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微生物の加圧加熱殺菌に指標に使用されるD値、Z値、F値について教えてください。
また、詳しい解説のでているような書籍やWEBサイトがありましたら教えてください。

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A 回答 (2件)

不十分かもしれませんが簡単に


D値:ある一定温度で目的の細菌数を1/10に殺菌する時間。単位は通常(分)、90%致死時間のこと。通常、縦軸に細菌の生存数の対数、横軸に加熱(殺菌)時間をプロットした生存曲線(直線)の傾きから求める。一定温度でのD値を比較すると、その温度での細菌の熱耐性を評価できる。
Z値:細菌のD値は温度によって変化するので、D値では不十分、Z値は死滅速度がどの程度温度に依存するかを示す値。細菌のD値と温度をプロットしたとき、D値が1/10になるときの温度幅。単位は(℃)、縦軸にD値の対数、横軸に加熱温度をプロットした耐熱性曲線(TDT曲線と呼び通常直線)の傾きから求める。一般に栄養細胞と芽胞等を比較した場合、前者が熱に対する感受性が高く、Z値は小さい傾向にある。
F値:実際の殺菌は一定温度で行われるわけではなく、加熱、冷却に伴って温度が変化するためトータルの殺菌効率、致死率を表すものが必要。これがF値、各プロセスの致死率Lを積分したもの。通常、基準温度250゜F(=121℃)における殺菌時間に相当する。
   ちなみに L=10^{(T-Tr)/Z} 
   T:殺菌温度  Tr:基準温度
F0値はZ値を10℃に固定して求めたF値。細菌の耐熱性のデーターが含まれなくなるため、殺菌プロセスの評価によく利用されます。
また、缶詰製品のように常温長期保存する食品ではボツリヌス菌芽胞の完全殺菌が要求され、この耐熱性芽胞のD値の12倍の熱処理が要求されています。12Dの概念と呼ばれています。食品衛生法にある「120℃、4分間の加熱」はこれを想定してのことと思われます。
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以下のサイトは参考URLサイトは如何でしょうか?


そのページから、
1.http://debye.ch.a.u-tokyo.ac.jp/jikken/theory.html
(加熱殺菌機構)
-----------------------
2.http://www12.freeweb.ne.jp/business/ktakao/retor …
(レトルト殺菌について)
F値の解説があります。

成書では(内容未確認!)、
----------------------------
食品工学基礎講座/5/光琳/1991.8 
食品のマイクロ波加熱/露木英男,首藤厚/建帛社/1974
新殺菌工学実用ハンドブック/サイエンスフォーラム…/1991.9 
HACCP必須技術 : 殺菌からモニタリングまで / 横山理雄, 里見弘治, 矢野俊博編. -- 幸書房, 1999
わかりやすい殺菌・抗菌の基礎知識 / 高麗寛紀, 河野雅弘, 野原一子共著. -- オーム社, 2000
最新殺菌技術とその利用 / 堀込広明編. -- 工業技術会, 1990
殺菌・抗菌技術の新展開 / 東レリサーチセンター調査研究部門編. -- 東レリサーチセンター, 1994. -- (TRC R&D library)
-----------------------------
ご参考まで。

参考URL:http://debye.ch.a.u-tokyo.ac.jp/jikken/sakkin.html
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F値とF0値の違いについて教えてください。
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Aベストアンサー

http://oshiete.eibi.co.jp/kotaeru.php3?q=34580
とか参考になりませんか?

Qオートクレーブ121℃15分の意味

今日、友人に何で培地を滅菌する際にオートクレーブで「121℃で15分」するのかまた、なぜ100℃以上の温度で加熱するのかわかるか尋ねられました。
私はわからずに答えを聞いたのですが、友人は答えを教えてくず自分でも調べたのですがよくわかりませんどなたか教えてください。

Aベストアンサー

 微生物の滅菌を行うとき大きな問題になるものに、一部の細菌が形成する芽胞の存在が挙げられる。
 芽胞はバシラス属やクロストリジウム属などの一部の細菌が生育環境の悪化に伴って形成する耐久型の構造であり、温度や薬剤などによる殺菌に対して極めて高い抵抗性を示す。
 通常の生物は100℃の湯で煮沸するとごく短時間のうちに完全に死滅するが、芽胞は通常の生活環境に存在する生物の中では最も耐熱性が高く、30分間以上煮沸しても生き残り、完全に死滅させることはできない。
 芽胞の状態にある細菌まで完全に殺す(=滅菌する)には、より高温での処理が必要となる。

