Fait partie du pilier échantillonnage microbiologique du Centre d'Apprentissage TAAG. Si l'échantillonnage de l'environnement de production vous intéresse, consultez surveillance environnementale dans les sites alimentaires.
Sommaire
Pourquoi un seul échantillon ne suffit pas
Les micro-organismes ne se répartissent pas uniformément dans un lot. Ils peuvent se concentrer dans quelques emballages, dans une zone d'un sac ou en grumeaux au sein d'une poudre. C'est pourquoi, lorsque la décision est d'accepter ou de rejeter un lot de matière première ou de produit fini, analyser une seule unité dit très peu. Le Codex Alimentarius le résume par une mise en garde à garder en tête : un plan d'échantillonnage bien conçu définit la probabilité de détecter des micro-organismes dans un lot, mais aucun plan ne peut garantir l'absence d'un organisme déterminé.
Cet article traite de l'échantillonnage de lots. Le prélèvement sur les surfaces et dans l'environnement de production est expliqué dans les guides sur l'échantillonnage de surfaces et la surveillance environnementale.
Qu'est-ce qu'un critère microbiologique
Selon les principes du Codex pour l'établissement et l'application de critères microbiologiques (CXG 21-1997, révisés en 2013), un critère comprend le micro-organisme concerné, le plan d'échantillonnage avec le nombre d'unités à prélever et la taille de l'unité analytique, les limites microbiologiques, le nombre d'unités devant les respecter, les méthodes analytiques et, selon son objectif, une indication de la performance statistique du plan. Un critère sans plan d'échantillonnage n'est qu'un chiffre.
Le Codex distingue deux types de plans. Les plans par variables utilisent les dénombrements sans les regrouper et exigent de connaître la distribution des micro-organismes dans le lot, c'est pourquoi ils sont peu utilisés. Les plans par attributs classent chaque unité comme conforme ou non conforme et sont, en pratique, les plus employés pour accepter des lots. Leur seule exigence est que les unités soient prélevées par une technique probabiliste, comme l'échantillonnage aléatoire simple ou stratifié, sur l'ensemble du lot.
Les quatre paramètres : n, c, m et M
- n : nombre d'unités d'échantillon prélevées dans le lot, de façon indépendante et au hasard.
- c : nombre maximal d'unités pouvant donner un résultat indésirable sans que le lot soit rejeté.
- m : limite microbiologique qui sépare les unités conformes de celles qui ne le sont pas (dans un plan à deux classes) ou de celles marginalement acceptables (dans un plan à trois classes).
- M : dans un plan à trois classes, la limite au-dessus de laquelle une unité est inacceptable.
Plans à deux classes
Chaque unité est conforme ou non conforme. C'est le plan typique pour les pathogènes, où l'on analyse la présence ou l'absence dans une quantité définie et où c vaut généralement 0. Par exemple, le Règlement (CE) 2073/2005 exige pour Salmonella dans la viande hachée destinée à être consommée crue n = 5 et c = 0, avec absence dans 25 g : un seul positif dans l'une des cinq unités suffit pour que le résultat soit insatisfaisant.
Plans à trois classes
Ils s'utilisent avec des dénombrements. Les unités en dessous de m sont conformes, celles comprises entre m et M sont marginalement acceptables et celles qui dépassent M sont inacceptables. Dans le même règlement, le critère d'hygiène des procédés pour E. coli dans la viande hachée est n = 5, c = 2, m = 50 UFC/g et M = 500 UFC/g. Le résultat est satisfaisant si toutes les valeurs sont inférieures à m ; acceptable si au plus deux unités sur cinq se situent entre m et M et les autres sous m ; et insatisfaisant si une valeur dépasse M ou si plus de deux se situent entre m et M.
Quelle est réellement l'exigence d'un plan
La performance d'un plan se décrit par sa courbe d'efficacité (courbe OC), qui montre la probabilité d'accepter un lot selon la proportion d'unités défectueuses qu'il contient. Le Codex demande que le plan fournisse ces caractéristiques statistiques. Un calcul simple pour des plans avec c = 0 le rend évident :
- Un lot dans lequel 10 % des unités sont contaminées est accepté avec une probabilité de 0,95, soit environ 59 %, si l'on prélève 5 unités. Avec 30 unités, la probabilité tombe à près de 4 %.
- Si seulement 1 % des unités est contaminé, un plan de 5 unités accepte le lot environ 95 % du temps, et un plan de 60 unités, environ 55 %.
La conclusion est inconfortable mais importante : les plans à peu d'unités détectent bien les lots très contaminés et très mal ceux à contamination faible et dispersée. Augmenter n rend la courbe plus abrupte et améliore la discrimination ; baisser c réduit le risque pour le consommateur mais augmente la probabilité de rejeter des lots acceptables. L'outil gratuit de plans d'échantillonnage de l'ICMSF, une feuille de calcul, estime ces probabilités pour les plans à deux et trois classes.
