Prosjektnummer
901839
Dekontaminering og vekstkontroll av listeria i lakseprodukter (Dekolaks)
Forekomst av Listeria monocytogenes i produksjonsmiljø og i ferdig prosesserte produkter er en mattrygghetsmessig utfordring for lakseindustrien. Næringen opplever stadig strengere krav til kontroll med L. monocytogenes og flere eksportmottakere har nulltoleranse for denne bakterien i konsumprodukter.
Ulike smitteveier inn i lakseslakterier er undersøkt, men det er fortsatt behov for mer kunnskap om effektive tiltak for å oppnå økt kontroll med L. monocytogenes.
Listeria er først og fremst ansett som et slakteriproblem der det er kjent at mer persistente stammer kan etablere seg i produksjonsanlegg og fungere som en kontinuerlig kilde til kontaminering av produkter under prosessering. Konsum av kontaminerte produkter som ikke skal varmebehandles tilstrekkelig utgjør en særlig risiko for utsatte grupper av befolkningen. Slakterier og videreforedlingsanlegg bruker betydelige ressurser på analyser, kartlegging og tiltak for å forebygge listeria gjennom omfattende renholds- og desinfeksjonsrutiner, samt løpende kontroller av sine anlegg og produkter. En eventuell påvisning av L. monocytogenes i ferdigpakkede produkter kan føre til kostbare tilbaketrekninger av hele partier.
I dette prosjektet ønsker man å teste og dokumentere bruk av barriereteknologi for dekontaminering og vekstkontroll av listeria i lakseprodukter gjennom produksjonskjeden. Hypotesen er at en indirekte dekontaminering med rensing av prosessvann under utblødning og direkte dekontaminering av fiskens overflate i ulike prosesstrinn etter sløying kan benyttes for å nullstille kontamineringsnivået for å oppnå økt kontroll med L. monocytogenes i lakseprodukter. Slike tiltak er i liten grad kartlagt med hensyn til dokumentert effekt og risiko, samt muligheter for implementering i produksjonskjeden.
Ulike smitteveier inn i lakseslakterier er undersøkt, men det er fortsatt behov for mer kunnskap om effektive tiltak for å oppnå økt kontroll med L. monocytogenes.
Listeria er først og fremst ansett som et slakteriproblem der det er kjent at mer persistente stammer kan etablere seg i produksjonsanlegg og fungere som en kontinuerlig kilde til kontaminering av produkter under prosessering. Konsum av kontaminerte produkter som ikke skal varmebehandles tilstrekkelig utgjør en særlig risiko for utsatte grupper av befolkningen. Slakterier og videreforedlingsanlegg bruker betydelige ressurser på analyser, kartlegging og tiltak for å forebygge listeria gjennom omfattende renholds- og desinfeksjonsrutiner, samt løpende kontroller av sine anlegg og produkter. En eventuell påvisning av L. monocytogenes i ferdigpakkede produkter kan føre til kostbare tilbaketrekninger av hele partier.
I dette prosjektet ønsker man å teste og dokumentere bruk av barriereteknologi for dekontaminering og vekstkontroll av listeria i lakseprodukter gjennom produksjonskjeden. Hypotesen er at en indirekte dekontaminering med rensing av prosessvann under utblødning og direkte dekontaminering av fiskens overflate i ulike prosesstrinn etter sløying kan benyttes for å nullstille kontamineringsnivået for å oppnå økt kontroll med L. monocytogenes i lakseprodukter. Slike tiltak er i liten grad kartlagt med hensyn til dokumentert effekt og risiko, samt muligheter for implementering i produksjonskjeden.
Hovedmål
Å teste og dokumentere bruk av barriereteknologi for dekontaminering og vekstkontroll av listeria i lakseprodukter.
Delmål
1. Å systematisk kartlegge muligheter og utfordringer knyttet til dekontamineringsmetoder for bestemmelse av eksperimentelt design i industrirelevante dekontamineringsforsøk.
2. Å teste og dokumentere effekt av bakteriereduserende tiltak i prosessvann på forekomst av listeria i et industrirelevant laboratorie-skala eksperimentelt oppsett.
3. Å teste og dokumentere effekt av fysiokjemiske dekontamineringsmetoder på laks og ørret.
