“Trends en laatste ontwikkelingen”
Symposiumverslag door Jacques Stark (voorzitter Stichting Food Micro)
Inleiding
Op 1 december 2016 organiseerde de Stichting Food Micro in De Bilt een themasymposium over thermofiele microorganismen in voeding. Uit de hoge opkomst, er waren zo’n honderd aanwezigen, bleek dat dit onderwerp actueel is. Diverse sprekers gingen in op de problematiek van hitteresistente bacteriën en schimmels in relatie tot productieprocessen en producten uit de levensmiddelenindustrie. Daarbij ging de aandacht -in lijn met de doelstelling van Food Micro- vooral uit naar praktijksituaties en oplossingen.
Psychrotolerante sporenvormers in gekoelde voedingsproducten: reden voor bezorgdheid?
Marc Heyndrickx; Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek, Melle (B)
De Stichting Food Micro was verheugd dat Professor Heyndrickx bereid was de openingslezing van dit symposium te verzorgen. Hij wees erop dat de taxonomie de laatste jaren complexer is geworden. Er zijn nu totaal 56 genera aerobe sporenvormers met zo’n 558 species bekend.
Opmerkelijk was de constatering dat in producten zoals kant-en-klaarmaaltijden en vleesproducten Bacillus cereus grotendeels in de vorm van vegetatieve cellen wordt gevonden en dus veel minder als spore. Uitgroei leidend tot bederf neemt bij een lichte stijging (bv. van 7° C naar 9° C) van de opslagtemperatuur van dit soort producten al enorm toe. Verder blijkt dat de ontkieming van thermofiele sporen gerelateerd is aan een beperkte temperatuurinterval. Zo worden sommige soorten getriggerd bij een korte blootstelling aan een temperatuur van 80° C terwijl bij een iets lagere of hogere temperatuur geen ontkieming plaatsvindt of er sprake is van volledige inactivatie.
Prof. Heyndrickx stond stil bij de verschillen tussen ziekteverschijnselen zoals diarree als gevolg van toxines die in de darm worden gevormd en door toxines die met het voedsel worden ingenomen. Uit onderzoek blijkt dat vegetatieve cellen van B. cereus de maagdarmpassage niet kunnen overleven. Voedselvergiftiging als gevolg van levende bacteriën in de darm moet dus wel het gevolg zijn van sporen die blijkbaar de maagdarmpassage kunnen overleven daarna ontkiemen waarna de bacteriën zich hechten aan de mucuslaag in de darm en daar toxines produceren.
Onbekend maakt onbemind: thermofiele sporevormers in de praktijk
André van Zuijlen; Unilever, Vlaardingen
Na de presentatie van een overzicht van relevante thermofiele sporenvormende bacteriën en uitleg van het begrip “commercieel steriel” werd aan de hand van een aantal praktijkvoorbeelden ingegaan op werkwijzen om problemen met thermofiele sporenvormers te voorkomen.
Het eerste voorbeeld betrof een nieuwe productielijn voor soepen waar problemen ontstonden met de bacterie Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum. Uit onderzoek bleek dat deze bacterie zich in de schacht van een roerwerk in de productielijn kon verschansen en van daaruit het product continue contamineerde. Het is voor sommige producten onmogelijk om bronbesmetting bv. via kruiden of specerijen tegen te gaan. In dat geval zijn er extra beheersmaatregelen in de productie nodig. Daarbij kan o.a. worden gedacht aan vaker spoelen met water, een intenser reiniging- en desinfectieprotocol of verbeterde CIP behandelingen. Met een strenger protocol bestaande uit een set beheersmaatregelen werd het probleem opgelost.
Een ander voorbeeld dat besproken werd was “kippenbouillon in pak”. Hier bleek de contaminatie met de thermofiele bacterie Moorella thermoacetica veroorzaakt te worden door bepaalde ingrediënten die wel konden worden vervangen waarmee het probleem eenvoudig kon worden opgelost. Moorella species zijn vooral van belang voor producten die naar tropische gebieden worden geëxporteerd. Het vervelende van Moorella is dat deze in het laboratorium niet te kweken is en daardoor lastig te identificeren (alleen via DNA identificatie in het product).
