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Test del carico microbico nella carne coltivata

Entro David Bell  •   12 minuti di lettura

Microbial Load Testing in Cultivated Meat

Il test per i germi assicura che la carne coltivata sia sicura da mangiare trovando e fermando i germi durante la produzione. A differenza dei vecchi test alimentari, la carne coltivata necessita di controlli costanti a causa del suo spazio definito. Ecco cosa devi sapere:

  • Perché è importante: Previene le malattie trasmesse dagli alimenti, costruisce fiducia nei compratori e riduce i rischi di contaminazione, con un tasso di contaminazione usuale dell'11,2% trovato in quest'area di lavoro.
  • Rischi principali: I germi possono provenire da linee cellulari, alimenti, strumenti, aria e contatto umano. Una cattiva pulizia o sistemi aperti aumentano il rischio di contaminazione.
  • Metodi di test: I metodi tradizionali come il conteggio su piastra funzionano ma richiedono tempo. Nuove tecnologie come i test di luce ATP, strumenti telefonici e AI offrono risultati rapidi e precisi.
  • Regolamenti: I produttori devono aderire a rigide normative come HACCP e ISO per soddisfare le esigenze di sicurezza, principalmente nel Regno Unito e nell'UE.
  • Problemi: Produrre di più mantenendo tutto pulito costa molto, con tassi di contaminazione fino al 19,5% nei grandi lavori.

Per mantenere sicura la carne coltivata, le aziende utilizzano strumenti di alta qualità, sistemi sigillati e controlli rapidi per individuare e fermare la contaminazione in anticipo. Investire in test migliori garantisce prodotti più sicuri e aiuta a costruire fiducia in questa nuova tecnologia alimentare.

Da Dove Provengono i Germi

È fondamentale sapere come e dove i germi possono entrare nei passaggi di produzione per prevenire la contaminazione. I principali errori sono attrezzature non pulite correttamente e l'esposizione durante la raccolta delle cellule. Le fonti di contaminazione sono molteplici, dalle linee cellulari agli strumenti, e dall'ambiente o dalle persone circostanti.

Linee Cellulari e Come si Nutrono le Cellule

Le linee cellulari possono portare germi, ma non sono spesso la principale fonte di contaminazione. Il rischio inizia quando le cellule vengono prelevate per la prima volta dagli animali.

Grandi rischi per la salute come malattie zoonotiche e germi alimentari potrebbero passare dal primo animale o dai suoi rifiuti alle cellule prodotte. Tuttavia, la carne prodotta ha un controllo maggiore rispetto all'allevamento tradizionale, quindi questo rischio si riduce notevolmente.

Ciò che nutre le cellule, pieno di sali, zuccheri e altro, è una grande preoccupazione per la contaminazione. Crea un ambiente ideale per la vita microbica sia buona che cattiva. Infatti, il 23% dei casi di contaminazione in un anno è derivato da questo e da ciò che vi si aggiunge.

Sostanze di origine animale nel nutrimento, come il siero, portano ulteriori rischi da virus e prioni patogeni. Ad esempio, sia UPSIDE Foods che GOOD Meat utilizzano siero animale nei loro prodotti di pollo, quindi necessitano di test rigorosi e pulizia.

Per ridurre questi rischi, i luoghi ottengono cellule da fonti pulite e prive di malattie. Inoltre, puliscono ciò che nutre le cellule prima dell'uso con metodi come filtrazione, luce o pulizia a caldo, per eliminare i germi prima che entrino in contatto con i gruppi cellulari.

Strumenti e Grandi Contenitori di Produzione

Gli strumenti sono una grande fonte di sporco. Una cattiva pulizia, principalmente nei grandi contenitori di produzione e in altri grandi strumenti, è un problema comune.

Una pulizia completa e mantenere le cose pulite tra ogni produzione sono fondamentali. Attrezzature scadenti o metodi di pulizia insufficienti possono permettere ai batteri di vivere e crescere biofilm - strati duri e appiccicosi che la pulizia normale non può sconfiggere.

Quando si prelevano le cellule è un momento molto critico. Le normative alimentari di paesi come la Nuova Zelanda e l'Australia mostrano il prelievo delle cellule e cosa succede dopo come grandi rischi per lo sporco, principalmente dai luoghi in cui il cibo tocca, strumenti e persone. La metà dei luoghi intervistati ha detto che essere aperti durante il prelievo delle cellule è stata una delle principali cause di sporco l'anno scorso.

I luoghi con meno aiuto meccanico affrontano più rischi, poiché i movimenti manuali aumentano quanto sono esposti ai germi esterni. Le fasi in cui gli strumenti continuano ad aprirsi e chiudersi permettono anche l'ingresso di più germi rispetto a quando rimangono chiusi.

