ISO 22117:2019
(Main)Microbiology of the food chain — Specific requirements and guidance for proficiency testing by interlaboratory comparison
Microbiology of the food chain — Specific requirements and guidance for proficiency testing by interlaboratory comparison
This document specifies requirements and gives guidelines for the organization of proficiency testing (PT) schemes for microbiological examinations of a) foods and beverages, b) feeding animals, c) environmental samples from food and feed production and handling, and d) primary production stages. This document is also applicable to the microbiological examination of water where water is either used in food production or is regarded as a food in national legislation. This document relates to the technical organization and implementation of PT schemes, as well as the statistical treatment of results of microbiological examinations. This document is designed for use with ISO/IEC 17043 and ISO 13528, and deals only with areas where specific or additional details are necessary for PT schemes dealing with microbiological examinations for the areas specified in the first paragraph.
Microbiologie de la chaîne alimentaire — Exigences spécifiques et recommandations relatives aux essais d'aptitude par comparaison interlaboratoires
Le présent document spécifie des exigences et fournit des lignes directrices relatives à l'organisation de programmes d'essai d'aptitude pour les examens microbiologiques concernant: a) les aliments et les boissons; b) l'alimentation animale; c) les échantillons environnementaux prélevés dans les secteurs de la production et de la manutention des aliments; d) les étapes de production primaire. Le présent document peut également s'appliquer à l'examen microbiologique de l'eau si celle-ci est utilisée dans la production alimentaire ou si la législation nationale la considère comme un aliment. Le présent document concerne l'organisation technique et la mise en œuvre de programmes d'essai d'aptitude et également le traitement statistique des résultats des examens microbiologiques. Le présent document est destiné à être utilisé avec l'ISO/IEC 17043 et l'ISO 13528 et ne traite que des domaines où des détails spécifiques ou supplémentaires sont nécessaires pour les programmes d'essai d'aptitude traitant des examens microbiologiques pour les domaines spécifiés dans le premier alinéa.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22117
First edition
2019-02
Microbiology of the food chain —
Specific requirements and
guidance for proficiency testing by
interlaboratory comparison
Microbiologie de la chaîne alimentaire — Exigences spécifiques et
recommandations relatives aux essais d'aptitude par comparaison
interlaboratoires
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Scheme design and purpose . 2
4.1 General . 2
4.2 Scheme objectives . 2
4.3 Laboratory requirements for schemes . 3
4.4 Choice of test matrices . 3
4.5 Information on test methods used by the PT provider . 3
4.6 Statistical design . 3
5 Technical requirements and guidance for sample design and content .4
5.1 Sources, characterization and traceability of organisms . 4
5.2 Target organisms level . 4
5.3 Non-target organisms and interferences . 5
5.4 Matrix selection and effects . 5
6 Sample verification by the provider . 6
6.1 General . 6
6.2 Sample homogeneity testing — General considerations . 6
6.3 Homogeneity testing for quantitative (enumeration) samples . 6
6.4 Homogeneity testing for qualitative methods . 7
6.5 Stability testing by the provider . 8
6.5.1 General. 8
6.5.2 Stability during storage conditions . . 8
6.5.3 Stability during transport conditions . 8
7 Sample handling . 9
7.1 General . 9
7.2 Instructions to participants . 9
8 Performance evaluations . 9
8.1 General . 9
8.2 Preliminary considerations . 9
8.3 Assessment of quantitati ve methods .10
8.3.1 General.10
8.3.2 Distribution of data .11
8.3.3 Determining the assigned value .12
8.3.4 Uncertainty of the assigned value .12
8.3.5 Methods of assessing performance .12
8.3.6 Using z-scores .12
8.3.7 Other methods of performance evaluation .14
8.3.8 Long-term performance assessment .16
8.4 Assessment of qualitati ve methods.17
8.4.1 General.17
8.4.2 Performance of individual laboratories .17
8.4.3 Scheme comparisons of laboratory performance .19
Annex A (informative) Example of details to be included in a PT scheme plan .21
Annex B (informative) Preparation of fungal spore suspensions .23
Annex C (informative) Methods of testing for variation between portions of test materials .24
Annex D (informative) Example of a safety data sheet .28
Annex E (informative) A practical method to assess long-term performance of participants
in PT schemes using enumeration methods .30
Bibliography .32
iv © ISO 2019 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 9,
Microbiology.
This first edition cancels and replaces ISO/TS 22117:2010, which has been technically revised. The
following changes have been made:
— updates have been made to align the document with ISO 13528:2015.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
Introduction
General requirements for organization of proficiency testing (PT) schemes of all types are given
through ISO/CASCO (Committee on Conformity Assessment) in ISO/IEC 17043. Additionally, general
guidance is available from the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), see
Reference [12]. However, these recommendations may not be directly applicable to all cases and should
be interpreted specifically for different laboratory sectors where PT schemes are organized. For this
reason, a document is needed to establish the criteria for a provider (and associated collaborators) of
PT schemes for microbiological examinations to meet and be recognized as competent. This applies
particularly to the specific technical requirements necessary to deal with microorganisms, such as
sample homogeneity and stability, as well as with the interpretation of detection tests which is not
covered by an existing document.
PT schemes for microbiology laboratories are mainly used to evaluate performance, particularly
trueness (bias) and in some cases precision, of food microbiological examinations in specific
laboratories.
Additionally, data from such PT schemes can be used:
a) to provide information to the organizations responsible for laboratory acceptance within an official
control framework and to allow continuous monitoring;
b) to aid laboratory accreditation in a general framework of quality management;
c) to inform those responsible for quality in the participating laboratories as part of the educative
elements of external quality assessment of trueness (bias).
Information from PT schemes may also be used for:
— identification of the possible sources of errors, particularly the bias component of uncertainty, to
improve performance;
— estimation of uncertainty of test results, in conjunction with routine results, for quantitative
(enumeration) methods (see ISO/TS 19036) and levels of detection for qualitative (detection)
methods;
— demonstration of staff competence to perform a specific microbiological examination;
— evaluation or validation of a given method by the study of trueness, precision and robustness;
— identification of variability in test results between individual laboratories;
— assignment of a “target” value for a microorganism in a material in order to establish a reference
material (see ISO 17034).
However, these aspects are not specifically covered in this document.
PT schemes are therefore designed to meet certain criteria and the testing programme (frequency,
number of samples, number of repeats, etc.) to meet the requirements of the type of method used and
commodity tested, to achieve the level of control required by all parties.
vi © ISO 2019 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 22117:2019(E)
Microbiology of the food chain — Specific requirements
and guidance for proficiency testing by interlaboratory
comparison
1 Scope
This document specifies requirements and gives guidelines for the organization of proficiency testing
(PT) schemes for microbiological examinations of
a) foods and beverages,
b) feeding animals,
c) environmental samples from food and feed production and handling, and
d) primary production stages.
This document is also applicable to the microbiological examination of water where water is either used
in food production or is regarded as a food in national legislation.
This document relates to the technical organization and implementation of PT schemes, as well as the
statistical treatment of results of microbiological examinations.
