ISO 6498:2012
(Main)Animal feeding stuffs — Guidelines for sample preparation
Animal feeding stuffs — Guidelines for sample preparation
ISO 6498:2012 specifies guidelines for the preparation of test samples from laboratory samples of animal feeding stuffs, including pet foods. The guidelines are overruled by special instructions and regulations for sample preparation demanded by specific analysis methods.
Aliments des animaux — Lignes directrices pour la préparation des échantillons
L'ISO 6498:2012 spécifie des lignes directrices pour la préparation des échantillons pour essai d'aliments pour animaux, y compris les animaux domestiques, à partir des échantillons pour laboratoire. Les lignes directrices sont annulées par des instructions et des règlements particuliers pour la préparation des échantillons exigés par les méthodes d'analyse spécifiques des aliments pour animaux.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6498
Third edition
2012-06-01
Corrected version
2012-07-15
Animal feeding stuffs — Guidelines for
sample preparation
Aliments des animaux — Lignes directrices pour la préparation des
échantillons
Reference number
©
ISO 2012
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ii © ISO 2012 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Terms and definitions . 1
2.1 Definitions concerning “sample” . 1
2.2 Definitions concerning “parameters” . 2
2.3 Examples of animal feeding stuffs characteristics . 3
2.4 Definitions concerning “sample preparation procedure” . 5
3 Principle . 6
4 Consideration of sample preparation errors . 7
4.1 Subsampling and other errors . 7
4.2 Minimum mass . 8
4.3 Errors associated with division techniques . 9
5 Safety precautions .10
6 Apparatus .10
7 Procedure .12
7.1 General .12
7.2 Sample check .12
7.3 Mass reduction .14
7.4 Particle size reduction .17
7.5 Partial drying .20
7.6 Coarse grinding .22
7.7 Special sample preparation procedures .22
7.8 Storage .22
8 Performance tests (quality control) .22
8.1 General .22
8.2 Performance test for mass reduction (division) .23
8.3 Performance test for particle size reduction (grinding) .24
8.4 Performance test for mixing .25
9 Categories of feeds — Special remarks and flow charts .25
9.1 General .25
9.2 Birdseed .26
9.3 Whole cottonseed .27
9.4 Mineral mix .29
9.5 Dry feeds .29
9.6 Forages including silage, hay, haylage, TMR and byproducts .30
9.7 Oilseeds and high-fat feeds .32
9.8 Large block and molasses block feeds .33
9.9 Liquid feeds .35
9.10 Canned pet food .35
9.11 Semi-moist pet food and dog chews.36
9.12 Premixtures .37
9.13 Range and alfalfa hay pellets .38
9.14 Texturized and sticky feed .39
9.15 Aquatic feeds .40
Annex A (informative) Calculations, examples and tables for minimum mass .42
Bibliography .46
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 6498 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee TC 327,
Animal feeding stuffs — Methods of sampling and analysis, in collaboration with ISO Technical Committee
TC 34, Food products, Subcommittee SC 10, Animal feeding stuffs, in accordance with the Agreement on
technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 6498:1998), which has been technically revised.
This corrected version of ISO 6498:2012 incorporates the following correction: in 7.1, paragraph 4, the phrase
“particle sizes below 4 mm ± 2 mm (4 mm to 6 mm) can be” has been substituted by “particle sizes of 4 mm to
6 mm can be”.
iv © ISO 2012 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6498:2012(E)
Animal feeding stuffs — Guidelines for sample preparation
1 Scope
This International Standard specifies guidelines for the preparation of test samples from laboratory samples of
animal feeding stuffs, including pet foods.
NOTE 1 The guidelines mostly derive from those developed by AAFCO (see Reference [7]).
The guidelines are overruled by special instructions and regulations for sample preparation demanded by
specific analysis methods.
NOTE 2 Such analysis methods are developed by ISO and CEN.
NOTE 3 This International Standard does not include special guidelines for sample preparation for microbiological
analysis of microorganisms like yeasts, bacteria and moulds. Nonetheless, for microorganisms which are used as feed
additives (probiotics), some important aspects of sample preparation are addressed.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1 Definitions concerning “sample”
2.1.1
lot
quantity of material that is assumed to be of the same production process and represented by specified
sampling rules
NOTE For the purposes of this International Standard, the rules are those of Commission Regulation (EC)
[3]
No. 152/2009.
2.1.2
laboratory sample
sample as prepared (from the lot) for sending to the laboratory and intended for inspection or testing
2.1.3
test sample
subsample or sample prepared from the laboratory sample and from which test portions will be taken
2.1.4
test portion
quantity of material drawn from the test sample (or from the laboratory sample if both are the same)
2.1.5
reserve sample
material left over from the laboratory sample when divided or subsampled test samples have been taken and
on which no further particle size reduction is done
NOTE If, for example, mycotoxin or genetically modified organism analyses are done on the whole laboratory sample,
then the reserve sample is also reduced to the corresponding particle sizes. The reserve sample should be stored under
conditions maintaining integrity.
2.2 Definitions concerning “parameters”
2.2.1
parameter
analyte or constituent or microorganism for which the feeding stuff is to be analysed by microscopic,
microbiological, biological or chemical procedures
2.2.1.1
stable parameter
analyte or constituent or microorganism which does not degrade during sample preparation on common
handling or storage at room temperatures of 20 °C to 25 °C
2.2.1.2
unstable parameter
analyte or constituent or microorganism which degrades during sample preparation on common handling
or storage at room temperatures of 20 °C to 25 °C because they are volatile, degradable, or sensitive to
temperature, light, enzymatic degradation or chemical oxidation
NOTE Stability of parameters in this context refers only to the influence of sample preparation, such as intensive
grinding, and not to a minimum shelf-life specified by producers or on the label, e.g. for a feed (additive).
Table 1 — Classification (in general) of stable or unstable parameters
and reasons for degradation with a view to sample preparation
Reason(s) for
Origin Stable parameters Unstable parameters
degradation/change
(Crude) protein, fat, ash, fibre Moisture Temperature (volatile)
Starch, sugar, lactose Ammonia Temperature (volatile)
Gas production and enzyme- Organic acids (e.g. lactic
soluble organic substance acid, acetic acid, butyric acid, Temperature (volatile)
Nutrients
production in in vitro tests fumaric acid, formic acid)
Air oxidation (can result in
Minerals
Unsaturated fatty acids production of short-chain fatty
(e.g. Ca, P, Mg, Na, K, Cl)
acids)
Trace elements Vitamins Temperature, ultraviolet (UV)
(e.g. Cu, Zn, Mn, Fe, Se, Co) (e.g. vitamin A, C, D, E) light, air oxidation (sensitive)
Amino acids (e.g. lysine, 1,2-Propanediol, ethylene
Temperature (volatile)
methionine, tryptophan) glycol
Feed additives
Temperature (freezing),
Microorganisms like probiotics
Enzymes (e.g. phytases, pressure (sensitive to
(e.g. Saccharomyces
non-starch polysaccharide grinding); moisture/dryness
cerevisiae, Enterococcus
enyzmes) (influences growth of
faecium)
microorganisms)
Mycotoxins (e.g. aflatoxin B ,
Mould growth and change
deoxynivalenol, fumonisins,
Heavy metals of mycotoxins possible at
ochratoxin A, T-2 toxin, HT-2
(e.g. As, Pb, Cd, Hg) room temperature; UV light
toxin, zearalenone, ergot
(sensitive – aflatoxin B )
Undesirable
alkaloids)
substances
Dioxins and polychlorinated
biphenyls (PCBs) with similar Drugs, antibiotics, pesticides Temperature (sensitive)
effects to dioxins
Hydrocyanic acid Temperature (volatile)
Banned Banned drugs, banned
Proteins of animal origin Temperature (sensitive)
substances antibiotics
Temperature (sensitive),
(Other)
Yeasts, bacteria, moulds dryness, influx of oxygen
Microorganisms
(anaerobiosis)
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2.3 Examples of animal feeding stuffs characteristics
Some examples of animal feeding stuffs characteristics are given here to assist with the identification and
grouping of a laboratory sample based on the terms and annexes used in these guidelines.
NOTE Definitions of animal feeding stuffs are given in legislation worldwide. Sample definitions from European
directives and, for straight feeds, in an alphabetical list from a German committee are given in References [4][5][6][8].
2.3.1
birdseed
seeds that are intended to feed birds
EXAMPLES Grains and oilseeds.
2.3.2
whole cottonseed
unprocessed cottonseed product, including the hulls, lint, and meat
2.3.3
mineral mix
supplementary feed that mainly consists of mineral ingredients in either granular, bead or small pellet form and
which is free flowing as an entire mix
NOTE Mineral pellets are an agglomerated mineral mix formed by a mechanical process (in general).
