Probleem op deze pagina?

Project: NITRILOW - Verlaging van nitrietgehalten voor de productie van gezonde vleesproducten

Andere: Andere projectvormen
01/12/2010
30/11/2013

Opportuniteit en probleemstelling

Er zijn indicaties dat de aanwezigheid van nitriet in vleesproducten aanleiding zou geven tot een verhoogd risico op kankerontwikkeling, in het bijzonder colon- en rectumkanker. Het World Cancer Research Fund raadt zelfs in één van haar tien aanbevelingen ter vermijding van kanker elke consumptie van vleesproducten af. Deze aanbeveling brengt niet alleen het imago van de vleesindustrie verder in het gedrang, een sector die in het verleden al een aantal voedselschandalen te verwerken kreeg, maar zorgt bovendien voor behoorlijk wat ongerustheid bij de bevolking, consumentenorganisaties en allerlei publieke instanties. Er mag dan nog volop controverse zijn over de vraag of nitriet uit vleesproducten nu al dan niet een werkelijk probleem vormt voor de volksgezondheid, een feit blijft dat de vleeswarenindustrie gebaat zou zijn bij het reduceren of, bij voorkeur, volledig opheffen van de nitrietgehalten. Bovendien gaat de vraag naar nitriet/nitraatverlaging gepaard met de aan belang winnende markttrend naar meer “biologische vleesproducten” en producten met een “clean label”, in het bijzonder naar de afwezigheid van (chemische) additieven die als “onnatuurlijk” worden gepercipieerd. De eliminatie van chemische additieven uit vleesproducten is echter niet evident, gezien dergelijke additieven over het algemeen belangrijke technologische functies op zich nemen. Nitriet, als dusdanig of als zijn precursorvorm nitraat, blijft in gefermenteerde vleesproducten voorlopig vereist om voldoende kleur, kleurstabiliteit en voedselveiligheid van het eindproduct te kunnen verzekeren. Meer bepaald zorgt nitriet voor de vorming van de karakteristieke kleur van rauwe, gefermenteerde (nitrosomyoglobine) of verhitte (nitrosylmyochroom) vleesproducten, de inhibitie van pathogenen (in het bijzonder Clostridium botulinum), de inhibitie van ranzigheid (door antioxidatieve werking) en de bijdrage tot de algemene smaakgewaarwording (“pekelaroma”). Een verlaging van de nitrietgehalten, of in het beste geval de afwezigheid van toegevoegd nitriet (en nitraat), dient dus rekening te houden met interventiestrategieën die gericht zijn op het voldoende opvangen van de functionele rol van nitriet in de vleesmatrix.

Inhoud voorgesteld onderzoek

Dit project heeft als doelstelling het gebruik van nitriet en nitraat in verhitte en niet-verhitte vleeswaren volledig te elimineren of te verlagen tot een praktisch noodzakelijk minimum, met behoud van voldoende kwaliteit, (kleur)stabiliteit en voedselveiligheid. Hierbij zullen interventiestrategieën gericht zijn op het voldoende opvangen van de functionele rol van nitriet in de vleesmatrix. Meer concreet zal gekeken worden naar het verband tussen nitriet/nitraatgehalten en productstabiliteit, de karakterisering van de ontwikkeling van nitrosocomponenten en andere omzettingsproducten tijdens verhitting en bewaring, het belang van Zn-protoporfyrinevorming in nitrietvrije rauwe vleeswaren, het gebruik van natuurlijke bestanddelen en functionele starterculturen en de relatie met voedselveiligheid.

Het project zal bestaan uit een "beschrijvende" fase waar een aantal zaken in kaart zullen worden gebracht, in het bijzonder de relatie tussen nitriet/nitraatgehalten en productstabiliteit, de omvang van residueel nitriet in vleeswaren in Vlaanderen en de vorming en aanwezigheid van nitrosocomponenten in vleesproducten. In de "interventiefase" zal geprobeerd worden om de nitriet/nitraatconcentraties te verwijderen of te verlagen tot een praktisch noodzakelijk minimum aan de hand van drie groepen van interventiestrategieën. Hierbij zal gebruik gemaakt worden van i) het Zn-protoporfyrinemechanisme (in nitrietvrije niet-verhitte vleeswaren), ii) van natuurlijke bestanddelen ter vervanging van nitriet (voor verhitte en niet-verhitte vleeswaren) en iii) van aangepaste starterculturen (voor niet-verhitte gefermenteerde vleeswaren). Er zal hierbij steeds aandacht zijn voor de voedselveiligheid, waarbij de relatie tussen nitriet en de aanwezigheid van pathogenen (in het bijzonder Clostridium botulinum) zal worden bepaald.

