Snelle on-site methoden voor voedselveiligheid en authenticiteit

Snelle on-site methoden voor voedselveiligheid en authenticiteit

Organisatie-onderdeel

WR-cap AF

Projectcode

AF17038

MMIP

Landbouw, Water, Voedsel>D. Gewaardeerd, gezond en veilig voedsel>D4. Duurzame en veilige verwerking

Startdatum

01/01/18

Einddatum

31/12/21

Samenvatting

Door globalisatie van voedselproductie is het vaststellen van de herkomst, kwaliteit en veiligheid van voedselgrondstoffen een grote uitdaging. Het is voor bedrijven en overheden noodzaak en verplichting om de veiligheid en kwaliteit van hun grondstoffen en producten te garanderen, door de productieketen heen. Dit vraagt om slimme, betaalbare oplossingen voor het meten van voedselveiligheid en kwaliteit in de handelsketen en op productielocatie.

Doel van het project

Algemeen: AF17038 is een bundeling van 5 projecten en vier private consortia (1 consortium voor WP2 en 4) met elk een eigen doelstelling (zie verder). De generieke doelstelling van het project als geheel is het toegankelijk en toepasbaar maken van snelle meetmethoden op maat voor verschillende productketens en bedrijfsgroepen. Dit programma dient als platform waarbinnen voedselproducerende bedrijven, technologiebedrijven, kennisinstellingen en andere stakeholders samenkomen, en kennis en technologie uitwisselen en op maat maken voor de meetvragen van de diverse productgroepen en ketens. Daarnaast zijn er specifieke doelstellingen per WP:

WP1A, Antibody gebaseerde multiplex strip test voor allergenen. Doel. Volgens de verordening van het Europese parlement (EC/1169/2011, ingang 12-2014) dienen aanbieders van onverpakte levensmiddelen, dus ook horeca, allergeneninformatie over hun producten te verstrekken. Doel van dit WP is om snelle, eenvoudige striptesten te ontwikkelen waarmee on-site combinaties van relevante allergenen gedetecteerd kunnen worden.

WP1B. DNA gebaseerde on-site detectie van allergenen. Doel. Detectie van allergenen wordt meestal uitgevoerd met behulp van immunologische methoden. DNA-gebaseerde methoden zijn aanvullend op immunochemische testen en bieden een hogere specificiteit en gevoeligheid, vooral in bewerkte voedingsmiddelen. In dit project zullen we het gebruik van Nanopore sequencing-technologie onderzoeken voor snelle identificatie van allergene ingrediënten in complexe, multi-ingrediënt voedingsproducten en de mogelijkheid onderzoeken voor het toepassen van DNA gebaseerde analyse van voedsel op de productielocatie of in de handelsketen.

WP2. Spectroscopie gebaseerde authenticiteitsbepaling van kruiden. Doel. Specerijen staan als productgroep hoog op de lijst met fraudegevallen (Weesepoel & van Ruth, 2015). Doel van WP2 is een analysesystematiek te ontwikkelen voor het on-site analyseren van de echtheid van specerijen. Een snelle fraude-screening methode, die bijvoorbeeld bij binnenkomst van grondstoffen of door de keten heen toegepast kan worden, zou de kwetsbaarheid voor fraude binnen deze sector kunnen verminderen. Aan het einde van het project in 2021, wordt WP2 geacht een nieuwe on-site spectroscopische methodiek te leveren.

WP3. Antibody gebaseerde multiplex on-site detectie van antiparasitica in melk. Doel. Binnen WP3 wordt een multiplex assay ontwikkeld voor de detectie van antiparasitica in melk. De huidige analyses door QLIP zijn kostbaar en arbeidsintensief. De te ontwikkelen methode is snel en kan meerdere antiparasitica bepalen in een enkele meting.

WP4. Optimalisatie monitoring en datafusie, gekoppeld aan WP2. Doel. Op basis van gemeten data een opzet maken voor een effectief bemonsteringsplan. In een Bayesiaans Netwerk (BN) zullen verschillende databronnen gekoppeld worden en kan inzicht verkregen worden in welke landen en voor welke kruiden en specerijen in het verleden bepaalde normoverschrijdingen gevonden zijn.

Relatie met missie (Motivatie)

Uit de KIA 2020-23: ‘Doel van MMIP D4 is om in 2030 een substantieel duurzamer en veiliger voedselketen te hebben. (..) Daarbij gaat het onder andere om snellere detectie en beheersing van chemische en microbiële gevaren in de voedselketen en een transparante samenstelling van producten in verband met allergenen.’ Dat is precies waar dit project over gaat. Wat de verschillende WPs gemeenschappelijk hebben is de ontwikkeling van snelle methoden, zodat die zo vroeg mogelijk in de keten kunnen worden ingezet. De WP’s verschillen in het doelmolecuul: allergenen voor WP1A en1B, fraude in specerijen voor WP2 en 4, chemische antiparasitica voor WP3.