 オーブンと同様の原理による乾熱滅菌では、180℃30分以上(または160℃1時間以上)の加熱によって芽胞を完全に殺すことが可能であるが、この方法では水分を含む物体や、培地などのような水溶液そのもの、あるいは高熱に弱いプラスチック類を滅菌することができず、金属やガラス器具だけにしか使えないという欠点がある。
 これに対して、オートクレーブ滅菌では通常、2気圧の飽和水蒸気によって温度を121℃に上昇させ、20分間処理することで、対象物の水分を保持したまま、しかも乾熱滅菌より低い温度、短い時間で滅菌を行うことが可能である。
 これはオートクレーブが水分存在下での加熱(湿熱)であるため、高温で促進された加水分解反応によって、微生物を構成する生体高分子の分解が促進される分、乾熱よりも効率よく滅菌されるためだと考えられている。

 微生物の滅菌を行うとき大きな問題になるものに、一部の細菌が形成する芽胞の存在が挙げられる。
 芽胞はバシラス属やクロストリジウム属などの一部の細菌が生育環境の悪化に伴って形成する耐久型の構造であり、温度や薬剤などによる殺菌に対して極めて高い抵抗性を示す。
 通常の生物は100℃の湯で煮沸するとごく短時間のうちに完全に死滅するが、芽胞は通常の生活環境に存在する生物の中では最も耐熱性が高く、30分間以上煮沸しても生き残り、完全に死滅させることはできない。
 芽胞の状態にある細菌まで完...続きを読む

Q芽胞菌を殺菌するには?

芽胞菌は高熱にも強く、次亜塩素酸ナトリウムやエタノールも効果がないといわれますが、これを殺菌するにはどうすればいいでしょうか?

Aベストアンサー

多くの芽胞菌が芽胞の状態になると熱や薬品に対して強い耐性を示しますが,芽胞形成前のいわゆる栄養細胞の段階ではそれほど強いものでもありません.

間欠滅菌と呼ばれる方法は,一度の加熱で死ななかった芽胞から再び発芽(?)させ,栄養細胞の状態にしたところで再度一気に過熱して滅菌する方法です.

料理の「煮返し」と呼ばれる手法は,まさに同じ原理で,セレウス菌などの芽胞菌を殺すのに非常に合理的であることが分かります.

先人たちの知恵が実は科学的合理性に富んでいるという一例ですね.

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Q金属探知機の数値データが意味が分かりません。

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●●は数値です。
金属探知機のこのデータは、どういう意味でしょうか?
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Aベストアンサー

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よろしくお願いします。
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本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q酸度(%)とpHの関係を教えてください

pHが2.8から3.1くらいのものでも酸度が6.3%だったり0.07%だったりするのはなぜでしょう?
対象はほぼ酢酸です。

Aベストアンサー

yumityanさん#3の土壌分析の事例は私にはわかりませんが、
単に酢酸の水溶液にKClやNaClを加えてもpHは動きません。

yogorozaさんは「酸度」をどのように測定(あるいは定義)して
おいででしょう? 例えば、被験サンプルをNaOHで滴定して、
中和に要したNaOHの mol数を酢酸 60 g/mol に換算している
のでしょうか? 仮にそうなら、酢酸より解離定数の大きい酸
(安息香酸とか)が含まれればpHは低めになり、解離定数の
小さい酸(フェノールとか)が含まれればpHは高めになります。

塩類のうち確実に影響するのは酢酸ナトリウム等です。酸度を
上記のように測定(定義)するなら、酢酸ナトリウムの有無は
酸度に影響を与えませんが、#1に書いた酢酸の解離平衡の式
Ka = [H+]・[CH3COO-]/[CH3COOH]
の[CH3COO-]が増加するため、pHは高くなります。

一方、CaCl2等が共存すると、酢酸の一部が
2 CH3COOH + CaCl2 → (CH3COO)2Ca↓ + 2 HCl
のように塩酸(ほぼ完全解離)に置き換わっていて、酸度の割に
pHは低くなるでしょう。

いずれにせよ、酸度だけではpHは決まらないのです。

yumityanさん#3の土壌分析の事例は私にはわかりませんが、
単に酢酸の水溶液にKClやNaClを加えてもpHは動きません。

yogorozaさんは「酸度」をどのように測定(あるいは定義)して
おいででしょう? 例えば、被験サンプルをNaOHで滴定して、
中和に要したNaOHの mol数を酢酸 60 g/mol に換算している
のでしょうか? 仮にそうなら、酢酸より解離定数の大きい酸
(安息香酸とか)が含まれればpHは低めになり、解離定数の
小さい酸(フェノールとか)が含まれればpHは高めになります。

塩類のうち確...続きを読む

Q粘度の単位換算について教えてください。

今接着剤の粘度について調べています。
粘度の単位でmPas, cP, cpsとありますが、cpsをmPas, cPへ変換する方法を教えてください。
もしかしてcpsとはcPasのことでしょうか?