Le schéma des cas de l'ICMSF
La Commission internationale pour la définition des caractéristiques microbiologiques des aliments (ICMSF) a proposé d'ajuster l'exigence du plan au risque, avec 15 cas qui combinent la gravité du danger et ce qui peut arriver à l'aliment entre l'échantillonnage et la consommation : que les conditions réduisent le danger, ne le modifient pas ou puissent l'augmenter. Pour les dangers graves (cas 10 à 12), les plans à deux classes avec c = 0 utilisent 5, 10 et 20 unités ; pour les dangers sévères (cas 13 à 15), 15, 30 et 60 unités.
Une analyse statistique publiée par l'ICMSF (Dahms, 2004), qui suppose une distribution log-normale avec un écart-type de 0,8 log, estime que le cas 10 (n = 5, c = 0, absence dans 25 g) rejette avec une probabilité de 95 % les lots ayant une moyenne géométrique de 1 UFC par 32 g, tandis que le cas 15 (n = 60) atteint des lots de 1 UFC par 526 g. La différence montre pourquoi les aliments destinés aux populations sensibles reçoivent les plans les plus stricts : le Règlement 2073/2005 lui-même exige n = 30 pour Salmonella dans les préparations infantiles déshydratées.
Unité d'échantillon, unité analytique et échantillons composites
L'unité d'échantillon est ce qui est prélevé dans le lot ; l'unité analytique est la portion analysée (par exemple 25 g). Le Manuel bactériologique analytique (BAM) de la FDA recommande d'obtenir au moins 100 g par unité d'échantillon et classe les aliments en trois catégories pour Salmonella, avec 60, 30 ou 15 unités analytiques selon la sensibilité du consommateur et l'existence d'une étape létale ultérieure.
Pour réduire la charge de travail, le BAM permet de regrouper quinze unités de 25 g en un échantillon composite de 375 g, sauf si la méthode indique le contraire. Le Codex encadre cette pratique : la composition d'échantillons peut être envisagée dans les analyses de présence ou d'absence au sein d'un plan à deux classes, à condition de ne pas affecter le résultat par rapport à l'analyse d'unités individuelles, mais elle n'est pas appropriée pour les dénombrements ni pour les plans à trois classes, car elle dilue la concentration de chaque unité.
Règles pratiques souvent oubliées
- Ne pas répéter l'analyse pour « confirmer » un lot : le Codex indique que, sauf si le plan le prévoit, un lot ne devrait pas être soumis à une nouvelle analyse. Échantillonner jusqu'à obtenir un négatif annule la logique statistique du plan.
- Le plan est un minimum lorsqu'on évalue un lot : le Règlement 2073/2005 établit que, si l'objectif est d'évaluer l'acceptabilité d'un lot, ses plans doivent être respectés au minimum. Il ne permet de réduire le nombre d'unités que lorsque l'opérateur démontre, avec un historique documenté, des procédures efficaces fondées sur l'HACCP.
- Fenêtres glissantes pour vérifier les procédés : lorsque l'objectif est de vérifier un procédé et non d'accepter un lot, le Codex décrit l'approche de la fenêtre glissante, qui compare toujours les n derniers résultats aux limites.
- L'échantillonnage prime sur la méthode : une méthode dotée d'une excellente limite de détection ne compense pas un plan à peu d'unités dans un lot à contamination dispersée, comme c'est le cas dans les aliments à faible humidité.
Une fois prélevées, les unités doivent arriver au laboratoire sans changement. Les conditions d'envoi sont détaillées dans l'article sur le transport et la conservation des échantillons.
Conclusion
Les plans d'échantillonnage par attributs transforment un critère microbiologique en une décision de probabilité connue. Bien lire n, c, m et M, et comprendre la courbe d'efficacité qui se trouve derrière, permet de savoir quels lots le plan détecte et lesquels il laisse passer. Ajuster l'exigence au risque, comme le propose l'ICMSF, respecter les plans minimaux et ne pas répéter les analyses pour sauver un lot sont les bases pour que l'échantillonnage remplisse sa fonction.
À propos de TAAG
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Questions fréquentes
Que signifient n, c, m et M dans un critère microbiologique ?
n est le nombre d'unités prélevées dans le lot ; c, le nombre maximal d'unités à résultat indésirable tolérées ; m, la limite qui sépare les unités conformes ; et M, dans les plans à trois classes, la limite au-dessus de laquelle une unité est inacceptable.
Quand utilise-t-on un plan à deux classes et quand un plan à trois classes ?
Les plans à deux classes s'utilisent typiquement pour les pathogènes, avec une analyse de présence ou d'absence et c = 0. Les plans à trois classes s'utilisent avec des dénombrements, par exemple d'indicateurs d'hygiène, où l'on tolère un nombre limité d'unités entre m et M.
Un plan n = 5, c = 0 négatif garantit-il que le lot est exempt du pathogène ?
Non. Si 10 % des unités du lot étaient contaminées, ce plan l'accepterait environ 59 % du temps. Aucun plan d'échantillonnage ne peut garantir l'absence d'un micro-organisme ; il définit seulement la probabilité de le détecter.
Peut-on mélanger plusieurs unités dans un échantillon composite ?
Pour des analyses de présence ou d'absence au sein d'un plan à deux classes, oui, à condition de ne pas affecter le résultat par rapport à l'analyse individuelle. Le Codex indique que ce n'est pas approprié pour les dénombrements ni pour les plans à trois classes.