Onderzoeksproject CP/31 (Onderzoeksactie CP)
Context
Voedselveiligheid en haar beleidsgerichte volksgezondheidsaspecten zijn wereldwijd van primordiaal belang. Recente crisissen in de geïndustrialiseerde wereld hebben het vertrouwen van de consument in controlesystemen, de voedingsindustrie en de autoriteit van de wetenschap grondig geschaad. In het Europees Witboek Voedselveiligheid wordt een geïntegreerde benadering voor regulering van de voedselketen beschreven, in het kader van risico-analyse zoals voorgesteld door het FAO/WHO. Het Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen heeft twee hoofdtaken: analyse van risico’s in verband met voedingsproducten en controle van de volledige voedselketen, bijv., via het geavanceerde gebruik van autocontrolesystemen. Op die manier wordt het ook mogelijk om spaarzaam om te gaan met energie, tijd en grondstoffen en afvalstromen te beperken.
Beschrijving van het project
Dit project kadert in de bovenvermelde risico-analyse van levensmiddelen, meer bepaald in het gebied van de blootstellings-inschatting. De (relatief jonge) discipline predictieve microbiologie bestrijkt het ontwerp en de analyse van kwantitatieve relaties (mathematische modellen) om de evolutie (groei, inactivatie, overleving) van pathogenen of bederforganismen (doelorganismen) tijdens opeenvolgende stadia van productie, distributie en bewaring van levensmiddelen te voorspellen.
Doelstellingen
Het project beoogt de ontwikkeling en de integratie van een aantal generische modelleerinstrumenten voor predictieve microbiologie, waarbij een standaardisatie en consolidatie van het veelbelovend gebruik van mathematische modelleertechnieken in het kader van blootstellings-inschatting nagestreefd wordt. Twee gevalstudies, die beide vanuit zowel wetenschappelijk als technologisch/economisch standpunt een uitdaging vormen, worden uitgewerkt om de intrinsieke, generische natuur en de toepasbaarheid van de technologie aan te tonen: (i) exploreren van de grenzen van microbiële ontwikkeling, en (ii) kwantificeren van interacties tussen micro-organismen.
Methodologie
De objectieven van het project worden bereikt via vier werkpakketten (WP's).
Werkpakket 1: Exploreren van de grenzen van microbiële evolutie;
Werkpakket 2: Kwantifiëring van inhibitie- en inactivatiefenomenen ten gevolge van microbiële interactie;
Werkpakket 3: Ontwikkeling en integratie van predictieve modelleermethodologieën;
Werkpakket 4: Aanzet tot een Belgisch centrum voor predictieve microbiologie en risico-inschatting.
De verschillende stappen van de modelbouwcyclus (namelijk datageneratie, modelontwikkeling en modelvalidatie) moeten uitgevoerd worden in een iteratief schema. Optimaal ontworpen experimenten (berekend op basis van methoden ontwikkeld in WP3) zijn nodig voor het genereren van informatieve datasets van microbiële lagfenomenen in WP1 of van antagonistische microbiële interactiefenomenen in WP2. Deze data zullen, in combinatie met beschikbare a priori mechanistische kennis, een geschikte modelstructuurselectie (gebaseerd op ontwikkelingen in WP3) en modelparameterschatting (inclusief het inschatten van de onzekerheid door middel van technieken ontwikkeld in WP3) mogelijk maken.
Modelvalidatie is een cruciale stap in deze cyclus: minder succesvolle modelleerpogingen vormen de drijvende kracht voor het ontwerp en de uitvoering van meer informatieve experimenten, die aanleiding geven tot modellen met een hogere predictieve waarde.
Tenslotte wordt alle kennis, verworven in WP1 t/m 3, geïntegreerd in WP4 om bij te dragen tot de oprichting van een Belgisch centrum voor predictieve microbiologie en kwantitatieve microbiële risico-inschatting.
Interactie tussen de verschillende partners
Dit project vereist een multidisciplinair en complementair onderzoeksteam, waarin de expertise van voedingsmicrobiologen/biochemici en wetenschappers gespecialiseerd in aspecten van wiskundig modelleren en statistiek gecombineerd wordt. Het eerste aspect wordt gerealiseerd door het Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie en -conservering (LLMC, Universiteit Gent), terwijl de tweede expertise zich bevindt binnen de groep Bioprocesstechnologie en -regeling (BioTeC, Katholieke Universiteit Leuven).
Verwachte resultaten
Het modelleerkader, gerealiseerd in het project, genereert een toepassingsgedreven optimale modelleerprocedure (modelleerrecept), gaande van experimenteel ontwerp en datacollectie, over dataverwerking en modelidentificatie, tot protocollen voor modelvalidatie en validatie in echte levensmiddelen.
Een Portaalsite met links omtrent predictieve microbiologie en microbiële risico-inschatting vormt een leverbaarheid die tijdens het project zal geupdated worden. De onderzoeksresultaten zullen verspreid worden via (inter-)nationale tijdschriften, presentaties op (inter-)nationale conferenties en vaktijdschriften. Naast de zesmaandelijkse technische projectmeetings worden ook hands-on cursussen georganiseerd voor de leden van het gebruikerscomité om methodologieën van predictieve microbiologie en risico-inschatting te introduceren en verder te exploiteren in de Belgische voedingsindustrie. Daarboven zorgt het FAVV voor een verdere stimulans voor de implementatie van wetten en regels inzake risico-inschatting en - beheersing in de voedingsindustrie.
Partners
Activiteiten
De onderzoekseenheid BioTeC richt zich naar kwantitatieve aspecten van biotechnologische processen. Onderzoeksthema's omvatten wiskundige modelbouw, opvolging en geavanceerde regeling van zowel afvalwaterzuiveringsprocessen, fermentatieprocessen als productieprocessen van levensmiddelen. In dit laatste topic ligt de nadruk op de ontwikkeling van een standaard en transfereerbare methodologie voor modelontwikkeling.
Het LLMC heeft als doelstelling het bestuderen van het gedrag van micro-organismen (bederforganismen/pathogenen) en de ecologie in microbieel bederfbare levensmiddelen tijdens de productie en de verdere bewaring van het levensmiddel. Naast milde conserveringstechnieken vormen voedselverpakkingen en de ontwikkeling van snelle (moleculaire) detectietechnieken belangrijke onderzoekstopics.
Coördinaten
Prof. Jan Van Impe (coördinator)
Dr. Annemie Geeraerd (dagelijkse leider)
BioTeC - Bioprocestechnologie en -regeling
Katholieke Universiteit Leuven
Faculteit Toegepaste Wetenschappen - Departement Chemische Ingenieurstechnieken
W. de Croylaan 46
B-3001 Leuven
Tel: +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 (gefinancierde partner)
Dr. Frank Devlieghere (dagelijkse leider)
Universiteit Gent
Faculteit Landbouwkundige en Toegepaste Biologische Wetenschappen - Departement Levensmiddelentechnologie en Voeding - Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie en -conservering
Coupure Links 653
B-9000 Gent
Tel: +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
Gebruikerscomité:
Het gebruikerscomité van dit project bestaat uit een belangrijke overheidspartner, namelijk het Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen (FAVV-AFSCA) en uit firma’s en organisaties uit verscheidene voedingsssectoren: de vleesindustrie, de visindustrie, de zuivelindustrie, fruitverwerkende industrie, kant-en-klare maaltijden, de industrie van ingrediënten en additieven, bakkerijgrondstoffen en Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwprodukten. Zowel grote firma’s als KMO’s zijn vertegenwoordigd.
- 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)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
