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
1. náhodné: Typy vzorkování kterákoli část celku (jednotka) má naprosto stejnou pravděpodobnost, že bude vybrána.
2. systematické: Typy vzorkování 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 Odstranění části potraviny Analytický vzorek Analytický díl
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 (iii) Méně než 10 pytlů odběr z 10-ti pytlů odběr z každého pytle Promíchání dílčích vzorků souhrnný vzorek kvartace laboratorní vzorek (minimálně 1 kg) homogenizace - navážka Volně ložené obiloviny do 15 t Odběr vzorků z 5-ti až 11-ti míst (dle množství materiálu) 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 počet dílčích vzorků 100 80 60 40 20 0 Volně ložený materiál 50 40 30 20 15 5 8 11 do 15 16 až 30 31 až 50 51 až 75 76 až 100 101 až 150 151 až 200 201 až 250 251 až 500 hmotnost celku (t) 100 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).
nebo současně Statistická přejímka - přejímací plány MĚŘENÍM (X): pro znaky kvantitativní (měřitelné, spojité) - složení, chemické vlastnosti. kritériem pro přijetí nebo nepřijetí dávky je porovnání maximálního limitu L max nebo minimálního L min se střední hodnotou X rozšířenou o k násobek směrodatné odchylky σ ve výběru předepsaného rozsahu n Přejímací kriteria: Specifikace Max. limit L max Min. limit L min Rozmezí L min - L max Přijmuto X L max - k. σ X L min + k. σ L min + k. σ X X L max k. σ Zamítnuto X > L max - k. σ X < L min + k. σ X < L min + k. σ X > L max - k. σ
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 (L max =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 L max k.s = 120 (1,24 x 3,91) = 115,2 mg/100g X > L max 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 ra v d ě p o d o b n o s t p řije tí d á v k y 1, 0 0, 9 0, 8 0, 7 0, 6 0, 5 0, 4 0, 3 0, 2 0, 1 0, 0 O C id e á ln í 1 0 0 % -n í k o n t ro ly O C p ře jím a c íh o p lá n u s A c = 0 O C p ře jím a c íh o p lá n u s A c > 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 ro v e ň ja k o s ti d á v k y n e b o p ro c e s u v y já d ře 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 d o d a v a te le b o d riz ik a d o d a v a te le n = 2 0 0 ; A c = 2 P ra v d ě p o d o b n o s t p řije tí d á v k y R iz ik o odbě ra te le 0,0 b o d riz ik a o d b ě ra te le 0,0 4,0 J a k o s t o d p o v íd a jíc í riz ik u d o d a v a te le J a k o s t o d p o v íd a jíc í riz ik u o d b ě ra 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 Komoditní vady (barva, nečistoty, narušení obalu, podíl, ) Typ přejímacího plánu (PP) PP srovnáním typicky AQL = 6,5 Znaky vyjadřující složení (sušina, tuk, ) Znaky vyjadřující nezávadnost (mikrobiologie, chem. Kontaminaty, ) PP měřením typicky AQL = 2,5 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)
Mikrobiologie Přejímací plány - příklady dvoutřídní přejímací plány (n=5, m=0/25g, c=0) - Salmonella, Listeria monocytogenes tří-třídní přejímací plány (n=5, m=10 6, M=5.10 6, c=2) - E. coli
Přejímací plány - balené výrobky (Vyhl. 328/2000 Sb.) Dvoutřídní přejímací plán přejímka srovnáním Dvoutřídní přejímací plán přejímka měřením: