Hoe ga je om met listeria-studies en analyses via FSSP 4.0?

In Listeria-studies en bij productontwikkeling wordt vaak gebruik gemaakt van het Food Spoilage and Safety Predictor (FSSP) 4.0 model. Welke analyses zijn nodig om het model volledig te kunnen invullen? En welke randvoorwaarden gelden daarbij?

De meest gebruikte modellen in FSSP 4.0 zijn de groeimodellen voor Listeria monocytogenes en voor Listeria monocytogenes in combinatie met melkzuurbacteriën. Beide modellen zijn gevalideerd voor vlees- en visproducten. Omdat deze modellen een beperkt pH-gebied toestaan, wordt ook veel gebruik gemaakt van het generieke groeimodel voor Listeria monocytogenes, met als kanttekening dat het voor geen enkele productgroep is gevalideerd, waardoor het alleen inzetbaar is bij productontwikkeling.

De groeimodellen voorspellen de maximale groeisnelheid (µ max) en de parameter Psi (ψ), wat een maat is voor afstand tot het punt waar geen groei (meer) optreedt. Wanneer Psi > 1.0 treedt geen groei op. Naarmate de Psi hoger wordt, stijgt de veiligheidsmarge. Dit is relevant bij productontwikkeling.

De NVWA vraagt informatie over de spreiding in gemeten fysisch-chemische parameters.

De NVWA staat toe dat voorspellende modellen als FSSP worden gebruikt om te onderbouwen dat in een product geen groei van Listeria monocytogenes (LMO) kan plaatsvinden (groeipotentieel < 0.5 log/kve gram). Daarvoor moet de gebruiker wel beargumenteren waarom het model van toepassing is op het bewuste product. De NVWA vraagt verder informatie over de spreiding in gemeten fysisch-chemische parameters. Daarom dienen minimaal drie verschillende batches te worden geanalyseerd. Per parameter moet daaruit vervolgens een worst-case worden berekend uit het gemiddelde plus of minus twee keer de standaarddeviatie, afhankelijk van wat de worst-case is.

Vocht

Een cel van LMO kan zich delen in de waterfase van een product. Van belang zijn dus de fysisch-chemische omstandigheden in deze waterfase. Dit is de omgeving die de bacterie ‘waarneemt’, terwijl fysisch-chemische parameters worden gemeten in het (gehomogeniseerde) gehele product. Om de concentratie in de waterfase te kunnen berekenen is meting van het vochtgehalte nodig.

FSSP bevat enkele calculators die deze klus overnemen – de gebruiker hoeft slechts het percentage droge stofgehalte (100% – percentage vocht) en de gemeten hoeveelheid remmende stof in te vullen. Het enige lastige hieraan is dat bij de organische zuren de gemeten hoeveelheid in procenten moet worden ingevuld (van mg/kg delen door 10.000).

Zout (NaCl) in de waterfase

Zout verlaagt de wateractiviteit (Aw). De hoeveelheid (toegevoegd) zout (natriumchloride) kan op twee manieren bepaald worden, via natrium of via chloride. Omdat in veel levensmiddelen ook andere natriumzouten worden toegepast, is het FSSP-model gevalideerd op de hoeveelheid zout gemeten via chloride. Dit wordt meestal potentiometrisch bepaald.

Rookcomponenten – fenol

Fenol is één van de bacterie-remmende stoffen in rook. Het dient als indicator voor de toegepaste hoeveelheid rook. Het FSSP-model is gevalideerd voor koud-gerookte producten en expliciet niet voor warm-gerookte producten. Alleen in koud-gerookte producten heeft het dus zin om de hoeveelheid fenol te bepalen. De ontwikkelaar van FSSP heeft hiervoor een specifieke kleurreactie gebruikt die moet worden aangehouden.

Koolzuur (CO2)

verpakkingenVeel koelverse producten worden verpakt onder beschermende atmosfeer (MAP). Het verhoogde koolzuurgehalte remt de groei van Listeria monocytogenes. Dit mag worden meegenomen in de modellering, maar er moet wel rekening mee gehouden worden dat de houdbaar zeer beperkt is na openen. Dit moet worden onderbouwd in de Listeriastudie die men naar de NVWA stuurt.

Nitriet

Van de toegevoegde hoeveelheid nitriet (colorietzout) in vleeswaren blijft na productie maar zeer weinig over. Het is dus zaak om voor de modellering de resthoeveelheid nitriet te laten meten.

Organische zuren

Bij organische zuren in oplossing is de geprotoneerde vorm in chemisch evenwicht met de gedeprotoneerde vorm. De ligging van het evenwicht hangt af van de pH van de oplossing en de pKa van het zuur (Henderson-Hasselbalch-vergelijking). Bij laboratoriumanalyses wordt de totale hoeveelheid bepaald. Hiervoor zijn diverse technieken beschikbaar, o.a. enzymatisch, via HPLC met UV-detectie of HPLC met geleidbaarheidsdetectie. Hierin is geen sprake van standaardisatie aangezien er geen ISO-, EN- of NEN-norm beschikbaar is.

Het kost de bacterie veel energie om de zuurgraad te corrigeren.

In de geprotoneerde vorm zijn organische zuren neutrale moleculen die door de celmembraan van LMO kunnen diffunderen. Daar verstoren ze de zuurgraad van het cytoplasma. Het kost de bacterie vervolgens veel energie om dit te corrigeren, waardoor hij zich niet kan delen.

Melkzuurbacteriën

Het groeimodel voor Listeria monocytogenes en melkzuurbacteriën is bedoeld voor producten waaraan een startercultuur van melkzuurbacteriën is toegevoegd. Er mag niet vertrouwd worden op spontane fermentatie als gevolg een kleine begin-smetting. Dit is logisch, want ook in de praktijk zien we dat de uitgroei van melkzuurbacteriën zeer sterk verschilt.

De NVWA staat toe dat voorspellende modellen worden gebruikt om te onderbouwen dat in een product geen groei van LMO kan plaatsvinden. Niet voor ieder product zullen dezelfde analyses hoeven te worden uitgevoerd. Om een model als FSSP op een juiste manier in te zetten, is het van belang te weten welke parameters in een product van invloed zijn op de uitgroei van LMO.

Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met Nutrilab.