Safe by design borgt voedselvei­ligheid

Voedselfabrikanten willen graag al in een vroeg stadium van het productontwerp, op een gestructureerde, transparante en reproduceerbare wijze, een gevarenidentificatie kunnen uitvoeren. WUR-onderzoekers ontwikkelen daar momenteel een digitale tool voor. Dit hulpmiddel helpt producenten om de beschikbare wetenschappelijke kennis over voedselveiligheidsgevaren op een gestructureerde en geautomatiseerde manier te gebruiken.

Voedselproducenten zijn verantwoordelijk voor de veiligheid van de producten die ze maken en leveren. Dat het borgen van die veiligheid belangrijk is, weet iedereen. Maar voedselproductieprocessen zijn continu aan verandering onderhevig; door aanpassingen in de formulering, nieuwe ingrediënten, consumententrends, wetgeving; noem maar op. Voortdurende beoordeling van processen in relatie tot de voedselveiligheid is essentieel. 

Gevarenidentificaties

Wageningen University & Research (WUR) heeft uitgebreid literatuuronderzoek gedaan naar de microbiologische en chemische gevaren van een groot aantal voedselproductieketens van dierlijke en plantaardige oorsprong. Een voorbeeld van wat zo’n analyse oplevert, is de onlangs gepubliceerde gevareninventarisatie voor microbiologische en chemische gevaren voor de aardappelketen. 

Uit de gevareninventarisatie voor chemische stoffen blijkt dat acrylamide het belangrijkste chemische gevaar is voor aardappelproducten als friet en chips[1]. Verder kunnen glycoalkaloïden, cadmium en lood een mogelijk gevaar opleveren; vooral wanneer aardappelen met schil worden geconsumeerd. De belangrijkste microbiologische gevaren voor de aardappelketen, zijn de sporenvormende pathogenen Bacillus cereus en Clostridium botulinum [2]. Deze pathogenen worden veelvuldig in de bodem gevonden. De sporen kunnen milde procescondities zoals pasteurisatie overleven en als de opslagomstandigheden dat toelaten, ook uitgroeien. Salmonella en Listeria monocytogenes kunnen eveneens een potentieel aanwezig zijn. Voor deze pathogenen geldt dat na-besmetting de meest waarschijnlijke route van besmetting is. Gelukkig dragen aardappelproducten slechts in zeer beperkte mate bij aan de ziektelast in Nederland. 

Gelijksoortige gevarenidentificaties zijn ook uitgevoerd voor andere voedselproductieketens, waaronder voor de zuivel [3], de pluimveeketen [4] en voor zeven verschillende plantaardige ketens (nog niet openbaar).

Safe by design aanpak voor voedselveiligheid

In het ‘reverse engineering’ principe wordt rekening gehouden met de gehele voedselketen; van grondstof tot eindproduct. De invloeden van het productieproces en de opslagcondities in de voedselketen geven immers een indicatie van de potentiële gevaren voor het eindproduct. Door alle informatie in één database aan elkaar te koppelen, kan snel een gevarenprofiel worden opgesteld voor (nieuwe) samengestelde productformuleringen. Een prototype is al gebouwd.

Het 'Reverse engineering' principe

Reverse engineering is een manier van werken waarmee je aan het begin van de ontwikkeling van een nieuw product de gewenste eigenschappen van het eindproduct gaat definiëren [5]. Daar stem je vervolgens alle keuzes die je maakt voor de ingrediënten en verwerkingsprocessen op af. 

Traditionele ontwikkeling van voedselproducten betreft een beperkt aantal criteria, zoals veiligheid en kwaliteit. Binnen het Reverse Engineering project [6] wordt informatie over voedselveiligheid gebruikt naast nog complexere besluitvorming, waarbij ook andere criteria een rol spelen zoals voedingswaarde, economische haalbaarheid en duurzaamheid.