2.3.4
dry feeds
feed ingredient or complete animal feed which typically contains a moisture mass fraction of not more than 15 %
NOTE Dry feed pellets are an agglomerated dry feed produced by a mechanical process (in general).
2.3.5
green fodder
edible parts of plants, other than separated grain, that can provide feed for grazing animals or that can be
harvested for feeding, including browse, herbage, and mast
NOTE Generally, the term refers to more digestible material in contrast to less-digestible plant material, known as roughage.
2.3.6
silage
forage preserved in a succulent condition by organic acids produced by anaerobic fermentation of sugars
in the forage
2.3.7
roughage
fibrous, coarsely textured parts of plants
EXAMPLES Stovers, straws, hulls, cobs, and stalks.
2.3.8
hay
aerial portion of grass especially cut and dried for animal feeding
2.3.9
haylage
forage preserved in a succulent condition by organic acids produced by anaerobic fermentation of sugars in
the forage with a moisture mass fraction of about 45 %
2.3.10
total mixed ration
TMR
single mixture of all feed ingredients (forages, grains, and supplements) that is supplied to an animal for a 24 h period
NOTE In practice, the 24 h allotment of the mixture may be offered in one or more feedings.
2.3.11
byproduct
product which remains after processes for the production of ingredients from plant material
EXAMPLE Dried distillers grains with solubles (DDGSs) from fermentation.
2.3.12
oilseed
any seed from which oil is extracted
EXAMPLE Sunflower seeds.
2.3.13
large block feed
molasses block feed
agglomerated feed compressed into a solid mass that is cohesive enough to hold its form
NOTE Large block feed weighs over 1 kg, generally about 20 kg. It may be marketed as a mineral block or a
“caramelized” molasses drum, containing various minerals and nutrients. Samples may be received by the laboratory as
large chunks, cores or “sticky clumps”.
2.3.14
liquid feed
feed product not solid and not aeriform
NOTE A liquid feed contains sufficient moisture to flow readily and may contain molasses.
2.3.15
canned pet food
feed product for pets which has been processed, packaged, sealed and sterilized for preservation in cans or
similar containers
2.3.16
semi-moist feed
meat-based feed product for pets or aquatic animals that has been partially dried to prevent microbial
decomposition
NOTE The moisture mass fraction may range from 15 % to 40 %. The product is generally in the form of strips or
cubes and is designed to be stored at room temperature.
2.3.17
dog chew
rawhide bone
meat and skin or peel strip that has been nearly completely dried to a leather-like consistency
2.3.18
premixture
mixture of one or more micro-ingredients with diluent or carrier
NOTE Premixtures are used to facilitate uniform dispersion of the micro-ingredients (e.g. vitamins, probiotics, drugs
or antibiotics) into a final feed.
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2.3.19
range and alfalfa hay pellet
agglomerated feed formed by compacting and forcing the mix through, for example, square openings by a
mechanical process
NOTE The pellets are mostly about 2 cm in diameter and 5 cm in length (volume about 16 cm ) and may contain
molasses; this definition also applies to alfalfa cubes (chopped alfalfa hay) of larger dimensions.
2.3.20
texturized feed
sticky feed
mix of assorted grains and commercial feed (generally pelleted), all of which has been treated with a coating
of, for example, molasses
NOTE Some of the grains may have been steam heated or rolled prior to incorporation into the texturized feed.
2.3.21
aquatic feed
feed which is fed to aquatic animals and which has been mechanically processed into encapsulated pellets,
flakes, crumble, and as packaged sealed powder
2.4 Definitions concerning “sample preparation procedure”
2.4.1
homogeneity
degree to which a property or a constituent is uniformly distributed throughout a quantity of material
NOTE Homogeneity may be considered to have been achieved in a practical sense when the sampling error of the
processed portion is negligible compared to the total error of the measurement system. Since homogeneity depends
on the size of the units under consideration, a mixture of two materials may be inhomogeneous at the molecular or
atomic level, but sufficiently homogeneous at the particulate level. However, uniform visual appearance does not ensure
compositional homogeneity.
2.4.2
partial drying
part of the sample preparation procedure for feedstuff samples with a high moisture content (dry mass fraction
<85 %), in which the sample is carefully dried to allow subsequent sample preparation procedures to be
applied, such as particle size reduction by grinding with a mill
NOTE 1 The partial drying procedure depends on the feeding stuff [e.g. at temperatures below 55 °C to 60 °C for
silages], and on the heat stability of the parameters (e.g. 70 °C ± 10 °C for drugs and antibiotics).
NOTE 2 Samples for microbiological analysis should not be dried (at temperatures above 40 °C).
NOTE 3 Partial drying can also be achieved by a freeze-drying procedure, which is a careful drying process using a
vacuum to allow moisture to evaporate.
2.4.3
coarse grinding
first grinding step of the whole sample when the laboratory sample contains large lumps or when its particle
size is above about 6 mm before mass reduction
NOTE Coarse grinding is a special kind of particle size reduction that ensures homogeneity of the laboratory sample
for subsampling purposes.
2.4.4
mass reduction
part of the sample preparation procedure to reduce the mass of a laboratory sample by dividing or
subsampling it using (stationary or rotary) dividers or fractional (alternate) shovelling, without changing the
consistency of the sample
NOTE After mass reduction, all subsamples should have the same properties as the original laboratory sample.
2.4.5
particle size reduction
part of the sample preparation procedure achieved by chopping, crushing, cutting, blending (homogenizing),
macerating, milling (grinding), pressing, pulverizing to obtain a homogeneous test sample for further analysis
NOTE In general, particle size reduction follows the mass reduction step of the sample preparation procedure with
different sieve size options to ensure integrity of the test sample(s).
sampling: choice from lot
sample preparation:
laboratory sample(s) (≥500 g) with:
dry matter < 15 % mass fraction
lumps or big particles (> 6 mm)
dry matter ≥85% mass fraction
partial (or freeze) drying (optionally) coarse grinding
mass reduction (subsampling/splitting) reserve sample
test sample(s) (100 g) for:
particle size reduction
– microscopy
with different sieve-size options
– analysis of stable parameters
(1,0 mm, 0,5 mm, <0,5 mm, no
– analysis of unstable parameters
grinding)
analysis: test portion(s) (0,05 g to 25 g)
Figure 1 — Illustration of definitions concerning “sample”, “substances”
and “sample preparation procedure”
3 Principle
All sample preparation steps depend on the different properties of the feedstuffs and on the parameters to
be analysed. In each case, any special instructions concerning sample preparation in the analysis methods
require consideration.
The guidelines describe the procedure for preparing — from a sample arriving at a laboratory (in general with
a minimum mass of 0,5 kg) — a homogeneous test sample (having a minimum mass of 100 g) with the same
constitution and composition and free from contamination.
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In some cases, the laboratory sample size can be less than 500 g (i.e. in standards for feed additives), but it
is necessary to follow statutory regulations and, in every case, the sample size should be large enough to be
representative.
In general, the whole laboratory sample is reduced in mass and in particle size to obtain one or more test
samples for the analysis of stable and unstable parameters, for microscopy analysis and for reserve. If the
analysis protocol and the intended proceeding of the reserve sample permit it, the laboratory sample should
preferably be pre-ground completely to an adequate coarse particle size before being reduced further, in order
to ensure homogeneity of the test samples.
From a test portion (0,05 g to 25 g and above) prepared for weighing in the feedstuff analysis, representative
results should be achieved on the laboratory sample and finally on the whole lot from which the sample was drawn.
Consequently, all steps for sample preparation should be performed quickly, under convenient and very clean
conditions, so that there can be no degradation of sensitive analytes, no contamination and no oxidation due
to the influence of excessive temperature, daylight, air or residues on the apparatus used or from the samples
prepared previously or simultaneously. In particular, contamination from sample to sample should be prevented.
A loss or a change of moisture mass fraction (“content”) during sample preparation should be avoided. In
any case, it is necessary to take into account that, in order to be suitable for official control, results require
correction (to origin moisture content, dry mass fraction 88 % or 100 %).
For feedstuffs with a higher moisture content (dry matter <85 % mass fraction), partial drying or freeze-drying
before mass reduction can be necessary.
For feedstuffs with lumps or particle sizes >6 mm, coarser grinding of the whole laboratory sample to a particle
size of <6 mm before mass reduction or subsampling is absolutely necessary.
