ISO 8196-3:2022
(Main)Milk — Definition and evaluation of the overall accuracy of alternative methods of milk analysis — Part 3: Protocol for the evaluation and validation of alternative quantitative methods of milk analysis
Milk — Definition and evaluation of the overall accuracy of alternative methods of milk analysis — Part 3: Protocol for the evaluation and validation of alternative quantitative methods of milk analysis
This document specifies a protocol for the evaluation and validation of alternative quantitative methods of milk analysis. This document is also applicable for the validation of new alternative methods where, due to a limited number of operational instruments, the execution of an interlaboratory study and ISO 8196-1 | IDF 128-1 is not feasible. The protocol is applicable to milk parameters such as, for example, fat, protein, lactose, urea and somatic cells in milk. It can also be extended to other parameters. This document also establishes the general principles of a procedure for granting international approvals for the performance of the alternative methods. These principles are based on the validation protocol defined in this document.
Lait — Définition et évaluation de la précision globale des méthodes alternatives d'analyse du lait — Partie 3: Protocole d’évaluation et de validation des méthodes quantitatives alternatives pour l’analyse du lait
Le présent document spécifie un protocole d’évaluation et de validation de méthodes quantitatives alternatives pour l’analyse du lait. Le présent document s’applique également à la validation de nouvelles méthodes alternatives lorsqu’il n’est pas possible de mettre en œuvre une étude interlaboratoires et d’appliquer l’ISO 8196-1 | FIL 128-1 en raison d’un nombre limité d’instruments opérationnels. Le protocole est applicable aux paramètres du lait tels que, par exemple, la matière grasse, les protéines, le lactose, l’urée et les cellules somatiques dans le lait. Il peut également être étendu à d’autres paramètres. Le présent document établit aussi les principes généraux d’une procédure d’octroi d’agréments internationaux pour la performance des méthodes alternatives. Ces principes s’appuient sur le protocole de validation défini dans le présent document.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8196-3
IDF 128-3
Second edition
2022-05
Milk — Definition and evaluation of
the overall accuracy of alternative
methods of milk analysis —
Part 3:
Protocol for the evaluation and
validation of alternative quantitative
methods of milk analysis
Lait — Définition et évaluation de la précision globale des méthodes
alternatives d'analyse du lait —
Partie 3: Protocole d’évaluation et de validation des méthodes
quantitatives alternatives pour l’analyse du lait
Reference numbers
IDF 128-3:2022(E)
IDF 128-3:2022(E)
© ISO and IDF 2022
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office International Dairy Federation
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8 Silver Building • Bd Auguste Reyers 70/B
CH-1214 Vernier, Geneva B-1030 Brussels
Phone: +41 22 749 01 11 Phone: +32 2 325 67 40
Fax: +32 2 325 67 41
Email: copyright@iso.org Email: info@fil-idf.org
Website: www.iso.org Website: www.fil-idf.org
Published in Switzerland
ii
IDF 128-3:2022(E)
Contents Page
Forewords .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General principles for the validation of alternative methods . 3
4.1 Validation protocol . 3
4.1.1 General . 3
4.1.2 Phase I . 3
4.1.3 Phase II . 3
4.1.4 National approval . 3
4.1.5 International approval . 3
4.2 Field of validity of the approval . 3
5 Technical protocol for the validation . 4
5.1 Course of operations. 4
5.2 Methods comparison study (Phase I) . 4
5.2.1 General . 4
5.2.2 Compulsory assessments for the validation . 4
5.2.3 Additional informative investigations . 11
5.3 Method confirmation study (Phase II) . 14
5.3.1 General . 14
5.3.2 Verification of precision in routine conditions . 14
5.3.3 Data collection .15
5.3.4 Pilot samples . 15
5.4 Report and approval delivery. 15
5.4.1 General .15
5.4.2 National validation .15
5.4.3 International validation .15
Annex A (informative) Measurement process and overall accuracy .16
Annex B (informative) Limits for the performance characteristics with raw milk .17
Annex C (informative) Calculation examples .23
Annex D (informative) Procedure for sample set preparation in linearity evaluation .32
Bibliography .36
iii
IDF 128-3:2022(E)
Forewords
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 5,
Milk and milk products, and the International Dairy Federation (IDF). It is being published jointly by ISO
and IDF.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8196 | IDF 128-3:2009), which has been
technically revised. The main changes are as follows:
— the validation scheme has been simplified for phase II and it is possible to validate a new instrument
with the comparison with a previous validated instrument.
A list of all parts in the ISO 8196 | IDF 128 series can be found on the ISO website.