Aベストアンサー

MKSとcgs系の記号の区別が紛らわしいのでご注意下さい。

〔MKS(m,kg,s)系の場合〕
圧力の単位:N/(m^2) =Pa(パスカル)
粘度(次元は 圧力×時間)の単位:Pa・s(パスカル秒)

〔cgs(cm,g,s)系の場合〕
圧力の単位:dyn/(cm^2)
粘度の単位:dyn・s/(cm^2) =P(ポアズ)

ここで、m=(10^2)cm、N=(10^5)dyn であることを使うと、
P = 0.1 Pa・s

したがって、
cP(センチポアズ)= 0.01 P = 0.001 Pa・s = mPa・s

cpsはセンチポアズの別表記法と思います(私としては、counts per second の方を連想してしまいますが、、)。

Q統計学的に信頼できるサンプル数って?

統計の「と」の字も理解していない者ですが、
よく「統計学的に信頼できるサンプル数」っていいますよね。

あれって「この統計を調べたいときはこれぐらいのサンプル数があれば信頼できる」という決まりがあるものなのでしょうか?
また、その標本数はどのように算定され、どのような評価基準をもって客観的に信頼できると判断できるのでしょうか?
たとえば、99人の専門家が信頼できると言い、1人がまだこの数では信頼できないと言った場合は信頼できるサンプル数と言えるのでしょうか?

わかりやすく教えていただけると幸いです。

Aベストアンサー

> この統計を調べたいときはこれぐらいのサンプル数があれば信頼できる・・・
 調べたいどの集団でも、ある一定数以上なら信頼できるというような決まりはありません。
 何かサンプルを集め、それをなんかの傾向があるかどうかという仮説を検証するために統計学的検定を行って、仮設が否定されるかされないかを調べる中で、どの検定方法を使うかで、最低限必要なサンプル数というのはあります。また、集めたサンプルを何か基準とすべき別のサンプルと比べる検定して、基準のサンプルと統計上差を出すに必要なサンプル数は、比べる検定手法により計算できるものもあります。
 最低限必要なサンプル数ということでは、例えば、ある集団から、ある条件で抽出したサンプルと、条件付けをしないで抽出したサンプル(比べるための基準となるサンプル)を比較するときに、そのサンプルの分布が正規分布(正規分布解説:身長を5cmきざみでグループ分けし、低いグループから順に並べたときに、日本人男子の身長なら170cm前後のグループの人数が最も多く、それよりも高い人のグループと低い人のグループの人数は、170cmのグループから離れるほど人数が減ってくるような集団の分布様式)でない分布形態で、しかし分布の形は双方とも同じような場合「Wilcoxon符号順位検定」という検定手法で検定することができますが、この検定手法は、サンプルデータに同じ値を含まずに最低6つのサンプル数が必要になります。それ以下では、いくらデータに差があるように見えても検定で差を検出できません。
 また、統計上差を出すのに必要なサンプル数の例では、A国とB国のそれぞれの成人男子の身長サンプルがともに正規分布、または正規分布と仮定した場合に「t検定」という検定手法で検定することができますが、このときにはその分布を差がないのにあると間違える確率と、差があるのにないと間違える確率の許容値を自分で決めた上で、そのサンプルの分布の値のばらつき具合から、計算して求めることができます。ただし、その計算は、現実に集めたそれぞれのサンプル間で生じた平均値の差や分布のばらつき具合(分散値)、どのくらいの程度で判定を間違える可能性がどこまで許されるかなどの条件から、サンプル間で差があると認められるために必要なサンプル数ですから、まったく同じデータを集めた場合でない限り、計算上算出された(差を出すために)必要なサンプル数だけサンプルデータを集めれば、差があると判定されます(すなわち、サンプルを無制限に集めることができれば、だいたい差が出るという判定となる)。よって、集めるサンプルの種類により、計算上出された(差を出すために)必要なサンプル数が現実的に妥当なものか、そうでないのかを、最終的には人間が判断することになります。

