Aan tafel met Prof. Frank Devlieghere

Dag Frank, waarom is een procesvalidatie voor voedingsbedrijven zo belangrijk?

Procesvalidatie is cruciaal om te kunnen aantonen dat het productieproces een reproduceerbaar product oplevert dat gegarandeerd veilig is. Heel wat voedingsbedrijven passen processtappen toe die het afdoden van pathogenen moet garanderen. De onderbouwing van deze vooropgestelde inactivatiestap gebeurt op dit moment vaak theoretisch. Men zal, bijvoorbeeld, via een aantal temperatuursmetingen het bereiken van een bepaalde kerntemperatuur in het product garanderen. Echter, steeds meer stelt men zich de vraag of deze temperatuur gegarandeerd is voor alle producten op alle plaatsen in de productieapparatuur. Bovendien speelt de productmatrix tevens een belangrijke rol in de bereikte inactivatie, waar tot op heden weinig rekening mee gehouden wordt. Daarom is het belangrijk het productieapparatuur te valideren naar de gerealiseerde inactivatie tijdens productie van een bepaald voedingsproduct. Dit is reeds meer en meer in voege bij multinationals en wordt in bijvoorbeeld de Verenigde Staten al vereist door belangrijke klanten van levensmiddelenproducenten. Er wordt verwacht dat deze eis binnenkort zal overwaaien naar onze Europese en Belgische bedrijven. Hierop is onze Belgische voedingsindustrie echter nog niet voorbereid en dat is wat wij met dit project willen doen.

Wat houdt procesvalidatie eigenlijk in?

Procesvalidatie is in de breedste zin van het woord het vaststellen dat alle kwaliteitskenmerken en productspecificaties, die belangrijk worden geacht voor het garanderen van een acceptabele productkwaliteit binnen het productieproces, op systematische wijze door het proces kunnen worden behaald. Hier in dit project focussen we ons op het valideren van bepaalde productiestappen om vegetatieve pathogenen zoals Listeria monocytogenes, Salmonella en Escherichia coli (EHEC) effectief elimineren. Soms betreft dit de klassieke pasteurisatieprocessen, het warm afvullen of het napasteurisateren om de oppervlaktecontaminatie te vernietigen maar vaak gaat het ook om processen die oorspronkelijk niet bedoeld waren om inactivatie van pathogenen te bewerkstelligen, zoals stomen, bakken, blancheren en drogen. Hiervoor moet er wetenschappelijke en/of technische informatie verzameld worden om aan te tonen dat de vooropgestelde inactivatie zal worden bereikt. Het valideren van productieprocessen zorgt preventief voor het verhogen van de voedselveiligheidsstatus in de voedingsindustrie en kan zodoende kwalitatief en veilig voedsel op de winkelschappen garanderen.

En hoe gaan jullie tewerk binnen het Q-DNA project?

Q-DNA streeft ernaar om de voedselveiligheidsstatus van voedingsbedrijven significant te verhogen door procesvalidatiemethodes te ontwikkelen die zullen garanderen dat het werkelijke productieproces en het gebruikte productieapparaat voldoende voedselveiligheidsrisico’s reduceert. Deze validatie zal gebeuren door gebruik van surrogaatstammen die een gelijkaardige kinetiek vertonen als de pathogenen waar naartoe moet gevalideerd worden. In een recent doctoraat van Zijin Zhou (2019) aan onze onderzoeksgroep werden dergelijke surrogaatstammen geselecteerd die ingezet kunnen worden om de afdoding van pathogenen in plantaardige matrices, zoals kruiden en specerijen, te valideren. Deze kennis zal uitgebreid worden naar andere matrices en vertaald worden in dit project naar een methodologie en naar tools om de noodzakelijke validatie van de procesapparatuur op industrieel niveau mogelijk te maken.