4. Å teste og dokumentere effekt av beskyttende melkesyrebakterier som biologisk dekontaminering og vekstkontroll i laks og ørret.
5. Å systematisk teste og dokumentere effekt av å kombinere dekontamineringsmetoder (barriereteknologi) mot listeria igjennom verdikjeden.
6. Å tilpasse internasjonal risikomodell til norske forhold for å teste effekten av ulike dekontamineringstiltak og sette kriterier for dokumentert effekt overfor myndigheter.
Delmål
1. Å systematisk kartlegge muligheter og utfordringer knyttet til dekontamineringsmetoder for bestemmelse av eksperimentelt design i industrirelevante dekontamineringsforsøk.
2. Å teste og dokumentere effekt av bakteriereduserende tiltak i prosessvann på forekomst av listeria i et industrirelevant laboratorie-skala eksperimentelt oppsett.
3. Å teste og dokumentere effekt av fysiokjemiske dekontamineringsmetoder på laks og ørret.
4. Å teste og dokumentere effekt av beskyttende melkesyrebakterier som biologisk dekontaminering og vekstkontroll i laks og ørret.
5. Å systematisk teste og dokumentere effekt av å kombinere dekontamineringsmetoder (barriereteknologi) mot listeria igjennom verdikjeden.
6. Å tilpasse internasjonal risikomodell til norske forhold for å teste effekten av ulike dekontamineringstiltak og sette kriterier for dokumentert effekt overfor myndigheter.
Den oppnådde dokumentasjonen av effekter av dekontaminering i produksjonskjeden på forekomst av listeria og eventuelle endringer i produktkvalitet har direkte nytteverdi for næringen. Kunnskap og erfaring som genereres i prosjektet vil kunne danne grunnlag for implementering av nye metoder for dekontaminering av lakseprodukter.
Nye, virksomme tiltak for dekontaminering av laks kan gi økt kontroll med listeria, og på sikt kan dette gi oppdrettsnæringen større tillit i markedet, bedre mattrygghet, forlenge holdbarhet, begrense tilbakekalling av produkt, samt redusere matsvinn. Resultatene vil videre kunne bidra som beslutningsstøtte for videre FoU-arbeid med uttesting av dekontamineringsstrategier/teknologi i industriell skala.
Risikomodell, med mulighet for å teste ulike scenarier av dekontaminering, veksthemmende tiltak, prosessering og lagring vil sette resultater i en internasjonal akseptert ramme for å sannsynliggjøre og dokumentere effekt av teknologiene.
Prosjektet organiseres i seks arbeidspakker (AP-er):
AP1: Prosjektstyring og formidling
AP1: Prosjektstyring og formidling
Ansvarlig: NTNU
Aktivitetene i AP1 skal sikre fremdrift i prosjektet, samhandling mellom arbeidspakker og ferdigstillelse av leveranser i tråd med prosjektbeskrivelsen.
AP2: Kartlegging av metoder for dekontaminering av produkter med listeriabakterier
AP2: Kartlegging av metoder for dekontaminering av produkter med listeriabakterier
Ansvarlig: Havforskningsinstituttet (HI).
I AP2 vil man gjennomføre en systematisk kartlegging av et utvalg metoder som har dokumentert effekt på reduksjon av L. monocytogenes, kombinert med samtaler med ulike lakseprodusenter for å kvalitetssikre at metodene som testes ut i laboratorieskala ikke er uforholdsmessig krevende eller kostbart å innføre, og kan oppskaleres og implementeres av både små og store prosessanlegg. Bransjens ønske om “clean label” inngår også i kartleggingen. Det er viktig at det undersøkes hvilke nye metoder for dekontaminering og vekstkontroll industrien finner det hensiktsmessig å ta i bruk. Denne informasjonen er sentral for det videre arbeidet i AP3–6. I tillegg vil metodene bli vurdert mot krav i gjeldene regelverk for mulige tilsetningsstoffer/konserveringsmetoder for matvarer i Norge/EU og eksportland, samt eventuelle krav til merking ved bruk av forskjellige dekontamineringsmetoder.