The samples have to be stored at every stage of the sample preparation under adequate conditions (e.g. at
room temperature, refrigerated, frozen, in an airtight container, protected from light or in the dark) to maintain
their integrity.
For microbiological analyses, all sample preparation steps need to be done under aseptic conditions. Laboratory
samples should be neither frozen nor heated (>40 °C), nor subjected to vacuum or oxygen levels higher than
those present in atmospheric air.
4 Consideration of sample preparation errors
Sample preparation steps have been shown to be some of the largest sources of laboratory error, a fact
which is generally overlooked. This type of error can prove much larger than that arising from subsequent
analytical procedures.
4.1 Subsampling and other errors
4.1.1 General
Errors deriving from sample heterogeneity may add to the total subsampling error (TSE) on two levels
(Reference [12]).
4.1.2 Constitutional heterogeneity
On a first level, constitutional heterogeneity is a measure of the fact that not all the particles of the laboratory
sample have the same composition (shape, size, density, etc.). If a large overall difference between the individual
fragments exists, the constitutional heterogeneity is large, but if the fragments are more homogeneous,
constitutional heterogeneity is lower. The total contribution to heterogeneity is never zero, however, as that
would imply that all fragments are strictly identical. Mixing and blending does not change constitutional
heterogeneity. The only ways to alter the constitutional heterogeneity of any given material are by comminution
(crushing or cutting) or other methods which alter the physical properties of a sample. The reduction of the
average grain size is the dominant factor in reducing constitutional heterogeneity by such means.
Therefore, an initial coarse grinding (pre-grinding) of the whole laboratory sample is necessary before
subsampling or division to reduce constitutional heterogeneity.
This fundamental subsampling error (FSE) can be controlled by selecting the test sample mass (see 4.2)
appropriately. Therefore, collect enough mass to ensure that particles of all different compositions are contained
in the subsample or division. The larger the particle size of a material, the larger the subsample mass has to
be to minimize error.
4.1.3 Distributional heterogeneity
On a second level, distributional heterogeneity is a measure of the non-random distribution of particles in
the sample, as a result mainly of the action of gravitational force on particles of different densities, sizes and
shapes, which leads to a grouping and segregation of all particles. Particles with large differences in size or
density tend to segregate or stratify heavily, with the smallest or densest particles sinking to the bottom of the
sample. For the sake of illustration, imagine a laboratory sample consisting of black and white spheres and with
significantly different grain size distributions. If all the black spheres are found at the bottom of the sample and
the white spheres are more to the top, the system displays a very high distributional heterogeneity. If, on the
other hand, the spheres were well mixed (homogenized), the distributional heterogeneity of the system would
be significantly reduced.
To reduce this grouping and segregation error (GSE), mix or blend the sample before subsampling and collect
many increments at random from the laboratory sample (see 4.3).
Mixing is not adequate for many materials. For some materials and circumstances, mixing may actually
increase segregation instead of reducing the grouping and segregation error. As long as gravity exists, there
will be segregation. Many materials always display an innate propensity for segregation, even immediately after
mixing suspensions, e.g. highly density-fractionated materials. Such systems require constant monitoring and
treatment but, once this feature has been duly recognized, it can always be dealt with satisfactory.
Incrementing (i.e. the collection of many random increments from the laboratory sample to make up the
subsample or division) always works by reducing error from distributional heterogeneity and takes less time
and equipment to implement. Thirty increments are generally adequate. More increments are required for very
heterogeneous materials and, if little segregation is known to exist, fewer increments can be used, but in no
case can fewer than 10 be recommended.
4.1.4 Other errors
Other errors that arise from sample preparation include the loss or gain in analyte content arising from such
mechanisms as grinding, excessive heat, loss of fines, contamination, and electrostatic separation. These
errors can be large and are usually a result of carelessness or lack of knowledge.
4.2 Minimum mass
To be properly representative of a laboratory sample, the subsample or division shall have adequate mass with
a view to fundamental subsampling error (FSE) and maximum particle size (“minimum mass”) (see Table 2).
The mass required depends on the acceptable error in the subsample or division, on the density, heterogeneity,
and content of the analyte particles in the matrix, and on the largest particle size (see calculations in Annex A,
Examples 1 to 3 and Tables A.1 to A.3).
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Table 2 — Minimum mass: expected coefficient of variation (CV)
from laboratory subsampling; assumed density, 1 g/cm
FSE (expected CV)
%
Maximum particle size
mm
15 10 5 2 1
d
Minimum mass
g
0,5 0,06 0,13 0,5 3 12,5
0,75 0,2 0,4 2 10,5 42
1 0,4 1 4 25 100
2 4 8 32 200 400
5 56 125 500 3 130 12 500
NOTE For materials with densities other than 1 g/cm , the entries can be multiplied by the density of the material of interest;
for example, the subsampling of a material with a largest particle size of 2 mm, a tolerable subsampling CV of 5 % and a density of
0,5 g/cm would require 16 g.
4.3 Errors associated with division techniques
The data in Table 3 demonstrate the error associated with various division techniques for a model mixture of
sand particles. Figure 2 demonstrates the representativity (i.e sum of the sampling error related to precision
and accuracy) of 17 different mass reduction devices for a model mixture containing mass fractions of 89,9 %
wheat, 10,0 % rapeseed, and 0,10 % glass (see References [11][12]). The primary difference in the mass
reduction methods is the number of increments selected. For this to be true, structurally correct use of the
mass reduction devices is required (e.g. equal probability for the selection of all particles, no loss of particles,
centre of gravity rule obeyed, parallel cuts) which is difficult or impossible to obtain with shovelling and grab
sampling methods. Therefore mass reduction methods based on grab sampling or shovelling methods can
have substantial problems with precision and accuracy on trace components present as separate particles,
which may be due to selective loss or poor sampling of smaller particles (see References [11][12]). It can be
concluded from Table 6 and Figure 2 that more increments lead to improvements for the mass reduction in the
laboratory by reducing the sampling error. In general, a rotational divider reaches several hundred increments,
a stationary riffle divider about 10 to 34 increments, and coning and quartering only two increments. Therefore,
coning and quartering are not recommended in the critical mass reduction step in the laboratory, i.e. the mass
reduction step with the largest contribution to the total error. The preparation of the final test portion, where
the ratio between the mass of the laboratory sample and the mass of the final test portion is 100 to 10 000,
can usually be considered the critical step of the mass reduction of the laboratory sample. Grab sampling is to
be totally avoided for the critical mass reduction step unless it has been established that the sampling error is
insignificant compared to the total analytical error.
Table 3 — Test results from division of a mixture containing mass fractions
[1]
of 60 % coarse sand with 40 % fine sand, P = 0,6 (ISO 664 )
Standard deviation Estimated maximum
Variance
of samples sample error
%
Number of
a
% %
Method
increments
s
s
r
r
Coning and quartering 2 6,81 46,4 22,7
Stationary riffling 10 to 12 1,01 1,02 3,4
Rotary riffling >100 0,125 0,016 0,42
Random variation 0,076 0,005 8 0,25
a
Stationary rifflers with a higher number of increments and less subsampling error are available (see Reference [11]).
NOTE Representativity should be as low as possible. Higher sums thus mean lower reliability. RK n indicates a riffle
divider with n chutes (see Reference [11]).
Figure 2 — Pooled representativity, r , equal to the square of the bias plus the square of the
precision, for a model mixture of wheat, rapeseed, and glass
5 Safety precautions
The mills for crushing, cutting and grinding have sharp moving blades. Never put hands or fingers past the
edges of the introduction chamber. Never open the mills until they have completely stopped. Check to see that
safety interlocks on all equipment are operating properly.
Wear appropriate personnel protective equipment as required in the laboratory. Safety is of great importance
during the sample preparation phase of the analysis.
Operate the dust ventilation system during dust generation procedures. To minimize dust, use a vacuum
cleaner to clean the hood area, mills, and work area.
Check that all electrical equipment is properly earthed and maintained. Do not place metal items or aluminium
foil in the microwave oven when using it for drying samples.
6 Apparatus
Usual laboratory equipment and in particular the following. All equipment used should be appropriate to the risk
of contamination and oxidation during sample preparation.
6.1 Equipment for sample preparation in general.
6.1.1 Brushes for cleaning grinders, etc.
10 © ISO 2012 – All rights reserved
6.1.2 Compressed air blower for cleaning.
6.1.3 Vacuum cleaner.
6.1.4 Systems for microbe reduction of mills, equipment for disinfection and flame treatment for
microbiological analysis.
6.2 Drying systems.
6.2.1 Lyophilization system, forced-air drying oven capable of being maintained at 55 °C ± 5 °C or
microwave oven, household type, or vacuum oven.
