Projet de recherche CP/31 (Action de recherche CP)
Contexte
La sécurité alimentaire ainsi qu'une politique orientée vers ses aspects concernant la santé publique revêtent un intérêt primordial dans le monde entier. Les crises récentes au sein du monde industrialisé ont fortement ébranlé la confiance du consommateur dans les systèmes de contrôle, l'industrie alimentaire et l'autorité de la science. Le Livre blanc sur la Sécurité alimentaire de l'UE décrit une approche intégrée d'une régulation des chaînes alimentaires dans le cadre de l'analyse des risques comme présenté par la FAO/WHO. L'Agence fédérale pour la Sécurité de la Chaîne alimentaire a deux missions principales : analyse des risques en relation avec les produits alimentaires et contrôle de l'ensemble de la chaîne alimentaire, par exemple par le biais d'une utilisation avancée des systèmes d'auto-contrôle. De cette manière, l'on pourra également utiliser économiquement l'énergie, le temps et limiter les flux de matières premières et de déchets.
Description du projet
Ce projet s'insère dans l'analyse des risques des denrées alimentaires citée plus haut, plus exactement dans le domaine de l'évaluation de l'exposition. La discipline (encore relativement jeune) de la microbiologie prédictive couvre la conception et l'analyse des relations quantitatives (modèles mathématiques), afin de prédire l'évolution (croissance, inactivation, survie) d'organismes pathogènes ou de dégradation (organismes-cibles) au cours des stades consécutifs de la production, distribution et conservation des denrées alimentaires.
Objectifs
Le projet vise le développement et l'intégration d'une série d'instruments de modélisation génériques pour la microbiologie prédictive, où l'on tente d'arriver à une standardisation et une consolidation de l'utilisation prometteuse de techniques de modélisation mathématiques dans le cadre de l'évaluation de l'exposition. Deux études de cas seront effectuées, toutes deux représentant un défi tant du point de vue scientifique que technologique/économique, afin de démontrer la nature intrinsèque, générique et l'applicabilité des technologies : (i) exploration des limites du développement microbien et (ii) quantification des interactions entre les micro-organismes.
Méthodologie
Les objectifs du projet seront atteints par le biais de quatre ensembles de travaux (ET).
Ensemble 1 : Exploration des limites de l'évolution microbienne ;
Ensemble 2 : Quantification des phénomènes d'inhibition et d'inactivation à la suite de l'interaction microbienne ;
Ensemble 3 : Développement et intégration des méthodologies de modélisation prédictive ;
Ensemble 4 : Ebauche d'un centre belge pour la microbiologie prédictive et l'évaluation des risques.
Les différentes étapes du cycle d'élaboration du modèle (génération des données, développement du modèle et validation du modèle) doivent suivre un schéma itératif. Des expériences conçues de manière optimale (calculées sur la base des méthodes développées au cours de l’ ET 3) sont nécessaires pour générer des sets de données informatifs concernant les phénomènes de latence observés au cours de l’ ET 1 ou des phénomènes d'interaction microbienne antagoniste observés au cours de l’ ET 2. Combinées avec la connaissance mécanique a priori disponible, ces données permettront une sélection pertinente de la structure du modèle (basée sur les développements au cours de l’ ET 3) et l'évaluation des paramètres du modèle (y compris l'évaluation de l'incertitude au moyen des techniques développées au cours de l’ ET 3).
La validation du modèle est une étape cruciale au sein de ce cycle : les essais de modèles moins réussis incitant à la conception et à l'exécution d'expériences encore plus informatives et générant donc des modèles avec une valeur prédictive plus élevée.
En finale, l'ensemble de la connaissance acquise au cours des ET 1 à 3 sera intégré dans l’ET 4 afin de contribuer à la mise au point d'un centre belge de microbiologie prédictive et de l'évaluation quantitative des risques microbiens.
Interactions entre les différents partenaires
Ce projet exige une équipe de recherche multidisciplinaire et complémentaire, combinant l'expertise des microbiologistes alimentaires/biochimistes et celle de scientifiques spécialisés dans les modèles mathématiques et les statistiques. Le premier aspect sera pris en charge par le Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie en -conservering (Laboratoire de Microbiologie et Conservation des Denrées alimentaires - LLMC, Université de Gand), le deuxième par le groupe Bioprocesstechnologie en -regeling (Processus biotechnologiques et régulation - BioTeC, -KUL).
Résultats attendus
Le cadre de modélisation, réalisé au cours du projet, génère une procédure de modélisation optimale axée sur l'application (recette modèle), partant de la conception expérimentale et de la collection des données via le traitement des données et l'identification du modèle aux protocoles pour la validation du modèle et la validation dans des denrées alimentaires réelles.
