ListComplex - Software for risk assessment of Listeria in complex ready-to-eat products

Prosjektet «ListComplex» har laget en holdbarhetskalkulator for bruk hos matbedrifter som produserer spiseklare matvarer, altså produkter som ikke varmebehandles av forbrukere før spising. Denne holdbarhetskalkulatoren hjelper med å risikovurdere og dokumentere holdbarhet i spiseklare matvarer ved hjelp av prediktiv modellering. Bakterien Listeria monocytogenes er en utfordring i matvarer som ikke varmebehandles av forbruker, fordi bakterien kan vokse ved kjøleskaptemperaturer og nå sykdomsfremkallende nivåer ved lagring. Friske folk tåler å spise noe listeria og lovverket sier at listeria ikke skal overstige 100 cfu per gram i løpet av holdbarhetstida. Software for holdbarhetskalkulatoren er webbasert og kan brukes på mobil, nettbrett og PC med norsk og engelsk språk. Programvaren eies og driftes av Animalia (www.animalia.no) som administreres brukerlisenser, og er etter prosjektslutt tilgjengelig for matbedrifter i Norge og internasjonalt. Veterinærinstituttet har utført totalt 243 vekstforsøk med listeria i 27 enkeltstående ingredienser eller sammensatte matvarer, med ulike pakkemetoder og ulike lagringstemperaturer i ListWare- og ListComplex-prosjektet. Det har vært i alt 2714 listeria-avlesinger. Resultatene er statistisk behandlet med bruk av algoritmer og prediktive modeller. Modeller er testet i verifiseringsforsøk. Disse modellene er programmert inn i ListWare software. Brukergrensesnittet er meget brukervennlig for matbedriftene. Bruker velger produkt fra en meny, og det foreslås produktegenskaper som ingredienser, pH, vannaktivitet, karbohydratinnhold og veksthemmere som laktat og acetat. Disse forslagene er basert på 1677 laboratorieanalyser, slik at brukerne ikke trenger å analysere dette selv. Men verdiene kan overskrives. Brukeren legger inn pakkemetode og antatt lagringstemperatur, og det beregnes en vekstkurve for listeria. Antall dager det tar før listeriaveksten når 100 cfu per gram definerer listeria-holdbarheten. Brukeren kan skrive ut dokumentasjon av dette til bruk ved tilsyn og produktutvikling. Programmet kan også brukes til simulering, for å finne måter for å øke holdbarheten. Det kan være tilsetning av acetat eller laktat i ulike mengder, endre til annen pakkemetode som hemmer listeriaveksten og endring av pH og karbohydratinnhold. Økt holdbarhet blir beregnet med noen tastetrykk, i stedet for å utføre belastningsforsøk i laboratorium. Bak disse prediktive modellene, er det betydelig forskningsarbeid. Det er innhentet kompetanse fra norske og europeiske forskningsmiljøer innen listeria og prediktiv modellering. Flere typer modeller er testet ut, som lineær regresjonsmodell og gammamodellering. Regresjonsmodellen er vitenskapelig akseptert i anerkjent vitenskapelig tidsskrift (Skjerdal et al., 2022) og gammamodell-artikkelen er under utarbeidelse, i samarbeid med utenlandske forskere (Gangsei et al., under arbeid). Prosjektet har også blitt presentert på to internasjonale konferanser (Food Micro 2021 og 2022) i tillegg til norske artikler i fagtidsskrifter og nettsider. Holdbarhetskalkulatoren bygger på ListWare-prosjektet for kjøttprodukter og EU-prosjektet Startec, samt bidrag fra europeiske forskningsmiljøer i Italia, Spania, Sveits og Frankrike. I ListComplex er det undersøkt sammensatte produkter, majonesbaserte og grønne salater. De siste årenes listeria-utbrudd har vært forårsaket av sammensatte produkter. Risikovurdering av sammensatte matprodukter er utfordrende, og det er vanskelig å modellere på grunn av at hver ingrediens representerer et eget miljø og fordi kontaktflatene kan endre forutsetningene. Sammensatte produkter kan gi økt listeria-risiko da mikromiljøet mellom to ingredienser kan gi gode vekstforhold, selv om hver enkelt ingrediens har lavt vekstpotensiale. Det er publisert lite forskning på listeriavekst i sammensatte produkter, og våre funn viser interessante resultater. Det er vist at pH synker underveis i lagringsperioden dersom det er karbohydrater tilgjengelig i blandingen, som hemmer listeriaveksten. Kjøttprodukter har i utgangspunktet stabile pH-nivåer, men ligger kjøttet sammen med grønnsaker i en salat, vil bakgrunnsfloraen vokse i grønnsakene og produsere syrer som reduserer pH og hemmer listeriaveksten. Dette er lite undersøkt tidligere, og matindustrien kan bruke dette til forlengelse av enkelte spiseklare salater. Det er også vist at rømme tilsatt i majonesbaserte salater øker holdbarheten på grunn av melkesyrebakterier. Det er med 6 industrielle partnere i prosjektet, og er det gjennom godt samarbeid og åpenhet bygget opp kompetanse innen mikrobiologi, prediktiv modellering, statistisk analyse og webdesign. ListComplex-prosjektet har utviklet et verktøy som ikke ville ha blitt utviklet uten forskningsstøtten. Web-programmet ListWare vil bidra til billigere og enklere risikovurderinger for holdbarhet av spiseklare produkter. Det gir tryggere mat, reduserte kostnader for matbedriftene, mindre matsvinn og mer bærekraftig varestrøm.