6.2.2 Moisture dish (pan) made of plastics, aluminium or glass, e.g. with ≥50 mm diameter, ≤40 mm deep.
6.3 Equipment for mass and particle size reduction of “wet” feeds (e.g. forages, silages).
6.3.1 Garden pruning clippers for cutting forages or a paper cutter for small sample volumes or a laboratory
forage chopper for large volumes and a ceramic cutter, especially when trace elements are of interest.
6.3.2 Cutting mill with 6 mm and 1 mm screens.
6.3.3 Shearing-type mill with forage head and 1 mm screen.
6.3.4 Riffle sample divider, the minimum chute width shall be at least 2d + 5 mm, where d is the diameter of
the largest particle.
6.3.5 Sterile cutter or disinfected mill when microbiological analysis (e.g. of probiotics) is of interest.
6.4 Equipment for mass and particle size reduction of “dry” feeds (e.g. cereals, mineral mixtures,
pelleted feeding stuffs).
6.4.1 Riffle divider.
6.4.2 Rotary divider with vibratory feeder.
6.4.3 Shearing grinding mill equipped with 1,0 mm, 0,5 mm and <0,5 mm sieves.
6.4.4 Cutting mill with 4 mm to 6 mm screens.
6.4.5 Shearing blending mill (e.g. household coffee mill).
6.5 Equipment for the storage of samples.
6.5.1 Sterile bottles with airtight lids (e.g. brown glass bottles for unstable parameters like vitamins) and
especially for microbiological purposes.
6.5.2 Wide-mouth bottles with screw cap, plastic.
6.5.3 Plastic bags with low microbe content, with an airtight closure or for setting to vacuum for
microbiological purposes.
6.5.4 Refrigerator.
6.5.5 Freezer.
7 Procedure
7.1 General
After registration and a check, including temperature, of a laboratory sample (see 7.2), the homogenization
procedure consists of a mass reduction step (see 7.3).
In the second step, the particles in the test samples are reduced to adequate sizes to minimize the subsampling
error that arises when the test portion is taken from the test sample. Particle size reduction should be performed
without deteriorating the integrity of the substance to be analysed (see 7.4).
For feedstuffs with higher moisture content (dry mass fraction <85 %), partial drying below 55 °C to 60 °C can
be necessary before grinding a subsample in a mill, to a particle size of 1,0 mm, in order to analyse its stable
analytes (see 7.5).
For feedstuffs containing lumps or consisting of particle sizes >6 mm, grinding or chopping to particle sizes of
4 mm to 6 mm can be necessary before subsampling is possible (see 7.6).
For some fatty or sticky feedstuffs (e.g. oilseeds, pet foods, molasses block feed), special sample preparation
procedures are useful or necessary (see 7.7).
Finally, the samples are stored (see 7.8).
Samples taken for routine analysis by near-infrared reflectance (NIR) spectrometry should reflect the sample
preparation carried out to derive the calibration. By its very nature, NIR requires minimal or no sample
preparation and is often used to analyse samples that are either fresh or have been dried and only coarsely
chopped. However, when carrying out a calibration, it should be recognized that, because spectra may be
collected and averaged over large samples, it may be necessary to dry, finely grind, and then reduce the
mass using a divider to obtain a subsample suitable for reference analysis. Although the spectra represent an
average of a larger sample than used to obtain the reference value, this is acceptable practice.
7.2 Sample check
7.2.1 General
First, register the laboratory sample and identify it uniquely (e.g. with a code number).
Before starting the proper sample preparation procedure, certain laboratory sample checks are required.
7.2.2 Check of sample constitution
When arriving at the laboratory, the sample should have sustained no damage and should still be cooled or
frozen if necessary (temperature check). Furthermore, the sample protocol should be appropriate to the sample
received and all information concerning the sample should be available and complete. Deficiencies (e.g. no
information about the type of feeding stuff, open-laboratory sample container, sample protocol not appropriate
for the sample container) should be documented and subsequently reported to the principal. If possible, the
deficiency shall be corrected. When this is not possible, and the observed deficiency might affect the analytical
result (e.g. when there is not enough sample mass, when mould is already present in the laboratory sample
due to too high a moisture content or because the sample was not sufficiently cooled during the transport to
the laboratory), another sample from the same lot is necessary.
7.2.3 Check of feeding stuff properties
The laboratory sample should be identified for grouping based on the definitions and categories of feeding
stuffs (see 2.3).
12 © ISO 2012 – All rights reserved
The moisture content of a laboratory sample determines the initial steps of sample preparation. “Wet” samples
with high moisture content (dry mass fraction <85 %) should be prepared as soon as possible or stored at low
temperatures, otherwise deterioration occurs.
For forages with moisture contents too high for direct grinding (dry mass fraction <85 %), the whole laboratory
sample should be chopped into pieces of about 1 cm. If necessary, the laboratory sample is subsampled by
alternate shovelling and subsequently partially dried. The above is recommended for stable analytes and for
the whole, or at least remaining, sample for mycotoxin analysis. For unstable (volatile) analytes [e.g. organic
acids, ammonia, hydrocyanic acid, as well as for genetically modified organisms (GMOs) and organic residues]
just as for microbiological analysis, it is recommended that a test sample be analysed as such, without previous
drying of the sample. Alternatively, vacuum drying at low temperatures or freeze-drying could be performed
when samples are to be analysed for non-volatile components.
For “dry” feeds composed of lumps or with particles larger than 6 mm, first a coarser grinding of the whole
sample (e.g. with a jaw crusher) to particle sizes of 4 mm to 6 mm is recommended before mass reduction or
subsampling is initiated.
7.2.4 Check of substances to be analysed
The number of test samples depends on the number of analytes to be analysed.
For the analysis of stable substances and unstable analytes, and for microscopy analysis and microbiological
analysis, separate test samples should be prepared. Any laboratory sample remaining is used as reserve (backup).
In the case of stable analytes, this enables the test sample to be reduced immediately to adequate particle
sizes and subsequently stored at room temperature until further analysis.Test samples for unstable analytes
should be stored at low temperatures and, in order to prevent degradation, they should only be reduced to
adequate particle size on the day of analysis (and not too long in advance).
For the testing of the composition of feeding stuffs by microscopy and for (microbiological) analysis (e.g.
probiotics), it is important that no particle size reduction by grinding (milling) be performed. Test samples for
the analysis of probiotics should not be frozen, only refrigerated (4 °C to 10 °C).
For mycotoxins and analysis of GMOs by polymerase chain reaction (PCR), if possible, the whole laboratory
sample, or at least the greater part of the remaining laboratory sample, should be used for particle size reduction
and then subsampled if necessary.
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6498
Troisième édition
2012-06-01
Aliments des animaux — Lignes directrices
pour la préparation des échantillons
Animal feeding stuffs — Guidelines for sample preparation
Numéro de référence
©
ISO 2012
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Termes et définitions . 1
2.1 Définitions relatives à l’échantillon . 1
2.2 Définitions relatives aux paramètres . 2
2.3 Exemples de caractéristiques d’aliments pour animaux . 3
2.4 Définitions relatives au mode opératoire de préparation des échantillons . 5
3 Principe . 7
4 Considérations sur les erreurs de préparation des échantillons . 8
4.1 Sous-échantillonnage et autres erreurs . 8
4.2 Masse minimale . 9
4.3 Erreurs associées aux techniques de division . 9
5 Mesures de sécurité . 11
6 Équipement . 11
7 Mode opératoire .12
7.1 Généralités .12
7.2 Contrôle des échantillons .13
7.3 Réduction massique .15
7.4 Réduction de la taille des particules .18
7.5 Dessiccation partielle .22
7.6 Broyage grossier .24
7.7 Modes opératoires particuliers de préparation des échantillons .24
7.8 Conservation .24
8 Essais de performance (contrôle qualité) .25
8.1 Généralités .25
8.2 Essai de performance de la réduction massique (division) .25
8.3 Essai de performance de la réduction de la taille des particules (broyage) .26
8.4 Essai de performance de mélange .27
9 Catégories d’aliments — Remarques particulières et diagrammes .28
9.1 Généralités .28
9.2 Graines pour oiseaux .29
9.3 Graines de coton entières .30
9.4 Mélange minéral .32
9.5 Aliments secs .33
9.6 Fourrages, y compris produits ensilés, foin, ensilage mi-fané, rations totales mélangées
et sous-produits .34
9.7 Graines oléagineuses et aliments riches en matière grasse .36
9.8 Grands blocs alimentaires et blocs alimentaires mélassés .37
9.9 Aliments liquides .38
9.10 Aliments en conserve pour animaux domestiques .39
9.11 Aliments semi-humides pour animaux domestiques et os à mâcher pour chiens .40
9.12 Prémélanges .41
9.13 Gros granulés et bouchons de luzerne .42
9.14 Aliments texturés et collants .43
9.15 Aliments pour animaux aquatiques .43
Annexe A (informative) Calculs, exemples et tableaux de masse minimale .45
Bibliographie .49
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée 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.
