度を見極め、包装の問題を特定し、廃棄物を減らすのに役立ちます。 

耐環境性試験は、製品の安全性、包装の信頼性、消費者の信頼を確保するのに役立つ。効率的で持続可能な包装への需要が高まっているため、メーカーは包装があらゆる条件下で信頼でき、食品やその品質に影響を与えないことを保証しなければならない。 

化学物質とマイグレーション試験 

化学的試験と移行試験は、食品とその包装に使用される材料との相互作用の境界に焦点を当てる。その目的は、通常使用中に食品包装から内容物への有害物質の移行を防止することである。これらの試験は、公衆衛生、適用される規制の遵守、および消費者の保護のために不可欠である。 

• 移行テスト:  

移行検査は、容器内に存在する化学物質による食品汚染の可能性を判定するものである。このような化学物質は、プラスチック、溶剤、モノマー、または製造残留物からできている可能性がある。試験は、保管や加熱といった実際の状況を模倣した管理された条件下で行われる。移行レベルが公衆衛生や食品安全ガイドラインで許容される範囲内かどうかをチェックする。これは、長期間にわたって徹底的に熱にさらされることで、化学物質の移行速度を高める可能性がある食品接触材料試験において特に重要です。 

• 制限物質検査： 

この試験は、包装材料に含まれる化学物質の使用制限または全面的な禁止に焦点を当てている。重金属、フタル酸エステル類、ビスフェノールA（BPA）など、健康へのリスクが中程度から高いために一般的に規制されている物質がある。試験により、そのような物質が存在しないか、存在しても法的に許容される範囲内であることが確認される。メーカーにとっては、規制方針違反の非難からメーカーを守り、現在の市場におけるブランドイメージを守るというビジネス戦略の一助となる。 

• 互換性テスト： 

この方法は、食品と包装が一定期間にわたって相互作用するかどうかを評価する。例えば、高脂肪や酸性の食品は、プラスチックや接着剤を破壊し、汚染を引き起こしたり、食品の官能特性を変化させたりする可能性がある。相溶性試験は包装材料の有効性を理解するのに役立ち、ある種の食品との直接接触は特別に設計された包装材料の選択に役立つ。 

安全性評価は、化学物質の試験にとどまらず、サプライチェーンの透明性や環境責任に対する国際的な関心の高まりをも包含している。新素材や持続可能な包装コンセプトの導入は、通常、イノベーションが公衆衛生に害を及ぼさないことを確実にするための精力的な試験によって守られている。 

バリア特性試験 

バリア特性試験は、食品の品質、鮮度、安全性に影響を及ぼす可能性のある酸素、水分、ガスへの暴露から食品を保護する上で、所定の包装材料の効率を判断する上で非常に重要です。適切なバリア性能は、賞味期限の延長、製品の完全性を保証し、幅広い食品の要件を満たすのに役立ちます。 

• 酸素透過率（OTR）： 

OTR試験は、それぞれの包装材料における酸素透過の程度を評価します。スナック菓子、調理済み食品、コーヒー、乳製品などの生鮮食品で考慮すべき要因のひとつは、酸素暴露がどれほど早く酸化を促進し、劣化を引き起こし、さらには色を変化させるかということである。このようなビジネスや酸素の影響を受けやすい製品では、色、風味、鮮度を維持するために低いOTR値が不可欠です。正確な測定を行うことは、適切なバリアレベルを必要とする対向材料を選択する際に役立ちます。 

• 水蒸気透過率（MVTR）： 

MVTR試験は、包装が包装の内側または外側の水分をどれだけ密封できるかに重点を置いている。これは、水分が固まったり、微生物の繁殖を促進したり、食感を損なったりする可能性のある、シリアル、粉末、脱水食品などの乾燥食品にとって極めて重要である。同じように、品質を維持するために水分の損失をコントロールする必要がある製品もあります。製造業者は、材料のMVTRを知ることで、様々な環境にさらされる製品の安定性を高めることができ、また長期間の保管や出荷の際にも安定性を高めることができます。 