AP3: Indirekte dekontaminering
Ansvarlig: SINTEF Ocean
Selv om det er lite informasjon tilgjengelig, kan man anta en korrelasjon mellom vannkvalitet og kontaminering av fisk. Lang holdetid i kjøletanker gir potensiale for overføring av L. monocytogenes til fisk. Kjøling av prosessvann er et effektivt tiltak for å redusere bakterievekst, men det er i perioder utfordrende å opprettholde lav temperatur. Rensing av prosessvann kan ha god effekt med tanke på indirekte dekontaminering av fisk, og kan redusere det mikrobielle presset, og potensielt nullstille fisken før videre bearbeiding. Teknikken for rensing av prosessvann baseres på sentrifugering og eventuelt UV-transmisjon, filtrering eller bruk av kjemiske desinfeksjonsmidler alene eller i kombinasjon. Effekter av hvor mye vann som renses per tidsenhet (rensekapasitet) skal vurderes.
AP4: Fysiokjemiske dekontamineringsmetoder
Ansvarlig: NTNU
I AP4 skal det testes fysiokjemiske dekontamineringsmetoder i industrirelevante laboratorie-skala forsøk. Basert på kartlegging og realitetsvurdering i AP2 vil flere metoder bli testet i innledende forsøk. Arbeidspakken vil både omfatte innledende tester for å se på teknologienes evne til å inhibere/drepe naturlig forekommende mikroorganismer, avdekke eventuelle negative effekter på produktets kvalitet, og spesifikke belastningsstudier der produkter inokuleres med L. monocytogenes etterfulgt av kvantitative analyser av overlevelse etter dekontaminering og eventuell gjenvekst ved lagring.
AP5: Biologisk vekstkontroll og dekontaminering
Ansvarlig: NTNU
Beskyttende kulturer av melkesyrebakterier og/eller deres metabolitter er tidligere vist å inaktivere listeria i modellsystemer av laksejuice og i røykt- og gravede lakseprodukter. Begrenset forskning er utført for å utforske om metoden er egnet for ferske, spiseklare lakseprodukter. Det er også kunnskapshull relatert til om ulike sekvenstyper av L. monocytogenes har ulik inaktiveringsgrad og evne til gjenvekst i produkt under lagring. Arbeidspakken vil derfor teste om det er en stammevariasjon blant de ulike sekvenstypene av L. monocytogenes i grad av inaktivering. Parallelt vil innledende forsøk bli gjennomført for å teste effekt av biologisk dekontaminering på produktkvalitet for både ferske og røykte lakseprodukter. Spesifikke belastningsstudier med et utvalg lakseprodukter og lagringsbetingelser vil deretter bli gjennomført der produktene inokuleres med ulike sekvenstyper av L. monocytogenes, samt ulike beskyttende melkesyrebakterier/metabolitter for å vurdere overlevelse og eventuelt gjenvekst av L. monocytogenes gjennom lagring. Som del av en barriereteknologi-tilnærming, vil man utføre belastningsstudier hvor utvalgte dekontamineringsteknologier fra AP3, AP4 og AP5 kombineres for å måle effekt av dekontaminering og potensiell gjenvekst.
AP6: Risikovurdering med vekt på gjenværende listeria i produkter etter dekontaminering
AP3: Indirekte dekontaminering
Ansvarlig: SINTEF Ocean
Selv om det er lite informasjon tilgjengelig, kan man anta en korrelasjon mellom vannkvalitet og kontaminering av fisk. Lang holdetid i kjøletanker gir potensiale for overføring av L. monocytogenes til fisk. Kjøling av prosessvann er et effektivt tiltak for å redusere bakterievekst, men det er i perioder utfordrende å opprettholde lav temperatur. Rensing av prosessvann kan ha god effekt med tanke på indirekte dekontaminering av fisk, og kan redusere det mikrobielle presset, og potensielt nullstille fisken før videre bearbeiding. Teknikken for rensing av prosessvann baseres på sentrifugering og eventuelt UV-transmisjon, filtrering eller bruk av kjemiske desinfeksjonsmidler alene eller i kombinasjon. Effekter av hvor mye vann som renses per tidsenhet (rensekapasitet) skal vurderes.
