FutureFoodControl- Foodsafety, reduced food waste and sustainabel packaging

FutureFoodControl: Trygg mat, redusert matsvinn og bærekraftige emballeringssystemer: AP1. Resultatene demonstrerte viktigheten av å overvåke produksjonsmiljøer for å kunne bedre holdbarhet og tryggheten til mat. Vi fant at listeria er utbredt i utemiljøet, men at visse varianter etablerer seg i produksjonsmiljøet og smitter mat. En bred metodeplattform er nyttig for å overvåke hygiene, fra biokjemiske metoder til sporing med helgenomsekvensering. Gode soneskiller er vesentlig for å redusere muggproblemer på lomper da mugg synes å komme fra råvarene. Tre bakteriefamilier synes å kolonisere Europeiske kjøkken, hvorav to også er vanlig i mat og matindustri. Patogene bakterier er sjelden å finne, men kan overleve i fuktige nisjer som svamper. Svamper bør derfor ikke brukes i matproduksjon eller kjøkken. Det ble skrevet en veileder om bruk av helgenomsekvensering for matindustrien. Antibiotikaresistens og overførbar resistens er sjelden blant vanlige matbakterier som listeria og Pseudomonas i Norge. AP2. Bruk av teknologier på mat/risikoprodukter kan bidra til økt mattrygghet, holdbarhet og redusert matsvinn. Teknologier har blitt anvendt på bl.a. kylling og rakfisk. Vi fant at bruk av fermentater (salter av organiske syrer) på rå kylling kan hemme bakterievekst og gi økt kvalitet. Bruk av bakteriofager, bakteriosiner, hemmekulturer og fermentater viste god effekt mot patogene listeria-bakterier i rakfisk samtidig som sensorisk kvalitet ble opprettholdt. Innsikt i faktorer som påvirker forringelse av mat er viktig for å redusere matsvinn. Vi har vist at bakterier produserer ulik grad og type av ufrisk lukt ved like bakterienivåer og ved samme stadium i vekstkurven. CO2 hemmer både bakterievekst og utviklingen av lukt på rå kylling. Vi har påvist at det er forskjeller i mikrobiologisk og sensorisk kvalitet på vegetarburgere. AP3. Det er vist at gjenvinnbart materiale (PE/EVOH) sikrer holdbarheten like godt som ikke-gjenvinnbart materiale for varmebehandlede grønnsaker. Biodegraderbare materialer (PLA, og PBS/PHBV) har gode barriere- og mekaniske egenskaper ved lagring av kylling og matsimulanter, og kan lamineres til cellulose-baserte materialer ved bruk på fuktig mat. Poteter blir grønne i lys og gir matsvinn i butikkene. Poteter lagret i emballasje med ulik lysbarriere viste at disse ikke ga tilstrekkelig lysbeskyttelse. Oksidasjon og misfarging er en kvalitetsutfordring for sous-vide poteter pakket med gjenvinnbare materialer. Studier med kyllingfilet viste at type pakkegass og gjenvinnbare materialer (PE, PP/EVOH) med ulik gassgjennomgang påvirket kvalitet. Fuktabsorbenter med økt kapasitet ga økt væsketap på kyllingfilet. Aktive emballasjefilmer med antioksidant-/ antimikrobielle egenskaper ga økt funksjonalitet for biobaserte filmer. Emballasje laget av biprodukter fra «potetgull» bevarte kvaliteten på halvfast ost men med avvik på vekttap og fargeendring. AP4. En stor utfordring med mikrobiotaanalyser i mat og prosesseringsmiljø er deteksjonsgrensen. Vi har optimalisert prøveopparbeidelsen for matprøver slik at vi nå kan analysere prøver med lave bakterietall. Vi har også optimalisert protokoll for rensing av DNA fra mugg og helgenomsekvensert mugg (Penicillium). Vi har vist at delvis oppformering av listeria kombinert med oppformering av DNA og sekvensering kan brukes til tidlig påvisning av denne patogene bakterien, og at ulike sekvenseringsplattformer har ulike begrensinger og fordeler: Oxford Nanopore (sekvensering i sanntid) ga raskere resultater, mens Illumina ga mer detaljerte info. Vår MALDI-TOF MS database for identifisering av mikroorganismer har blitt oppdatert med nye bakterier, nå også med flere bakterier fra vegetarprodukter. Vekstfaktorer (FGF-2) har blitt produsert i E. coli og funksjonelt testet. Vi har etablert CRISPR/Cas9 verktøy for genetisk manipulering av Pichia (gjær) og har arbeidet for å produsere rekombinant bovint collagen. Verktøyene blitt brukt for å lage rekombinante matproteiner slik som ovalbumin fra egg og betalaktoglobulin fra kumelk. AP 5. Kjennskap til forbrukeradferd forenlig med trygt matkonsum er viktig for å kunne påvirke forbrukeres holdninger, kunnskap og forståelse for mattrygghet. Forbrukerforståelse er kompleks og favner både oppfattelse og adferd knyttet til emballering, matkasting, bruk og oppbevaring av restemat, og hvordan forbrukere oppfatter råd om mattrygghet. Vi har i samarbeid med andre prosjekter, jobbet med problemstillinger knyttet til aksept av gjenvinnbar emballasje, adferd knyttet til mattrygghet, matkasting og matavfall, og hvordan personer med ansvar for risikokommunikasjon oppfatter sin rolle. Risikokommunikasjon om antibiotikaresistens i mat vanskeliggjøres av manglende en-helse perspektiv, forbrukerkunnskap og uklar ansvarsfordeling. Det er utfordringer knyttet til kunnskap og forståelse hos forbrukere for produkter med anerkjent matrisiko.

