Onderdeel van de pijler microbiologische bemonstering van het TAAG Leercentrum. Als je geïnteresseerd bent in bemonstering van de fabrieksomgeving, lees dan omgevingsmonitoring in levensmiddelenfabrieken.
Inhoudsopgave
Waarom één monster niet volstaat
Micro-organismen zijn niet gelijkmatig verdeeld in een partij. Ze kunnen zich concentreren in enkele verpakkingen, in een zone van een zak of in klontjes in een poeder. Daarom zegt het analyseren van één enkele eenheid heel weinig wanneer de beslissing is een partij grondstof of eindproduct te aanvaarden of af te wijzen. De Codex Alimentarius vat het samen in een waarschuwing die het goed is in gedachten te houden: een goed ontworpen bemonsteringsplan bepaalt de kans om micro-organismen in een partij op te sporen, maar geen enkel plan kan de afwezigheid van een bepaald organisme garanderen.
Dit artikel gaat over partijbemonstering. Het nemen van monsters van oppervlakken en de fabrieksomgeving wordt uitgelegd in de gidsen over oppervlaktebemonstering en omgevingsmonitoring.
Wat een microbiologisch criterium is
Volgens de Codex-beginselen voor het vaststellen en toepassen van microbiologische criteria (CXG 21-1997, herzien in 2013) omvat een criterium het micro-organisme van belang, het bemonsteringsplan met het aantal te nemen eenheden en de grootte van de analyse-eenheid, de microbiologische limieten, het aantal eenheden dat daaraan moet voldoen, de analysemethoden en, afhankelijk van het doel, een aanduiding van de statistische prestatie van het plan. Een criterium zonder bemonsteringsplan is slechts een getal.
De Codex onderscheidt twee soorten plannen. Plannen op basis van variabelen gebruiken de tellingen zonder ze te groeperen en vereisen kennis van de verdeling van de micro-organismen in de partij, waardoor ze weinig worden gebruikt. Plannen op basis van attributen classificeren elke eenheid als conform of niet-conform en zijn in de praktijk het meest gebruikt om partijen te aanvaarden. Hun enige eis is dat de eenheden met een probabilistische techniek worden genomen, zoals eenvoudige of gestratificeerde aselecte steekproeftrekking, over de hele partij.
De vier parameters: n, c, m en M
- n: aantal monstereenheden dat onafhankelijk en willekeurig uit de partij wordt genomen.
- c: maximaal aantal eenheden dat een ongewenst resultaat mag geven zonder dat de partij wordt afgewezen.
- m: microbiologische limiet die de conforme eenheden scheidt van de niet-conforme (in een tweeklassenplan) of van de marginaal aanvaardbare (in een drieklassenplan).
- M: in een drieklassenplan de limiet waarboven een eenheid onaanvaardbaar is.
Tweeklassenplannen
Elke eenheid is conform of niet-conform. Het is het typische plan voor pathogenen, waar aan- of afwezigheid in een gedefinieerde hoeveelheid wordt geanalyseerd en c meestal 0 is. Verordening (EG) 2073/2005 eist bijvoorbeeld voor Salmonella in gehakt vlees bestemd om rauw te worden gegeten n = 5 en c = 0, met afwezigheid in 25 g: één positieve in een van de vijf eenheden volstaat om het resultaat onbevredigend te maken.
Drieklassenplannen
Ze worden gebruikt bij tellingen. Eenheden onder m zijn conform, die tussen m en M zijn marginaal aanvaardbaar en die boven M zijn onaanvaardbaar. In dezelfde verordening is het proceshygiënecriterium voor E. coli in gehakt vlees n = 5, c = 2, m = 50 KVE/g en M = 500 KVE/g. Het resultaat is bevredigend als alle waarden onder m liggen; aanvaardbaar als hoogstens twee van de vijf tussen m en M liggen en de rest onder m; en onbevredigend als een waarde M overschrijdt of meer dan twee tussen m en M liggen.
Hoe veeleisend een plan werkelijk is
De prestatie van een plan wordt beschreven met zijn operationele karakteristiekcurve (OC-curve), die de kans toont dat een partij wordt aanvaard naargelang het aandeel defecte eenheden dat ze bevat. De Codex vraagt dat het plan die statistische kenmerken vermeldt. Een eenvoudige berekening voor plannen met c = 0 maakt het duidelijk:
- Een partij waarin 10 % van de eenheden besmet is, wordt aanvaard met een kans van 0,95, dus ongeveer 59 %, als 5 eenheden worden genomen. Met 30 eenheden daalt de kans tot ongeveer 4 %.
- Als slechts 1 % van de eenheden besmet is, aanvaardt een plan met 5 eenheden de partij ongeveer 95 % van de tijd, en een plan met 60 eenheden ongeveer 55 %.
De conclusie is ongemakkelijk maar belangrijk: plannen met weinig eenheden detecteren sterk besmette partijen goed en partijen met lage, verspreide besmetting zeer slecht. n verhogen maakt de curve steiler en verbetert de onderscheiding; c verlagen vermindert het risico voor de consument maar vergroot de kans om aanvaardbare partijen af te wijzen. Het gratis hulpmiddel voor bemonsteringsplannen van de ICMSF, een rekenblad, schat deze kansen voor plannen met twee en drie klassen.
Het gevalschema van de ICMSF
De International Commission on Microbiological Specifications for Foods (ICMSF) stelde voor de strengheid van het plan aan het risico aan te passen, met 15 gevallen die de ernst van het gevaar combineren met wat het levensmiddel kan overkomen tussen bemonstering en consumptie: dat de omstandigheden het gevaar verminderen, het niet veranderen of het kunnen vergroten. Voor ernstige gevaren (gevallen 10 tot 12) gebruiken tweeklassenplannen met c = 0 respectievelijk 5, 10 en 20 eenheden; voor zeer ernstige gevaren (gevallen 13 tot 15) 15, 30 en 60 eenheden.
