Kvalita v laboratorní a kontrolní praxi Část: odběry kontrolních vzorků a přejímka
Vladimír Kocourek
Praha, 2016
VZOREK: část většího celku, která je z něj vybrána a podrobena zkoušení za účelem zjištění jeho vlastností (hodnoceného celku)."
Výsledky testování vzorku se zpravidla vztahují ke skutečným nebo předpokládaným vlastnostem posuzovaného celku: vzorek je reprezentantem celku – nosičem informace !
Plán vzorkování Celek hromadného materiálu je obecně heterogenní a jeho hmota je rozmístěna v trojrozměrném prostoru. Popis celku je možný na základě dílčích vzorků, jejichž odběr a úprava je řízena plánem vzorkování. Plán vzorkování je podřízen cílům, které mají být vzorkováním dosaženy. Plán (metodika) vzorkování určuje zejména: místa odběru vzorků (případně prostorové schéma), čas / frekvenci odběru, množství vzorku a jeho úpravu, postupy / techniky odběru, balení, transport a uchování vzorku
Typy vzorkování 1. náhodné: • kterákoli část celku (jednotka) má naprosto stejnou pravděpodobnost, že bude vybrána.
Typy vzorkování 2. systematické: • v pravidelných časových intervalech nebo pravidelných vzdálenostech nebo v síti rovnoměrně rozmístěných bodů, popř. „on-line“.
Typy vzorkování 3. cílené: cíleně se vyhledávají a odebírají ty jednotky/části, které jsou zřejmě narušené nebo je podezření, že by mohly vykazovat extremní hodnoty některých znaků.
Příklady: a) dávka obilí - zaplísněné části, c) neošetřený pozemek - pruh přiléhající k ošetřenému, d) pečivo - znečištěné nebo deformované kusy. !!! cílený odběr není reprezentativní - provede-li se vzorkování cíleně, musí být vzorky takto označeny.
Zásady vzorkování provádí jen osoba proškolená a vycvičená. každá šarže či dodávka musí být vzorkována zvlášť
z balených potravin se odebírají celá spotřebitelská balení z nebalených potravin se odebírá odkrojením nebo vzorkovacím zařízením tekuté nebo pastovité materiály nutno předem promíchat (nebo vzorkovat jednotlivé vrstvy)
zmrazené potraviny se nesmí při odběru rozmrazit ! platnost vzorku (obecně) končí DP nebo DMT !
Metody zkoušení potravin a odběr kontrolních vzorků (Vyhl. 211/2004 Sb.)
Postupy vzorkování: 1. zjistí se označení a hmotnost (nebo počet jednotek) šarže, druh a velikost obalů. 2. stanoví se postupy odběru, požadované druhy zkoušek a rozsah vzorkování. 3. vypočte se celková hmotnost (počet balení) vzorku potřebná pro provedení všech zkoušek. 4. provede se odběr a zaznamená v Protokolu o odběru 5. vzorek se označí, zapečetí a předá do laboratoře
Postup odběru vzorků mléčných výrobků - příklad (ČSN EN ISO 707)
Postup odběru vzorků mléčných výrobků - příklad (ČSN EN ISO 707)
Termíny vztahující se ke vzorkování Šarže (Lot) - identifikovatelné množství potraviny, které bylo dodáno nebo vyrobeno ve stejnou dobu a za stejných podmínek a vykazuje totožné vlastnosti
Podšarže, část šarže (Sublot) - vymezená část velké šarže za účelem aplikace určité metody odběru vzorků; každá tato část šarže musí být fyzicky oddělená a samostatně identifikovatelná