Løsningsorientert samarbeid i prosjektarbeidet har vært nyttig. Prosjektarbeidet med 6 matbedrifter og to FoU-partnere har fungert godt, og det har vært mulig med forholdsvis stor åpenhet mellom bedriftene om listeria-risikohåndtering. De har bidratt med matprodukter i forsøk, informasjon om produktene og gode diskusjoner. Det har også vært internasjonalt samarbeid om modellering og forsøksdesign. Flere av analysene utføres normalt ikke av bedriftene, og derfor har det vært en stor fordel med et fellesprosjekt der mange bedrifter går sammen og får kartlagt en rekke produkter i fellesskap. Brukervennligheten for software har blitt vektlagt ved at matbedriftene har deltatt aktivt i utarbeidelse av layout og testing av software. Målgruppen for software er alle bedrifter som produserer spiseklare matvarer. Disse matbedriftene har ansvaret for risikovurdering av listeriavekst i sine produkter og for å sette holdbarhet som gir trygg mat. Ved hjelp av dette nye software, ListWare, vil matbedriftene kunne redusere kostnader til egne vekststudier av listeria, få sikrere input i sine risikovurderinger, og de kan med noen tastetrykk i software vurdere bruk av aktuelle tilsetninger som kan hemme listeriavekst og forlenge holdbarhetene. Ved å finne mer korrekt (lengre) holdbarhet, vil man redusere matsvinn hos forbruker og butikk. Det vil også bidra til å redusere antall tilbaketrekninger av produkter. Softwaregrensesnittet vil være et nyttig verktøy for produktutvikling, beslutningsstøtte, vurderinger av konsekvenser av utilsiktet variasjon og benchmarking av produkter, samt redusere sykdomstilfeller på grunn av listeria. Dermed har prosjektet ListComplex bidratt til en bærekraftig økonomisk og helsemessig fordel for samfunnet.

«ListComplex» skal videreutvikle en holdbarhetskalkulator og database for å bistå matbedrifter og Mattilsynet med å risikovurdere og dokumentere holdbarhet i spiseklare matvarer ved hjelp av prediktiv modellering. Listeria monocytogenes er en utfordring i matvarer som ikke skal varmebehandles før spising fordi bakterien kan vokse ved kjøleskaptemperaturer og nå sykdomsfremkallende nivåer ved lagring. Software er webbasert og skal være tilgjengelig for matbedrifter i Norge og internasjonalt, og beregne holdbarheter for sammensatte produkter ut fra modeller laget på bakgrunn av vekstforsøk. Dette bygger videre på verktøyet utviklet i ListWare-prosjektet for kjøttprodukter og Startec-prosjektet for pastasalater. Modeller som er tilgjengelige fra internasjonale forskningsmiljøer vil også implementers. De siste årenes utbrudd har vært forårsaket av sammensatte produkter. Risikovurdering av sammensatte og komplekse matprodukter (farseprodukter, salater, majonesbaserte salater etc) er utfordrende og det er vanskelig å modellere potensiell Listeria-vekst og holdbarhet på grunn av at hver ingrediens representerer et eget miljø og fordi kontaktflatene kan endre forutsetningene i enkeltbestandelene. Effekten av bakgrunnsflora i maten som gir konkurrerende og hemmende miljø for Listeria, er viktig å undersøke i dette prosjektet. Det er matbedriftene selv som har ansvaret for å bestemme holdbarhet for sine produkter. Det er viktig for matindustrien å redusere tilfeller av sykdommer og dødsfall som følge av Listeria-utbrudd og samtidig redusere kostnader, både gjennom mindre kast på grunn av utgått dato, men også færre tilbakekallinger og tilbaketrekninger. ListComplex skal bidra til å kostnadseffektiv kontroll og reduksjon av sykdom, og samtidig redusere kostnader og matsvinn med bedre risikohåndtering av hendelser i markedet.