This document is designed for use with ISO/IEC 17043 and ISO 13528, and deals only with areas where
specific or additional details are necessary for PT schemes dealing with microbiological examinations
for the areas specified in the first paragraph.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical terms and terms used in
probability
ISO 3534-2, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 2: Applied statistics
ISO 5725-1, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General
principles and definitions
ISO 13528:2015, Statistical methods for use in proficiency testing by interlaboratory comparison
ISO/IEC 17043:2010, Conformity assessment — General requirements for proficiency testing
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 3534-2, ISO 5725-1,
ISO 13528, ISO/IEC 17043 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
NOTE 1 Some terms used in the text have different meanings in microbiology and statistics, e.g. homogeneity,
heterogeneity, test, sample, distribution. The context clarifies whether the terms refer to microbiological test
samples or data sets used for statistical analysis.
NOTE 2 Some providers of proficiency testing use the term “external quality assessment” (EQA) to indicate
schemes with broader application to all areas of operation of a laboratory and a particular educational remit. The
requirements of this document cover those EQA activities that meet the definition of proficiency testing.
3.1
target organism
microorganism that is the designated analyte for a proficiency testing sample
3.2
background flora
microorganisms included in a proficiency testing sample that are naturally present or can be introduced
to compete with or mimic the target microorganism
3.3
matrix
all the components of the sample
[SOURCE: ISO 16140-1:2016, 2.38, modified — In the term, “(product)” has been removed.]
3.4
reference strain
microorganism obtained directly from an official culture collection or reference laboratory and defined
to at least the genus and species level, catalogued and described according to its characteristics and
preferably originating from food, food production areas, primary production stages, animals or water,
as applicable
[SOURCE: ISO 11133:2014, 3.4.2, modified — In the term, “an official culture collection or reference
laboratory” has replaced “a reference culture collection, i.e. a culture collection, which is a member of
the World Federation of Culture Collections (WFCC) or the European Culture Collections’ Organisation
(ECCO)”, and “food production areas, primary production stages, animals" has replaced “animal feed,
the food or feed production environment”.]
3.5
recovery percentage
proportion of the assigned value of the target organism (3.1) recovered by the participant
Note 1 to entry: The recovery percentage is calculated by multiplying by 100 the number of recovered colony-
forming units (cfu) per volume or per mass and dividing by the assigned value.
Note 2 to entry: The recovery percentage can be significantly below 100 % when competitive microflora and
matrix effects are present in a proficiency testing sample.
4 Scheme design and purpose
4.1 General
General requirements for designing PT schemes are given in ISO/IEC 17043. This clause discusses
areas requiring special consideration for microbiological PT schemes in the context of these general
principles.
4.2 Scheme objectives
The primary objective of any PT scheme is to provide information to enable laboratories to have
confidence in the reliability of their results.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
The detailed requirements for a documented plan of a PT scheme are covered in ISO/IEC 17043:2010,
4.4.1.3, and the plan should also include reference to any relevant legislation. An example of a plan for a
typical microbiology food examination scheme is given in Annex A.
The studies required to establish a new PT scheme are extensive and shall be clearly defined in
the scheme objectives. These should include, as a minimum, the requirements listed in Clause 5.
Requirements for checking individual rounds of testing, including homogeneity and stability testing,
should also be established in the scheme design and be appropriate for the scheme objectives.
4.3 Laboratory requirements for schemes
General requirements for appropriate laboratory facilities to handle all aspects of PT schemes are given
in ISO/IEC 17043:2010, 4.3.1, and safety requirements are covered in ISO/IEC 17043:2010, 4.6.2.4.
For microbiology schemes, providers shall have a documented policy to bring hazards to the attention
of participants and ensure that relevant safety advice is given (see Clause 7). For example, food
microbiology laboratories shall have facilities for dealing with microorganisms of biosafety levels 1
and 2, as appropriate (see ISO 7218).
4.4 Choice of test matrices
General requirements to document test matrices in the scheme plan are given in ISO/IEC 17043:2010,
4.4.1.3, and choice of the matrices to reflect routine sample types in ISO/IEC 17043:2010, 4.4.2.3.
The reasons for the choice of matrix type should be stated (e.g. to provide levels of sample stability and
homogeneity that are fit for the intended purpose of the scheme).
The description of the test items shall specify the sample matrix (natural or simulated); whether
artificially or naturally contaminated; the source and country of origin to comply with international
transport regulations; and any method of preservation used (e.g. freeze-dried, air-dried).
4.5 Information on test methods used by the PT provider
The general requirements for methods to be used by the PT provider are given in ISO/IEC 17043:2010,
4.4.1.3.
If the scheme is targeted at one or more tests specified in or required by legislation, the routine quality
control tests on the scheme samples (e.g. homogeneity and stability) shall be undertaken in accordance
with the methods stipulated in that legislation and this shall be stated (ISO/IEC 17043:2010, 4.5.1).
Participants shall be encouraged to use their routine methods but, where they are undertaking tests
in accordance with legislation, some degree of guidance shall be given, e.g. reference to ISO methods,
legislative texts, or peer-reviewed publications (ISO/IEC 17043:2010, 4.5.1).
4.6 Statistical design
General requirements for statistical design are given in ISO/IEC 17043:2010, 4.4.4.
An outline of the statistical design for PT schemes for microbiology shall indicate that the statistical
tests to be used are influenced by the level of homogeneity of the test material which, in turn, is
influenced by the random variation in distribution of the microorganisms.
Except for low numbers, a log-normal distribution is usually expected in quantitative testing data and
suitable statistical analysis methods shall be used for such data [ISO/IEC 17043:2010, B.3.1.4 d)]. Where
low numbers are required in quantitative test items (e.g. water or beverage examination), a Poisson
distribution is more applicable, as the variation in numbers of organisms between different units of
material becomes relatively large and can mask variations in performance.
Sample homogeneity shall normally be sufficient, such that it does not significantly influence the
observed variation between laboratories.
Semi-quantitative enumeration tests and qualitative detection tests require different statistical
methods to analyse data and these are discussed further in 8.3 and 8.4.
The scheme plan shall clarify distinctions between performance testing for methods for detection and
those for enumeration (or quantification for viruses) of target microorganisms.
5 Technical requirements and guidance for sample design and content
5.1 Sources, characterization and traceability of organisms
The characteristics of the target organisms shall be established before use to assess performance
reliably, especially in schemes where participants may use different methodologies.
Target viruses shall give expected results when tested by reference methods. Target parasites can be
identified by microscopy or molecular methods depending on their size and/or other characteristics.
Both typical and atypical strains of target bacteria should be considered and included in the scheme
programme to challenge laboratory performance.
Recognized reference strains from international collections or reference laboratories should be used
where they are most suitable for the scheme purpose; however, laboratory isolates or so-called “wild”
strains isolated from the matrices used by PT schemes are useful to reflect routine situations more
closely. Where these are used, they should be sufficiently characterized according to the appropriate
International Standard reference methods, to ensure that any atypical reactions are apparent to the
organizers before use.
NOTE Strains, particularly wild isolates, can adapt to culture media and environment unless the number of
passages is kept to a minimum.
Spore suspensions can be used to inoculate samples intended to enumerate moulds as these help to
improve stability and homogeneity. A method to prepare these is given in Annex B.
In all cases, the organisms used in PT scheme samples should be traceable to the relevant reference
source or to valid characterization data held by the organizers.
Under certain circumstances, it is not possible to use reference cultures or materials from
internationally recognized collections or cultured laboratory strains, for example, PT schemes for non-
cultivable organisms such as human noroviruses or parasites. Naturally contaminated samples may
be used, if available, or clinical material can be used to contaminate (“spike”) a test matrix artificially,
either through immersion, spraying or, in the case of bivalve shellfish, through bioaccumulation.
The method of artificial contamination should be as close to the “natural” route of contamination as
possible. Extreme care should be used when manipulating human clinical material, faecal or vomitus
samples and these should be screened for additional pathogens before use.
For distributions to be used with serological or molecular methods, it may not be necessary to
distribute live, or even whole, microorganisms. Use of inactivated microorganisms, target antigens or
nucleic acid sequences will often be safer and these may be more stable. Stability of such materials
should be determined by the scheme provider and, in all cases, the targets should give expected results
in reference methods.
5.2 Target organisms level
The target organisms shall be provided at levels suitable to show that examination methods are fit-for-
purpose and to reflect levels likely to be found in the sample matrices being tested (ISO/IEC 17043:2010,
4.4.2.3). Where pathogenic microorganisms are the target, the levels should also take account of and
4 © ISO 2019 – All rights reserved
reflect the levels likely to cause hazard to human health and, if appropriate, any limits specified in
microbiological criteria.
NOTE The level causing hazard to human health is not always known with accuracy and depends on the
susceptibility of individuals. The main aim of examination for all pathogenic organisms (bacteria, viruses,
parasites) is to prevent illness, but also to detect pathogenic bacteria at a very low level, before they can grow to
a higher level.
For quantitative (enumeration) methods, the target level shall be appropriate for the levels routinely
found in, and any specifications applicable to, the sample matrices used. The target level should also
sometimes be near to the limit of quantification of routine methods to challenge the performance of the
participants across the applicable range of the method. However, samples should not be dispatched with
organism levels so low that, when using routine methods and dilutions, the expected mean number of
organisms in a sample is fewer than 10 colonies per plate or less than 1 MPN/g (< 100 MPN/g for bivalve
molluscs).
For traditional qualitative (detection) methods, target bacteria shall be at a sufficiently low level to
provide a valid challenge to the methods and contribute validation data for performance criteria or
verify levels of detection for individual participant laboratories.
5.3 Non-target organisms and interferences
The total microflora of PT samples, either naturally or artificially contaminated, is usually chosen
to assess the ability of participants to detect and/or enumerate target bacteria in the presence of
background flora. This background flora can include non-target strains typical of the sample matrix and
presumptive target organisms which, without appropriate confirmation tests, can lead to false-positive
results. However, basic schemes intended for specific purposes may provide samples containing only
the target bacteria.
Any strains added to matrices to simulate background flora shall meet the requirements of 5.1 for
characterization and traceability.
Determine any adverse effects of the background flora of artificially contaminated samples on the
target bacteria (e.g. inhibition or other interference) before such samples are used.
5.4 Matrix selection and effects
All matrices shall be evaluated before use to check for any effects on spiked target and background
flora, for example, whether a matrix reduces the recovery percentage of the spiked organisms. It
may be useful to include information for participants on food matrices known to affect recovery of
microorganisms adversely (e.g. those which bind and retain cells, such as fatty materials) or have
bactericidal or bacteriostatic properties.
Include suitable and validated (or verified) preparation procedures for the proficiency samples in the
information for participants.
Sample matrices used for microbiology PT schemes are often, but not necessarily, sterilized before
use. Alternatively, the absence of the target is checked by other means (e.g. use of special sources of
matrices).
Where natural, unsterilized sample matrices are distributed, the organizers shall determine the effect
of any background microflora on the target organisms before use. Also, absence of target organisms in
natural samples is usually required if these are to be artificially spiked. For example, in a PT scheme to
detect parasitic Anisakidae larvae in fish fillets, use only freshwater fish fillets as the larvae are found
only in sea fish.
6 Sample verification by the provider
6.1 General
General requirements for sample verification are given in ISO/IEC 17043 and ISO 13528. This clause
expands the specific requirements and any particular issues for homogeneity and stability testing in
materials containing living microorganisms.
6.2 Sample homogeneity testing — General considerations
(See also ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3 and B.5.)
Proficiency tests may involve the preparation of a bulk test material, which is then subdivided into
individual portions, as similar as possible to each other, for distribution to participants. Alternatively,
test portions may be individually inoculated for distribution.
Whatever preparation method is used, assess the test material for homogeneity, usually before but also
at the time of testing for less stable fresh materials.
Perform a homogeneity test, based on relevant statistical principles (ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3.2 and
B.5), on each batch of samples. Such tests are given in ISO 13528 or, as an alternative, Annex C.
The number of samples to be tested from each batch should also be sufficient to obtain ongoing
information on the homogeneity of the batch; 10 samples (tested in duplicate if appropriate) is
suggested.
A test material that is less than sufficiently homogenous may still be used in a proficiency test round
(ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3.1, Note 3) provided suitable statistical principles are used to take account of
the greater variance between samples (see ISO 13528). A statistical plan for such materials, including
replicate analysis of several samples (see ISO 5725-5), should be used to minimize the effects of lack of
homogeneity on the evaluation of participant performance.
For parasite detection, each test material is generally spiked with a known number of organisms
and homogeneity checked by microscopy counts of each sample, by at least two operators, since
homogeneous distribution of target parasites in bulk material is difficult to achieve.
For virus methods, the bacteriological terminology used in 6.3 and 6.4 may not be applicable, but
similar principles apply to ensure sufficient homogeneity in distributed PT samples.
6.3 Homogeneity testing for quantitative (enumeration) samples
General requirements and procedures for testing homogeneity of quantitative proficiency test
materials are given in ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3 and B.5, and ISO 13528, but alternative procedures
may sometimes be required for microbiological materials.
Materials that show between-unit variation large enough to affect the assessment of laboratory
performance significantly should not be used in interlaboratory studies, unless special requirements
and methods of data analysis apply (e.g. low numbers of microorganisms in drinking water and other
samples).
The criterion for “sufficiently homogenous” is defined by the requirements of the interlaboratory
comparison. However, in general, a material is considered sufficiently homogenous if the between-unit
standard deviation (on the appropriately transformed scale) is ≤ 0,3σ , where σ is the target standard
pt pt
deviation used to assess the performance of laboratories (see ISO 13528).
Any alternative homogeneity test should meet the following criteria:
a) the probability of rejecting a sufficiently homogenous test material should be ≤ 5 %;
6 © ISO 2019 – All rights reserved
b) the probability of rejecting a test material where between-unit variation is 1,5σ , in which σ is
pt pt
the acceptable between-laboratory variation (expressed as a target standard deviation), is ≥ 80 %.
An 80 % probability of rejecting a material where between-unit variation is 1,5σ is based on simulation
pt
studies of the duplicate analysis of 10 test units using a method with an analytical standard deviation
of 0,5σ (i.e. 0,125 log units) and a critical value for T (see Annex C) that meets criterion a) in the
pt 2
previous paragraph. It represents what is achievable with a reasonable amount of analytical effort.
Homogeneity tests are based upon estimations of between-unit and analytical (repeatability) variance
obtained under repeatability conditions. Suitable methods of testing for such variation are given in
Annex C.
The analytical (repeatability) variance should be estimated from replicate analyses of the initial
[17][18]
suspensions obtained from test portions . This analytical variance can also be calculated from
[13]
the number of counted colonies and the precision of analytical materials in use .
In microbiology, the between-unit variance shall be estimated under repeatability conditions (in one
run). If that is not possible, the between-unit variance will include the within-laboratory reproducibility
and can perhaps lead to false rejection of a satisfactory material.
When the number of counted colonies is sufficiently high (more than 35 to 40 colonies per plate), the
analytical standard deviation, σ , generally satisfies Formula (1):
an
σ
an
< 05, (1)
σ
pt
where σ is the target standard deviation.
pt
In such cases, the test for sufficient homogeneity proposed in Reference [14] should be used (see
Annex C). If the number of counted colonies is low (fewer than 35 to 40 colonies per plate), the T − T
1 2
test is recommended (see Annex C).
When replicated test units are provided to participating laboratories, the between-unit variability
obtained by participants should be examined by the provider to assess the homogeneity of the material.
Although this variability includes within-laboratory reproducibility, the higher number of replicates
increases the statistical power of the analysis and can be a good indicator for successive rounds.
Where the PT material contains low numbers of cfu (e.g. fewer than 20), the between unit (i.e. between
replicate samples) variation shall be measured to demonstrate that it does not exceed random (Poisson)
variation in order to provide a meaningful assessment. The index of dispersion test on n samples (where
n is a minimum of 10) should not exceed the χ value at 0,95 probability.
n−1
6.4 Homogeneity testing for qualitative methods
Similar principles apply to homogeneity testing for qualitative (detection) bacterial methods, but
special consideration is required where the level of target organisms is low (see 8.4).
The homogeneity of qualitative samples for bacteriological methods may be tested by enumerating the
spike. For levels of < 100 cfu/g use a most probable number (MPN) technique and for levels of 100 cfu/g
and above use the appropriate plate count enumeration.
If enumeration is possible, the homogeneity tests detailed in 6.3 may be used, depending on how the
samples are artificially contaminated and on how the spike is enumerated. The number of samples
tested should be proportional to the number of test materials produced.
These approaches may also be used with molecular methods (e.g. detection of viruses in foods). However,
because there may be differences between performance characteristics of quantitative and qualitative
methods for the same target, homogeneity should also be checked with a reference qualitative method.
6.5 Stability testing by the provider
6.5.1 General
Samples to be used for PT shall be stable enough to complete the study before the end of the time period
allowed (see ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3).
If the same type of sample with the same test strain(s) is always used, it is sufficient only to perform
a verification (e.g. by checking after preparation and on the testing date) on subsequent samples. The
provider should also examine results obtained by the participating laboratories to check the stability of
the material during the period allowed for testing.
For stability checks on qualitative samples containing low levels, a number of samples (e.g. 10) can be
tested at different time intervals (and at different storage temperatures when needed) throughout
the time period of the study. The number of positive samples after different storage times will give
information on stability throughout the study.
Fresh natural samples spiked with target organisms are often not stable and need special consideration
as discussed in 6.5.3.
6.5.2 Stability during storage conditions
For stable samples which are always stored at low temperatures (e.g. −70 °C, −20 °C, +5 °C), determine the
stability by checking the level of the organisms and the homogeneity of each batch at regular intervals
during storage. The minimum period for stability testing should be the time between preparation of the
materials and the specified date or time period for testing by participants.
Frequency of stability testing depends on the information already available for the batch of samples
and the total period of time over which stability information is required. If the total storage time is,
for instance, only two weeks, it may be necessary to test every two days but, if storage is required for
one year, it may be sufficient to test monthly. For large batches of samples, a minimum of three samples
should be tested on each occasion to show ongoing stability across the whole batch (ISO 13528:2015,
Annex B). Whatever frequency of testing is used, this shall be justified and validated as acceptable by
the scheme organizers.
6.5.3 Stability during transport conditions
In addition to information on stability during storage conditions gathered during validation studies
for a new scheme, it is also important to test the effect of “abuse conditions” on the samples, e.g. long
transport times at elevated temperatures (see ISO/IEC 17043:2010, 4.6.3.2).
Perform a stability test initially, using different temperatures to reflect “worst case” transport
conditions and maximum expected delays, to test the effect of such abuse on test samples. For example,
samples of one batch are stored at the specified storage temperature (e.g. −20 °C), but also at +5 °C,
+15 °C and +25 °C. Every day, five samples held at each storage temperature are analysed for a total
period of one or two weeks.
For samples prepared using natural matrices, stability studies should be carried out for each matrix
and target microorganism combination because even minor changes in either the matrix or the target
can affect sample stability during distribution (e.g. different species of bivalve molluscs).
The design of such stability experiments is variable but should be appropriate to obtain information on
the effect of different storage temperatures on the samples and to establish any upper temperature limit
for receipt by the laboratory. The information obtained can be used to choose the optimal distribution
conditions for the scheme samples, for example, whether it is necessary to cool the samples during
transport using dry ice or ice packs, or whether ambient distribution is acceptable.
For temperature-critical distributions requiring controlled refrigeration with strict sample acceptance
criteria, such as schemes in support of legislative testing for E.coli in bivalve shellfish, inclusion of
individual temperature loggers in each sample box to record the sample temperature in transit is
8 © ISO 2019 – All rights reserved
recommended. Checking the temperature data may enable the scheme provider to explain anomalous
results returned by participants.
7 Sample handling
7.1 General
Requirements for general sample handling are detailed in ISO/IEC 17043:2010, 4.6.1 and 4.6.2, and only
additional information relevant to microbiological samples is given in this clause.
7.2 Instructions to participants
For each study, each participating laboratory shall receive a clear set of instructions covering:
a) storage conditions for samples of all types, particularly information on the storage temperature,
which should also appear on the outside of the transport packaging;
b) maximum temperature of the samples on receipt at the participant laboratory, if appropriate;
c) instructions on how to handle the samples; if reconstitution, dilution or other processing of the
samples is required, this should be described clearly for each set and type of samples;
d) appropriate safety data sheets (see national, regional or international regulations), which should
be included wi
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22117
Première édition
2019-02
Microbiologie de la chaîne
alimentaire — Exigences spécifiques
et recommandations relatives aux
essais d'aptitude par comparaison
interlaboratoires
Microbiology of the food chain — Specific requirements and guidance
for proficiency testing by interlaboratory comparison
Numéro de référence
©
ISO 2019
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Conception du programme et application . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Objectifs du programme . 3
4.3 Exigences en termes de laboratoires pour les programmes . 3
4.4 Choix des matrices d’essai . 3
4.5 Informations sur les méthodes d’essais utilisées par les fournisseurs d’essai d’aptitude . 3
4.6 Modèle statistique . 4
5 Exigences techniques et recommandations pour la conception et la teneur
des échantillons . 4
5.1 Sources, caractérisation et traçabilité des organismes . 4
5.2 Niveau d’organismes cibles . 5
5.3 Organismes non ciblés et interférences . 6
5.4 Sélection de la matrice et effets de matrice . 6
6 Vérification des échantillons par le fournisseur . 6
6.1 Généralités . 6
6.2 Essai d’homogénéité d’échantillons — Considérations générales . 6
6.3 Essai d’homogénéité pour des échantillons quantitatifs (de dénombrement) . 7
6.4 Essai d’homogénéité pour des méthodes qualitatives. 8
6.5 Essai de stabilité par le fournisseur . 9
6.5.1 Généralités . 9
6.5.2 Stabilité durant les conditions de stockage . 9
6.5.3 Stabilité durant les conditions de transport . 9
7 Manipulation des échantillons .10
7.1 Généralités .10
7.2 Instruction pour les participants .10
8 Évaluations des performances .11
8.1 Généralités .11
8.2 Considérations préliminaires .11
8.3 Évaluation des méthodes qualitatives .11
8.3.1 Généralités .11
8.3.2 Distribution des données .12
8.3.3 Détermination de la valeur consensuelle .13
8.3.4 Incertitude de la valeur consensuelle .14
8.3.5 Méthodes d’évaluation des performances .14
8.3.6 Utilisation des scores z . 14
8.3.7 Autres méthodes d’évaluation des performances .16
8.3.8 Évaluation des performances à long terme .18
8.4 Évaluation de méthodes qualitatives .20
8.4.1 Généralités .20
8.4.2 Performance des laboratoires individuels .20
8.4.3 Comparaisons de performances des laboratoires.21
Annexe A (informative) Exemple de détails à inclure dans un plan de programme d’essai
d’aptitude .23
Annexe B (informative) Préparation de suspensions de spores .25
Annexe C (informative) Méthodes de test des variations entre les parties aliquotes
de matériaux d’essai .27
Annexe D (informative) Exemple de fiche de données de sécurité .31
Annexe E (informative) Méthode pratique pour évaluer les performances à long terme
des participants dans des programmes d’essai d’aptitude utilisant des méthodes de
dénombrement.33
Bibliographie .35
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-
comité SC 9, Microbiologie.