 具体的に例示してみましょう。
 ある集団からランダムに集めたデータが15,12,18,12,22,13,21,12,17,15,19、もう一方のデータが22,21,25,24,24,18,18,26,21,27,25としましょう。一見すると後者のほうが値が大きく、前者と差があるように見えます。そこで、差を検定するために、t検定を行います。結果として計算上差があり、前者と後者は計算上差がないのにあると間違えて判断する可能性の許容値(有意確率)何%の確率で差があるといえます。常識的に考えても、これだけのサンプル数で差があると計算されたのだから、差があると判断しても差し支えないだろうと判断できます。
 ちなみにこの場合の差が出るための必要サンプル数は、有意確率5%、検出力0.8とした場合に5.7299、つまりそれぞれの集団で6つ以上サンプルを集めれば、差を出せるのです。一方、サンプルが、15,12,18,12,21,20,21,25,24,19の集団と、22,21125,24,24,15,12,18,12,22の集団ではどうでしょう。有意確率5%で差があるとはいえない結果になります。この場合に、このサンプルの分布様式で拾い出して差を出すために必要なサンプル数は551.33となり、552個もサンプルを抽出しないと差が出ないことになります。この計算上の必要サンプル数がこのくらい調査しないといけないものならば、必要サンプル数以上のサンプルを集めて調べなければなりませんし、これだけの数を集める必要がない、もしくは集めることが困難な場合は差があるとはいえないという判断をすることになるかと思います。

 一方、支持率調査や視聴率調査などの場合、比べるべき基準の対象がありません。その場合は、サンプル数が少ないレベルで予備調査を行い、さらにもう少しサンプル数を増やして予備調査を行いを何回か繰り返し、それぞれの調査でサンプルの分布形やその他検討するべき指数を計算し、これ以上集計をとってもデータのばらつきや変化が許容範囲(小数点何桁レベルの誤差)に納まるようなサンプル数を算出していると考えます。テレビ視聴率調査は関東では300件のサンプル数程度と聞いていますが、調査会社ではサンプルのとり方がなるべく関東在住の家庭構成と年齢層、性別などの割合が同じになるように、また、サンプルをとる地域の人口分布が同じ割合になるようにサンプル抽出条件を整えた上で、ランダムに抽出しているため、数千万人いる関東の本当の視聴率を割合反映して出しているそうです。これはすでに必要サンプル数の割り出し方がノウハウとして知られていますが、未知の調査項目では必要サンプル数を導き出すためには試行錯誤で適切と判断できる数をひたすら調査するしかないかと思います。

> どのような評価基準をもって客観的に信頼できると判断・・・
 例えば、工場で作られるネジの直径などは、まったくばらつきなくぴったり想定した直径のネジを作ることはきわめて困難です。多少の大きさのばらつきが生じてしまいます。1mm違っても規格外品となります。工場では企画外品をなるべく出さないように、統計を取って、ネジの直径のばらつき具合を調べ、製造工程をチェックして、不良品の出る確率を下げようとします。しかし、製品をすべて調べるわけにはいきません。そこで、調べるのに最低限必要なサンプル数を調査と計算を重ねてチェックしていきます。
 一方、農場で生産されたネギの直径は、1mmくらいの差ならほぼ同じロットとして扱われます。また、農産物は年や品種の違いにより生育に差が出やすく、そもそも規格はネジに比べて相当ばらつき具合の許容範囲が広くなっています。ネジに対してネギのような検査を行っていたのでは信頼性が損なわれます。
 そもそも、統計学的検定は客観的判断基準の一指針ではあっても絶対的な評価になりません。あくまでも最終的に判断するのは人間であって、それも、サンプルの質や検証する精度によって、必要サンプルは変わるのです。

 あと、お礼の欄にあった専門家:統計学者とありましたが、統計学者が指摘できるのはあくまでもそのサンプルに対して適切な検定を使って正しい計算を行ったかだけで、たとえ適切な検定手法で導き出された結果であっても、それが妥当か否か判断することは難しいと思います。そのサンプルが、何を示し、何を解き明かし、何に利用されるかで信頼度は変化するからです。
 ただ、経験則上指標的なものはあります。正規分布を示すサンプルなら、20~30のサンプル数があれば検定上差し支えない(それ以下でも問題ない場合もある)とか、正規分布でないサンプルは最低6~8のサンプル数が必要とか、厳密さを要求される調査であれば50くらいのサンプル数が必要であろうとかです。でも、あくまでも指標です。

> この統計を調べたいときはこれぐらいのサンプル数があれば信頼できる・・・
 調べたいどの集団でも、ある一定数以上なら信頼できるというような決まりはありません。
 何かサンプルを集め、それをなんかの傾向があるかどうかという仮説を検証するために統計学的検定を行って、仮設が否定されるかされないかを調べる中で、どの検定方法を使うかで、最低限必要なサンプル数というのはあります。また、集めたサンプルを何か基準とすべき別のサンプルと比べる検定して、基準のサンプルと統計上差を出すに必要な...続きを読む

Q濃度(ppm)からミリグラム(mg)に換算方法を教えてください。

仕事上で濃度ppmからミリグラムに換算して、回答にしなければならないのです。回答方法が解らないので、教えてください。よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

#6です。補足見ました。

5×350/1000000=0.00175g=1.75mg

5g中に三酸化アンチモンは1.75mgあります。


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