Per combattere questi problemi, i luoghi che favoriscono sistemi chiusi hanno un vantaggio. Testare spesso gli strumenti e mantenerli in perfetta forma, insieme ai passaggi meccanici della produzione di farmaci, aiuta a mantenere bassi i rischi.

Luogo e Persone

Il luogo in cui si producono le cose e il personale contano molto anche per i rischi di contaminazione. Germi nell'aria, sporco sui luoghi e una cattiva pulizia degli strumenti possono introdurre germi in qualsiasi momento.

Quanto siano pulite le persone è anche fondamentale. I luoghi che svolgono molte attività manuali e con poco aiuto delle macchine affrontano un grande rischio di contaminazione da errori umani o atti di sporcizia.

Sorprendentemente, solo il 48% delle persone del settore effettua test regolari sui germi nei loro luoghi di lavoro. Questo dimostra che molte aziende potrebbero non percepire il danno della sporcizia dall'aria. È fondamentale controllare spesso le superfici di lavoro e le aree per individuare la sporcizia in anticipo.

Per combattere questi pericoli, le aziende utilizzano diversi passaggi.Ad esempio, GOOD Meat ha stanze molto pulite con qualità dell'aria controllata, filtri HEPA e pressione dell'aria variabile. Allo stesso modo, Mosa Meat vuole ottenere carne da stanze pulite di Classe ISO 8. Queste necessitano di aria pulita da filtri HEPA ma non sono rigide come le classi di livello superiore.

"Il processo di raccolta della carne ... probabilmente avverrebbe in un'area di Classe ISO 8 [Organizzazione Internazionale per la Normazione]" - Mosa Meat

UPSIDE Foods, tuttavia, sceglie attrezzature pulite e mantiene le stanze a temperature impostate. Non utilizzano stanze pulite di alto livello per tutti i passaggi della produzione alimentare.

Controllo dei Microbi nella Carne Coltivata

Quando si testa la carne coltivata per forme di vita microscopiche, molti usano insieme metodi vecchi e nuovi. Questo verifica che il cibo sia sicuro e rispetti regole rigorose.

Modi Usuali per Testare i Microbi

Metodi tradizionali, come i conteggi su piastra aerobica, sono comuni per trovare microbi. In questo modo, i campioni crescono su piastre speciali per vedere eventuali microbi. Di solito richiede da uno a tre giorni.Aziende come UPSIDE Foods e GOOD Meat utilizzano questo metodo per assicurarsi che non ci siano microbi come E. coli, Campylobacter, muffe, lieviti o coliformi in campioni piccoli o grandi.

Anche se affidabile, questo metodo richiede tempo, distrugge i campioni e necessita di lavoro in laboratorio. Per risolvere questi problemi, ora si utilizzano metodi più rapidi e migliori.

Metodi di Test Rapidi

La necessità di risposte rapide ha portato a nuovi test rapidi e non distruttivi. Ad esempio, il test di bioluminescenza ATP verifica l'energia delle cellule viventi, offrendo un modo veloce per controllare se la pulizia ha funzionato. Strumenti come nasi elettronici e spettroscopia FT-IR individuano segni chimici di germi direttamente sulla linea, fornendo controlli istantanei.

I sensori per smartphone sono un ottimo nuovo strumento. Gli studi dimostrano che possono rilevare E. coli nella carne macinata a livelli molto bassi - molto simili ai test che utilizzano anticorpi.La citometria a flusso, che ordina e conta le cellule vive e morte con i laser, fornisce risultati in meno di un'ora ed è sempre più utilizzata sulle linee.

Regole della Riunione

I test per i microbi nella carne coltivata devono rispettare rigide norme di sicurezza. Nel Regno Unito e nell'UE, rientra nelle regole dei Novel Foods che richiedono controlli prima che possa essere venduta. Molti produttori seguono le norme ISO come ISO 4833-1:2013/Amd 1:2022 e ISO 4833-2:2013/Amd 1:2022 per contare bene i microbi.

Gruppi come l'Autorità europea per la sicurezza alimentare controllano questi test per assicurarsi che funzionino. I produttori utilizzano anche misure di sicurezza da altri settori, integrando pratiche come HACCP, GMP e GCCP. Ad esempio, l'HACCP individua dove potrebbero iniziare i germi, mentre le prove verificano se le misure di sicurezza funzionano.

Con un tasso di fallimento del 11,2% per la sicurezza dei germi riportato, test forti e sicuri sono fondamentali. Questi passaggi non solo mantengono il cibo sicuro, ma migliorano anche la produzione, assicurando che la carne coltivata raggiunga i massimi standard di qualità.

Problemi nel Testare Molti Germi

Portare la sicurezza dei germi dai piccoli laboratori ai grandi ambienti di lavoro è difficile. Ci dà molte cose difficili su cui riflettere come la sicurezza, i costi e come farlo.