De onderzoeksresultaten zullen gematerialiseerd worden onder de vorm van verslagen, publicaties en presentaties (inclusief een finale workshop), maar tevens zullen ook pilootschaalproeven worden uitgevoerd om te komen tot vleeswaren zonder of met verlaagd nitriet/nitraat. Het project zal ook de aanzet geven tot de ontwikkeling van innovatieve procesmethoden, starterculturen en ingrediëntenmengsels.

Werkpakketten

WP 1 Verband tussen nitriet/nitraatgehalten en productstabiliteit

WP 2 Voorkomen van nitrosocomponenten in vleesproducten

WP 3 Zn-protoporfyrinevorming

WP 4 Daling in nitrietgehalten via natuurlijke bestanddelen

WP 5 Daling in nitrietgehalten door een gepaste startercultuur

WP 6 Relatie met voedselveiligheid

Verwachte resultaten en toegevoegde waarde voor bedrijven

De vleesindustrie is een belangrijke economische sector in België. In 2008 vertegenwoordigde ze 15% (6 180 miljoen euro) van zowel de omzet als de tewerkstelling van de totale voedingsnijverheid (www.fevia.be; www.fenavian.be). Meer dan drie kwart hiervan werd in Vlaanderen gerealiseerd. Van 1996 tot 2008 is de omzet van de vleesindustrie minder snel gestegen dan die van de volledige voedingsindustrie, zodat het relatieve aandeel van de omzet in die periode kromp van 19 tot 15%, waarschijnlijk deels als gevolg van de imagoproblemen waarmee de vleessector te kampen heeft gehad. Hoewel vlees een nutritioneel hoogwaardig product is werd de vleessector verbonden aan een aantal voedselschandalen en gezondheidsdebatten. Vooral rood vlees en vleeswaren kwamen onder vuur te liggen. Traditioneel zijn vleeswaren bij de Vlaamse en Belgische consument nochtans erg populair, in het bijzonder wat betreft rauwe en verhitte hammen, al dan niet gefermenteerde worsten, enz. Volgens een studie van InSite Consulting in opdracht van VLAM zou 43% van de Belgen tussen 15 en 65 jaar aangeven op een gemiddelde dag minstens één keer een vleeswaar te consumeren. Veel van die vleeswaren worden bereid door toevoeging van nitriet en/of nitraat, wat zoals hoger vermeld ongerustheid teweegbrengt omwille van een mogelijk verband met kankerontwikkeling. De reductie van de huidige nitriet/nitraatgehalten van vleesproducten biedt dan ook ruime valorisatiemogelijkheden,
gezien zowel de voedingsindustrie, de consumenten als de overheid hierbij gebaat zijn. Ook het clean label aspect biedt veel valorisatiemogelijkheden gezien de grote vraag van de consument naar kwaliteitsvolle producten zonder chemische bewaarmiddelen. Dit sluit aan bij het toenemende belang die de consument besteedt aan de aanwezigheid kwaliteitslabels op vlees en vleeswaren (Certus, Meesterlycke, ...) Het spreekt voor zich dat ook ingrediëntenleveranciers hier economisch voordeel kunnen uithalen door de commercialisatie van alternatieven voor nitriet en nitraat, en door de verhoogde theoretische onderbouwing hiervan verder uit te spelen naar de klant. De hoofddoelstelling van dit project is dan ook te komen tot vleesproducten die, ondanks de verlaagde nitriet- en nitraatgehalten, toch een goede kwaliteit, stabiliteit en voedselveiligheid vertonen zodat het grote economische potentieel van deze producten verder kan benut worden. Het belang van het onderzoek sluit tevens aan bij de recente conclusie van de European Food Safety Authority om de nitrietwaarden in vlees niet te onderwerpen aan een nieuwe aanbevolen dagelijkse inname (ADI)-waarde maar toch de aangewende concentraties zo laag mogelijk te houden, waarbij echter de preservatie en microbiologische effecten nog worden gegarandeerd. Het in kaart brengen van de relatie tussen nitrietgehalten en de kleurstabiliteit en voedselveiligheid van het eindproduct zal zorgen voor een betere kwantificatie, controle en sturing van de beoogde effecten. Deze sturing zal rekening houden met mogelijke schadelijke bijeffecten te wijten aan oxidatieve schade, kleurimperfecties en voedselveiligheidsproblemen. Op deze wijze zullen aanpassingen aan de receptuur (het gebruik van natuurlijke bestanddelen), de startercultuur (bijvoorbeeld door het gebruiken van NOS (nitric oxide synthase)-producerende lactobacillen of pediococcen) en/of de procestechnologie (afstemmen van de procesfactoren op een optimale fysicochemische ontwikkeling en bacteriële werking) kunnen zorgen voor het reduceren of vermijden van nitriet in vleesproducten. De kennisoverdracht zal in eerste plaats gebeuren naar de deelnemende bedrijven door het uitbouwen van nitriet/nitraatverlagende strategieën afgestemd op de specifieke producten van deze bedrijven. Tijdens de geplande vergaderingen zal de opgebouwde technologische en wetenschappelijke kennis via presentaties en interactieve discussies in voldoende detail worden gedeeld met de bedrijven. Meer algemeen zullen academisch-wetenschappelijke inzichten verspreid worden via de gangbare manieren van wetenschappelijke publicaties en presentaties.

