食品の安全性確保のための
食品製造設備の衛生管理～陽圧化と結露
食品製造施設は食品の安全性を確保することを前提として建設されている。新築時に高度な衛生管理を維持できていた施設も、経年によりさまざまな条件が変化し食品に対する安全性が変化していく。
そのような食品製造施設、いわゆる食品工場からの要望に接し、実際に食品工場の改善を計画する機会が増えている。近年、要望が多い具体的な要件は結露や防虫。この結露について構造的な脆弱性を明らかにして、改善の事例を記述する。
食品施設の設計
食品工場の設計は、食品の安全性を脅かす危害要因が明らかなので、それら物理的危害、化学的危害、生物的危害を防ぐことを想定した設計を行う。温度管理を行い、時間経過によって条件が変化する病原性微生物などの生物的危害を防ぐことが特に食品以外の工場と異なる。
建築的配慮が直接影響する物理的危害と違って、温度管理は間接的に影響を与えるもので、内外装材の断熱、建材の接合部の仕舞い、さらに換気や排水といった間接的な要因への配慮が必要になる。
新築時にこれらの要件を満たすことは、食品工場に対する知識を持ってその通りに設計していればそれほど難しいことではない。
設計の傾向
賞味期限や消費期限の比較的長い商品は、建屋の管理よりも商品を製造する生産機器の衛生管理に集中して、主に熱による殺菌を強化することにより安全性が担保される。
近年では、食品の外見や食感などを保つために、高温長時間の殺菌工程に頼らず食品の製造工程全般の低温管理、時間管理をより厳密に行う食品工場は多くなっている。そうした食品工場では、冷蔵や冷凍温度帯の保管工程から、低温作業、半製品の低温保管、包装、仕分け、出荷といった工程がすべて温度管理されることが前提となる。
室温についても、15℃作業室や、米飯などの20℃作業室、10℃仕分け室といったように5℃きざみの呼称を用いるようになった。
冷蔵についても、建築の常識的には設定温度にリモコンを設定し、庫内温度が例えば3℃上昇したら冷蔵運転を開始して温度を下げる、といった温度幅を持っていた。最近は、常時一定の温度以下を維持するために設定を数℃下げるといった運用も見受けられるようになった（図1）。
低温作業室、冷蔵室の設計
一般空調室の内装は12mm 程度の石膏ボードなどを使用することが多く、以前は20℃室であっても断熱材を使用するとは限らず、15℃の低温室になると40mm の断熱サンドイッチパネルといって、内部に発泡ポリウレタンが充填された建材が使用された。
一般空調室を15℃作業室に改修するときに断熱サンドイッチパネルを使用せず、グラスウールなどの断熱材を天井裏に敷くだけで、内装材を石膏ボードのまま使用して結露するケースも多々あり、こうした甘い認識が不具合を発生させる要因となっていた。15℃の室を保管庫ではなく作業室として使用する場合は、後述の換気による湿気の流入なども考慮する必要がある。
6℃の冷蔵室については、以前から建築業界にも知見があったが、それでも天井裏の空気の動きや通路など室外の空気の状況を経験的に考慮していた（図2）。
加熱調理室
生鮮野菜などは、主に酸や塩素で殺菌を行うことにより低温作業室だけで構成され、一方、加熱調理品を扱う工場はとても多く、調理によって発生する水蒸気や油煙、二酸化炭素を適切に排出する必要がある。これらの作業室は1時間に30 回以上室の空気が入れ替わるため、建材による断熱より室外空気の流出入のほうが大きな影響を受ける。
空調と換気
事務所などの一般の建築物は、主にそこに在室する従業員数をもとに、ひとり当たり20 m3 /h の換気を行い、それも見込んで室内の空気を空調する。
食品工場においても同様な考え方で、その室の作業員数を想定して室の換気量を求める。冷蔵庫などは荷物の出し入れに入室するだけで、その中で作業することは想定していないので換気量はゼロに設定できる。
法的には、燃焼器具を使用する室に対して、別の方法で必要な換気量が定められ、燃焼器具が理論的に発生する排気ガス量の20 倍もしくは40 倍という数値が決まっている。これは在室する従業員数から算出される換気量と比べてかなり大きな量になる。電気調理器具には換気量の規定はないが、熱や蒸気を発生する場合はそのために排気を行い、やはり大きな量になる。
陽圧度
こうした条件下で主に商品の盛付や包装などを行う清潔区を陽圧化するというテーマがある。室の開口から流出する空気に、ある一定の圧力すなわち風速を持たせ、室内への空気の流入を防ぐということになる。
一定の風速を持たせるための風量は室の大きさにはまったく依存せず、室の開口面積にのみ依存する。
想定されるのは製品が出入りするコンベア部分の開口と、それに対する給気である。陽圧維持にはつねに一定量の給気が必要となる。
人が入退室する扉が開いた状態で10Pa の陽圧度を保とうとすると往々にしてその室全体の換気量の数倍の大量の給気が瞬間的に必要になる。さらに非清潔区に大量の換気を必要とする調理室がある場合に、その室の換気量の崩れが清潔区の空気の流れに大きな影響を与えてしまう。
清潔区で微妙な陽圧度を保つためには、食品工場全体の空気バランスを考慮する必要がある（図3）。