FutureFoodControl har bidratt med ny kunnskap både for de involverte forskningsmiljøene og for aktører i matnæringen i arbeidet mot å kunne produsere mat som er trygg, har riktig holdbarhet og for utvikling og bruk av mer bærekraftige emballeringsløsninger. Programmet har vært tverrfaglig og gitt ny kunnskap og innsikt som har blitt bredt formidlet Dette vil bidra til produksjon, frambud og konsum av trygg og holdbar mat og dermed gi redusert risiko for matbårne sykdommer, mindre matsvinn og matkasting samt mer optimale og bærekraftige emballeringsløsninger. Programmet gir kompetanseheving i Nofima og er et viktig grunnlag for å opprettholde og utvikle ny kompetanse på områder hvor norsk matindustri har behov og hvor mangel på kunnskap eller praktisering av slik kan få fatale følger. Kunnskapen som utvikles gir et viktig grunnlag for å kunne søke og gjennomføre andre forskningsprosjekter i samarbeid med nasjonale og internasjonale partnere samt å kunne gi råd til industrien. Programmet har anvendt videreutviklet og optimalisert teknologier bl.a. for å bygge opp nye forskningsområder. Sistnevnte gjelder særlig aktivitetene på presisjonsfermentering der mikrobiologisk og molekylærbiologisk metodeplattform for produksjon av spesifikke proteiner har gitt et godt grunnlag for videreføring av aktiviteter i nye prosjekter. Listeria-bakterien er den største mikrobielle utfordringen for mange matprodusenter. Spesielt viktig har vært aktivitetene rettet mot å forstå smitteveier, egenskaper og tiltak mot listeria samt kunnskap om teknologier for å drepe og hindre vekst av listeria i mat. Kontinuerlig forskning har gjort at forskningsgruppen i prosjektet har stor kompetanse på området. Dette gjør oss i stand til å bistå industrien med problemløsning og rådgivning samt at vi er aktive innen publisering og har et bredt samarbeid med andre aktører (akademia, teknologileverandører, bransjeorganisasjoner, forvaltning). Kunnskapen blir nå også avendt mot andre mikrobiologiske utfordringer som mugg og kvalitetsreduserende bakterier. Tverrfaglig forskning på optimal emballasje med biobaserte/biologisk nedbrytbare materialer og aktiv- og intelligent emballasje uten at det går på bekostning av mattrygghet og kvalitet er blitt gjennomført. Dette vil bidra til redusert bruk av plast, økt gjenbruk og gjenvinning av emballasje. Forbrukerforskningen kombinerer metoder som gir en bredere forståelse av mattrygghet, matsvinn og emballasje helt fram til forbrukerleddet. Ved å kombinere naturvitenskap og samfunnsvitenskap innenfor de samme forskningstemaene har vi oppnådd ny innsikt som gjennom riktig formidling vil komme både industri og samfunn til gode. Totalt sett vil dette bidra til et bedre grunnlag for å produsere trygg mat med riktig holdbarhet ved bruk av optimale emballasjeløsninger noe som vil styrke norsk matproduksjon og gi samfunnsmessige fordeler som reduksjoner i bruk av plast som emballasje samt reduksjoner i matsvinnet og risiko for matbåren sykdom.

"FutureFoodControl; food safety, reduced food waste and sustainabel packaging" will focus on research that meet challenges in the Norwegian Food sector and the UN sustainable goal. Will will focus on breaking the chain of microbial infection in food environments in Work Package (WP) 1. This will include source tracking of pathogens, spoilage bacteria and fungi in the production facilites, monitoring and effective corrective actions. In WP 2 we will focus on control of microbes in risk foods. This work will include characterization of specific spoilage bacteria and their spoilage potential in products (raw chicken), determine the effect of mild preservation technologies on risk organisms (spoilers, pathogens) in raw chicken and perishable, plant-based foods, and focus on prevalence and dissemination potential of antimicrobial resistance genes in L.m and prevalent bacterial spoilers from food and environmental origin in Norway. WP3 will evaluate packaging systems and storage conditions by use of recycled or renewable packaging materials without compromising safety, shelf life or negative impact on food waste. We will explore the potential of renewable/recycled materials for application in packaging of fresh products, and determine the effect of active and intelligent packaging solutions on the shelf life of selected food products when applied in combination with biobased/biodegradable materials. WP4 will strengthen the molecular methods for research on microbial composition, tracking and traits in food processing environments, in food and during food storage. The platform will serve WP1, WP2 and WP3 in the present program, as well as the parallel programs “SusHealth” and “Precision food production”. WP5 is focusing on consumer aspects related to food safety, food waste and packaging, in collaboration with the parallel “Food For Future” program. WP6 coordinates activities related to user involvement, dissemination of results and program management.