L’ISO 6498 a été élaborée par le comité technique CEN/TC 327, Aliments des animaux ─ Méthodes
d’échantillonnage et d’analyse, du Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le comité
technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-comité SC 10, Aliments des animaux, conformément à
l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 6498:1998), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 6498:2012(F)
Aliments des animaux — Lignes directrices pour la préparation
des échantillons
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie des lignes directrices pour la préparation des échantillons pour
essai d’aliments pour animaux, y compris les animaux domestiques, à partir des échantillons pour laboratoire.
NOTE 1 Les lignes directrices sont principalement tirées de celles développées de l’AAFCO (voir Référence [8]).
Les lignes directrices sont annulées par des instructions et des règlements particuliers pour la préparation des
échantillons exigés par les méthodes d’analyse spécifiques des aliments pour animaux.
NOTE 2 De telles méthodes d’analyse sont développées par l’ISO et le CEN.
NOTE 3 La présente Norme internationale n’inclut pas des lignes directrices particulières pour la préparation des
échantillons en vue de l’analyse microbiologique des micro-organismes tels que levures, bactéries et moisissures.
Cependant, pour les micro-organismes utilisés comme additifs alimentaires (probiotiques), certains aspects importants
de la préparation des échantillons sont abordés.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
2.1 Définitions relatives à l’échantillon
2.1.1
lot
quantité de matière supposée provenir du même procédé de production et être représentée par des règles
d’échantillonnage spécifiées
[3]
NOTE Pour les besoins de la présente Norme internationale, les règles sont celles du règlement (CE) n° 152/2009
de la commission.
2.1.2
échantillon pour laboratoire
échantillon tel que préparé (du lot) pour envoi au laboratoire et destiné à l’inspection ou à l’essai
2.1.3
échantillon pour essai
sous-échantillon ou échantillon préparé à partir de l’échantillon pour laboratoire et duquel sont prélevées les
prises d’essai
2.1.4
prise d’essai
quantité de matière prélevée de l’échantillon pour essai (ou de l’échantillon pour laboratoire s’ils sont identiques)
2.1.5
échantillon de réserve
reste de l’échantillon pour laboratoire dont ont été prélevés les échantillons pour essai par division ou sous-
échantillonnage et qui ne subit aucune réduction supplémentaire de la taille des particules
NOTE Si, par exemple, des analyses de mycotoxines ou d’organismes génétiquement modifiés sont effectuées à
partir de la totalité de l’échantillon pour laboratoire, l’échantillon de réserve subit lui aussi une réduction de la taille des
particules. Il est recommandé de conserver l’échantillon de réserve dans des conditions maintenant son intégrité.
2.2 Définitions relatives aux paramètres
2.2.1
paramètre
analyte ou constituant ou micro-organisme des aliments qui fait l’objet de l’analyse par un mode opératoire
microscopique, microbiologique ou chimique
2.2.1.1
paramètre stable
analyte ou constituant ou micro-organisme qui ne se dégrade pas lors de la manipulation au cours de la
préparation des échantillons ni au cours de la conservation à température ambiante (20 °C à 25 °C)
2.2.1.2
paramètre instable
analyte ou constituant ou microorganisme qui se dégrade lors de la manipulation au cours de la préparation des
échantillons ou de la conservation à température ambiante (20 °C à 25 °C) parce qu’il est volatil, dégradable,
sensible à la chaleur, à la lumière, à la dégradation enzymatique ou à l’oxydation chimique
NOTE Dans ce contexte, la stabilité des paramètres fait référence uniquement à l’influence de la préparation des
échantillons sur ces paramètres, comme un broyage intensif, et non pas à la durée de conservation spécifiée par un
producteur ou par l’étiquetage, par exemple pour un aliment (additif).
Tableau 1 — Classification (en général) des paramètres stables et instables et causes
de la dégradation relative à la préparation des échantillons
Cause(s) de la dégradation
Origine Paramètres stables Paramètres instables
ou de la modification
Protéines, matière grasse,
Eau Température (volatilité)
cendres, fibres (brutes)
Amidon, sucre, lactose Ammoniac Température (volatilité)
Acides organiques (par
Production de gaz et de
exemple acide lactique, acide
Substances
substances organiques
acétique, acide butyrique, Température (volatilité)
nutritives
solubles par les enzymes
acide fumarique, acide
dans les essais in vitro
formique)
Oxydation à l’air (production
Minéraux (par exemple Ca, P,
Acides gras insaturés possible d’acides gras
Mg, Na, K, Cl)
à chaînes courtes)
Oligoéléments (par exemple Vitamines (par exemple, Température, rayons UV,
Cu, Zn, Mn, Fe, Se, Co) vitamines A, C, D, E) oxydation à l’air (sensibilité)
Acides aminés (par
1,2-Propanediol,
exemple lysine, méthionine, Température (volatilité)
éthylène glycol
Additifs tryptophane)
alimentaires
Enzymes (par exemple Température (congélation),
Micro-organismes tels que
phytases, enzymes pression (sensibilité au
les probiotiques (par exemple
de transformation broyage), humidité/sécheresse
Saccharomyces cerevisiae,
des polysaccharides (influence la croissance de
Enterococcus faecium)
autres que l’amidon) micro-organismes)
Mycotoxines (par exemple
Prolifération des moisissures
aflatoxine B , désoxynivalénol,
et modification des
Métaux lourds fumonisines, ochratoxine A,
mycotoxines possibles à
(par exemple As, Pb, Cd, Hg) toxines T-2 et HT-2,
température ambiante, rayons
zéaralénone, alcaloïdes
UV (sensibilité, aflatoxine B )
Substances
de l’ergot)
indésirables
Dioxines et
polychlorobiphényles (PCB) Médicaments, antibiotiques,
Température (sensibilité)
ayant des effets semblables pesticides
aux dioxines
Acide cyanhydrique Température (volatilité)
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Tableau 1 (suite)
Cause(s) de la dégradation
Origine Paramètres stables Paramètres instables
ou de la modification
Substances Médicaments et antibiotiques
Protéines d’origine animale Température (sensibilité)
interdites interdits
Température (sensibilité),
(Autres) Micro- Levures, bactéries,
sécheresse, présence
organismes moisissures
d’oxygène (anaérobiose)
2.3 Exemples de caractéristiques d’aliments pour animaux
Des exemples de caractéristiques d’aliments pour animaux sont donnés ici afin d’aider à identifier et à relier un
échantillon pour laboratoire aux termes et annexes utilisés dans ces lignes directrices.
NOTE Les définitions relatives aux aliments pour animaux sont données par la législation à travers le monde.
Les définitions relatives aux échantillons des Directives européennes et, dans le cas des aliments simples, d’une liste
alphabétique établie par un comité allemand sont données dans les Références [4][5][6][8].
2.3.1
graines pour oiseaux
graines destinées à l’alimentation des oiseaux
EXEMPLES Céréales et graines oléagineuses.
2.3.2
graine de coton entière
produit non transformé de la graine de coton, y compris la coque, le duvet et la chair
2.3.3
mélange minéral
aliment de complément constitué principalement d’ingrédients minéraux sous forme de granulés, de billes ou
petits granulés et dont l’ensemble du mélange est fluide
NOTE Les granulés minéraux sont un mélange minéral condensé formé selon un procédé mécanique (en général).
2.3.4
aliments secs
ingrédients ou aliments complets pour animaux ne contenant pas plus de 15 % (fraction massique) d’humidité
NOTE Les granulés d’aliments secs sont des aliments secs condensés produits par un procédé mécanique (en général).
2.3.5
fourrage vert
parties comestibles des plantes, autres que la graine séparée et y compris l’herbe et les faînes, qui peuvent
servir d’aliments aux animaux de pâturage ou qui peuvent être récoltées pour l’alimentation animale
NOTE Généralement, le terme désigne les matières végétales les plus digestes par opposition aux matières végétales
moins digestes, appelées fourrage grossier.
2.3.6
produit ensilé
fourrage conservé dans un état appétissant par les acides organiques produits par la fermentation anaérobie
des sucres qu’’il contient
2.3.7
fourrage grossier
parties fibreuses et de texture grossière des plantes
EXEMPLES Épis, pailles, coques, rafles et tiges.