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.
iv
IDF 128-3:2022(E)
IDF (the International Dairy Federation) is a non-profit private sector organization representing the
interests of various stakeholders in dairying at the global level. IDF members are organized in National
Committees, which are national associations composed of representatives of dairy-related national
interest groups including dairy farmers, dairy processing industry, dairy suppliers, academics and
governments/food control authorities.
ISO and IDF collaborate closely on all matters of standardization relating to methods of analysis
and sampling for milk and milk products. Since 2001, ISO and IDF jointly publish their International
Standards using the logos and reference numbers of both organizations.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. IDF 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.
This document was prepared by the IDF Standing Committee on Statistics and Automation and ISO
Technical Committee ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 5, Milk and milk products. It is being
published jointly by ISO and IDF.
The work was carried out by the IDF/ISO Action Team (S14) of the Standing Committee on Statistics and
Automation under the aegis of its project leader, Dr S. Orlandini (IT).
v
IDF 128-3:2022(E)
Introduction
This document is complementary to ISO 8196-1 | IDF 128-1. It describes a protocol for the evaluation of
new alternative methods for which ISO 8196-1 | IDF 128-1 cannot apply, e.g. when the organization of
interlaboratory studies is hampered by a limited number of new instruments available for study.
The latter is generally the case with dedicated instrumental methods (e.g. milk payment analysis,
milk recording analysis) of which the commercialization depends on official approvals for use. An
application for such an official approval is to be accompanied by one or more assessments of the
relevant performance characteristics.
This document specifies a harmonized protocol for such a method validation by expert laboratories. It
lists the evaluation steps and provides a criteria-based approach for the assessment of the performance
characteristics, including guidance for checking statistical compliance.
On the basis of such a harmonized protocol, a limited number of evaluations should suffice for a decision
by an approval body for the application of the method and/or equipment. Examples with indicative
limits are given for the evaluation of a method for the determination of fat, protein, lactose, urea and
somatic cell count in milk. The guideline can also be applied to other parameters such as freezing point
and pH in milk.
vi
INTERNATIONAL STANDARD
IDF 128-3:2022(E)
Milk — Definition and evaluation of the overall accuracy of
alternative methods of milk analysis —
Part 3:
Protocol for the evaluation and validation of alternative
quantitative methods of milk analysis
1 Scope
This document specifies a protocol for the evaluation and validation of alternative quantitative methods
of milk analysis. This document is also applicable for the validation of new alternative methods where,
due to a limited number of operational instruments, the execution of an interlaboratory study and
ISO 8196-1 | IDF 128-1 is not feasible.
The protocol is applicable to milk parameters such as, for example, fat, protein, lactose, urea and
somatic cells in milk. It can also be extended to other parameters.
This document also establishes the general principles of a procedure for granting international
approvals for the performance of the alternative methods. These principles are based on the validation
protocol defined in this document.
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 5725-1, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General
principles and definitions
ISO 8196-1 | IDF 128-1, Milk — Definition and evaluation of the overall accuracy of alternative methods of
milk analysis — Part 1: Analytical attributes of alternative methods
ISO 8196-2 | IDF 128-2, Milk — Definition and evaluation of the overall accuracy of alternative methods of
milk analysis — Part 2: Calibration and quality control in the dairy laboratory
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 3534-1, ISO 5725-1,
ISO 8196-1 | IDF 128-1, ISO 8196-2 | IDF 128-2 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 https:// www .electropedia .org/
IDF 128-3:2022(E)
3.1
validation of alternative method
verification of the performance of an alternative method on whether it is adequate for the intended use
3.2
measurand
quantity intended to be measured
Note 1 to entry: A measurand may be a milk component (e.g. fat and protein), a physical characteristic (e.g.
freezing point) or a biological element (e.g. somatic cells).
Note 2 to entry: Adapted from ISO/IEC Guide 99:2007, 2.3.
3.3
quantitative method
method of analysis whereby the result is an amount of a quantity, a concentration or a value of a
measurand (3.2) determined either directly or on a test portion
3.4
methods comparison study
study performed by an expert laboratory (3.6) of an alternative method against the reference method or
a comparison method/instrument under test bed conditions
3.5
interlaboratory study
study of the performance of an alternative method on one or more “identical” laboratory samples of
homogeneous, stable materials under documented conditions in several laboratories and under the
control of an organizing laboratory (3.7)
Note 1 to entry: The data interpretation should be performed in collaboration with expert laboratory (3.6).
3.6
expert laboratory
laboratory having qualified staff and equipment to perform a methods comparison study (3.4)
Note 1 to entry: The expert laboratory is specialized in analytical evaluations and shall conform to ISO/IEC 17025
as well as having relevant experience in the area of application.