Mantenere la Sicurezza nei Grandi Lavori

Produrre di più mantenendo la sicurezza dei germi è difficile. I produttori di farmaci sono i migliori nel mantenere le cose pulite, ma utilizzare questi metodi nella produzione alimentare – o anche nella nuova carne – costa troppo. Per quello che fanno con i farmaci, come la produzione di anticorpi, costa circa £40,000 per ogni chilo. D'altra parte, la produzione di nuovo pollo costa circa £11 per ogni chilo, quindi la differenza di costo è grande.

Non tutte le regole farmaceutiche sono seguite dai produttori alimentari, che trovano altre soluzioni. Ad esempio, Mosa Meat afferma che taglierà la carne in una sorta di camera pulita, ISO Classe 8. Ma non saranno così rigidi in tutti i passaggi. Inoltre, UPSIDE Foods ha detto alla FDA che il loro lavoro utilizzerà strumenti puliti in ambienti freschi, senza necessitare delle camere pulite di livello superiore tutto il tempo.

Per far funzionare bene le grandi produzioni, le aziende stanno provando nuovi ambienti chiusi e strumenti intelligenti. Queste soluzioni vanno da un miglioramento della pulizia dell'aria a un cambiamento nel modo in cui i lavoratori si vestono. Questi passaggi aiutano a mantenere le cose sicure e a ridurre i costi, ma richiedono anche buoni metodi per individuare lo sporco.

Individuare lo Sporco in Piccole Parti

Vedere lo sporco presto – prima che si diffonda ovunque – è un altro grande passo. Nella fase iniziale e di test, i tassi di sporco nella nuova produzione di carne sono molto alti al 19,5%. Per fare un confronto, i laboratori farmaceutici falliscono solo circa il 3,2% a causa dello sporco.

Lo sporco deriva da una pulizia inadeguata degli strumenti o da contaminazioni durante la raccolta delle cellule. Individuarli rapidamente per salvare il lotto richiede metodi di test molto precisi. Ma non è semplice da fare.

"Controllare la contaminazione, specialmente in relazione ai costi e alla scalabilità, è una delle questioni critiche che l'industria deve affrontare correttamente."
– The Good Food Institute

I biofilm - spesse masse di germi su oggetti - rendono le cose molto più difficili. Anche se nuove tecnologie come biosensori, studi approfonditi dei geni e controlli con l'IA sembrano promettenti, non sono ancora pronte per l'uso quotidiano.

Esigenze di Potenza e Costo

Mantenere le cose pulite su larga scala non è solo difficile - costa anche molto. Metodi come l'immissione di aria pulita, la pulizia continua dell'aria e il controllo delle temperature richiedono molta energia. Aggiungi i costi di numerosi test, cicli di pulizia e lo smaltimento di materiali difettosi, e la preoccupazione economica è reale.

Un rapporto ha rilevato che solo il 48% dei luoghi testa la presenza di germi nei loro spazi di produzione. Ciò significa che molti non possono affrontare la spesa. Inoltre, insegnare ai lavoratori le pratiche di pulizia richiede tempo e aumenta i costi salariali.

Le esigenze di potenza per mantenere pulite le camere bianche possono essere molto più elevate - da 10 a 100 volte - rispetto ai normali set di produzione.Tuttavia, con il tempo, man mano che il settore migliora, elementi come regole stabilite, un insegnamento migliore e strumenti che prevedono la crescita dei germi e fermano i biofilm potrebbero ridurre i tassi di germi. Questo potrebbe davvero abbassare quanto potere e denaro vengono utilizzati nel tempo.

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Nuova Tecnologia nei Controlli del Carico di Insetti

La nuova tecnologia sta cambiando il modo in cui manteniamo sicura la carne coltivata in laboratorio, spostando i nostri piani dal semplice affrontare i problemi man mano che si presentano al testare in un modo che previene i problemi prima che inizino. Man mano che questo settore migliora, stiamo vedendo un maggiore utilizzo di strumenti potenti progettati per combattere meglio i problemi di insetti.

AI e Previsioni Anticipate

L'intelligenza artificiale è fondamentale per garantire che la carne proveniente dai laboratori rimanga sicura. Utilizzando il machine learning, l'IA può analizzare i dati dalla produzione di carne per vedere dove potrebbero sorgere rischi, il che aiuta a ridurre la frequenza con cui si verificano.Questi modelli intelligenti controllano una combinazione di fattori, come l'andamento della produzione, l'ambiente circostante e i problemi di insetti passati per individuare dove potrebbero crescere insetti o formarsi biofilm. Questo consente ai produttori di intervenire tempestivamente e prevenire i problemi prima che inizino. Questa abilità prepara anche il terreno per sistemi che monitorano le cose in tempo reale, offrendo un modo per mantenere la sicurezza che è intelligente e si adatta alle esigenze.