2.3.8
foin
partie aérienne des graminées coupée et séchée spécialement pour l’alimentation animale
2.3.9
ensilage mi-fané
fourrage conservé dans un état appétissant par les acides organiques produits par la fermentation anaérobie
des sucres qu’il contient et dont la teneur en eau est d’environ 45 % (fraction massique)
2.3.10
ration totale mélangée
RTM
mélange simple de tous les ingrédients de l’aliment (fourrages, céréales et compléments) mis à disposition d’un
animal pendant une période de 24 h
NOTE En pratique, pendant la période de 24 h, le mélange peut être distribué en une ou plusieurs fois.
2.3.11
sous-produit
produit résiduel des procédés de transformation pour la production d’ingrédients à partir de matières végétales
EXEMPLE Solubles de distillerie issus de la fermentation (DDGS).
2.3.12
graine oléagineuse
toute graine dont est extraite de l’huile
EXEMPLE Graines de tournesol.
2.3.13
grand bloc alimentaire
bloc alimentaire mélassé
aliment condensé en une masse solide suffisamment cohésive pour garder sa forme
NOTE Un grand bloc alimentaire pèse plus de 1 kg, généralement environ 20 kg. Il peut être commercialisé en tant
que bloc minéral ou bloc de mélasse «caramélisé» contenant divers minéraux et substances nutritives. Les échantillons
reçus par le laboratoire peuvent être sous forme de gros morceaux, de carottes ou de mottes collantes.
2.3.14
aliment liquide
aliment non solide et non gazeux
NOTE Un aliment liquide a une teneur en eau suffisante pour le rendre fluide et peut contenir de la mélasse.
2.3.15
aliment en conserve pour animaux domestiques
aliment pour animaux domestiques qui a été transformé, conditionné hermétiquement et stérilisé pour la
conservation en boîtes ou dans des récipients similaires
2.3.16
aliment semi-humide
aliment à base de viande pour animaux domestiques ou aquatiques qui a été partiellement séché afin d’éviter
la décomposition microbienne
NOTE La fraction massique d’eau peut varier de 15 % à 40 %. Le produit se trouve généralement sous forme de
rubans ou de cubes et il est conçu pour être conservé à température ambiante.
2.3.17
os à mâcher pour chiens
os en cuir
bande de viande et de peau presque complétement séchée jusqu’à obtention d’une texture proche du cuir
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2.3.18
prémélange
mélange d’un ou plusieurs micro-ingrédients avec un diluant ou un excipient
NOTE Les prémélanges servent à faciliter la dispersion homogène des micro-ingrédients (par exemple vitamines,
probiotiques, médicaments, antibiotiques) dans un aliment final.
2.3.19
granulés et bouchons de luzerne
aliment condensé formé par compactage et passage forcé à travers, par exemple, des ouvertures carrées,
selon un procédé mécanique
NOTE Les granulés ont pour la plupart un diamètre d’environ 2 cm et une longueur d’environ 5 cm (volume d’environ
16 cm ) et contiennent parfois de la mélasse. Cette définition s’applique également aux bouchons de luzerne (foin de
luzerne haché) de dimensions supérieures.
2.3.20
aliment texturé
aliment collant
mélange de céréales assorties et d’aliment commercial (généralement sous forme de granulés) qui ont été
enrobés, par exemple, d’une couche de mélasse
NOTE Avant introduction dans l’aliment texturé, certaines des céréales ont été chauffées à la vapeur ou écrasées.
2.3.21
aliment pour animaux aquatiques
aliment transformé mécaniquement en granulés, flocons, miettes, capsules ou poudre, conditionné
hermétiquement et donné aux animaux aquatiques
2.4 Définitions relatives au mode opératoire de préparation des échantillons
2.4.1
homogénéité
degré d’uniformité affectant la répartition d’une propriété ou d’un constituant dans une quantité définie de matière
NOTE L’homogénéité peut être considérée comme atteinte, au sens pratique du terme, lorsque l’erreur
d’échantillonnage de la fraction traitée est négligeable par rapport à l’erreur totale du système de mesure. Dans la mesure
où l’homogénéité dépend de la taille des unités considérées, un mélange de deux matières peut être hétérogène à
l’échelle moléculaire ou atomique mais suffisamment homogène à l’échelle particulaire. Toutefois, un aspect uniforme ne
garantit pas l’homogénéité de la composition.
2.4.2
dessiccation partielle
étape du mode opératoire de préparation des échantillons applicable aux aliments à teneur en eau élevée
(fraction massique sèche < 85 %) au cours de laquelle l’échantillon est soigneusement séché pour permettre de
poursuivre la préparation, par exemple la réduction de la taille des particules par broyage à l’aide d’un broyeur
NOTE 1 Le procédé de dessiccation partielle dépend de l’aliment (par exemple à des températures inférieures à 55 °C
à 60 °C pour les produits ensilés) et de la stabilité à la chaleur des paramètres (par exemple 70 °C ± 10 °C pour les
médicaments et les antibiotiques).
NOTE 2 Il est recommandé de ne pas sécher les échantillons destinés à l’analyse microbiologique (à des températures
supérieures à 40 °C).
NOTE 3 La dessiccation partielle peut également être réalisée par lyophilisation, un procédé de séchage sous vide peu
destructeur qui permet à l’humidité de s’évaporer.
Échantillonnage Sélection à partir du lot
Préparation des échantillons Échantillon(s) pour laboratoire (≥ 500 g) avec :
Matière sèche < 15 % (fraction massique) Matière sèche ≥ 85 % (fraction massique) Morceaux ou grosses particules > 6 mm
(facultatif) Broyage grossier
Dessiccation partielle (ou lyophilisation)
Réduction massique (sous-échantillonnage/division) Échantillon de réserve
Échantillon(s) pour essai (100 g) pour :
Réduction de la taille des particules – Microscopie
avec différentes tailles de tamis
– Analyse des paramètres stables
(1,0 mm, 0,5 mm, < 0,5 mm, pas de broyage)
– Analyse des paramètres instables
Prise(s) d'essai (de 0,05 g à 25 g)
Analyse
Figure 1 — Illustration des définitions relatives à l’échantillon, aux substances
et au mode opératoire de préparation des échantillons
2.4.3
broyage grossier
première étape de broyage de la totalité de l’échantillon lorsque l’échantillon pour laboratoire contient de gros
morceaux ou lorsque la taille des particules est supérieure à 6 mm avant la réduction massique
NOTE Le broyage grossier est une forme spéciale de réduction de la taille des particules qui permet d’assurer
l’homogénéité de l’échantillon pour laboratoire à des fins de sous-échantillonnage.
2.4.4
réduction massique
étape du mode opératoire de préparation des échantillons qui consiste à réduire la masse d’un échantillon
pour laboratoire par division ou sous-échantillonnage à l’aide d’échantillonneurs (statiques ou rotatifs) ou par
pelletage fractionné (alterné) sans modifier la qualité de l’échantillon
NOTE Après réduction massique, il est recommandé que l’ensemble des sous-échantillons aient les mêmes
propriétés que l’échantillon pour laboratoire d’origine.
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2.4.5
réduction de la taille des particules
étape du mode opératoire de préparation des échantillons qui consiste à hacher, concasser, couper,
homogénéiser, déchiqueter, broyer, presser, pulvériser afin d’obtenir un échantillon pour essai homogène pour
la suite de l’analyse
NOTE En général, la réduction de la taille des particules suit l’étape de réduction massique dans le mode opératoire
de préparation des échantillons et différentes tailles de tamis sont disponibles pour garantir l’intégrité de l’échantillon ou
des échantillons pour essai.
3 Principe
Toutes les étapes de préparation des échantillons dépendent des différentes propriétés des aliments et des
paramètres à analyser. Dans tous les cas, il est impératif de tenir compte des instructions particulières des
méthodes d’analyse en ce qui concerne la préparation des échantillons.
Les lignes directrices décrivent le mode opératoire de préparation d’un échantillon arrivant au laboratoire (en
général d’une masse minimale de 0,5 kg) afin d’obtenir un échantillon pour essai homogène (d’une masse
minimale de 100 g) de constitution et de composition identiques et exempt de contamination.
Dans certains cas, la masse de l’échantillon pour laboratoire peut être inférieure à 500 g (par exemple dans les
normes pour additifs alimentaires), mais il est impératif de suivre la réglementation légale et, dans tous les cas,
il convient que la taille de l’échantillon soit suffisamment importante pour être représentative.
En général, la totalité de l’échantillon pour laboratoire subit une réduction massique et une réduction de la
taille des particules afin d’obtenir un ou plusieurs échantillons pour essai destinés à l’analyse des paramètres
stables et instables, à l’analyse microscopique et à la réserve. Si le protocole d’analyse et l’utilisation prévue de
l’échantillon de réserve le permettent, il est recommandé que l’échantillon pour laboratoire soit de préférence
prébroyé entièrement jusqu’à obtention de particules grossières de taille adaptée avant de subir une réduction
massique, cela pour garantir l’homogénéité des échantillons pour essai.
À partir d’une prise d’essai (de 0,05 g à 25 g ou plus) à peser pour l’analyse des aliments, il est recommandé
d’obtenir des résultats représentatifs de l’échantillon pour laboratoire et, finalement, de l’ensemble du lot duquel
l’échantillon a été prélevé.
Par conséquent, il est recommandé de réaliser toutes les étapes de la préparation des échantillons assez
rapidement, dans des conditions adéquates et de propreté satisfaisantes afin d’empêcher la dégradation des
analytes sensibles, la contamination ainsi que l’oxydation dues aux effets d’une température excessive, à
la lumière du jour, à l’air ou à la présence de résidus sur l’appareillage utilisé ou d’échantillons préparés
précédemment ou simultanément. Il est recommandé en particulier d’éviter la contamination croisée entre
échantillons.
Lors de la préparation des échantillons, il est recommandé d’éviter la perte ou la modification de la fraction
massique d’eau («teneur» en eau). Dans tous les cas, il est nécessaire de tenir compte du fait que, lors des
contrôles officiels, les résultats nécessitent une correction (par rapport à la teneur en eau initiale ou par rapport
à 88 % ou 100 % de la fraction massique sèche).
Dans le cas d’aliments de teneur en eau plus élevée (matière sèche < 85 % en fraction massique), une
dessiccation partielle ou une lyophilisation avant réduction massique peuvent s’avérer nécessaires.
Dans le cas d’aliments avec des morceaux ou dont la taille des particules est supérieure à 6 mm, un broyage
grossier de la totalité de l’échantillon pour laboratoire jusqu’à obtention d’une taille des particules inférieure à
6 mm avant réduction massique ou sous-échantillonnage est impératif.
À tous les stades de la préparation, il faut conserver les échantillons dans des conditions adaptées (par
exemple à température ambiante, au réfrigérateur, au congélateur, dans un récipient étanche à l’air, à l’abri de
la lumière ou dans l’obscurité) afin de maintenir leur intégrité.
Toutes les étapes de la préparation des échantillons en vue de l’analyse microbiologique doivent être réalisées
dans des conditions d’asepsie. Il est recommandé de ne pas congeler et de ne pas chauffer (> 40 °C) les
échantillons pour laboratoire, de ne pas les soumettre au vide ou à des niveaux d’oxygène supérieurs à ceux
présents dans l’air atmosphérique.
4 Considérations sur les erreurs de préparation des échantillons
Il a été démontré que les étapes de préparation des échantillons constituent la plus grande source d’erreur en
laboratoire. Cette erreur, généralement négligée, peut être bien plus importante que l’erreur commise au cours
des modes opératoires d’analyse suivants.
4.1 Sous-échantillonnage et autres erreurs
4.1.1 Généralités
Les erreurs dues à l’hétérogénéité de l’échantillon peuvent renforcer l’erreur totale de sous-échantillonnage
(ETS) à deux niveaux (Référence [12]).
4.1.2 Hétérogénéité de constitution
Sur un premier niveau, l’hétérogénéité de constitution correspond à une mesure du fait que toutes les particules
de l’échantillon pour laboratoire n’ont pas la même composition (forme, taille, masse volumique, etc.). Si une
grande différence globale existe entre les différents fragments, l’hétérogénéité de constitution est importante,
mais si les fragments sont plus homogènes, l’hétérogénéité de constitution est plus faible. Toutefois, la
contribution totale à l’hétérogénéité n’est jamais nulle, comme cela serait le cas si tous les fragments étaient
strictement identiques. Le mélange et l’homogénéisation sont sans effet sur l’hétérogénéité de constitution. Le
seul moyen de modifier l’hétérogénéité de constitution d’une matière donnée est la comminution (concassage
ou coupe) ou autre méthode modifiant les propriétés physiques de l’échantillon. La réduction de la taille
moyenne des particules est le facteur le plus important lors de la diminution de l’hétérogénéité de constitution
par de tels moyens.
Par conséquent, un premier broyage grossier (prébroyage) de la totalité de l’échantillon pour laboratoire est
nécessaire avant sous-échantillonnage ou division pour réduire l’hétérogénéité de constitution.
L’erreur fondamentale de sous-échantillonnage (EFS) peut être maîtrisée en choisissant un échantillon pour
essai de masse adaptée (voir 4.2). Par conséquent, la masse prélevée doit être suffisante pour que toutes les
particules de compositions différentes soient représentées dans le sous-échantillon ou la fraction. Plus les
particules sont grosses, plus la masse du sous-échantillon doit être élevée pour minimiser l’erreur.
4.1.3 Hétérogénéité de distribution
Sur un second niveau, l’hétérogénéité de distribution correspond à une mesure de la distribution non aléatoire
des particules dans l’échantillon qui résulte principalement de l’action de la force de gravité exercées sur les
particules de masse volumique, taille et forme différentes et qui entraîne un regroupement et une séparation
des particules. Les particules de taille ou de masse volumique très différentes ont tendance à se séparer ou
à stratifier fortement, les particules les plus petites ou les plus denses tombantt au fond de l’échantillon. À
titre d’exemple, imaginer un échantillon pour laboratoire constitué de billes noires et blanches présentant des
répartitions granulométriques très différentes. Si toutes les billes noires se trouvent au fond de l’échantillon
et les billes blanches au-dessus, le système présente une hétérogénéité de distribution très élevée. Si,
par contre, les billes sont bien mélangées (homogénéisées), l’hétérogénéité de distribution du système est
considérablement réduite.
Pour diminuer l’erreur de regroupement et de séparation (ERS), mélanger ou homogénéiser l’échantillon avant
le sous-échantillonnage et effectuer de nombreux prélèvements élémentaires au hasard de l’échantillon pour
laboratoire (voir 4.3).
Le mélange ne convient pas à tous les produits. Pour certains produits et dans certaines conditions, le mélange
est même susceptible d’accroître la séparation au lieu de diminuer l’erreur de regroupement et de séparation.
La séparation est inévitable en raison de la gravité. De nombreux produits présentent une tendance naturelle
à la séparation, même juste après le mélange, c’est le cas par exemple des produits dont la masse volumique
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est très fractionnée et des suspensions. De tels systèmes exigent une surveillance et un traitement constants.
Une fois que cette caractéristique a été identifiée, il est toujours possible d’y remédier de manière satisfaisante.
Le prélèvement élémentaire (c’est-à-dire le prélèvement de nombreuses quantités élémentaires au hasard de
l’échantillon pour laboratoire pour constituer le sous-échantillon ou la fraction) permet toujours de diminuer
l’erreur due à l’hétérogénéité de distribution et nécessite moins de temps et d’équipement à mettre en œuvre.
Trente prélèvements élémentaires suffisent généralement. Pour les produits très hétérogènes, le nombre de
prélèvements élémentaires doit être augmenté. En revanche, s’il y a peu de séparation, il est possible de
diminuer ce nombre. Dans tous les cas, il est recommandé d’effectuer au moins 10 prélèvements élémentaires.
4.1.4 Autres erreurs
Les autres erreurs liées à la préparation des échantillons incluent la diminution et l’augmentation de la teneur en
analytes en raison de mécanismes tels que le broyage, le dégagement excessif de chaleur, la perte des fines,
la contamination et la séparation électrostatique. Ces erreurs peuvent être importantes et sont généralement
dues à la négligence ou à un manque de connaissance.
4.2 Masse minimale
Afin de bien représenter l’échantillon pour laboratoire, la masse du sous-échantillon ou de la fraction doit être
adaptée à l’erreur fondamentale du sous-échantillonnage (EFS) et à la taille maximale des particules («masse
minimale»), (voir Tableau 2).
La masse requise dépend de l’erreur acceptable dans le sous-échantillon ou la fraction, de la masse volumique,
de l’hétérogénéité et de la teneur en particules d’analyte dans la matrice ainsi que de la taille maximale des
particules (voir les calculs en Annexe A, Exemples 1 à 3 et Tableaux A.1 à A.3).
Tableau 2 — Masse minimale: coefficient de variation (CV) prévu d’un sous-échantillonnage
de laboratoire, masse volumique supposée de 1 g/cm³
Taille maximale des particules EFS (CV prévu)
mm %
15 10 5 2 1
d
Masse minimale
g
0,5 0,06 0,13 0,5 3 12,5
0,75 0,2 0,4 2 10,5 42
1 0,4 1 4 25 100
2 4 8 32 200 400
5 56 125 500 3 130 12 500
NOTE Pour les matières dont la masse volumique est différente de 1 g/cm , les entrées peuvent être multipliées par la masse
volumique de la matière concernée. Par exemple, le sous-échantillonnage d’une matière avec une taille maximale des particules de
2 mm, un CV de sous-échantillonnage acceptable de 5 % et une masse volumique de 0,5 g/cm nécessite une masse de 16 g.
4.3 Erreurs associées aux techniques de division
Les données du Tableau 3 illustrent l’erreur associée aux différentes techniques de division pour un modèle de
mélange de particules de sable. La Figure 2 démontre la représentativité (c’est-à-dire la somme des erreurs
d’échantillonnage liées à la fidélité et à la précision) de 17 appareils de réduction massique pour un modèle de
mélange composé de fractions massiques de 89,9 % de blé, de 10,0 % de graine de colza et de 0,10 % de verre
(voir Références [11][13]). La différence principale entre les méthodes de réduction massique est le nombre
de prélèvements élémentaires sélectionnés. Pour que cela s’avère exact, une utilisation structurellement
correcte des appareils de réduction massique est nécessaire (par exemple probabilité identique de sélection
de toutes les particules, aucune perte de particules, règle du centre de gravité respectée, coupes parallèles),
ce qui est difficile voire impossible avec les méthodes d’échantillonnage par pelletage ou par «grappillage».
Par conséquent, les méthodes de réduction massique qui reposent sur l’échantillonnage par grappillage ou
par pelletage peuvent entraîner des problèmes importants de fidélité et de précision en ce qui concerne les
composants traces sous forme de particules libres en raison d’une possible perte sélective ou d’un mauvais
échantillonnage des particules les plus petites (voir Références [11][13]). Le Tableau 6 et la Figure 2 permettent
de conclure que l’augmentation du nombre de prélèvements élémentaires améliore la réduction massique au
laboratoire en diminuant l’erreur d’échantillonnage. En général, un échantillonneur rotatif effectue plusieurs
centaines de prélèvements élémentaires, un échantillonneur à riffles statique de 10 à 34 et un appareil de division
en cône et quartage seulement deux. Ainsi, il n’est pas recommandé d’utiliser la division en cône et quartage
à l’étape critique de réduction massique en laboratoire qui est l’étape contribuant le plus à l’erreur totale. La
préparation de la prise d’essai finale pour laquelle le rapport entre la masse de l’échantillon pour laboratoire et
la masse de la prise d’essai finale est compris entre 100 et 10 000 peut généralement être considérée comme
l’étape critique de la réduction massique de l’échantillon pour laboratoire. L’échantillonnage par grappillage doit
être totalement évité pour cette étape critique à moins de prouver que l’erreur d’échantillonnage est négligeable
comparativement à l’erreur analytique totale.
Tableau 3 — Résultats d’essai de la division d’un mélange contenant des fractions massiques
[1]
de 60 % de sable grossier et 40 % de sable fin, P = 0,6 (ISO 664 )
a 2
Méthode Nombre de Écart-type des Variance, % Erreur maximale
prélèvements échantillons, % estimée de
élémentaires l’échantillon, %
s s
r r
Cône et quartage 2 6,81 46,4 22,7
Échantillonneur à riffles statique 10 à 12 1,01 1,02 3,4
Échantillonneur rotatif > 100 0,125 0,016 0,42
Variation aléatoire 0,076 0,005 8 0,25
a
Il existe des échantillonneurs à riffles statiques permettant un plus grand nombre de prélèvement élémentaires et une plus faible
erreur de sous-échantillonnage (voir Référence [11]).
NOTE Il est recommandé que la représentativité soit aussi faible que possible. Les sommes les plus élevées indiquent
donc une plus faible fiabilité. RK n indique un échantillonneur à riffles à n fentes (voir Référence [11]).
2 2 2
Figure 2 — Représentativité pondérée, r (= biais + fidélité ),
pour un modèle de mélange de blé, de graine de colza et de verre
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5 Mesures de sécurité
Les broyeurs utilisés pour le concassage, la coupe et le broyage sont munis de lames mobiles affûtées. Ne
jamais introduire les mains ni les doigts au-delà de la trémie d’introduction. Ne jamais ouvrir le broyeur tant
qu’il n’est pas à l’arrêt complet. Vérifier que les dispositifs de verrouillage de sécurité de tous les équipements
fonctionnent correctement.
Porter les équipements de protection individuelle exigés pour le travail en laboratoire. La sécurité est un point
extrêmement important de la phase de préparation des échantillons.
Réaliser les opérations générant de la poussière sous une hotte. Pour réduire la poussière, nettoyer la zone de
la hotte, les broyeurs et la paillasse à l’aide d’un aspirateur.
Vérifier que tout l’équipement électrique est correctement relié à la terre et bien entretenu. Ne placer aucun
objet métallique ni de papier d’aluminium dans le four à micro-ondes lors de la dessiccation des échantillons.
6 Équipement
Matériel de laboratoire courant et, en particulier, ce qui suit. Il est recommandé d’utiliser un équipement
approprié en termes de risque de contamination et d’oxydation au cours de la préparation des échantillons.
6.1 Équipement général de préparation des échantillons
6.1.1 Brosses pour nettoyer les broyeurs, etc.
6.1.2 Arrivée d’air comprimé pour le nettoyage.
6.1.3 Aspirateur.
6.1.4 Systèmes de désinfection des broyeurs, équipement de désinfection et de traitement à la flamme,
pour analyse microbiologique.
6.2 Systèmes de dessiccation
6.2.1 Lyophilisateur, étuve à ventilation forcée pouvant être maintenue à 55 °C ± 5 °C ou four à micro-
ondes, de type ménager ou étuve à vide.
6.2.2 Récipient (cuvette) collecteur d’eau en plastique, aluminium ou verre, par exemple de diamètre
≥ 50 mm et de profondeur ≤ 40 mm.
6.3 Équipement de réduction massique et de réduction de la taille des particules pour aliments
«humides» (par exemple fourrages, produits ensilés)
6.3.1 Sécateur pour couper les fourrages ou coupe-papier pour les échantillons de faible volume ou
hacheuse de laboratoire pour les grands volumes et cutter à lame de céramique en particulier pour l’analyse
des oligoéléments.
6.3.2 Broyeur à couteaux avec des tamis de 6 mm et 1 mm.
6.3.3 Broyeur à effet de cisaillement avec tête pour fourrage et tamis de 1 mm.
6.3.4 Échantillonneur à riffles, dont la largeur de fente doit être au moins égale à 2d + 5 mm, d étant le
diamètre de la particule la plus grosse.
6.3.5 Cutter stérile ou broyeur désinfecté pour l’analyse microbiologique, le cas échéant (par exemple des
probiotiques).
6.4 Équipement de réduction massique et de réduction de la taille des particules des aliments «secs»
(par exemple céréales, mélanges minéraux, aliments en granulés)
6.4.1 Échantillonneur à riffles.
6.4.2 Échantillonneur rotatif à chargeur vibrant.
6.4.3 Broyeur à effet d’écrasement et de cisaillement équipé de tamis de 1,0 mm, 0,5 mm et < 0,5 mm.
6.4.4 Broyeur à couteaux avec tamis de 4 mm à 6 mm.
6.4.5 Homogénéisateur à effet de cisaillement (par exemple moulin à café ménager).
6.5 Équipement pour la conservation des échantillons
6.5.1 Flacons stériles à bouchons hermétiques (par exemple flacons en verre brun pour les paramètres
instables tels que les vitamines), en particulier pour les analyses microbiologiques.
6.5.2 Flacons à col large à bouchon à vis, en plastique.
6.5.3 Sachets en plastique à faible charge microbienne, à fermeture hermétique ou pour faire le vide lors
des analyses de microbiologie.
6.5.4 Réfrigérateur.
6.5.5 Congélateur.
7 Mode opératoire
7.1 Généralités
Après enregistrement et contrôle, y compris de la température, d’un échantillon pour laboratoire (voir 7.2), le
mode opératoire d’homogénéisation consiste en une étape de réduction massique (voir 7.3).
Au cours de la deuxième étape, les échantillons pour essai subissent une réduction de la taille des particules
afin de minimiser l’erreur de sous-échantillonnage qui se produit lors du prélève
...
Questions, Comments and Discussion
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