Geplande acties

WP1A. Methode ontwikkelen van multiplex extractie van meerdere allergenen tegelijk. Ontwikkelen van een goedkope paper-based striptest. Continuering van het in kaart brengen van kruisbesmetting op catering locaties. Het belang en behoefte aan multiplex striptesten is ook uit een stakholdersmeeting van een aanpalend project gebleken. Eén van de doelen AF17038 was het ontwikkelen van een website, de basis hiervoor is gelegd. Het komen tot consensus over de gedetailleerde invulling is nog volop in onderhandeling.

WP1B. In 2020 waren de doelstellingen 1) het ontwikkelen van een CRISPR-Cas9-gemedieerde verrijkingsstrategie voor het verrijken van DNA-doel moleculen en selectieve sequencing van MT DNA ter vervanging van de standaard PCR, en 2) Real-time selectieve sequencing met behulp van ReadUntil en de UNCALLED bioinformatica workflow. Beide strategieën beloven de verwerking en verwerking van monsters aanzienlijk te vereenvoudigen en te versnellen.

WP2. Dit werkpakket (WP) levert twee modellen voor het opsporen van fraude bij specerijen (d.w.z. zwarte peper en kurkuma) op basis van spectroscopische metingen met een nieuw prototype van multisensoren-spectrometer. De aanpak omvat het verzamelen van honderden zuivere en versneden specerijsamples, het identificeren van unieke indicatoren voor zowel referentiekruiden als verschillende typen versneden samples, waarmee, rekening houdend met de natuurlijk variatie toch onderscheid kan worden gemaakt tussen zuivere en versneden specerijen. Voor elk specerij wordt een combinatie van sensoren gebruikt, VIS en NIR voor zwarte peper en VIS, NIR en Fluorescentie voor kurkuma. We hebben lineaire en niet-lineaire modellen in de herhaalde random cross validation-modus gemonteerd en vergeleken met de zwarte pepermonsters. Zowel een-klasse-classificatie modellen en twee-klasse-classificatie modellen werden onderzocht.

WP3. Binnen WP3 wordt een multiplex assay ontwikkeld voor de detectie van antiparasitica in melk. Het project (of in ieder geval de funding) was in 2019 al afgerond. Omdat we van het hele spectrum aan antiparasitica een twee belangrijke niet konden meten hebben we vanuit ander projecten een pogind gedaan om nieuwe antilicamen te maken.

WP4. In 2020 werd de in 2019 ontwikkelde pilotversie van het BN-model voor het voorspellen van voedselfraude in specerijen uitgebreid. In het model zijn verschillende nieuwe gegevensbronnen (d.w.z. 12 nieuwe indicatoren) geïntegreerd. De nieuwe variabelen werden gedefinieerd volgens een wetenschappelijk onderbouwde zelfevaluatie-tool voor kwetsbaarheid van voedselfraude, gebaseerd op de theorie van routine-activiteiten (Cohen & Felson, 2016), waarbij de drie belangrijkste drijfveren werden beschouwd: kansen (geschikt doelwit), motivaties (gemotiveerde dader), en beheersmaatregelen. Bovendien zijn specerijen met kleurversterking een belangrijk punt van zorg in de industrie. Daarom zijn deze meldingen in de bijgewerkte versie van het model uit het RASFF gehaald en in het model opgenomen.

Jaarrapportage 2020 (svp ook laatste jaar invullen)
3. Status project
3.1 Status project (keuze maken) project loopt op schema/project loopt achter/project loopt voor/project is niet gestart/project is voortijdig afgesloten/project is afgerond. Zie hieronder een uitwerking per WP/project
3.2 Toelichting incl. voorziene wijzigingen t.o.v. het oorspronkelijke werkplan WP1A: Iets achter op schema (NAPRO), omdat een aantal experimenten in Horeca-omgeving moesten worden uitgevoerd. Dankzij Covid-19 was dat onmogelijk in 2019, een van de partners is mogelijk failliet (geen contact meer). We hopen dat in de tweede helft van 2020 weer experimenten op locatie mogelijk zijn. Zoniet, dan maken we een plan voor een on-line training.
WP1B: De huidige private partner in WP1B heeft te weinig kunnen leveren in 2020 (door Covid-19), en wil zich uit het project terugtrekken. De onderhandelingen over de vertrekvoorwaarden lopen nog, en moeten nog aan het project committee worden voorgelegd. De private partij zal nog afrondende analyses doen in 2021, maar zal naar verwachting per 1 april 2021 het project verlaten. Met een aangepast werkplan kunnen we een aantal deliverables ook zonder inbreng van BaseClear afronden. Een aangepast werkplan is als mutatie ingediend.
WP2: Op schema, dankzij extra maatregelen. WFSR heeft door technische problemen met de (experimentele) meetapparatuur 2019 en 2020 heel veel extra tijd en eigen middelen in het project moeten investeren om deze te overwinnen. We hebben onderzoek aan één van de drie specerijen moeten stoppen. Voor de andere twee specerijen hebben we erg mooie resultaten.
WP3: Dit project liep alleen in 2018, maar omdat we een van de antilichamen niet verkrijgbaar bleek hebben we vanuit vrijvallende KB middelen nieuwe antilichamen laten maken. Het project liep daardoor nog uit in 2019 en 2020.
WP4: Op schema