Een statistische analyse gepubliceerd door de ICMSF (Dahms, 2004), die uitgaat van een lognormale verdeling met een standaardafwijking van 0,8 log, schat dat geval 10 (n = 5, c = 0, afwezigheid in 25 g) met 95 % kans partijen afwijst met een meetkundig gemiddelde van 1 KVE per 32 g, terwijl geval 15 (n = 60) partijen van 1 KVE per 526 g bereikt. Het verschil toont waarom levensmiddelen voor gevoelige bevolkingsgroepen de strengste plannen krijgen: Verordening 2073/2005 zelf eist n = 30 voor Salmonella in gedroogde zuigelingenvoeding.
Monstereenheid, analyse-eenheid en samengestelde monsters
De monstereenheid is wat uit de partij wordt genomen; de analyse-eenheid is de portie die wordt geanalyseerd (bijvoorbeeld 25 g). Het Bacteriological Analytical Manual (BAM) van de FDA beveelt aan minstens 100 g per monstereenheid te verkrijgen en deelt levensmiddelen voor Salmonella in drie categorieën in, met 60, 30 of 15 analyse-eenheden naargelang de gevoeligheid van de consument en het bestaan van een latere dodende stap.
Om de werklast te verminderen staat het BAM toe vijftien eenheden van 25 g te combineren tot een samengesteld monster van 375 g, tenzij de methode anders aangeeft. De Codex kadert deze praktijk af: het samenstellen van monsters kan worden overwogen bij aan- of afwezigheidsanalyses binnen een tweeklassenplan, mits het het resultaat niet beïnvloedt ten opzichte van de analyse van afzonderlijke eenheden, maar het is niet geschikt voor tellingen of voor drieklassenplannen, omdat het de concentratie van elke eenheid verdunt.
Praktische regels die vaak worden vergeten
- Analyse niet herhalen om een partij te "bevestigen": de Codex geeft aan dat een partij, tenzij het plan erin voorziet, niet opnieuw geanalyseerd mag worden. Bemonsteren tot je een negatief krijgt, hef de statistische logica van het plan op.
- Het plan is een minimum bij de beoordeling van een partij: Verordening 2073/2005 bepaalt dat, als het doel is de aanvaardbaarheid van een partij te beoordelen, de plannen minimaal moeten worden gerespecteerd. Ze staat alleen toe het aantal eenheden te verminderen wanneer de marktdeelnemer, met gedocumenteerde historie, effectieve procedures op basis van HACCP aantoont.
- Voortschrijdende vensters om processen te verifiëren: wanneer het doel is een proces te verifiëren en geen partij te aanvaarden, beschrijft de Codex de aanpak met een voortschrijdend venster, dat steeds de laatste n resultaten met de limieten vergelijkt.
- Bemonstering gaat boven methode: een methode met uitstekende detectielimiet compenseert geen plan met weinig eenheden in een partij met verspreide besmetting, zoals bij levensmiddelen met lage vochtigheid.
Eenmaal genomen moeten de eenheden ongewijzigd in het laboratorium aankomen. De verzendcondities worden uitgewerkt in het artikel over transport en bewaring van monsters.
Conclusie
Bemonsteringsplannen op basis van attributen zetten een microbiologisch criterium om in een beslissing met een bekende kans. n, c, m en M goed lezen en de operationele curve erachter begrijpen maakt het mogelijk te weten welke partijen het plan opspoort en welke het laat passeren. De strengheid aan het risico aanpassen, zoals de ICMSF voorstelt, de minimumplannen respecteren en analyses niet herhalen om een partij te redden zijn de basis opdat de bemonstering haar functie vervult.
Over TAAG
Ontdek hoe de moleculaire detectiekits van TAAG de responstijd verkorten wanneer een bemonsteringsplan vraagt veel eenheden per partij te analyseren.
Veelgestelde vragen
Wat betekenen n, c, m en M in een microbiologisch criterium?
n is het aantal eenheden dat uit de partij wordt genomen; c het maximumaantal eenheden met een ongewenst resultaat dat wordt getolereerd; m de limiet die de conforme eenheden scheidt; en M, in drieklassenplannen, de limiet waarboven een eenheid onaanvaardbaar is.
Wanneer wordt een tweeklassenplan gebruikt en wanneer een drieklassenplan?
Tweeklassenplannen worden typisch gebruikt voor pathogenen, met aan- of afwezigheidsanalyse en c = 0. Drieklassenplannen worden gebruikt bij tellingen, bijvoorbeeld van hygiëne-indicatoren, waar een beperkt aantal eenheden tussen m en M wordt getolereerd.
Garandeert een negatief plan met n = 5, c = 0 dat de partij vrij is van het pathogeen?
Nee. Als 10 % van de eenheden van de partij besmet was, zou dat plan haar ongeveer 59 % van de tijd aanvaarden. Geen enkel bemonsteringsplan kan de afwezigheid van een micro-organisme garanderen; het bepaalt alleen de kans om het op te sporen.
Kunnen meerdere eenheden worden gemengd in een samengesteld monster?
Bij aan- of afwezigheidsanalyses binnen een tweeklassenplan wel, mits het het resultaat niet beïnvloedt ten opzichte van de afzonderlijke analyse. De Codex geeft aan dat het niet geschikt is bij tellingen of bij drieklassenplannen.