Das Testen auf Keime stellt sicher, dass kultiviertes Fleisch sicher zum Verzehr ist, indem Keime während der Herstellung gefunden und gestoppt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lebensmitteltests benötigt kultiviertes Fleisch aufgrund seines festgelegten Raums kontinuierliche Überprüfungen. Hier ist, was Sie wissen müssen:
- Warum es wichtig ist: Verhindert lebensmittelbedingte Krankheiten, baut Vertrauen bei Käufern auf und reduziert das Risiko von Verunreinigungen, mit einer üblichen Verunreinigungsrate von 11,2%, die in diesem Arbeitsbereich gefunden wurde.
- Hauptgefahren: Keime können von Zelllinien, Futter, Werkzeugen, Luft und menschlichem Kontakt stammen. Schlechte Reinigung oder offene Systeme erhöhen die Wahrscheinlichkeit von Verunreinigungen.
- Testmethoden: Herkömmliche Methoden wie Plattenzählungen funktionieren, benötigen jedoch Zeit. Neue Technologien wie ATP-Lichttests, mobile Werkzeuge und KI liefern schnelle, präzise Ergebnisse.
- Vorschriften: Hersteller müssen sich an strenge Vorschriften wie HACCP und ISO halten, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, insbesondere im Vereinigten Königreich und in der EU.
- Herausforderungen: Mehr zu produzieren und dabei alles sauber zu halten, kostet viel, mit Schmutzraten von bis zu 19,5 % bei großen Aufträgen.
Um kultiviertes Fleisch sicher zu halten, verwenden Unternehmen erstklassige Werkzeuge, versiegelte Systeme und schnelle Kontrollen, um Schmutz frühzeitig zu erkennen und zu stoppen. Investitionen in bessere Tests sorgen für sicherere Produkte und stärken das Vertrauen in diese neue Lebensmitteltechnologie.
Woher Keime Kommen
Es ist entscheidend zu wissen, wie und wo Keime in die Produktionsschritte eindringen können, um Verunreinigungen zu verhindern. Die Hauptursachen sind nicht richtig gereinigte Geräte und das Offenlassen beim Entnehmen von Zellen. Schmutzquellen sind vielfältig, von Zelllinien über Werkzeuge bis hin zum Ort oder den Menschen in der Nähe.
Zelllinien und wie Zellen sich ernähren
Zelllinien können Keime mitbringen, sind aber oft nicht die Hauptquelle für Schmutz. Das Risiko beginnt, wenn Zellen erstmals von Tieren entnommen werden.
Große Gesundheitsrisiken wie zoonotische Krankheiten und Lebensmittelkeime könnten vom ersten Tier oder dessen Abfall auf die hergestellten Zellen übertragen werden. Dennoch hat hergestelltes Fleisch mehr Kontrolle als die übliche Tierhaltung, sodass dieses Risiko erheblich reduziert wird.
Was die Zellen nährt, voll von Salzen, Zucker und mehr, ist ein großes Anliegen für Verunreinigungen. Es bietet einen idealen Nährboden für sowohl gute als auch schlechte Mikroorganismen. Tatsächlich stammen 23% der Verunreinigungsfälle in einem Jahr aus diesem und was dazu beiträgt.
Stoffe von Tieren im Futter, wie Serum, bringen zusätzliche Risiken durch Viren und krankmachende Prionen. Zum Beispiel verwenden sowohl UPSIDE Foods als auch GOOD Meat tierisches Serum in ihren Hühnerprodukten, daher sind strenge Tests und Reinigungen erforderlich.
Um diese Risiken zu verringern, werden Zellen aus sauberen, krankheitsfreien Quellen gewonnen. Außerdem wird das, was die Zellen nährt, vor der Verwendung mit Methoden wie Filtration, Licht oder Hitzereinigung gereinigt, um Keime abzutöten, bevor sie die Zellgruppen erreichen.
Werkzeuge und große Herstellungskontainer
Werkzeuge sind eine große Quelle von Schmutz. Schlechte Reinigung, vor allem in großen Herstellungskontainern und anderen großen Werkzeugen, ist ein häufiges Problem.
Gründliche Reinigung und Sauberkeit zwischen den einzelnen Herstellungsschritten sind entscheidend. Schlechte Ausrüstung oder unzureichende Reinigungsmethoden können Bakterien überleben und wachsen lassen Biofilme - harte, klebrige Schichten, die normale Reinigung nicht beseitigen kann.