Cette première édition annule et remplace l’ISO/TS 22117:2010, qui a fait l’objet d’une révision
technique. Les modifications sont les suivantes:
— introduction de mises à jour pour harmoniser le document avec l’ISO 13528:2015.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
Introduction
Les exigences générales d’organisation des programmes d’essai d’aptitude de tout type sont précisées
par l’ISO/CASCO (Comité pour l’évaluation de la conformité) dans l’ISO/IEC 17043. Une recommandation
générale est également disponible auprès de l’UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée);
voir la Référence [12]. Toutefois, ces recommandations peuvent ne pas être directement applicables à
tous les cas et il convient de les interpréter spécifiquement pour les différents secteurs de laboratoire
où les programmes d’essai d’aptitude sont organisés. De ce fait, il est nécessaire d’établir un document
définissant les critères à satisfaire par un fournisseur (et les collaborateurs associés) de programmes
d’essai d’aptitude pour des examens microbiologiques afin d’être reconnu comme compétent. Cela
s’applique notamment aux exigences techniques spécifiques nécessaires au traitement de micro-
organismes, telles que l’homogénéité et la stabilité des échantillons, ainsi qu’à l’interprétation des
essais de détection qui n’est actuellement couverte par aucun document.
Les programmes d’essai d’aptitude pour les laboratoires de microbiologie servent principalement à
évaluer les performances, notamment la justesse (biais) et, dans certains cas, la fidélité des examens
microbiologiques des aliments dans des laboratoires spécifiques.
En outre, les données provenant de tels programmes d’essai d’aptitude peuvent servir à:
a) fournir des informations aux organisations responsables de l’agrément des laboratoires dans un
cadre de contrôle officiel ou à permettre une surveillance en continu;
b) contribuer à l’accréditation des laboratoires dans un cadre général de management de la qualité;
c) informer les personnes en charge de la qualité dans les laboratoires participants, en tant
qu’éléments informatifs sur l’évaluation de la qualité externe de la justesse (biais).
Les informations provenant des programmes d’essai d’aptitude peuvent également être utilisées afin:
— d’identifier les sources d’erreurs éventuelles, notamment la composante de biais de l’incertitude,
pour améliorer les performances;
— d’estimer l’incertitude des résultats d’essai, conjointement avec les résultats de routine, pour les
méthodes quantitatives (dénombrement) (voir l’ISO/TS 19036) et les niveaux de détection pour les
méthodes qualitatives (détection);
— de démontrer la compétence du personnel à procéder à un examen microbiologique spécifique;
— d’évaluer et de valider une méthode donnée par l’étude de justesse, de fidélité et de robustesse;
— d’identifier la variabilité des résultats d’essai entre les différents laboratoires;
— d’assigner une valeur «cible» à un micro-organisme dans un matériau afin d’établir un matériau de
référence (voir l’ISO 17034).
Cependant, ces aspects ne sont pas spécifiquement couverts par le présent document.
Par conséquent, les programmes d’essai d’aptitude sont conçus de sorte à satisfaire à certains critères
et le programme d’essai (fréquence, nombre d’échantillons, nombre de répétitions, etc.) de sorte à
satisfaire aux exigences du type de méthode utilisée et de produit soumis à essai afin de parvenir au
niveau de contrôle requis par toutes les parties.
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NORME INTERNATIONALE ISO 22117:2019(F)
Microbiologie de la chaîne alimentaire — Exigences
spécifiques et recommandations relatives aux essais
d'aptitude par comparaison interlaboratoires
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des exigences et fournit des lignes directrices relatives à l’organisation de
programmes d’essai d’aptitude pour les examens microbiologiques concernant:
a) les aliments et les boissons;
b) l’alimentation animale;
c) les échantillons environnementaux prélevés dans les secteurs de la production et de la manutention
des aliments;
d) les étapes de production primaire.
Le présent document peut également s’appliquer à l’examen microbiologique de l’eau si celle-ci est
utilisée dans la production alimentaire ou si la législation nationale la considère comme un aliment.
Le présent document concerne l’organisation technique et la mise en œuvre de programmes d’essai
d’aptitude et également le traitement statistique des résultats des examens microbiologiques.
Le présent document est destiné à être utilisé avec l’ISO/IEC 17043 et l’ISO 13528 et ne traite que des
domaines où des détails spécifiques ou supplémentaires sont nécessaires pour les programmes d’essai
d’aptitude traitant des examens microbiologiques pour les domaines spécifiés dans le premier alinéa.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 3534-1, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 1: Termes statistiques généraux et termes
utilisés en calcul des probabilités
ISO 3534-2, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 2: Statistique appliquée
ISO 5725-1, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1: Principes
généraux et définitions
ISO 13528:2015, Méthodes statistiques utilisées dans les essais d'aptitude par comparaison interlaboratoires
ISO/IEC 17043:2010, Évaluation de la conformité — Exigences générales concernant les essais d'aptitude
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 3534-1, l’ISO 3534-2,
l’ISO 5725-1, l’ISO 13528, l’ISO/IEC 17043, ainsi que les suivants, s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
NOTE 1 Certains termes utilisés dans le texte ont des significations différentes en microbiologie et statistique,
par exemple: homogénéité; hétérogénéité; essai; échantillon; distribution. Le contexte indique si les termes
se rapportent aux échantillons d’essais microbiologiques ou aux ensembles de données utilisés pour l’analyse
statistique.
NOTE 2 Certains fournisseurs d’essais d’aptitude utilisent le terme «évaluation externe de la qualité» pour
désigner des programmes plus larges s’appliquant à tous les domaines d’intervention d’un laboratoire et à une
attribution éducative particulière. Les exigences du présent document couvrent celles des activités d’évaluation
externe de la qualité qui satisfont à la définition des essais d’aptitude.
3.1
organisme cible
micro-organisme qui est l’analyte désigné pour un échantillon d’essai d’aptitude
3.2
flore annexe
micro-organismes inclus dans un échantillon d’essai d’aptitude qui sont naturellement présents ou qui
peuvent être introduits pour entrer en compétition avec le micro-organisme cible ou pour l’imiter
3.3
matrice
ensemble des composants de l’échantillon
[SOURCE: ISO 16140-1:2016, 2.38, modifiée — dans le terme, «(produit)» a été supprimé.]