バイオベースで持続可能な食品包装への関心が高まっているため、バリア特性試験は現在、食品包装試験の中心となっている。新しい材料はバイオベースであることが多く、サプライチェーン内の安全性と品質を維持するために、少なくとも従来のプラスチックと同レベルの保護を提供することを証明する必要がある。また、一貫したバリア性能は、バリアに関するガイドラインを満たすのに役立ち、最終消費者や小売業者との信頼関係を強化するのに役立つ。 

食品包装の試験規格とコンプライアンス 

食品包装試験を効果的なものにするために、製造業者は認知された試験方法を使用し、消費財に必要な安全性、性能、消費者安全ガイドラインをすべて守る必要がある。このようなガイドラインは、試験を指示し、包装ソリューションが市場で使用できるかどうかを決定するのに役立ちます。

多くの国際機関がこれらの規格の設定に責任を負っている。ASTM International、ISO、International Safe Transit Associationは、機械的、化学的、環境的条件下における包装の試験方法を確立しています。これらの方法を用いることで、試験結果が同じであることが保証され、様々な材料や製品について比較することができます。 

米国食品医薬品局（FDA）と欧州食品安全機関（EFSA）は、食品接触材料に使用できる化学物質の量に関する規則を定める責任を負っている。例えば、重金属、溶剤、可塑剤が危険なレベルで食品に混入しないようにするためには、移行試験が必要である。 

これらの安全規制に従うことは、法律上も重要ですが、消費者や人々の健康、環境を守ることにもつながります。多くの場合、包装が必要な基準を満たしていないと、製品の発売が遅れたり、市場から撤去されたり、法的な問題に直面することになります。 

良好なコンプライアンス記録を持つことは、サプライチェーンにおけるすべてのパートナーから信頼を得ることにつながる。また、主に包装の状態が製品の品質と保存期間を左右する業界では、消費者の信頼獲得にも役立つ。このような理由から、製品開発プロセスにコンプライアンス重視のテストを含めることは不可欠であり、製品が完成してから検討することではない。 

食品包装の試験結果の解釈と対処法 

食品包装試験の数値を読むことは重要だが、その数値が製品の安全性、保存可能期間、規制に適合しているかどうかについて何を示しているかを理解する必要もある。移行限界、酸素透過率（OTR）、水蒸気透過率（MVTR）は、通常、非常に重要な3つの指標である。 

移行性検査で法定基準値を上回った場合、人体へのリスクを示唆する可能性があるため、すぐに検査する必要がある。OTRが予想以上に高い場合、酸素を必要とする食品の腐敗が早まる可能性がある。また、MVTRが高いと、食品が腐敗したり、食感が変わったりする可能性がある。これらの数値の使い方は、食品、その包装、流通される条件によって異なる。 

試験結果が標準を下回った場合、メーカーはその問題が材料にあるのか、包装にあるのか、あるいは製品の製造方法にあるのかを確認すべきである。多くの場合、別のバリア素材を使ったり、シールを強くしたり、包装の厚みを変えたりすることで問題は解決する。とはいえ、設計変更は使用前に十分にテストされるべきである。 

信頼性の高い機械で包装パフォーマンスを最適化 

優れた包装システムは、ラボテストに合格するだけでなく、生産ラインでの慎重かつ正確な作業から始まる。機器の品質は、シールの完全性、酸素透過率（OTR）、移行限界の結果に直結します。機械の性能が悪ければ、どんなに良い包装材料でも厳しいテストに合格できないかもしれません。 

レバパックは食品業界向けに全自動包装システムを提供しています。当社は18年以上にわたり、高精度充填機、缶詰機、シール機、キャッピング機、ラベリング機を製造してきました。機器には食品グレードの304/316ステンレスを使用し、シーメンス、SMC、シュナイダーのコンポーネントを追加することで、安定性と衛生性を確保し、産業環境において常に同じ性能を発揮できるようにしています。 

食品ブランドまたはOEM/ODMパートナーであれば、レバパックはカスタム包装、柔軟なデザイン、ワールドワイドなサポートを提供することができます。レバパックの機械では様々な容器や素材を使用することができ、シールの強度をチェックしたり、36時間のエージングを行うことで品質をテストしています。 

パッケージングを改善し、高価なテストの失敗を避けたいのであれば、適切な機器が鍵となります。Levapackにお問い合わせいただき、お客様の製品、生産規模、テスト要件に合った自動化ソリューションについてご確認ください。 

よくある課題とテストの失敗を避ける方法 

食品包装検査のベテラン・メーカーでさえ、精度やコンプライアンスに影響する問題にぶつかることがある。それらは多くの場合、新しい規制、材料の違い、あるいは作業上の問題によって引き起こされる。これらの問題に早期に対処すれば、失敗も製品の全体的な品質も改善することができる。下の表は、一般的な問題とその対処法です： 

食品包装検査の今後の動向 

食品業界が変われば、食品包装検査の基準も変わる。イノベーションは現在、スマートテクノロジー、持続可能な素材、データに基づく品質管理という3つの重要な分野で変化をもたらしている。 

スマートパッケージングとデジタルテストのニーズ 

スマート包装は今、実際に使われている。ますます多くの高価値食品が、内蔵センサー、鮮度インジケーター、温度トラッカーを使用している。このような技術革新のため、デジタル互換性やセンサーの信頼性チェックなど、新しいタイプの包装試験が必要とされている。包装は食品の安全性を維持し、またリアルタイムのデータと安全性のモニタリングを可能にするものでなければならない。 

新たな検証方法を必要とするサステイナブル素材 

持続可能性は依然として主要な関心事であり、メーカーは生分解性フィルム、リサイクル可能なポリマー、植物由来の持続可能な包装ソリューションを研究している。しかし、これらの方法には独自の試験問題がある。食品への使用が認可され、適度な長持ちをし、さまざまな輸送状況でうまく機能しなければならない。このような理由から、パッケージング試験は現在、機能性と環境的安全性の両方をチェックするように設計されている。

品質保証を強化するAIとデータ分析 

機械学習は、メーカーがパッケージングを評価する方法を再考するのに役立っている。AIシステムは大量のテストデータを使って故障のパターンを見つけ、長期的にシステムがどのように機能するかを予測し、設計を改善する方法を推奨する。このようにデータを活用することで、テストを迅速化し、新製品のリリースまでの時間を短縮し、高いレベルの安全コンプライアンスを維持することができる。 

企業は消極的な品質管理から、テクノロジーを利用した包装計画へと移行しつつあることを示唆している。検査方法を更新することで、より簡単に規制を満たし、製品の安全性を確保し、変化の激しい市場で優位に立つことができる。 

最終的な考察 

食品包装の試験は、規制を満たすためだけでなく、安全性と品質のためにも必要です。耐久性、化学的安全性、移行限界などを試験することで、包装材料がサプライチェーンのあらゆる部分やさまざまな環境でうまく機能することが証明されます。 

包装設計の初期段階から試験を行うことで、製品の不具合を回避し、リコールの可能性を低くし、消費者の製品に対する見方を改善することができます。また、ASTMインターナショナルや国際安全輸送協会（International Safe Transit Association）の国際規格に準拠することで、世界中の規制への準拠をサポートします。 

包装技術が変われば、試験も特定の要件に合わせて変化するはずです。持続可能な素材やスマートなパッケージングを使用する場合でも、信頼性が高く計画的な試験プロセスが必要です。品質保証プロセスにこのプロセスを組み込むことで、製品を保護し、ブランドと企業の継続的な成功をサポートすることができます。