Un portail avec des liens concernant la microbiologie prédictive et l'évaluation des risques microbiens est une disponibilité qui sera mise à jour au cours du projet. Les résultats de l'étude seront diffusés via des revues (inter)nationales, des présentations au cours de conférences (inter)nationales et des revues spécialisées. A côté des réunions-projet techniques semestrielles, nous organiserons également des cours 'hands-on' pour les membres du Comité utilisateurs, afin d'introduire les méthodologies de la microbiologie prédictive et de l'évaluation des risques et de continuer à les exploiter dans l'industrie alimentaire belge. De plus, l'AFSCA prendra en charge une stimulation supplémentaire en vue de l'implémentation de lois et de règles en matière d'évaluation des risques et leur gestion au sein de l'industrie alimentaire.
Partenaires
Activités
L'unité de recherche BioTeC s'attachera aux aspects quantitatifs des processus biotechnologiques. Les thèmes d'étude comprennent l'élaboration du modèle mathématique, le suivi et la régulation avancée des processus d'épuration des eaux usées, des processus de fermentation et des processus de production des aliments. En ce qui concerne ce dernier sujet, l'accent est mis sur le développement d'un standard et d'une méthodologie transférable au développement de modèles.
Le LLMC a comme objectif l'étude du comportement des micro-organismes (organismes de dégradation/pathogènes) et l'écologie dans les denrées alimentaires à dégradation microbienne au cours de la production et de la conservation de l'aliment. A côté des techniques de conservation douces, l'emballage des aliments et le développement de techniques de détection (moléculaires) rapides forment d'autres sujets de recherche importants.
Coordonnées
Prof. Jan Van Impe (coordinateur)
Dr Annemie Geeraerd (dirigeante journalière)
BioTeC - Bioprocestechnologie en -regeling
Katholieke Universiteit Leuven
Faculteit Toegepaste Wetenschappen - Departement Chemische Ingenieurstechnieken
W. de Croylaan 46
B-3001 Leuven
Tél: +32 (0)16 32 26 75; Fax: +32 (0)16 32 29 91
jan.vanimpe@cit.kuleuven.ac.be
http://www.kuleuven.ac.be/cit/biotec/index.htm
Prof. Johan Debevere (partenaire financé)
Dr Frank Devlieghere (dirigeant journalier)
Universiteit Gent
Faculteit Landbouwkundige en Toegepaste Biologische Wetenschappen - Departement Levensmiddelentechnologie en Voeding - Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie en -conservering
Coupure Links 653
B-9000 Gent
Tél: +32 (0)9 264 61 64; Fax: +32 (0)9 225 55 10
johan.debevere@rug.ac.be
http://allserv.rug.ac.be/~pprovijn/Microbiology/aan.htm
Comité d'utilisateurs :
Le Comité d'Utilisateur de ce projet comporte un partenaire administratif important, l'Agence fédérale pour la Sécurité de la Chaîne alimentaire (FAVV-AFSCA) et des sociétés et organisations provenant de différents secteurs alimentaires : l'industrie de la viande, du poisson, des produits laitiers, du traitement des fruits, des repas prêts-à-emporter, des ingrédients et additifs ainsi que l'industrie des matières premières pour les boulangeries et le Vlaaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwprodukten. L'on y retrouve à la fois des sociétés importantes et des P.M.E.
- Filip Arnaut - Puratos nv - Groot-Bijgaarden
- Eddy Bauts - Guka Delicatessen - Erembodegem
- Guido Bresseleers - Ter Beke nv - Waarschoot
- Jos Coenen - Scana Noliko nv - Bree
- Suzanne De Cort - Coca-Cola Services nv - Brussel
- Marc De Loose - CLO - Plantenveredeling en genetica - Melle
- Ingrid De Smet - Janssen Pharmaceutica - Beerse
- Michel Demanet - Puratos nv - Groot-Bijgaarden
- Marc DeMeersman - Dera Food Technology nv - Bornem
- Frans Devos - CVBA Belgomilk - Kallo
- Léon Gorris - Unilever Research Vlaardingen - Vlaardingen (NL)
- Benoît Horion - SPF Santé publique, Sécurité de la Chaîne alimentaire et Environnement - Bruxelles
- Anje Mattheeuws - Pieters Visbedrijf - Brugge
- Jozef Mottar - INZA cvba - Schoten
- Mia Schellekens - Mondi Foods Belgium nv - Rijkevorsel
- Bart Schoonbaert - Jermayo - Lier
- Guy Temmerman - Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen (FAVV) - Brussel
- Jean Van de Put - Delhaize Le Lion sa - Zellik
- Erik Vanderbeke - AVEVE nv - Leuven
- Bert Verlinden - Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwproducten vzw (VCBT) - Heverlee
Microbial food safety assessment: development and integration of generic predictive modeling tools : final report
Van Impe, Jan - Geeraerd, Annemie - Debevere, Johan ... et al Brussels : Belgian Science Policy, 2006 (SP1678)
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