3.4
souche de référence
micro-organisme obtenu directement auprès d’une collection officielle de cultures ou d’un laboratoire
de référence, défini au moins par son genre et son espèce, classé et décrit selon ses caractéristiques
et issu, de préférence, de produits alimentaires, de secteurs de production d’aliments, d’étapes de
production primaire, d’animaux ou d’eau, le cas échéant
[SOURCE: ISO 11133:2014, 3.4.2, modifiée — dans le terme, «d’une collection officielle de cultures ou
d’un laboratoire de référence» a remplacé «d’une collection de cultures de référence, c’est-à-dire une
collection de cultures membre de la World Federation of Culture Collections (WFCC) (Fédération
mondiale des collections de cultures) ou de l'European Culture Collections Organisation (ECCO)
(Organisation européenne des collections de cultures)» et «de secteurs de production d’aliments,
d’étapes de production primaire, d’animaux» a remplacé «de produits pour animaux, de l'environnement
de production des aliments ou aliments pour animaux,».]
3.5
taux de récupération
proportion de la valeur consensuelle de l’organisme cible (3.1) retrouvée par le participant
Note 1 à l'article: Le taux de récupération est calculé en multipliant par 100 le nombre d’unités formant colonie
(UFC) récupérées par volume ou par masse et en divisant le résultat par la valeur consensuelle.
Note 2 à l'article: Le taux de récupération peut être bien inférieur à 100 % quand une flore compétitive et des
effets de matrice sont présents dans un échantillon d’essai d’aptitude.
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
4 Conception du programme et application
4.1 Généralités
Des exigences générales de conception des programmes d’essai d’aptitude sont données dans l’ISO/
IEC 17043. Le présent article traite des domaines nécessitant des considérations spécifiques pour les
programmes d’essai d’aptitude en microbiologie dans le contexte de ces principes généraux.
4.2 Objectifs du programme
En premier lieu, un programme d’essai d’aptitude vise à fournir des informations permettant aux
laboratoires d’avoir confiance en la fiabilité de leurs résultats.
Les exigences détaillées requises pour un plan documenté d’un programme d’essai d’aptitude sont
couvertes par l’ISO/IEC 17043:2010, 4.4.1.3, et il convient que le plan fasse également référence à toute
législation pertinente. L’Annexe A donne un exemple de plan pour un programme d’examen typique des
aliments en microbiologie.
Les études nécessaires à la mise en œuvre d’un nouveau programme d’essai d’aptitude sont nombreuses
et doivent être clairement définies dans les objectifs du programme. Il convient qu’elles comprennent
au moins les exigences répertoriées dans l’Article 5. Il convient également que les exigences en termes
de vérification des différents cycles d’essai, comprenant l’essai d’homogénéité et de stabilité, soient
également définies dans la conception du programme et soient appropriées aux objectifs du programme.
4.3 Exigences en termes de laboratoires pour les programmes
Les exigences générales en matière d’installations de laboratoire appropriées pour le traitement de tous
les aspects des programmes d’essai d’aptitude sont données dans l’ISO/IEC 17043:2010, 4.3.1, et l’ISO/
IEC 17043:2010, 4.6.2.4 couvre les exigences en matière de sécurité.
Pour les programmes en microbiologie, les fournisseurs doivent disposer d’une politique documentée
attirant l’attention des participants sur les risques et garantissant la dispense d’un conseil avisé en
matière de sécurité (voir l’Article 7). Par exemple, les laboratoires en microbiologie alimentaire doivent
disposer d’installations permettant de traiter des micro-organismes appartenant aux niveaux de
sécurité biologique 1 et 2, de façon appropriée (voir l’ISO 7218).
4.4 Choix des matrices d’essai
Les exigences générales concernant la documentation du choix des matrices d’essai dans le plan
du programme sont données dans l’ISO/IEC 17043:2010, 4.4.1.3, et le choix des matrices destinées à
refléter les types d’échantillons de routine dans l’ISO/IEC 17043:2010, 4.4.2.3.
Il convient que les raisons motivant le choix du type de matrice soient explicitées (par exemple
permettre des niveaux de stabilité et d’homogénéité d’échantillons satisfaisant aux objectifs annoncés
par le programme).
La description des échantillons d’essai doit spécifier la matrice d’échantillon (naturelle ou simulée);
s’il s’agit de contamination artificielle ou naturelle; la source et le pays d’origine pour la conformité
aux législations internationales sur le transport; ainsi que toute méthode de conservation utilisée
(par exemple, lyophilisation, produit sec).
4.5 Informations sur les méthodes d’essais utilisées par les fournisseurs d’essai
d’aptitude
Les exigences générales relatives aux méthodes à utiliser par le fournisseur d’essai d’aptitude sont
données dans l’ISO/IEC 17043:2010, 4.4.1.3.
Si le programme est orienté sur un ou plusieurs essais spécifiés dans ou requis par la législation, les
essais de contrôle qualité de routine sur les échantillons du programme (par exemple homogénéité et
stabilité) doivent être entrepris conformément aux méthodes stipulées dans cette législation et il doit
en être fait mention (ISO/IEC 17043:2010, 4.5.1).
Les participants doivent être encouragés à utiliser leurs méthodes de routine, mais s’ils entreprennent
des essais conformément à la législation, un certain niveau de recommandation doit être donné,
par exemple faire référence à des méthodes ISO, à des textes législatifs, à des publications revues par les
pairs (ISO/IEC 17043:2010, 4.5.1).
4.6 Modèle statistique
Les exigences générales du modèle statistique sont données dans l’ISO/IEC 17043:2010, 4.4.4.
Les grandes lignes du modèle statistique concernant les programmes d’essai d’aptitude en
microbiologie doivent faire mention de l’incidence du niveau d’homogénéité du matériau d’essai sur les
tests statistiques à utiliser, lequel matériau est, à son tour, influencé par la variation aléatoire dans la
distribution des micro-organismes.
Excepté pour de faibles nombres, une distribution log-normale est généralement attendue dans les
données d’essai quantitatives et des méthodes d’analyse statistique appropriées doivent être utilisées
pour de telles données [ISO/IEC 17043:2010, B.3.1.4 d)]. Si de faibles nombres sont nécessaires dans
les échantillons d’essais quantitatifs (par exemple examen de l’eau ou d’une boisson), une distribution
de Poisson est plus applicable, la variation en nombres d’organismes entre les différentes unités de
matériau devenant relativement importante et pouvant masquer des variations de performance.
L’homogénéité de l’échantillon doit normalement être suffisante, de sorte qu’elle n’influence pas de
manière significative les variations observées entre laboratoires.
Les essais de dénombrement semi-quantitatifs et les essais de détection qualitatifs requièrent des
procédés statistiques différents pour analyser les données, lesquels sont plus amplement évoqués
en 8.3 et 8.4.
Le plan du programme doit clarifier les distinctions entre essais de performance pour des méthodes de
détection et ceux pour le dénombrement (ou la quantification pour les virus) des micro-organismes cibles.
5 Exigences techniques et recommandations pour la conception et la teneur
des échantillons
5.1 Sources, caractérisation et traçabilité des organismes
Les caractéristiques des organismes cibles doivent être établies avant d’en faire usage afin d’évaluer les
performances de manière fiable, notamment dans des programmes où les participants peuvent utiliser
différentes méthodologies.