Het onderzoek gebeurt in vier stappen. In een eerste stap worden kandidaat surrogaatorganismen evenals representatieve stammen van pathogenen voor validatiedoeleinden verzameld. Vervolgens wordt een selectie uitgevoerd van surrogaatorganismen voor bepaalde specifieke processen en producten. Deze processen en producten worden gekozen in samenspraak met de deelnemende bedrijven. Tegelijkertijd moet gezocht worden naar de beste methodologie om deze surrogaatstammen aan te brengen op producten zodat hun evolutie kan gevolgd worden in het industriële productieproces. Dit wordt eerst allemaal op laboniveau onderzocht maar in een laatste stap wordt dit uitgetest op piloot- en industrieel niveau. Voor pilootproeven zal met de Food Pilot samengewerkt worden. Dit moet resulteren in de beschikbaarheid van validatieprotocollen en -tools voor de Belgische voedingsindustrie die toelaten om te garanderen dat voldoende inactivatie van vegetatieve pathogenen wordt bereikt via hun productieproces en –apparaat.

Hoe zullen jullie bedrijven verder begeleiden?

Dit project gebeurt in zeer nauwe samenwerking met de participerende bedrijven. Vooreerst worden de drie types inactivatieprocessen en gerelateerde levensmiddelen gekozen samen met de bedrijven, waarbij we trachten zoveel mogelijk diversiteit in processen, producttypes en sectoren te dekken. Vervolgens zal in sterke interactie met de bedrijven de processen op laboniveau gesimuleerd worden. Hierbij is het natuurlijk belangrijk dat de condities gesimuleerd in het labo zo nauw mogelijk aansluiten met de industriële realiteit. Ook moet er gezocht worden naar een methodologie die werkbaar is om deze validaties uiteindelijk implementeerbaar te maken in een industriële omgeving. Om dit te garanderen is het de bedoeling om drie casestudies uit te voeren, van labo tot industrieel niveau, zodat zoveel mogelijk bottlenecks voor implementatie geïdentificeerd en overkomen worden. Tevens worden commerciële dienstverleners, zoals laboratoria, vanaf het begin betrokken omdat zij uiteindelijk deze bedrijven in de toekomst zullen begeleiden bij procesvalidaties met de in het project ontwikkelde methodologie. Ook het transfereren van kennis en/of het aanmoedigen tot bilaterale vervolg- of zijprojecten via periodieke contactmomenten zal gestimuleerd worden. Verwacht wordt dat de voedingsbedrijven reeds tijdens het projectverloop op basis van hun betrokkenheid zullen starten aan hun eigen innovatietraject al dan niet met de nodige begeleiding van het projectconsortium of dienstverleners.

Hebben jullie al bepaalde observaties kunnen doen?

We zijn nog maar aan de start van het project. Op dit moment zijn we volop alle informatie omtrent inactivatie van pathogenen en potentiële surrogaatstammen in de literatuur aan het verzamelen. Hieruit moet dan, samen met de stammen en kennis aanwezig in ons labo, een lijst van potentiële surrogaatstammen en pathogene stammen gedestilleerd worden. Dan pas kunnen we naar de volgende stap. Wat ik wel voel is de relevantie van het project. In de HACCP benadering wordt de inactivatie van deze pathogenen in Europa meestal gegarandeerd door het registreren van de temperatuur van het product of van het verhittingsmedium tijdens het processen. De laatste tijd echter, door een hogere bewustwording van de heterogeniteit van de temperatuur in deze productieapparatuur evenals door een verhoogde aandacht voor microbiële voedselveiligheid, voel ik dat steeds meer internationale klanten een gedegen validatie van de gebruikte procesapparatuur eisen die aantoont dat de vereiste inactivatie van pathogenen zoals Salmonella, STEC of Listeria monocytogenes effectief gebeurt. Op dit moment beschikt de Belgische voedingsindustrie over onvoldoende kennis en tools om dit te kunnen garanderen. Er is dus werk aan de winkel.

Wat vind je van de samenwerking binnen Q-DNA?

Er is eigenlijk een heel mooi projectconsortium samengesteld met enerzijds producerende voedingsbedrijven en anderzijds de dienstverleners die op termijn de bedrijven zullen kunnen begeleiden bij het uitvoeren van de validatiestudies. Door alle spelers van het begin te betrekken moeten we kunnen komen tot de ontwikkeling van een validatiemethodologie die in de praktijk kan toegepast worden en zullen de Belgische voedingsbedrijven zich kunnen differentiëren door het nog beter garanderen van de microbiële voedselveiligheid van hun producten. Al met al is Q-DNA van alle markten thuis.