Dílčí vzorek (Incremental sample) - množství potraviny odebrané z jednoho místa šarže nebo části šarže, kterou lze samostatně popsat a vymezit
Termíny vztahující se ke vzorkování Souhrnný vzorek (Aggregate sample) -
vzorek složený ze všech dílčích vzorků odebraných ze šarže nebo části šarže
Laboratorní vzorek (Laboratory sample) vzorek určený pro laboratoř a připravený jako reprezentativní část souhrnného vzorku, popř. celý souhrnný vzorek
Zkušební vzorek (Test portion) - část laboratorního vzorku určená k analýze
Metody zkoušení potravin a odběr kontrolních vzorků
Dílčí vzorky
Souhrnný vzorek Laboratorní vzorek Laboratorní vzorek Analytický vzorek Analytický díl
Odstranění části potraviny
Pravidla vzorkování zrnitých sypkých rostlinných materiálů (Vychází z ČSN ISO 13690, ČSN EN ISO 542, ČSN 56 0520, ČSN 56 0512-2) Obiloviny, pseudocereálie (pohanka), mlýnské výrobky (otruby, mouky, krupice)
Materiál v pytlích (i) Počet pytlů větší než 100 počet dílčích vzorků je odmocnina z počtu pytlů (ii) Počet pytlů 10 – 100
odběr z 10-ti pytlů
(iii) Méně než 10 pytlů
odběr z každého pytle
Promíchání dílčích vzorků – souhrnný vzorek – kvartace – laboratorní vzorek (minimálně 1 kg) – homogenizace - navážka
Volně ložené obiloviny Odběr vzorků z 5-ti až 11-ti míst (dle množství materiálu)
do 15 t
15 - 30 t
30 - 500 t
Pravidla vzorkování zrnitých sypkých rostlinných materiálů (Vychází z ČSN ISO 13690, ČSN EN ISO 542, ČSN 56 0520, ČSN 56 0512-2)
Hlízy brambor, ovoce, zelenina Materiál v dopravních prostředcích Odběr průměrného vzorku z každé dávky (z pěti míst dopravního prostředku rozložených úhlopříčně ložnou plochou ze střední a horní části rukama)
120
100 počet dílčích vzorků
100
Volně ložený materiál
80
60
50 40
40
30
20
5
8
11
20
15
0
do 15
16 až 30
31 až 50
51 až 75
76 až 100
101 až 150
hmotnost celku (t)
151 až 200
201 až 250
251 až 500
Laboratorní vzorek – nejméně 5 kg
Počet dílčích vzorků podle velikosti šarže Reg. 333/2007/ES (pro kontaminanty)
Počet dílčích vzorků podle velikosti šarže Reg. 401/2006/ES (pro mykotoxiny - ořechy)
Statistická přejímka - přejímací plány Účelem statistické přejímky je rozhodnout (na základě odebraných vzorků a jejich vyšetření) o přijetí či zamítnutí šarže / dávky.
Použití: kde je 100 % kontrola nemožná či nákladná, ve vstupní kontrole, v mezioperační kontrole (v návaznosti na řízení procesů) ve výstupní kontrole, ke splnění požadavků odběratele.
Statistická přejímka - přejímací plány SROVNÁVÁNÍM (A/N): pro znaky kvalitativní (diskrétní, nespojité) - mibi, barva, nečistoty. kritériem pro přijetí nebo nepřijetí dávky je počet d neshodných jednotek zjištěný ve výběru daného rozsahu Přejímací plán určuje: rozsah výběru n a přejímací číslo Ac dávka se přijímá, je-li d Ac dávka se zamítá, je-li d > Ac Mírou kvality je procento neshodných jednotek v dávce a počet neshod na 100 jednotek: může být i více neshod v 1 jednotce !
Při přejímce srovnáváním je pro stejnou účinnost kontroly nutno volit daleko větší rozsah výběru (počet vzorků).