Les virus cibles doivent produire les résultats attendus lorsqu’ils sont soumis à essai à l’aide de
méthodes de référence. Les parasites cibles peuvent être identifiés par des méthodes de microscopie ou
moléculaires en fonction de leur taille et/ou d’autres caractéristiques.
Il convient que les souches typiques et atypiques de bactéries cibles soient considérées et incluses dans
le programme pour mettre à l’épreuve les performances des laboratoires.
Il convient que les souches de référence reconnues provenant de collections internationales ou de
laboratoires de référence soient utilisées si elles conviennent mieux aux objectifs du programme;
cependant, les isolats de laboratoire ou les souches «sauvages» isolées à partir des matrices utilisées
dans les programmes d’essai d’aptitude sont utiles pour refléter plus précisément des situations de
routine. Si elles sont utilisées, il convient qu’elles soient suffisamment caractérisées selon les méthodes
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
de référence appropriées décrites dans des Normes internationales pour garantir le fait que toute
réaction atypique soit manifeste pour les organisateurs avant utilisation.
NOTE Les souches, en particulier les isolats sauvages, peuvent s’adapter aux milieux de culture et à
l’environnement, à moins que le nombre de passages ne soit réduit au minimum.
Des suspensions de spores peuvent être utilisées pour ensemencer des échantillons destinés à
dénombrer des moisissures, car elles contribuent à améliorer la stabilité et l’homogénéité. L’Annexe B
fournit une méthode permettant de les préparer.
Il convient dans tous les cas que les organismes utilisés dans les échantillons d’un programme d’essai
d’aptitude puissent être tracés pour remonter à la source de référence concernée ou pour valider des
données de caractérisation détenues par les organisateurs.
Dans certaines circonstances, il n’est pas possible d’utiliser les matériaux et cultures de référence
provenant des collections internationalement reconnues ou des souches de laboratoire cultivées,
par exemple pour des programmes d’essai d’aptitude relatifs à des organismes non cultivables tels
que les norovirus humains ou les parasites. Si disponibles, des échantillons naturellement contaminés
peuvent être utilisés, ou le matériau clinique peut être utilisé pour contaminer une matrice d’essai
artificiellement, soit par immersion, pulvérisation ou, dans le cas d’un mollusque bivalve, par
bioaccumulation. Il convient que la méthode de contamination artificielle se rapproche le plus possible
de la voie naturelle de contamination. Il convient d’apporter un soin extrême à la manipulation
d’échantillons de matériau clinique humain, de vomi ou de déchet fécal et il convient d’y dépister des
pathogènes supplémentaires avant utilisation.
Pour les distributions à utiliser avec des méthodes sérologiques ou moléculaires, il peut ne pas être
nécessaire de distribuer des micro-organismes vivants, ou même entiers. L’utilisation de micro-
organismes inactivés, d’antigènes cibles ou de séquences d’acides nucléiques sera souvent plus sûre
et ceux-ci peuvent se révéler plus stables. Il convient que le fournisseur du programme détermine la
stabilité de ces matériaux et, dans tous les cas, que les cibles produisent les résultats attendus avec les
méthodes de référence.
5.2 Niveau d’organismes cibles
Les organismes cibles doivent être présents à des niveaux permettant de démontrer que les méthodes
d’examen répondent aux besoins et reflétant des taux de contamination susceptibles de survenir dans
des matrices d’échantillons soumises à l’essai (ISO/IEC 17043:2010, 4.4.2.3). Si des micro-organismes
pathogènes sont la cible, il convient que leurs niveaux prennent en compte et reflètent les niveaux
susceptibles de présenter des risques pour la santé humaine et, le cas échéant, toute limite spécifiée
dans les critères microbiologiques.
NOTE Le niveau représentant un danger pour la santé humaine n’est pas toujours connu précisément
et dépend de la sensibilité des individus. L’objectif principal d’un examen de tous les organismes pathogènes
(bactéries, virus, parasites) consiste à prévenir la maladie, mais également à détecter des bactéries pathogènes à
un très faible niveau avant qu’elles puissent atteindre un stade de développement supérieur.
Pour des méthodes quantitatives (dénombrement), le niveau cible doit être proche des niveaux trouvés
traditionnellement dans les matrices d’échantillons utilisées et aux spécifications applicables aux
matrices d’échantillons utilisées. Il convient également quelquefois que le niveau cible soit proche de
la limite de quantification de méthodes de routine afin de mettre à l’épreuve les performances des
participants dans la plage applicable de la méthode. Cependant, il convient que l’échantillon ne soit
pas distribué avec des niveaux d’organismes si faibles qu’avec les méthodes et dilutions de routine, le
nombre moyen attendu d’organismes dans l’échantillon soit inférieur à 10 colonies par boîte ou inférieur
à 1 NPP/g (< 100 NPP/g pour les mollusques bivalves).
Pour des méthodes qualitatives classiques (détection), les bactéries cibles doivent être d’un niveau
suffisamment faible pour fournir une épreuve valide pour les méthodes et produire des données de
validation pour les critères de performance ou pour vérifier les niveaux de détection pour différents
laboratoires participants.
5.3 Organismes non ciblés et interférences
La microflore totale des échantillons d’essai d’aptitude, contaminés naturellement ou artificiellement,
est habituellement choisie pour évaluer la capacité des participants à détecter et/ou dénombrer des
bactéries ciblées en présence d’une flore annexe. Cette flore annexe peut inclure des souches non
ciblées typiques de la matrice de l’échantillon et des organismes cibles présumés qui, sans essais de
confirmation appropriés, peuvent générer des résultats faussement positifs. Cependant, les programmes
de base destinés à des usages spécifiques peuvent fournir des échantillons contenant uniquement les
bactéries cibles.
Toute souche ajoutée aux matrices pour simuler la flore annexe doit satisfaire aux exigences de 5.1 pour
la caractérisation et la traçabilité.
Déterminer tout effet néfaste de la flore annexe des échantillons contaminés artificiellement sur
les bactéries cibles (par exemple, une inhibition ou autre interférence) avant toute utilisation de ces
échantillons.
5.4 Sélection de la matrice et effets de matrice
Toutes les matrices doivent être évaluées avant l’utilisation afin de contrôler tout effet sur la flore cible
contaminée artificiellement et la flore annexe, par exemple si une matrice réduit le taux de récupération
des organismes artificiellement contaminés. Il peut être utile d’inclure les informations disponibles à
l’attention des participants concernant les matrices alimentaires connues pour influer négativement
sur la récupération de micro-organismes (par exemple, celles qui se lient et retiennent des cellules,
telles que les matières grasses) ou celles qui ont des propriétés bactériostatiques ou bactéricides.
Ces informations destinées aux participants doivent également inclure des modes opératoires de
préparation appropriés et validés (ou vérifiés) pour les échantillons d’essai d’aptitude.
Les matrices d’échantillons utilisées pour des programmes d’essai d’aptitude en microbiologie sont
souvent, mais pas nécessairement, stérilisées avant utilisation. Alternativement, l’absence de la cible
est vérifiée par d’autres moyens (tels que l’utilisation de sources de matrices connues).