Thermofiele sporenvormers in de zuivelketen
Frank Driehuis, NIZO Food Research, Ede
Enige jaren geleden werd om onverklaarbare redenen een verhoogde hoeveelheid thermofiele bacteriën in zuivelproducten aangetroffen. De oorzaak bleek “beddingmateriaal op basis van compost” te zijn; een nieuwe diervriendelijke en duurzame technologie die met de beste bedoelingen i.v.m. dierenwelzijn was ontwikkeld. Onderzoek wees uit dat sporenconcentraties en soortensamenstelling tussen bedrijven sterk varieerden en voor een belangrijk deel afhankelijk waren van de wijze waarop de melkveehouder het bedrijf runt. In een slechte situatie was er sprake van een hoge belasting en kwamen de thermofiele sporen via de spenen en de melkapparatuur in de rauwe melk terecht hetgeen na overleving van de pasteurisatie tot bederf van zuivelproducten kon leiden. Dit leidde ertoe dat o.a. FrieslandCampina het gebruik van compost en/of gecomposteerd materiaal voor toepassing als bodembedekkingsmateriaal in de stal of als strooiselmateriaal voor haar melkveehouders heeft verboden.
Deze praktijkcase laat duidelijk zien dat een verandering aan het begin van de keten (in dit geval “op de boerderij”) tot problemen verderop (in het eindproduct) kunnen leiden. Een goede ketenbenadering met de juiste deskundigheid aan tafel is daarom van belang om over de schakels van de productieketen heen te kunnen kijken en potentiële problemen tijdig te signaleren.
Een modulair programma ter detectie van thermofiele sporen
Paul Klooté; Ecolab, Nieuwegein
In deze lezing werd aan de hand van tal van praktijkvoorbeelden aangegeven op welke plekken in een productielijn behandeling met reiniging- of desinfectiemiddelen niet optimaal verloopt. Genoemd werden o.a. plekken die niet geraakt worden door bv. een sproeibehandeling zoals schaduwzijden van roerderbladen. Verder werden verstopte sproeikoppen, versmallingen of dode punten in leidingen, versleten afsluitringen en lekkende kleppen behandeld. Extra aandacht werd gevraagd voor een juiste voorbehandeling zodat de daadwerkelijke reiniging en desinfectie efficiënter is. Het belang van de voorbehandeling wordt vaak onderschat. Met het in kaart brengen van kritische punten in de productielijn is vaak met relatief eenvoudige wijzigingen in het protocol een optimaal resultaat te bereiken. Uiteindelijk kan dit leiden tot langere runs tussen twee reinigingen en dus tot een kostenbesparing.
Super stress resistente schimmelsporen
Jan Dijksterhuis; Centraal Bureau voor Schimmelcultures, Utrecht
Rond het thema van hitteresistente microorganismen gaat de aandacht meestal uit naar bacteriën maar ook hitteresistente schimmels vormen een steeds groter punt van zorg en kunnen tot aanzienlijke economische schade leiden. Sommige schimmelsoorten maken extreem resistente structuren (ascosporen) die temperaturen tot wel 85 °C kunnen overleven. Bederf van producten door hitte-resistente schimmels zijn vaak te herleiden naar gebruikte ingrediënten, maar onderzoek laat ook zien dat deze schimmels in de productieomgeving aanwezig kunnen zijn.
Tijdens de lezing werden de belangrijkste thermofiele schimmels en de producten waarop zij zich kunnen ontwikkelen besproken. Omdat schimmels onder extremere omstandigheden kunnen groeien dan bacteriën (bv. bij lage wateractiviteit) leidt overleving van een hittebehandelingsstap tot bederf in andere typen levensmiddelen. Tijdens de lezing werd dieper ingegaan op de thermofiele schimmel Talaromyces macrosporus. Ascosporen van deze soort worden geactiveerd bij blootstelling gedurende vijf minuten aan een temperatuur van 85° C. Dit betekent dat bepaalde hittebehandelingen die juist bedoeld zijn om het product microbiologisch veilig te maken juist tot bederf kunnen leiden indien activatie van deze schimmel optreedt.
Hitteresistentie van Bacillus sporen; natuurlijke variatie en genetische adaptatie
Food Micro PhD-lezing van Erwin Berendsen; TIFN-NIZO, Ede
De Stichting Food Micro geeft ieder symposium een student of promovendus de gelegenheid haar/zijn werk te presenteren. Het promotieonderzoek van Erwin paste goed in het programma; we waren dan ook blij met zijn bijdrage.