Doelgroepbedrijven

Vleesproductensector en ingrediëntenleveranciers

Projectbudget

Projectbudget: 775 950 Euro
Personeelsbezetting: 96 mm
Duur: 3 jaar
Uitvoerders

Wat betreft de Onderzoeksgroep Industriële Microbiologie en Voedingsbiotechnologie (IMDO-VUB) is de expertise en infrastructuur aanwezig voor het uitvoeren van kinetische studies betreffende het functionele gedrag van bacteriën met relevantie voor vleeswaren. De infrastructuur bestaat uit een park van computergecontroleerde fermentoren (11 eenheden), alsook een uitgebreid aanbod aan chromatografische (HPLC, HPAEC, GC) en massapectrometrische (HPLC-MS, UPLC-MS, GC-MS, SIFT-MS) toestellen voor kwantitatieve metabolietanalysen en mathematische modellering. Verder zijn moleculaire technieken aanwezig, inclusief real-time PCR, rep-PCR en PCR-DGGE voor karakterisering van microbiële ecosystemen en het opvolgen van de populatiedynamica en expressiepatronen hiervan. De groep stelt momenteel 20 mensen te werk. De expertise van de onderzoeksgroep op het gebied van functionele starterculturen voor levensmiddelenfermentaties, inclusief vleeswaren, werd vertaald in diverse wetenschappelijke publicaties en nationale en internationale projecten (cfr. http://imdo.vub.ac.be; voor vleeswaren o.a.: IWT-STWW-project, EU-FAIR-projecten, IWT-O&O-projecten, Flanders’ FOOD-projecten, VUB-HOA-project, ...) De onderzoeksgroep onderhoudt samenwerking met verscheidene (inter)nationale onderzoeksgroepen, inclusief op het gebied van vleeswaren, zoals het Laboratorium voor Microbiologie (Universiteit Gent) voor bacteriële typering en de Onderzoeksgroep voor Technologie en Kwaliteit van Dierlijke Producten van het KaHo Sint-Lieven, het Institut de Recerca i Tecnología Agroalimentáries (IRTA, Centre de Tecnología de la Carn, Monells, Spanje) en het Stazione Sperimentale per l’Industria delle Conserve Alimentari (Parma, Italy) voor het uitvoeren van proeven op pilootschaal. Voor een volledige lijst van alle publicaties en onderzoeksprojecten binnen IMDO, zie http://imdo.vub.ac.be.

Het Laboratorium voor Diervoeding en Kwaliteit van Dierlijke Producten (LANUPRO-UGent) heeft ruime ervaring met de studie van de samenstelling en de fysicochemische eigenschappen van vlees(producten), in het bijzonder wat betreft vetzuursamenstelling en oxidatieve stabiliteit (kleur-, vet- en eiwitoxidatie) en de relatie met sensorische en technologische eigenschappen. Zowel de eigenschappen van vers vlees als de invloed van additieven in de diervoeding en tijdens de verwerking worden hierbij beschouwd. Het laboratorium beschikt hiervoor over klassieke en meer geavanceerde laboratoriumapparatuur, inclusief gaschromatografie, HPLC, spectrofotometrie, een spectrocolorimeter, een textuurmeter, etc. Voor de bereiding van vleesproducten wordt beroep gedaan op de Onderzoeksgroep voor Technologie en Kwaliteit van Dierlijke Producten, KaHo Sint-Lieven. Naast deelname aan meerdere nationale en internationale projecten m.b.t. vers vlees, is het laboratorium de laatste jaren betrokken geweest in een Flanders’ FOOD-project en een IWT-KMO-project m.b.t. vleesproducten. .