Statistická přejímka - přejímací plány MĚŘENÍM (X): pro znaky kvantitativní (měřitelné, spojité) složení, chemické vlastnosti. kritériem pro přijetí nebo nepřijetí dávky je porovnání maximálního limitu Lmax nebo minimálního Lmin se střední hodnotou X rozšířenou o k–násobek směrodatné odchylky σ ve výběru předepsaného rozsahu n Přejímací kriteria:
Přijmuto
X ≤ Lmax- k.σ X ≥ Lmin+ k.σ Lmin + k.σ ≤ X X ≤ Lmax – k.σ
současně
Rozmezí Lmin - Lmax
Zamítnuto
X > Lmax- k.σ X < Lmin+ k.σ X < Lmin + k.σ X > Lmax - k.σ
nebo
Specifikace Max. limit Lmax Min. limit Lmin
Statistická přejímka - přejímací plány Mírou kvality je procento neshodných jednotek v dávce Přejímka měřením je vhodnou formou přejímky, jedná-li se o zkoušky destruktivní nebo nákladné, případně je nutná kvantitativní informace
Příklad: Maximální obsah sodíku v sýru s nízkým obsahem Na je 120 mg/100 g (Lmax=120) n = 5 .....počet odebraných vzorků z dávky a vyšetřených k = 1,24....přejímací číslo pro požadovanou přijatelná úroveň kvality AQL=2,5 % Výsledky analýz vzorků: 118; 120; 117; 121; 111; (X = 117,4; s = 3,91) mg/100g Lmax – k.s = 120 – (1,24 x 3,91) = 115,2 mg/100g
X > Lmax – k.s → dávka se zamítá Při přejímce měřením je dokonce možné, že bude zamítnuta dávka, v níž nebyl žádný z vyšetřených vzorků shledán jako neshodný ! Při přejímce měřením musí být každý znak (parametr) uvažován zvlášť !
Operativní charakteristika (OC-křivka) Účinnost kontroly je vyjádřena křivkou OC, která pro daný přejímací plán udává pravděpodobnost přijetí dávky jako funkci úrovně kvality dávky • na vodorovné ose se vynáší % neshodných v dávce • na svislé ose se vynáší pravděpodobnost přijetí dávky s danou kvalitou: pravděpodobné % přijatých dávek 1. při konstantním rozsahu výběru znamená zvýšení přejímacího čísla zmírnění účinnosti kontroly 2. OC křivka je strmější a tedy kontrola přísnější, jestliže při pevném přejímacím číslu roste rozsah výběru 3. OC křivky pro přejímací čísla Ac = 0 jsou zcela odlišné od OC křivek pro přejímací čísla Ac > 0
Operativní charakteristika (OC-křivka) P r a v d ě p o d o b n o s t p ř ije tí d á v k y
1 ,0
O C id e á ln í 1 0 0 % - n í k o n t r o ly
0 ,9
O C p ř e jím a c íh o p lá n u s A c = 0
0 ,8
O C p ř e jím a c íh o p lá n u s A c > 0
0 ,7
0 ,6
0 ,5
0 ,4
0 ,3 0 ,2
0 ,1
0 ,0 0 ,0 0 0
0 ,0 1 0
0 ,0 2 0
0 ,0 3 0
0 ,0 4 0
0 ,0 5 0
0 ,0 6 0
0 ,0 7 0
0 ,0 8 0
0 ,0 9 0
0 ,1 0 0
Ú r o v e ň ja k o s ti d á v k y n e b o p r o c e s u v y já d ř e n á p o d íle m n e s h o d n ý c h p
Operativní charakteristika (OC-křivka) Rizika chybného rozhodnutí: budou zamítnuty dávky s velmi nízkým (přípustným) procentem neshodných: riziko dodavatele – FP (α), budou přijaty dávky s neúnosně vysokým (nepřípustným) procentem neshodných:riziko odběratele – FN (β), Přípustná úroveň kvality AQL (Acceptable Quality Level) je mezní podíl neshodných jednotek v dávce při němž je nízká pravděpodobnost že dávka bude zamítnuta (zpravidla 5%). Platí pro určitý přejímací plán kontroly série dávek !! Nepřípustná úroveň kvality LQ (Limiting Quality) je mezní podíl neshodných jednotek v dávce při němž je nízká pravděpodobnost že dávka bude přijata (zpravidla 10%).