Het doel van zijn promotieonderzoek was het achterhalen van factoren die bepalend zijn voor de hoge hitteresistentie van bacteriële sporen van Bacillus subtilis. Een experiment liet zien dat na verhitting van 1 uur bij 100° C van de bacteriesporen de ene helft bleef leven en de andere helft dood was. Onderzoek wees uit dat een transposon verantwoordelijk was voor de bescherming tegen hoge temperaturen. Meer gedetailleerde informatie over de genetica hierachter zijn in het proefschrift van Erwin en in diverse publicaties na te lezen.
Daarnaast is voor Bacillus thermoamylovorans aangetoond dat er vanwege de slechte ontkieming een grote onderschatting plaatsvindt van de hitteresistentie van de sporen. De resultaten van dit onderzoek bieden inzichten die een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan verbeterde beheersing van hoog-hitteresistente sporen in de voedingsindustrie.
Thermofiele sporen: opsporen, berekenen en afrekenen
Jan de Jong; deJong Consultancy, Bathmen
Jan de Jong deelde zijn jarenlange ervaring op het gebied van thermofiele bacteriën met het publiek. Hij ging daarbij in op algemene microbiologische basisbegrippen zoals sterilisatieprincipes waarbij “tropensterilisatie” aandacht kreeg maar ook hitteresistentiebegrippen zoals Z-waarde, Fo-waarde en D-waarde.
Daarna werd een praktijkcase besproken: Moorella in doperwten. De bronbesmetting bleek de dorsmachine te zijn. Daar worden de planten tot moes geslagen. Dat tezamen met de warme temperatuur in de machine bleek uitstekende condities te geven voor de ontwikkeling van deze thermofiel. Aan de hand van berekeningen werd het publiek meegenomen in de route naar het aanbrengen van de juiste beheersmaatregelen om problemen met geconserveerde doperwten te voorkomen.
Programma
09.00 - 09.30 uur: Ontvangst en registratie
09.30 - 09.40 uur: Jacques Stark; voorzitter Stichting Food Micro
Opening door de dagvoorzitter
09.40 - 10.20 uur: Marc Heyndrickx, Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek, Melle (B)
Lezing: Psychrotolerante sporenvormers in gekoelde voedingsproducten: redenen voor bezorgdheid?
Tijdens deze lezing krijgt u inzicht in microorganismen die zich juist onder koude condities ontwikkelen. In gekoelde voedingsproducten met verlengde houdbaarheid kunnen sporenvormers zoals Bacillus cereus voorkomen die zich daar prima thuis voelen. Deze sporenvormers kunnen bederf veroorzaken maar kunnen ook pathogeen zijn. Uit recent onderzoek blijkt dat ook Bacillus pumilus vaak in diverse producten wordt aangetroffen. In gesimuleerde darmomstandigheden zijn een aantal verrassende vaststellingen gedaan waarbij het nog steeds niet duidelijk is hoe B. cereus diarree veroorzaakt.
10.20 - 11.00 uur: André van Zuijlen, Unilever, Vlaardingen (NL)
Lezing: Onbekend maakt onbemind: thermofiele sporevormers in de praktijk
Wij zijn waarschijnlijk wel bekend met gevolgen van groei van thermofiele sporenvormers in levensmiddelenconserven. Zoals Flat Sour in gesteriliseerde soepen en sauzen en Hard Swell in voornamelijk gesteriliseerde groenten. Maar zijn wij ook bekend met de condities waaronder deze in onze productielijnen kunnen groeien en zo een verhoogd risico op bederf geven? En zijn we ook bekend met extreem thermoresistente sporenvormers, zoals Moorella, waartegen geen enkele sterilisatie lijkt te zijn opgewassen. Er worden een paar praktijkvoorbeelden gepresenteerd.
11.00 - 11.30 uur: Koffiepauze
11.30 - 12.00 uur: Frank Driehuis, NIZO Food Research, Ede (NL)
Lezing: Thermofiele sporenvormers in de zuivelketen: impact van melkveebedrijven
Diervoeders en beddingmaterialen die worden gebruikt op melkveebedrijven zijn relevante bronnen van bacteriële sporenvormers in de zuivelketen. Sporenconcentraties en soortensamenstelling variëren sterk tussen bedrijven en zijn voor een belangrijk deel afhankelijk van de wijze waarop de melkveehouder het bedrijf runt. In deze presentatie wordt dit toegelicht aan de hand van voorbeelden uit de praktijk waarbij specifiek wordt ingegaan op thermofiele sporenvormers.