Die Entnahme von Zellen ist ein sehr kritischer Zeitpunkt. Lebensmittelvorschriften aus Ländern wie Neuseeland und Australien zeigen die Entnahme von Zellen und was danach passiert als große Risiken für Schmutz, hauptsächlich von Orten, an denen Lebensmittel in Berührung kommen, Werkzeugen und Menschen. Die Hälfte der befragten Orte gab an, dass das Offenbleiben während der Zellentnahme im letzten Jahr eine der Hauptursachen für Schmutz war.
Orte mit weniger maschineller Unterstützung sind stärker gefährdet, da manuelle Bewegungen die Anfälligkeit für äußere Keime erhöhen. Schritte, bei denen Werkzeuge ständig geöffnet und geschlossen werden, lassen mehr Keime eindringen, als wenn sie geschlossen blieben.
Um diese Probleme zu bekämpfen, haben Orte, die geschlossene Systeme bevorzugen, einen Vorteil. Häufiges Testen der Werkzeuge und deren Instandhaltung in bestem Zustand, zusammen mit maschinellen Schritten bei der Medikamentenherstellung, helfen, Risiken gering zu halten.
Ort und Menschen
Der Ort, an dem Dinge hergestellt werden, und das Personal sind ebenfalls von großer Bedeutung für Schmutzrisiken. Keime in der Luft, Schmutz auf Oberflächen und schlechte Reinigung der Werkzeuge können jederzeit Keime einschleppen.
Wie sauber die Menschen sind, ist ebenfalls entscheidend. Orte, an denen viele Dinge von Hand und mit wenig maschineller Unterstützung erledigt werden, haben ein großes Risiko für Schmutz durch menschliche Fehler oder unsaubere Handlungen.
Erschreckenderweise führen nur 48% der Industriearbeiter regelmäßige Keimtests an ihren Arbeitsplätzen durch. Dies zeigt, dass viele Unternehmen die Gefahr von Schmutz aus der Luft möglicherweise unterschätzen. Es ist entscheidend, Arbeitsflächen und Bereiche häufig zu überprüfen, um Schmutz frühzeitig zu erkennen.
Um diese Gefahren zu bekämpfen, verwenden Unternehmen verschiedene Maßnahmen.Zum Beispiel hat GOOD Meat sehr saubere Räume mit überwachten Luftqualitäten, HEPA-Filtern und variierendem Luftdruck. In gleicher Weise möchte Mosa Meat Fleisch aus ISO Klasse 8 Reinräumen beziehen. Diese benötigen durch HEPA-Filter gereinigte Luft, sind aber nicht so streng wie die höchsten Klassen.
"Der Fleischernteprozess … würde wahrscheinlich in einem [International Standards Organisation] ISO Klasse 8 Bereich stattfinden" - Mosa Meat
UPSIDE Foods hingegen wählt saubere Ausrüstung und hält die Räume auf festgelegten Temperaturen. Sie verwenden nicht für alle Schritte der Lebensmittelherstellung die höchsten Reinräume.
Überprüfung auf Mikroben in gezüchtetem Fleisch
Beim Testen von gezüchtetem Fleisch auf winzige Lebensformen verwenden viele alte und neue Methoden zusammen. Dies stellt sicher, dass das Essen sicher ist und strenge Vorschriften erfüllt.
Übliche Methoden zur Überprüfung auf Mikroben
Alte Methoden, wie aerobe Plattenzählungen, sind üblich, um Mikroben zu finden. Dabei wachsen Proben auf speziellen Platten, um Mikroben zu erkennen. Dies dauert normalerweise ein bis drei Tage. Unternehmen wie UPSIDE Foods und GOOD Meat verwenden dies, um sicherzustellen, dass keine Mikroben wie E. coli, Campylobacter, Schimmel, Hefe oder Koliforme in kleinen oder großen Proben vorhanden sind.
Obwohl vertrauenswürdig, benötigt diese Methode Zeit, zerstört Proben und erfordert Laborarbeit. Um diese Probleme zu lösen, werden jetzt schnellere, bessere Methoden eingesetzt.