AP4: Fysiokjemiske dekontamineringsmetoder
Ansvarlig: NTNU
I AP4 skal det testes fysiokjemiske dekontamineringsmetoder i industrirelevante laboratorie-skala forsøk. Basert på kartlegging og realitetsvurdering i AP2 vil flere metoder bli testet i innledende forsøk. Arbeidspakken vil både omfatte innledende tester for å se på teknologienes evne til å inhibere/drepe naturlig forekommende mikroorganismer, avdekke eventuelle negative effekter på produktets kvalitet, og spesifikke belastningsstudier der produkter inokuleres med L. monocytogenes etterfulgt av kvantitative analyser av overlevelse etter dekontaminering og eventuell gjenvekst ved lagring.
AP5: Biologisk vekstkontroll og dekontaminering
Ansvarlig: NTNU
Beskyttende kulturer av melkesyrebakterier og/eller deres metabolitter er tidligere vist å inaktivere listeria i modellsystemer av laksejuice og i røykt- og gravede lakseprodukter. Begrenset forskning er utført for å utforske om metoden er egnet for ferske, spiseklare lakseprodukter. Det er også kunnskapshull relatert til om ulike sekvenstyper av L. monocytogenes har ulik inaktiveringsgrad og evne til gjenvekst i produkt under lagring. Arbeidspakken vil derfor teste om det er en stammevariasjon blant de ulike sekvenstypene av L. monocytogenes i grad av inaktivering. Parallelt vil innledende forsøk bli gjennomført for å teste effekt av biologisk dekontaminering på produktkvalitet for både ferske og røykte lakseprodukter. Spesifikke belastningsstudier med et utvalg lakseprodukter og lagringsbetingelser vil deretter bli gjennomført der produktene inokuleres med ulike sekvenstyper av L. monocytogenes, samt ulike beskyttende melkesyrebakterier/metabolitter for å vurdere overlevelse og eventuelt gjenvekst av L. monocytogenes gjennom lagring. Som del av en barriereteknologi-tilnærming, vil man utføre belastningsstudier hvor utvalgte dekontamineringsteknologier fra AP3, AP4 og AP5 kombineres for å måle effekt av dekontaminering og potensiell gjenvekst.
AP6: Risikovurdering med vekt på gjenværende listeria i produkter etter dekontaminering
Ansvarlig: Veterinærinstituttet
Dekontaminering slår ned konsentrasjonen av listeria, men er sjelden 100 % effektiv. Overlevende bakterier starter å vokse i produktet dersom det er temperaturforhold som tillater vekst. Denne risikoen må tas med i vurderingen av dekontamineringsteknologier. Formålet er tredelt 1) få oversikt over hvilke trinn som gir størst bidrag til risiko, 2) teste effekten av å sette inn ulike typer tiltak/scenarier uten å måtte gjøre forsøk i lange serier av forsøk, og 3) gi grunnlag for dokumentasjon av påstått effekt med å lage prøvetakingsregimer og “performance objectives” på tidlige trinn i kjeden for å redusere risiko for sykdom hos forbruker.
Dekontaminering slår ned konsentrasjonen av listeria, men er sjelden 100 % effektiv. Overlevende bakterier starter å vokse i produktet dersom det er temperaturforhold som tillater vekst. Denne risikoen må tas med i vurderingen av dekontamineringsteknologier. Formålet er tredelt 1) få oversikt over hvilke trinn som gir størst bidrag til risiko, 2) teste effekten av å sette inn ulike typer tiltak/scenarier uten å måtte gjøre forsøk i lange serier av forsøk, og 3) gi grunnlag for dokumentasjon av påstått effekt med å lage prøvetakingsregimer og “performance objectives” på tidlige trinn i kjeden for å redusere risiko for sykdom hos forbruker.
Prosjektets resultater vil formidles bredt til aktører i lakseindustrien og i instituttsektor/akademia. Publisering av vitenskapelige artikler i tidsskrifter med fagfellevurdering og populærvitenskapelige artikler i bransjetidsskrift vil bidra til formidling av kunnskap som kan generere nye hypoteser og fremtidig aktivitet innen temaet. Prosjektgruppen vil delta på nasjonale fagkonferanser for å formidle problemstillinger og forskningsresultater som kan ha direkte nytteverdi for aktører i næringen.