12.00 - 12.30 uur: Paul Klooté, Ecolab, Nieuwegein (NL)
Lezing: Een modulair programma ter detectie van thermofiele sporen
Productie van hoogwaardige zuivelproducten stelt hoge eisen aan de microbiologische kwaliteit van het eindproduct. Tijdens de productie is er risico op vorming van thermofiele sporen. Ecolab heeft een modulair reinigingsprogramma ontwikkeld dat tot doel heeft tijdens reiniging en desinfectie thermofiele sporen af te doden. Dit programma kan ook voor andere processen waar thermofiele sporen ongewenst zijn een toegevoegde waarde leveren.
12.30 - 12.45 uur: Spreektijd voor sponsoren
12.45 - 13.45 uur: Lunch
13.45 - 14.15 uur: Jan Dijksterhuis, Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre), Utrecht (NL)
Lezing: Super stress resistente schimmelsporen
Sommige schimmelsoorten maken extreem resistente structuren, genaamd ascosporen. Deze structuren kunnen temperaturen van boven de 85 °C overleven. Bederf van producten door hitte-resistente schimmels zijn vaak te herleiden naar gebruikte ingrediënten, maar onderzoek laat ook zien dat deze schimmels in de productieomgeving aanwezig zijn. Verschillende intrinsieke en extrinsieke factoren bepalen de mate van resistentie en tijdens de lezing zal hier nader op in worden gegaan.
14.15 - 14.45 uur: Erwin Berendsen, TIFN - NIZO, Ede (NL)
Food Micro PhD Lezing: Hitte resistentie van Bacillus sporen; natuurlijke variatie en genetische adaptatie
Het doel van dit promotieonderzoek was het achterhalen van factoren die bepalend zijn voor de hoge hitteresistentie van bacteriële sporen. Allereerst is aangetoond dat de aan- of afwezigheid van een mobiel genetisch element verantwoordelijk is voor de grote verschillen in hitteresistentie van sporen van Bacillus subtilis. Daarnaast is voor Bacillus thermoamylovorans aangetoond dat er vanwege de slechte ontkieming een grote onderschatting plaatsvindt van de hitteresistentie van de sporen. De resultaten van dit onderzoek bieden inzichten die een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan verbeterde beheersing van hoog-hitteresistente sporen in de voedingsindustrie.
14.45 - 15.15: Theepauze
15.15 - 15.45 uur: Jan de Jong, deJong Consultancy, for Food & Packaging Microbiology, Bathmen (NL)
Lezing: Thermofiele sporen: opsporen, berekenen en afrekenen.
Naast algemene begrippen over de sterilisatie van conserven, worden enkele Decimale Reductie Tijden aangegeven van sporen van een aantal mesofiele en thermofiele bederfverwekkers met bederfproblemen in conserven uit een praktijk gedurende > 46 jaar. Welke sterilisatiewaarden voor de inactivering van thermofiele sporen nodig zijn, worden toegelicht. Bovendien zal er een bijzondere besmettingsbron worden beschreven van de zeer resistente Moorella sporen. Aan de hand van een recent praktijkconflict, zal worden uitgelegd hoe d.m.v. thermofiele sporen een probleem benaderd en opgehelderd kan worden.
15.45 - 16.15 uur: Henk Rietveld & Cees van Elst, QAssurance, Barneveld (NL)
Lezing: Vleeswaren: leidt verbod op nitriet tot toename problemen thermofielen?
Momenteel is er veel gaande in de handel over vleesbereidingen, vleesproducten en additieven. Zoals het er nu naar uitziet, kunnen o.a. ossenworst en filet americain per 1 oktober moeilijk industrieel worden geproduceerd, i.v.m. het niet kunnen gebruiken van additieven zoals nitriet. Zal dit leiden tot een toename en uitgroei van pathogen micro-organismen? In de presentatie wordt ingegaan op de risico’s wanneer gangbare conserveermiddelen plotseling worden verboden en welke mogelijke oplossingen daarvoor zijn. Potentiële problemen in de food chain en wetgeving en HACCP aangaande vleesbereiding, vleesproducten en additieven, waaronder nitriet, worden behandeld.
16.15 – 17.00 uur: Afsluitende borrel