Schnelle Testmethoden
Der Bedarf an schnellen Antworten hat neue, nicht-destruktive Schnelltests hervorgebracht. Zum Beispiel überprüft das ATP-Biolumineszenz-Testing die Energie von lebenden Zellen und bietet eine schnelle Möglichkeit, zu überprüfen, ob die Reinigung funktioniert hat. Werkzeuge wie elektronische Nasen und FT-IR-Spektroskopie erkennen chemische Anzeichen von Keimen direkt in der Linie und bieten sofortige Überprüfungen.
Smartphone-Sensoren sind ein großartiges neues Werkzeug. Studien zeigen, dass sie E. coli in Hackfleisch auf sehr niedrigen Ebenen finden können - ähnlich wie Tests, die Antikörper verwenden.Die Durchflusszytometrie, die lebende und tote Zellen mit Lasern sortiert und zählt, liefert Ergebnisse in weniger als einer Stunde und wird zunehmend in Linien eingesetzt.
Besprechungsregeln
Tests auf Mikroben in gezüchtetem Fleisch müssen strengen Sicherheitsvorschriften entsprechen. In Großbritannien und der EU unterliegt es den Novel Foods-Regeln, die Überprüfungen verlangen, bevor es verkauft werden kann. Viele Hersteller folgen ISO-Normen wie ISO 4833-1:2013/Amd 1:2022 und ISO 4833-2:2013/Amd 1:2022, um Mikroben genau zu zählen.
Gruppen wie die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit überprüfen diese Tests, um sicherzustellen, dass sie funktionieren. Hersteller verwenden auch Sicherheitsmaßnahmen aus anderen Bereichen und integrieren Praktiken wie HACCP, GMP und GCCP. Zum Beispiel identifiziert HACCP, wo Keime entstehen könnten, während Testläufe überprüfen, ob Sicherheitsmaßnahmen funktionieren.
Mit einer Ausfallrate von 11,2 % bei der Keimsicherheit ist eine starke und zuverlässige Prüfung entscheidend. Diese Maßnahmen sorgen nicht nur für sichere Lebensmittel, sondern verbessern auch die Herstellung und stellen sicher, dass gezüchtetes Fleisch die höchsten Qualitätsstandards erreicht.
Probleme beim Testen vieler Keime
Die Übertragung der Keimsicherheit von kleinen Labors auf große Arbeitsplätze ist schwierig. Es bringt viele schwierige Überlegungen mit sich, wie Sicherheit, Kosten und Durchführung.
Sicherheit bei großen Arbeiten gewährleisten
Mehr produzieren und gleichzeitig die Keimsicherheit aufrechterhalten, ist schwer zu erreichen. Arzneimittelhersteller sind führend in der Sauberkeit, aber diese Methoden in der Lebensmittelproduktion – oder sogar bei neuem Fleisch – anzuwenden, ist zu teuer. Die Herstellung von Antikörpern kostet etwa 40.000 £ pro Kilo. Andererseits kostet die Herstellung von neuem Huhn etwa 11 £ pro Kilo, sodass die Kostendifferenz groß ist.
Nicht alle Arzneimittelvorschriften werden von Lebensmittelherstellern angewendet, sie finden andere Wege. Zum Beispiel sagt Mosa Meat, dass sie Fleisch in einer Art Reinraum, ISO Klasse 8, schneiden werden. Aber sie werden nicht in allen Schritten so streng sein. Auch UPSIDE Foods hat der FDA mitgeteilt, dass sie saubere Werkzeuge in kühlen Räumen verwenden werden, ohne ständig die höchsten Reinräume zu benötigen.
Um große Produktionsprozesse erfolgreich zu gestalten, probieren Unternehmen neue geschlossene Systeme und intelligente Werkzeuge aus. Diese Lösungen reichen von besserer Luftreinigung bis hin zur Änderung der Arbeitskleidung. Diese Maßnahmen tragen dazu bei, die Sicherheit zu gewährleisten und Kosten zu senken, erfordern jedoch auch effektive Methoden zur Erkennung von Verunreinigungen.
Verunreinigungen in kleinen Mengen finden
Verunreinigungen frühzeitig zu erkennen – bevor sie sich überall ausbreiten – ist ein weiterer wichtiger Schritt. In der frühen und Testphase liegt die Verunreinigungsrate bei der neuen Fleischproduktion bei 19,5%. Zum Vergleich: In der Pharmaindustrie liegt die Ausfallrate aufgrund von Verunreinigungen nur bei etwa 3,2%.