Si des matrices d’échantillons naturelles non stérilisées sont distribuées, les organisateurs doivent
déterminer l’effet de la microflore annexe sur les organismes cibles avant utilisation. De ce fait, l’absence
des organismes cibles dans les échantillons naturels est généralement requise si ceux-ci sont destinés à
être contaminés artificiellement. Par exemple, dans le cadre d’un programme d’essai d’aptitude visant
à détecter les larves parasitaires Anisakidae dans les filets de poisson, utiliser uniquement des filets de
poisson d’eau douce, car les larves sont présentes uniquement dans les poissons de mer.
6 Vérification des échantillons par le fournisseur
6.1 Généralités
Les exigences générales de vérification des échantillons sont données dans l’ISO/IEC 17043 et
l’ISO 13528. Le présent article détaille les exigences spécifiques et les questions particulières relatives
aux essais d’homogénéité et de stabilité dans les matériaux contenant des micro-organismes vivants.
6.2 Essai d’homogénéité d’échantillons — Considérations générales
(Voir également l’ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3 et B.5.)
Les essais d’aptitude peuvent impliquer la préparation d’un matériau d’essai en vrac qui est ensuite
sous-divisé en prises d’essai individuelles aussi similaires que possible pour une distribution aux
participants. Alternativement, ces prises d’essai peuvent être ensemencées individuellement avant
distribution.
Indépendamment de la méthode de préparation utilisée, évaluer l’homogénéité du matériau d’essai,
habituellement avant, mais également au moment des essais pour des matériaux frais moins stables.
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Procéder à un essai d’homogénéité, en s’appuyant sur des principes statistiques appropriés (ISO/
IEC 17043:2010, 4.4.3.2 et B.5), sur chaque lot d’échantillons. De tels essais sont donnés dans l’ISO 13528
ou, en alternative, en Annexe C.
Il convient que le nombre d’échantillons soumis à essai pour chaque lot soit également suffisant pour
obtenir des informations continues sur l’homogénéité du lot; 10 échantillons (soumis à des essais en
double, le cas échéant) est le nombre suggéré.
Un matériau d’essai ne présentant pas une homogénéité suffisante peut encore être utilisé dans un
cycle d’essai d’aptitude (ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3.1, Note 3), à condition que les principes statistiques
appropriés soient utilisés pour tenir compte de la plus grande différence entre les échantillons
(voir l’ISO 13528). Pour réduire au minimum les effets du manque d’homogénéité sur l’évaluation de la
performance des participants, il convient d’utiliser un plan statistique pour ces matériaux comprenant
une analyse en double de plusieurs échantillons (voir l’ISO 5725-5).
Pour la détection des parasites, chaque matériau d’essai est généralement contaminé artificiellement
avec un nombre connu d’organismes et l’homogénéité est vérifiée par comptages au microscope de
chaque échantillon par au moins deux opérateurs, car la distribution homogène des parasites cibles
dans le matériau en vrac est difficile à obtenir.
Pour les méthodes applicables aux virus, la terminologie bactériologique utilisée en 6.3 et 6.4 peut ne
pas être applicable, mais des principes similaires s’appliquent pour garantir une homogénéité suffisante
dans les échantillons d’essai d’aptitude distribués.
6.3 Essai d’homogénéité pour des échantillons quantitatifs (de dénombrement)
Les exigences générales et modes opératoires permettant de soumettre des matériaux d’essai d’aptitude
quantitatifs à des essais d’homogénéité sont donnés dans l’ISO/IEC 17043:2010, 4.4.3 et B.5, et
l’ISO 13528, mais d’autres modes opératoires peuvent parfois être nécessaires pour certains matériaux
microbiologiques.
Dans les essais interlaboratoires, il convient de ne pas utiliser de matériaux présentant une variabilité
inter-unités suffisamment importante pour interférer de manière significative sur l’évaluation des
performances des laboratoires, sauf si des exigences et des méthodes d’analyse de données spécifiques
s’appliquent (par exemple, de faibles nombres de micro-organismes dans de l’eau potable et autres
échantillons).
Le critère «suffisamment homogène» est défini par les exigences de comparaison interlaboratoires.
Cependant, un matériau est généralement considéré comme suffisamment homogène si l’écart-type
inter-unités (sur l’échelle transformée de manière appropriée) est ≤ 0,3 σ , où σ est l’écart-type cible
pt pt
utilisé pour évaluer la performance des laboratoires (voir l’ISO 13528).
Il convient que tout autre essai d’homogénéité satisfasse aux critères suivants:
a) il convient que la probabilité de rejet d’un matériau d’essai suffisamment homogène soit ≤ 5 %;
b) la probabilité de rejeter un matériau d’essai dans lequel la variation inter-unités représente
1,5 σ , où σ est la variation interlaboratoires acceptable (exprimée comme un écart-type cible)
pt pt
est ≥ 80 %.
Une probabilité de 80 % de rejet d’un matériau quand la variation inter-unités représente 1,5 σ repose
pt
sur des études de simulation de l’analyse en double de 10 unités d’essais en utilisant une méthode dont
l’écart-type analytique est 0,5 σ (à savoir 0,125 unité logarithmique) et la valeur critique pour T
pt 2
(voir l’Annexe C) satisfaisant au critère a) dans l’alinéa précédent. Elle indique ce qui est atteignable
avec une quantité raisonnable d’effort analytique.
Les essais d’homogénéité reposent sur des estimations de variance inter-unités et analytique
(répétabilité) obtenues dans des conditions de répétabilité. Des méthodes appropriées pour estimer de
telles variations sont données dans l’Annexe C.
Il convient que la variance analytique (répétabilité) soit estimée à partir de la répétition des analyses
[17][18]
des suspensions mères obtenues à partir de prises d’essais . Cette variance analytique peut
également être calculée à partir du nombre de colonies comptées et la fidélité des matériaux analytiques
[13]
utilisés .
En microbiologie, la variance inter-unités doit être estimée dans des conditions de répétabilité (sur un
cycle). Si cela n’est pas possible, la variance inter-unités comprendra la reproductibilité intralaboratoire
et peut peut-être mener au rejet à tort d’un matériau satisfaisant.
Quand le nombre de colonies comptées est suffisamment élevé (supérieur à 35 à 40 colonies par boîte),
l’écart-type analytique, σ , satisfait généralement à la Formule (1):
an
σ
an
< 05, (1)
σ
pt
où σ est l’écart-type cible.
pt
Dans pareils cas, il convient d’utiliser l’essai pour une homogénéité suffisante proposée dans la
Référence [14] (voir l’Annexe C). Si le nombre de colonies comptées est faible (inférieur à 35 à 40 colonies
par boîte), le test T − T est recommandé (voir l’Annexe C).
1 2
Quand des unités d’essais répliquées sont fournies aux laboratoires participants, il convient que le
fournisseur examine la variabilité inter-unités obtenue par les participants afin d’évaluer l’homogénéité
du matériau. Bien que cette variabilité comprenne la reproductibilité intralaboratoire, le nombre élevé
de répétitions augmentera la puissance statistique de l’analyse et peut être un bon indicateur pour des
cycles successifs.
Si le matériau des essais d’aptitude contient de faibles nombres d’unités formant colonies (par exemple
inférieurs à 20), la variation inter-unités (à savoir entre les échantillons répétés) doit être mesurée pour
démontrer qu’elle n’excède pas la variation aléatoire (Poisson) afin de fournir une évaluation
satisfaisante. Il convient que l’indice du test de dispersion sur n échantillons (avec n au minimum de 10)
n’excède pas la valeur de χ pour une probabilité de 0,95.
n−1
6.4 Essai d’homogé
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