Piccoli Sensori e Rilevamento Immediato

Oltre a ciò che l'IA può fare, i piccoli sensori stanno cambiando il modo in cui rileviamo i bug fornendoci informazioni in tempo reale a livello cellulare. Questi sensori trasformano i cambiamenti fisici o chimici in informazioni digitali, offrendoci un modo molto preciso e accurato per rilevare le cose, migliore rispetto ai metodi tradizionali. Possono individuare elementi dannosi come E. coli e Salmonella a livelli molto più bassi rispetto a prima. Ad esempio, nel luglio 2023, i ricercatori del Karolinska Institutet hanno presentato un piccolo sensore in grado di controllare fino a 100 campioni all'ora per garantire la sicurezza alimentare.

Nel processo di produzione della carne coltivata in laboratorio, questi piccoli sensori possono essere una parte importante dei sistemi che coltivano la carne, permettendoci di monitorare costantemente la presenza di batteri, elementi che possono deteriorare il cibo e sostanze che potrebbero causare allergie. Possono anche rilevare cambiamenti chimici che potrebbero indicare un deterioramento del prodotto, garantendo che ciò che viene prodotto sia buono e sicuro.

Implementare Nuovi Metodi nel Nostro Lavoro

Integrare queste nuove tecnologie nei processi attuali significa dover considerare come integrarle e investire nei giusti ambiti. La sfida è rendere le cose più sicure senza interferire con il processo di produzione della carne o aumentare significativamente i costi - dato che attualmente il costo è tra £200 e £240 per ogni chilogrammo. Inserire piccoli sensori nelle parti dei sistemi e utilizzare l'IA per monitorare le operazioni ci permette di osservare e modificare il processo di produzione senza interruzioni.

Risparmiare energia è anche importante.I nuovi sistemi devono rendere le cose più sicure senza utilizzare molta più energia. Qui, prevedere in anticipo è estremamente utile. Permette ai produttori di conoscere e gestire i rischi di bug in anticipo, il che mantiene il prodotto come dovrebbe essere e migliora l'uso di tutto. Principalmente, l'implementazione di queste tecnologie significa modificare i sistemi per avere reti di sensori, utilizzare strumenti di intelligenza artificiale e formare il personale per interpretare ciò che i dati indicano loro. In questo modo si sta iniziando a consentire sistemi chiusi in cui l'IA può autonomamente regolare come coltiviamo le cellule per mantenere bassi i rischi di bug.

Conclusione

Punti Principali su Come Mantenere le Cose Sicure

È fondamentale assicurarsi che la carne prodotta in laboratorio sia priva di microrganismi dannosi. Per verificarlo, è necessario effettuare test su quanti microrganismi ci sono. Questi possono entrare attraverso le persone, gli strumenti o il luogo in cui viene prodotta la carne. Anche se questi rischi sono solo ipotesi nei laboratori di oggi, dobbiamo rimanere vigili per mantenere le cose sicure.

Per aumentare la fiducia delle persone, il settore dovrebbe utilizzare piani di sicurezza noti come l'HACCP e adottare buone pratiche di laboratorio come il GCCP dalle aree farmaceutiche. Questi metodi dimostrano quanto sia fondamentale migliorare i test e portare a nuove soluzioni intelligenti.

Nuovi Metodi per la Carne Prodotta in Laboratorio

Attualmente, l'industria utilizza metodi vecchi e nuovi insieme per migliorare la sicurezza. Un grande passo avanti è il progetto CELLAG avviato nel 2023 con l'aiuto di Singapore e Israele. Mira a creare nuovi strumenti per individuare contaminanti e sviluppare sostanze che eliminano i microrganismi nocivi specificamente per la carne coltivata in laboratorio.

Nuovi strumenti come controlli in tempo reale e piani predittivi stanno spostando l'attenzione dal risolvere i problemi al prevenirli in anticipo. Questo cambiamento rappresenta un grande passo avanti nella sicurezza dei metodi di produzione.

Guardando al futuro, la collaborazione sarà fondamentale. I laboratori di carne, i regolatori e gli esperti di tecnologia devono collaborare per stabilire metodi di test condivisi e scambiare soluzioni intelligenti.Con oltre 174 gruppi presenti in pubblico in questa area, unire le forze spingerà per l'uso sicuro di questa nuova tecnologia della carne.

Per produrre più carne e mantenerla comunque molto sicura, è necessario investire sia nei metodi vecchi che in quelli nuovi. Questo duplice approccio aiuterà a mantenere la carne coltivata sicura e conveniente, favorendone la crescita come cibo sostenibile per il futuro.

Domande frequenti

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Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cultivated Meat Shop) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"