Verunreinigungen entstehen durch unzureichende Reinigung der Werkzeuge oder durch das Eindringen von Fremdstoffen bei der Zellentnahme. Um diese schnell zu erkennen und die Charge zu retten, sind sehr präzise Testmethoden erforderlich. Dies ist jedoch nicht einfach umzusetzen.
"Die Kontrolle von Verunreinigungen, insbesondere in Bezug auf Kosten und Skalierung, ist eines der kritischen Themen, die die Branche richtig angehen muss."
– The Good Food Institute
Biofilme - dicke Massen von Keimen auf Oberflächen - machen die Dinge viel schwieriger. Auch wenn neue Technologien wie Biosensoren, tiefgehende Genstudien und KI-Überprüfungen vielversprechend aussehen, sind sie noch nicht für den täglichen Gebrauch geeignet.
Strom- und Kostenanforderungen
Sauberkeit in großem Maßstab zu halten ist nicht nur schwierig - es kostet auch viel. Methoden wie das Einblasen von sauberer Luft, kontinuierliche Luftreinigung und die Kontrolle der Temperaturen verbrauchen viel Energie. Hinzu kommen die Kosten für zahlreiche Tests, Reinigungszyklen und das Entsorgen von fehlerhaften Produkten, und die finanziellen Sorgen sind real.
Ein Bericht ergab, dass nur 48% der Betriebe ihre Produktionsstätten auf Keime testen. Das bedeutet, dass viele die Kosten nicht bewältigen können. Außerdem erfordert die Schulung der Mitarbeiter in sauberen Verfahren Zeit und erhöht die Lohnkosten.
Der Energiebedarf, um Reinräume sauber zu halten, kann 10 bis 100 Mal höher sein als bei üblichen Produktionsanlagen.Doch mit der Zeit, wenn das Feld besser wird, könnten Dinge wie festgelegte Regeln, bessere Lehre und Werkzeuge, die das Keimen von Keimen vorhersagen und Biofilme stoppen, die Keimraten senken. Dies könnte wirklich den Energie- und Geldverbrauch im Laufe der Zeit senken.
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Frische Technik bei Keimbelastungsprüfungen
Neue Technologien verändern, wie wir im Labor gezüchtetes Fleisch sicher halten, indem wir unsere Pläne von der bloßen Bewältigung von Problemen, wenn sie auftreten, auf eine Testweise umstellen, die Probleme verhindert, bevor sie beginnen. Da sich dieses Feld verbessert, sehen wir mehr Einsatz von starken Werkzeugen, die darauf abzielen, Keimprobleme besser zu bekämpfen.
KI und Vorausberechnung
Künstliche Intelligenz ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Fleisch aus Laboren sicher bleibt. Durch maschinelles Lernen kann KI Daten aus der Fleischproduktion analysieren, um zu erkennen, wo Risiken auftreten könnten, was dazu beiträgt, deren Häufigkeit zu verringern.Diese intelligenten Modelle überprüfen eine Mischung aus Faktoren, wie die Produktionsleistung, die Umgebung und frühere Schädlingsprobleme, um zu erkennen, wo Schädlinge wachsen oder sich Biofilme bilden könnten. Dies ermöglicht es den Herstellern, frühzeitig einzugreifen und Probleme zu verhindern, bevor sie entstehen. Diese Fähigkeit ebnet auch den Weg für Systeme, die Dinge in Echtzeit überwachen und eine intelligente und anpassungsfähige Sicherheitslösung bieten.
Kleine Sensoren und sofortige Erkennung
Zusätzlich zu den Möglichkeiten der KI verändern kleine Sensoren die Art und Weise, wie wir Schädlinge erkennen, indem sie uns Informationen auf Zellebene in Echtzeit liefern. Diese Sensoren wandeln physikalische oder chemische Veränderungen in digitale Informationen um und bieten uns eine sehr präzise und genaue Erkennungsmethode, die herkömmliche Methoden übertrifft. Sie können schädliche Stoffe wie E. coli und Salmonella auf viel niedrigeren Ebenen als zuvor erkennen. Zum Beispiel präsentierten Forscher am Karolinska Institutet im Juli 2023 einen kleinen Sensor, der bis zu 100 Proben pro Stunde zur Lebensmittelsicherheit überprüfen kann.
In lab-grown meat making, these tiny sensors can be a big part of the systems that grow the meat, letting us watch for bugs, stuff that makes food go bad, and things that might cause allergies all the time. They can also spot changes in chemicals that might mean the product is getting worse, making sure what ends up being made is good and safe.
Neue Methoden in unsere Arbeitsweise integrieren
Diese neuen Technologien in die aktuellen Abläufe zu integrieren bedeutet, dass wir darüber nachdenken müssen, wie wir sie einbinden und das Geld an den richtigen Stellen investieren. Die Herausforderung besteht darin, die Sicherheit zu erhöhen, ohne den Herstellungsprozess des Fleisches zu beeinträchtigen oder die Kosten erheblich zu steigern - derzeit liegen die Kosten zwischen £200 und £240 pro Kilogramm. Durch den Einsatz winziger Sensoren in Teilen der Systeme und die Nutzung von KI zur Überwachung können wir den Herstellungsprozess kontinuierlich überwachen und anpassen.
Energieeinsparung ist ebenfalls von großer Bedeutung.Neue Systeme müssen die Sicherheit erhöhen, ohne viel mehr Energie zu verbrauchen. Hierbei ist das Vorausdenken äußerst hilfreich. Es ermöglicht den Herstellern, Fehlerquellen frühzeitig zu erkennen und zu beheben, was das Produkt in seinem optimalen Zustand hält und die Nutzung aller Ressourcen verbessert. Meistens bedeutet die Implementierung dieser Technologien, dass Systeme geändert werden müssen, um Sensornetzwerke zu integrieren, KI-Tools zu nutzen und das Personal darin zu schulen, die Daten richtig zu interpretieren. Auf diese Weise beginnen geschlossene Systeme zu entstehen, in denen KI eigenständig Anpassungen vornehmen kann, um das Zellwachstum zu optimieren und das Risiko von Fehlern gering zu halten.
Abschluss
Hauptpunkte zur Gewährleistung der Sicherheit
Es ist entscheidend sicherzustellen, dass im Labor hergestelltes Fleisch frei von schädlichen Mikroorganismen ist. Um dies zu überprüfen, sind Tests zur Bestimmung der Anzahl dieser Mikroorganismen unerlässlich. Diese können durch Menschen, Werkzeuge oder den Herstellungsort in das Produkt gelangen. Auch wenn diese Risiken in heutigen Laboren nur potenziell bestehen, müssen wir wachsam bleiben, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Um das Vertrauen der Menschen zu stärken, sollte das Feld bekannte Sicherheitspläne wie HACCP verwenden und gute Laborpraktiken wie GCCP aus der Arzneimittelherstellung übernehmen. Diese Methoden zeigen, wie wichtig es ist, Tests zu verbessern und zu neuen intelligenten Lösungen zu führen.
Neue Wege für im Labor hergestelltes Fleisch
Derzeit kombiniert die Branche alte und neue Methoden, um ihre Sicherheitsmaßnahmen zu verbessern. Ein großer Schritt ist das CELLAG-Projekt, das 2023 mit Unterstützung aus Singapur und Israel gestartet wurde. Es zielt darauf ab, neue Werkzeuge zu entwickeln, um Verunreinigungen zu erkennen und Mittel zu schaffen, die speziell für im Labor gezüchtetes Fleisch schädliche Mikroorganismen abtöten.
Neue Werkzeuge wie Live-Checks und vorausschauende Pläne verlagern den Fokus von der bloßen Problemlösung hin zur frühzeitigen Prävention. Diese Veränderung ist ein großer Schritt in Richtung sicherer Herstellungsverfahren.
In die Zukunft blickend, wird Zusammenarbeit entscheidend sein. Fleischlabore, Regelmacher und Techniker müssen zusammenarbeiten, um gemeinsame Testmethoden festzulegen und intelligente Lösungen auszutauschen.Mit über 174 Gruppen, die in dieser Gegend öffentlich aktiv sind, wird die Zusammenarbeit den sicheren Einsatz dieser neuen Fleischtechnologie vorantreiben.
Um mehr Fleisch zu produzieren und es dennoch sehr sicher zu halten, muss sowohl in alte als auch in neue Methoden investiert werden. Dieser zweigleisige Fokus wird dazu beitragen, dass im Labor gezüchtetes Fleisch sicher und finanziell sinnvoll bleibt, was sein Wachstum als umweltfreundliches Lebensmittel der Zukunft unterstützt.