De onderzoeksactiviteiten van de Onderzoeksgroep voor Technologie en Kwaliteit van Dierlijke Producten (KaHo Sint-Lieven) concentreren zich rond de processing van vleeswaren. Ze beschikt daarvoor over een goed uitgebouwd technicum plus laboratorium waarin de diverse groepen van vleeswaren onder strikt gecontroleerde omstandigheden kunnen bereid worden. De onderzoeksgroep voert tal van bilaterale projecten uit met het oog op technologische vernieuwing en productontwikkeling in de vleessector en levensmiddelenindustrie (HOBU-Fonds, KMO-Innovatiestudies, Flanders’ FOOD-projecten, bilaterale contracten, ...) Bovendien lag de onderzoeksgroep aan de basis van het Vlaams Adviescentrum voor de Vleesindustrie (VLAV) ter begeleiding bij innovatieprocessen en probleemoplossingen in de vleesindustrie in Vlaanderen. Ook IMDO-VUB en LANUPRO-UGent maken deel uit van VLAV.

Het Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie en –conservering (LFMFP) van de UGent heeft als missie (kwantitatieve) inzichten te verwerven in het microbiële gedrag in de ganse voedselketen en relateert dit gedrag met de gevolgen voor de volksgezondheid en de industriële verwerking van levensmiddelen. Deze kwantitatieve inzichten worden o.a. verkregen door gebruik te maken van de predictieve microbiologie, zodat dit domein dan ook als één van de speerpunten van de groep beschouwd wordt. In het laboratorium zijn ongeveer 45 mensen tewerkgesteld. Een gedeelte hiervan (±50%) werkt in nauwe samenwerking met de industrie, o.a. via het BELTEST geaccrediteerd laboratorium, het TD-VIS project Pack4Food, de Flemish Cluster Predictive Microbiology in Foods of CPMF2 of via bilaterale (one-to-one) onderzoeksprojecten. Momenteel heeft LFMFP jaarlijks contracten met meer dan 200 Vlaamse voedingsbedrijven en hun leveranciers. Veel van deze contracten gebeuren op bilaterale basis maar vaak worden specifieke materies in de levensmiddelenmicrobiologie collectief aangepakt. Momenteel lopen er 6 collectieve onderzoeksprojecten (2 Flanders' FOOD, 2 collectief onderzoek IWT, 1 TETRA IWT project en 1 FOD Volksgezondheid) met een ruime deelname van bedrijven aan de gebruikerscommissies. Belangrijkste onderzoeksdomeinen van LFMFP zijn nieuwe pathogenen, microbiële analysetechnieken, microbiële risicoanalyse, kwaliteitszorgsystemen, nieuwe conserveringstechnieken (o.a. verpakking), predictieve microbiologie en microbiële bederfmechanismen. Het LFMFP heeft een jarenlange ervaring in het gedrag van micro-organismen o.a. op vlees en vleeswaren. Reeds gedurende meer dan 15 jaar wordt bijzondere aandacht besteed aan de pathogeen L. monocytogenes, o.a. in relatie met vleeswaren. Recent wordt aan het LFMFP steeds meer onderzoek verricht omtrent het gedrag van C. botulinum in de ganse productieketen, met bijzondere aandacht voor de detectie van C. botulinum-toxines. In 2009 werd geïnvesteerd in een laboratorium, specifiek ingericht voor experimenten met C. botulinum en diens toxines. Het LFMFP heeft het steeds als doel gesteld om de verkregen onderzoeksresultaten te vertalen naar het werkveld, i.e. de industrie en de overheid. Dit is gekoppeld aan de inbedding van LFMFP in een ingenieursfaculteit (Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen) waar de uiteindelijke toepassing van onderzoeksresultaten als één van de doelstellingen wordt vooropgesteld.

VUB, UGent
Jessica Devos
Luc Verhoeven (Just Innovation), Luc Larmuseau (iLLumoo)
http://www.flandersfood.com/projecten/
Share this on