Operativní charakteristika (OC-křivka) 1 ,0
R iz ik o
b o d riz ik a d o d a v a te le
d o d a v a te le
n = 200 ; Ac = 2
P ra v d ě p o d o b n o s t p ř ije t í d á v k y
b o d riz ik a o d b ě r a te le R iz ik o o d b ě r a te le 0 ,0 0 ,0
4 ,0
J a k o s t o d p o v íd a jíc í
J a k o s t o d p o v íd a jíc í
r iz ik u d o d a v a te le
r iz ik u o d b ě r a te le P ro c e n to n e s h o d n ý c h v d á v c e
Obecné zásady pro potraviny
1. Pragmatický x statistický přístup odběru 2. Balené x nebalené (nekusové) vzorky 3. Spojité nebo izolované dávky 4. Znaky kvantitativní (měřitelné, spojité) - složení, chemické vlastnosti kvalitativní (diskrétní, nespojité) - mibi, barva, nečistoty
Obecné zásady pro potraviny 5. Výběr přejímacích plánů kvalitativní x kvantitativní znaky, normální rozdělení zdravotní ohrožení x složení potravin x organoleptické vlastnosti homogenní x nehomogenní šarže balené vzorky x nebalený materiál AQL (přípustná úroveň kvality), LQ (nepřípustná úroveň) - určuje rozsah výběru Inspekční úroveň (normální, zpřísněná, snížená)
Přejímací plány - příklady Typ znaku
Typ přejímacího plánu (PP)
Komoditní vady (barva, nečistoty, narušení obalu, podíl,…)
PP srovnáním typicky AQL = 6,5
Znaky vyjadřující složení (sušina, tuk,…)
PP měřením typicky AQL = 2,5
Znaky vyjadřující nezávadnost (mikrobiologie, chem. Kontaminaty,…)
PP srovnáním Ac=0 dvou- a třítřídní PP
Přejímací plány - příklady Aflatoxiny (ořechy) dílčí vzorek = 300 g počet dílčích vzorků: 10 - 100 10 (pro šarže < 0,1 t) 30 (pro šarže 0,5 až 1 t) 100 (pro šarže > 10 t)
souhrnný vzorek: 3 - 30 kg laboratorní vzorek: 3 kg - 3 podvzorky á 10 kg vyhodnocení (průměr x výsledek souhrnného vzorku)
Přejímací plány - příklady
Pesticidy (ovoce a zelenina) počet dílčích vzorků: 1 - 10 1 (pro homogenní šarže/nehomogenní šarže <25 ks) 3 (pro nehomogenní šarže <50 kg) 5 (pro nehomogenní šarže 50-500 kg / 26-100 ks) 10 (pro nehomogenní šarže > 500 kg / 100 ks )
laboratorní vzorek: 0,1 - 0,5 kg (koření), 1 kg (hrášek, jahody), 1 kg / 10 jednotek (jablka, pomeranče), 2 kg / 5 jednotek (zelí, okurky) vyhodnocení - výsledek nekorigovaný na výtěžnost
Přejímací plány - příklady
Nutriční hodnota potravin energetická hodnota (stanovení výpočtem) bílkoviny, tuk, sacharidy, cukry (mono a disacharidy), polyoly, vláknina, škrob, mastné kyseliny (z toho nasycené), vitaminy, sodík laktóza, lepek, fenylalanin
Přejímací plány - příklady Falšování potravin steroly, mastné kyseliny (tuky a oleje), organické kyseliny, aminokyseliny (džusy), popel (sušené ovoce), mono a disacharidy (káva), theobromin (instantní čaj), triglyceridy (kakao), vyšší alkoholy, chemické prvky izotopová analýza (líh), NIR (med), ELISA (původ masa), PCR (genetické modifikace), elektroforéza bílkovin (odrůdy brambor)
Přejímací plány - příklady Mikrobiologie dvoutřídní přejímací plány (n=5, m=0/25g, c=0) Salmonella, Listeria monocytogenes tří-třídní přejímací plány (n=5, m=106, M=5.106, c=2) - E. coli
Přejímací plány - balené výrobky (Vyhl. 328/2000 Sb.) Dvoutřídní přejímací plán – přejímka srovnáním
Dvoutřídní přejímací plán– přejímka měřením:
