חלק מעמוד התווך של דגימה מיקרוביולוגית במרכז הלמידה של TAAG. אם מעניין אתכם דגימת הסביבה במפעל, עיינו בניטור סביבתי במפעלי מזון.
תוכן העניינים
מדוע דגימה אחת אינה מספיקה
מיקרואורגניזמים אינם מתפזרים באופן אחיד באצווה. הם יכולים להתרכז בכמה אריזות בודדות, באזור אחד של שק או בגושים בתוך אבקה. לכן, כשההחלטה היא לקבל או לדחות אצווה של חומר גלם או מוצר מוגמר, ניתוח יחידה אחת אומר מעט מאוד. הקודקס אלימנטריוס מסכם זאת באזהרה שכדאי לזכור: תוכנית דגימה שתוכננה היטב מגדירה את ההסתברות לגלות מיקרואורגניזמים באצווה, אך אף תוכנית אינה יכולה להבטיח היעדר של אורגניזם מסוים.
מאמר זה עוסק בדגימת אצוות. לקיחת דגימות ממשטחים ומסביבת המפעל מוסברת במדריכים על דגימת משטחים ועל ניטור סביבתי.
מהו קריטריון מיקרוביולוגי
לפי עקרונות הקודקס לקביעה וליישום של קריטריונים מיקרוביולוגיים (CXG 21-1997, שעודכנו ב-2013), קריטריון כולל את המיקרואורגניזם הרלוונטי, את תוכנית הדגימה עם מספר היחידות שיש לקחת וגודל היחידה האנליטית, את הגבולות המיקרוביולוגיים, את מספר היחידות שחייבות לעמוד בהם, את השיטות האנליטיות, ובהתאם למטרתו, אינדיקציה לביצועים הסטטיסטיים של התוכנית. קריטריון ללא תוכנית דגימה הוא רק מספר.
הקודקס מבחין בשני סוגי תוכניות. תוכניות לפי משתנים משתמשות בספירות בלי לקבץ אותן ודורשות לדעת את התפלגות המיקרואורגניזמים באצווה, ולכן משתמשים בהן מעט. תוכניות לפי מאפיינים מסווגות כל יחידה כתואמת או לא תואמת ואלה, בפועל, הנפוצות ביותר לקבלת אצוות. הדרישה היחידה שלהן היא שהיחידות ילקחו בטכניקה הסתברותית, כמו דגימה אקראית פשוטה או שכבתית, מכל האצווה.
ארבעת הפרמטרים: n, c, m ו-M
- n: מספר יחידות הדגימה הנלקחות מהאצווה, באופן בלתי תלוי ואקראי.
- c: מספר היחידות המרבי שיכול לתת תוצאה לא רצויה בלי שהאצווה תידחה.
- m: הגבול המיקרוביולוגי המפריד בין יחידות תואמות לאלה שאינן (בתוכנית שתי מחלקות) או לאלה הקבילות באופן גבולי (בתוכנית שלוש מחלקות).
- M: בתוכנית שלוש מחלקות, הגבול שמעליו יחידה אינה קבילה.
תוכניות שתי מחלקות
כל יחידה היא תואמת או לא תואמת. זוהי התוכנית האופיינית לפתוגנים, שבהם בודקים נוכחות או היעדר בכמות מוגדרת ו-c הוא בדרך כלל 0. לדוגמה, תקנה (EC) 2073/2005 דורשת עבור Salmonella בבשר טחון המיועד לאכילה חיה n = 5 ו-c = 0, עם היעדר ב-25 גרם: מספיקה תוצאה חיובית אחת בכל אחת מחמש היחידות כדי שהתוצאה תהיה בלתי מספקת.
תוכניות שלוש מחלקות
משמשות עם ספירות. יחידות מתחת ל-m הן תואמות, אלה שבין m ל-M הן קבילות באופן גבולי ואלה שמעל M הן לא קבילות. באותה תקנה, קריטריון ההיגיינה של התהליך עבור E. coli בבשר טחון הוא n = 5, c = 2, m = 50 CFU/g ו-M = 500 CFU/g. התוצאה מספקת אם כל הערכים מתחת ל-m; קבילה אם לכל היותר שניים מתוך חמישה נופלים בין m ל-M והשאר מתחת ל-m; ובלתי מספקת אם ערך כלשהו עובר את M או יותר משניים נמצאים בין m ל-M.
