Zmiany sektora żywności mogą mieć wpływ na zagrożenia związane z bezpieczeństwem mikrobiologicznym

Według brytyjskiego towarzystwa mikrobiologicznego (Society for Applied Microbiology - SfAM) zmiany w sposobie produkcji, przetwarzania i sprzedaży żywności mogą mieć wpływ na jej bezpieczeństwo.

Raport przygotowany przez Towarzystwo Mikrobiologii Stosowanej (SfAM) dotyczył najnowszych i nadchodzących zmian w przetwórstwie żywności, produkcji żywności i łańcuchu dostaw, które będą miały wpływ na zagrożenia związane ze szkodliwymi mikroorganizmami, takimi jak bakterie czy wirusy oraz toksyny przez nie wytwarzane.

W raporcie stwierdzono, że przyszłe innowacje w procesie produkcyjnym, w szczególności wykrywanie, kontrola, pakowanie i przechowywanie drobnoustrojów, będą kluczowe dla zwalczania zagrożeń dla bezpieczeństwa żywności, jakie stwarzają mikroorganizmy i ich toksyny.

Mikrobiologia stosowana odgrywa rolę w identyfikacji, zrozumieniu i zwalczaniu drobnoustrojów i ich toksyn. Nauka o mikrobiologii znajduje zastosowanie od działalności w gospodarstwie rolnym i podczas produkcji żywności poprzez detalistów i zachowania konsumentów w domu.

Rola automatyzacji

W raporcie stwierdzono, że produkcja przestawia się na coraz bardziej złożone zautomatyzowane procesy, wykorzystując zaawansowaną robotykę i cyfryzację. Dla przykładu przemysł mięsny wykorzystuje już analizę obrazu wideo do oceny jakości tusz.

Pełna automatyzacja ma potencjalne korzyści w zakresie bezpieczeństwa żywności, takie jak potrzeba mniejszej liczby pracowników zmniejszających ryzyko przenoszenia zanieczyszczeń.

Biofilmy

Tworzenie biofilmów na maszynach jest znaczącym wyzwaniem w przetwarzaniu żywności, które należy rozwiązać. Potrzeba wykorzystania biofilmów wzrośnie, gdy 24-godzinne zautomatyzowane linie produkcyjne staną się bardziej powszechne i zastosuje się bardziej zaawansowane maszyny, takie jak roboty i drukarki 3D.

Brytyjskie Narodowe Centrum Innowacji Biofilmów (National Biofilms Innovation Centre) zostało założone w 2017 r., aby lepiej poznać technologię tworzenia biofilmów. Projekty dotyczące bezpieczeństwa żywności ogłoszone w 2018 r. koncentrują się na wykorzystaniu niebieskiego światła i plazmy w celu zapobiegania i usuwania powłok wytwarzanych przez niektóre mikroorganizmy, gdy pojawią się do powierzchniach, takich jak metal, plastik lub żywność. Biofilmy są trudne do usunięcia, ponieważ mogą być odporne na chemikalia i można je również tworzyć w trudno dostępnych miejscach.

Technologie genomowe

Technologie genomowe, takie jak sekwencjonowanie całego genomu, są szybkie i skuteczne przy badaniu ognisk chorób przenoszonych przez żywność. Chociaż technologia ta bywa kosztowna i wykonywana tylko przez ograniczoną liczbę laboratoriów, jest coraz bardziej opłacalna i może być przeprowadzona przy minimalnym szkoleniu.

Przenośne urządzenia WGS są obecnie wykorzystywane do badania patogenów przenoszonych przez żywność. W niedalekiej przyszłości prawdopodobne jest, że urządzenia te będą działać na bazie telefonu komórkowego i będą mogły być używane praktycznie wszędzie. Ponieważ technologia ta staje się coraz bardziej dostępna, ważne jest, aby użytkownicy byli odpowiednio przeszkoleni do interpretowania tworzonych danych.

Sztuczna inteligencja

Innym podejściem jest wykorzystanie sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego. Sekwencjonowanie genomu i wykorzystanie dużych zbiorów danych i sztucznej inteligencji mają potencjał, aby przekształcić strategie bezpieczeństwa zdrowia publicznego w celu zapobiegania chorobom i szybkiego reagowania na epidemie.

W raporcie stwierdzono, że algorytmy będą musiały uwzględniać informacje, takie jak interakcje mikroorganizmów z różnymi środowiskami i materiałami spożywczymi, zmiany w czasie przechowywania i temperaturze oraz czy dany konsument znajdują się w grupie wrażliwej, takiej jak np. pacjenci szpitalni.

IBM i Mars gromadzą dane dotyczące mikrobiomów różnych składników w łańcuchu dostaw w ramach Konsorcjum Sekwencjonowania Łańcucha Dostaw Żywności (Sequencing the Food Supply Chain Consortium). Wykrycie zmiany z „normalnego” mikrobiomu w łańcuchu pokarmowym może ujawnić potencjalne problemy, takie jak zanieczyszczenie. W 2017 r. SFSCC ogłosiło, że stosuje to podejście w przypadku przemysłu mleczarskiego w Stanach Zjednoczonych.

Blockchain

Wykorzystanie technologii rozproszonych rejestrów (distributed ledger technology), takiej jak blockchain, szybko zyskuje na popularności w sektorze rolno-spożywczym, a Nestlé, Unilever i IBM już używają go do śledzenia i przejrzystości łańcuchów dostaw żywności.

Blockchain może promować standaryzację danych w przemyśle spożywczym, ale użyteczność będzie zależała od jakości wprowadzanych danych. Rutynowe inspekcje, audyty i wysiłki analityczne pozostaną najważniejszą metodą zapewnienia bezpieczeństwa w przemyśle spożywczym.

Bakteriofagi

Jedną z metod, której celem jest dekontaminacja żywności, są bakteriofagi, które są wirusami, które selektywnie zakażają bakterie, ale nie ludzi czy zwierzęta. Fagi zostały powszechnie uznane za bezpieczne (GRAS) przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków i są stosowane od połowy 2000 roku. Raport wykazał, że przeszkodę stojącą przed ich wykorzystaniem w Wielkiej Brytanii może być ich akceptacja społeczna w łańcuchu żywnościowym.

„Ponieważ łańcuch dostaw żywności rośnie w złożoności, a konsumenci mają o wiele więcej możliwości pozyskania żywności, ryzyko zanieczyszczenia ulegnie zmianie, a organy regulacyjne będą musiały dostosować się do nowych wyzwań”.

„Ponadto, lokalni urzędnicy ds. Zdrowia środowiskowego i inni urzędnicy regulacyjni muszą uzyskać wystarczające wsparcie, aby zrozumieć zmieniające się trendy w przetwórstwie żywności oraz zakupach żywności oraz zrozumieć jak wpływają one na ryzyko mikrobiologiczne i technologie, które są wykorzystywane do kontrolowania tych zagrożeń. Przekłada się to na potrzebę wzmocnienia i utrzymania umiejętności opartych na mikrobiologii żywności, aby nadążyć za szybko zmieniającym się środowiskiem konsumenckim.”

Źródło:

https://sfam.org.uk/uploads/assets/uploaded/e16e1be6-d04d-401f-993c0ad0bb39293e.pdf