Multi-Criteria Assessment Platform (MCAP) 

Verschillende WUR-groepen bundelden hun kennis op deze gebieden, resulterend in een geautomatiseerd beslissingsondersteunend systeem, genaamd MCAP. Het reverse engineering principe staat centraal in de MCAP. Dit systeem helpt voedselproducerende bedrijven met beslisprocessen binnen het spanningsveld van veiligheid, voedingswaarde, duurzaamheid, economische haalbaarheid en consumentenvoorkeuren. Het vinden van de optimale combinatie van deze criteria, zonder compromissen te sluiten op het gebied van voedselveiligheid, bepaalt voor een groot deel het succes van nieuwe voedselproducten en de acceptatie door de consument. 

Er is inmiddels een case-study met het MCAP uitgevoerd voor een plantaardige burger. Voor de veiligheidsinschatting, zijn eerst de potentiële chemische en microbiologische gevaren van de ingrediënten geïnventariseerd. Ook andere criteria zijn geëvalueerd met kwantitatieve modellen. De perceptie van de consument over plantaardige eiwitbronnen, verkregen uit een enquête, is bijvoorbeeld ook in de analyse meegenomen. Uiteindelijk zijn alle criteria geïntegreerd in één platform dat het mogelijk maakt om burgers met verschillende ingrediënten en productieprocessen met elkaar te vergelijken. Dit helpt stakeholders om in een vroeg stadium onderbouwde keuzes te maken in de ontwikkeling van nieuwe productconcepten. Hiermee kan bijvoorbeeld afgewogen worden of ingrediëntenkeuze en mate van duurzaamheid van het product nog acceptabel en economisch haalbaar zijn voor de stakeholder. Het is mogelijk om een geautomatiseerde scenario-ranking te doen, bijvoorbeeld voor verschillende formuleringen, en op grond van de resultaten van die ranking weloverwogen keuzes te maken voor bepaalde ingrediënten en verwerkingsprocessen.

Een prototype van het ‘Multi-Criteria Assessment Platform’ is momenteel in aanbouw. WUR is actief op zoek naar samenwerking met voedselproducenten om de tool aan te passen aan hun specifieke behoeftes zodat de tool gevalideerd en toepasbaar wordt voor de industrie.  

www.wur.nl

REFERENTIES
[1] NIJKAMP ET AL., 2017. CHEMISCHE EN FYSISCHE GEVAREN IN DE NEDERLANDSE AARDAPPELKETEN.

[2] HAYRAPETYAN ET AL., 2018. MICROBIOLOGISCHE GEVAREN GERELATEERD AAN CONSUMPTIE VAN AARDAPPELPRODUCTEN. EEN LITERATUURSTUDIE. RAPPORT

[3] VAN ASSELT ET AL., 2017. OVERVIEW OF FOOD SAFETY HAZARDS IN THE EUROPEAN DAIRY SUPPLY CHAIN. COMPREHENSIVE REVIEWS IN FOOD SCIENCE AND FOOD SAFETY, 16(1), P59-75

[4] VAN BOKHORST-VAN DE VEEN ET AL., 2015. MICROBIOLOGISCHE GEVAREN IN DE PLUIMVEEVLEESKETEN: EEN LITERATUURSTUDIE MET ADDITIONELE INFORMATIE VAN STAKEHOLDERS.

[5] THOMOPOULOS ET AL., 2019. MULTI-CRITERIA REVERSE ENGINEERING FOR FOOD: GENESIS AND ONGOING ADVANCES. FOOD ENGINEERING REVIEWS (2019) 11:44–60.

[6] REVERSE ENGINEERING PROJECT, PART OF THE LNV FUNDED PROGRAM HEALTHY AND SAFE FOOD SYSTEM; KB37. ‘GEZONDE EN VEILIGE PRODUCTIE OP BASIS VAN REVERSE DESIGN’

Photo: ©Billion Photos/shutterstock.com