עד כמה תוכנית באמת תובענית
ביצועי תוכנית מתוארים בעזרת העקומה האופיינית התפעולית (עקומת OC), המראה את ההסתברות לקבל אצווה לפי שיעור היחידות הפגומות שהיא מכילה. הקודקס דורש שהתוכנית תדווח על המאפיינים הסטטיסטיים האלה. חישוב פשוט לתוכניות עם c = 0 מבהיר זאת:
- אצווה שבה 10% מהיחידות מזוהמות מתקבלת בהסתברות של 0.95, כלומר כ-59%, אם נלקחות 5 יחידות. עם 30 יחידות ההסתברות יורדת לכ-4%.
- אם רק 1% מהיחידות מזוהמות, תוכנית של 5 יחידות מקבלת את האצווה בכ-95% מהפעמים, ותוכנית של 60 יחידות, בכ-55%.
המסקנה לא נעימה אך חשובה: תוכניות עם מעט יחידות מגלות היטב אצוות מזוהמות מאוד וגרוע מאוד את אלה עם זיהום נמוך ומפוזר. הגדלת n הופכת את העקומה לתלולה יותר ומשפרת את ההבחנה; הורדת c מקטינה את הסיכון לצרכן אך מגדילה את ההסתברות לדחות אצוות קבילות. כלי תוכניות הדגימה החינמי של ה-ICMSF, גיליון חישוב, מעריך הסתברויות אלה לתוכניות שתי ושלוש מחלקות.
סכמת המקרים של ה-ICMSF
הנציבות הבינלאומית למפרטים מיקרוביולוגיים למזון (ICMSF) הציעה להתאים את חומרת התוכנית לסיכון, עם 15 מקרים המשלבים את חומרת הסכנה ומה שיכול לקרות למזון בין הדגימה לצריכה: שהתנאים יקטינו את הסכנה, לא ישנו אותה או עלולים להגדיל אותה. לסכנות חמורות (מקרים 10 עד 12) תוכניות שתי מחלקות עם c = 0 משתמשות ב-5, 10 ו-20 יחידות; לסכנות קשות (מקרים 13 עד 15), ב-15, 30 ו-60 יחידות.
ניתוח סטטיסטי שפרסם ה-ICMSF (Dahms, 2004), המניח התפלגות לוג-נורמלית עם סטיית תקן של 0.8 log, מעריך שמקרה 10 (n = 5, c = 0, היעדר ב-25 גרם) דוחה בהסתברות של 95% אצוות עם ממוצע גאומטרי של 1 CFU לכל 32 גרם, בעוד שמקרה 15 (n = 60) מגיע לאצוות של 1 CFU לכל 526 גרם. ההבדל מראה מדוע מזונות לאוכלוסיות רגישות מקבלים את התוכניות המחמירות ביותר: תקנה 2073/2005 עצמה דורשת n = 30 עבור Salmonella בתרכובות מיובשות לתינוקות.
יחידת דגימה, יחידה אנליטית ודגימות מרוכבות
יחידת הדגימה היא מה שנלקח מהאצווה; היחידה האנליטית היא המנה שמנתחים (למשל, 25 גרם). המדריך האנליטי הבקטריולוגי (BAM) של ה-FDA ממליץ לקחת לפחות 100 גרם ליחידת דגימה ומסווג מזונות לשלוש קטגוריות עבור Salmonella, עם 60, 30 או 15 יחידות אנליטיות לפי רגישות הצרכן וקיומו של שלב קטלני לאחר מכן.
כדי להקטין את עומס העבודה, ה-BAM מאפשר לשלב חמש-עשרה יחידות של 25 גרם לדגימה מרוכבת של 375 גרם, אלא אם השיטה מורה אחרת. הקודקס מגביל נוהג זה: ניתן לשקול הרכבת דגימות בניתוחי נוכחות או היעדר בתוכנית שתי מחלקות, כל עוד היא אינה משפיעה על התוצאה לעומת ניתוח יחידות בודדות, אך היא אינה מתאימה לספירות ולא לתוכניות שלוש מחלקות, משום שהיא מדללת את ריכוז כל יחידה.
כללים מעשיים שנוטים לשכוח
- לא לחזור על הניתוח כדי "לאשר" אצווה: הקודקס מציין שאלא אם התוכנית קובעת זאת, אין להעביר אצווה לניתוח חוזר. דגימה עד להשגת תוצאה שלילית מבטלת את ההיגיון הסטטיסטי של התוכנית.
- התוכנית היא מינימום כשמעריכים אצווה: תקנה 2073/2005 קובעת שאם המטרה היא להעריך את קבילות האצווה, יש לכבד את תוכניותיה לכל הפחות. היא מתירה להקטין את מספר היחידות רק כשהמפעיל מוכיח, בהיסטוריה מתועדת, נהלים יעילים המבוססים על HACCP.
- חלונות נעים לאימות תהליכים: כשהמטרה היא לאמת תהליך ולא לקבל אצווה, הקודקס מתאר את גישת החלון הנע, המשווה תמיד את n התוצאות האחרונות לגבולות.
- הדגימה גוברת על השיטה: שיטה עם גבול גילוי מצוין אינה מפצה על תוכנית עם מעט יחידות באצווה עם זיהום מפוזר, כפי שקורה במזונות בעלי לחות נמוכה.
לאחר שנלקחו, היחידות חייבות להגיע למעבדה ללא שינוי. תנאי המשלוח מפורטים במאמר על הובלה ושימור דגימות.
סיכום
תוכניות דגימה לפי מאפיינים הופכות קריטריון מיקרוביולוגי להחלטה עם הסתברות ידועה. קריאה נכונה של n, c, m ו-M, והבנת עקומת התפעול שמאחוריהן, מאפשרות לדעת אילו אצוות התוכנית מגלה ואילו היא מעבירה. התאמת החומרה לסיכון, כפי שמציע ה-ICMSF, כיבוד התוכניות המינימליות ואי-חזרה על ניתוחים כדי להציל אצווה הם היסודות כדי שהדגימה תמלא את תפקידה.
על TAAG
גלו כיצד ערכות הגילוי המולקולריות של TAAG מקצרות את זמן התגובה כשתוכנית דגימה דורשת לנתח יחידות רבות לאצווה.
שאלות נפוצות
מה פירוש n, c, m ו-M בקריטריון מיקרוביולוגי?
n הוא מספר היחידות הנלקחות מהאצווה; c, מספר היחידות המרבי עם תוצאה לא רצויה שמקבלים; m, הגבול המפריד בין יחידות תואמות; ו-M, בתוכניות שלוש מחלקות, הגבול שמעליו יחידה אינה קבילה.
מתי משתמשים בתוכנית שתי מחלקות ומתי בתוכנית שלוש מחלקות?
תוכניות שתי מחלקות משמשות בדרך כלל לפתוגנים, עם ניתוח נוכחות או היעדר ו-c = 0. תוכניות שלוש מחלקות משמשות עם ספירות, למשל של מדדי היגיינה, שבהם מקבלים מספר מוגבל של יחידות בין m ל-M.
האם תוכנית n = 5, c = 0 שלילית מבטיחה שהאצווה נקייה מהפתוגן?
לא. אם 10% מיחידות האצווה היו מזוהמות, תוכנית זו הייתה מקבלת אותה בכ-59% מהפעמים. אף תוכנית דגימה אינה יכולה להבטיח היעדר מיקרואורגניזם; היא רק מגדירה את ההסתברות לגלות אותו.
האם אפשר לערבב כמה יחידות בדגימה מרוכבת?
בניתוחי נוכחות או היעדר בתוכנית שתי מחלקות, כן, כל עוד זה אינו משפיע על התוצאה לעומת ניתוח בודד. הקודקס מציין שזה אינו מתאים בספירות ולא בתוכניות שלוש מחלקות.