3.7
organizing laboratory
laboratory having staff with statistical expertise and qualified staff and necessary equipment to
prepare the samples to perform an interlaboratory study (3.5)
Note 1 to entry: The organizing laboratory shall operate in conformity with ISO/IEC 17025 for the method used
to check the homogeneity of the samples.
3.8
national approval
authorization of the use of a method for defined purposes in a country, generally for reasons of collective
interest and/or having an official character, delivered by an approval body
3.9
international approval
authorization of the use of a method for defined purposes at international level, generally for reasons of
collective interest and/or having an official character, delivered by an approval body for the benefit of
stakeholders
IDF 128-3:2022(E)
4 General principles for the validation of alternative methods
4.1 Validation protocol
4.1.1 General
The validation protocol comprises two phases as specified in 4.1.2 and 4.1.3.
4.1.2 Phase I
A methods comparison study includes the assessment of the performance characteristics of the
alternative method under validation. A comparison of the alternative method against the reference
method under test bed conditions is required. In cases where the instrument under evaluation has the
same analytical principle and only minor technical changes from the previously validated version, the
comparison can be done between the two instruments, considering the results of the oldest version as
an anchor to evaluate the results of the new instrument generation.
This part of the evaluation shall be carried out by an expert laboratory.
4.1.3 Phase II
A method confirmation study under routine testing conditions is initiated after a successful Phase I. It
is recommended to examine at least two instruments, for national approval, or three instruments, for
international approval.
Depending on the purpose, the approval body can decide whether two or three instruments are to
be examined and whether the instruments are to be located in the same laboratory or in different
laboratories and geographies under routine testing conditions. A test period of a minimum of two
months is recommended for Phase II or to organize an interlaboratory study associated with the data
collection from routine laboratories. For this phase, detailed steps are described in 5.3.2.
4.1.4 National approval
Based on the content of submitted reports, a competent body can grant a national approval, indicating
sufficient quality in measurement results and adequateness of the alternative method for the proposed
purpose.
4.1.5 International approval
Approval bodies or international organizations can grant an international approval. International
approval can be granted based on three single national validations or the results of Phase I performed
in an expert laboratory and the results from a method confirmation study or an interlaboratory study
as described in 4.1.3.
4.2 Field of validity of the approval
This protocol is applicable to the validation of alternative methods for the quantitative compositional
analysis and somatic cell count determination in raw milk from cow, sheep, goat and buffalo. The
validation study shall be conducted separately for the milk of each species. When a component under
validation occurs with unusual concentrations (e.g. Jersey breed with high fat and protein content) the
evaluation should be carried out over the whole relevant range of the concerned component.
The method and/or instrument should be evaluated with the configuration as offered by the concerned
manufacturer. If the configuration changes, it should be proven in an independent way that it does not
influence the precision and the accuracy beyond acceptable limits.
Carefully note and report all characteristics of both the milk products analysed, the calibration model(s)
version and the configuration(s) of the alternative method assessed.
IDF 128-3:2022(E)
5 Technical protocol for the validation
5.1 Course of operations
Whatever the alternative method, a standard measurement process can be represented schematically
as shown in Figure A.1. Each step corresponds to a source of error that can contribute to the overall
uncertainty of the method. The evaluation protocol and experimental designs are constructed to fit the
sequence of signal treatment and to permit verification that they are set up in such a way that precision
and accuracy of the method can respond to the limits required in practice.
It is necessary for each step of the evaluation described in the following paragraphs to fulfil the
appropriate limits for each analytical criterion before starting the next step.
The methods comparison study (Phase I) defines the minimum assessment sequence to be carried out.
The method confirmation/interlaboratory study (Phase II) provides complementary information on
the method performance under routine use conditions.
5.2 Methods comparison study (Phase I)
5.2.1 General
The evaluation is to be carried out with test results expressed in standardized units of the reference
method. For methods covering large ranges of measured values (i.e. wider than one log unit), it
is recommended to split the range into levels, each of maximum width one log unit, so as to obtain
a minimum of three levels and to perform statistical calculations separately on each level. Where
appropriate, a logarithmic transformation of the data can be applied, see 5.2.2.
NOTE 1 For instance, for fat in commercial milk, distinction can be made between skim milk, semi-skimmed
milk and whole milk. For raw milk, natural fat and protein ranges are often related to the species, which are then
to be assessed by separate evaluations (see 4.2). Somatic cells in raw milk typically cover a range of several log
units.
Evaluation results should conform to the specifications stated in the following paragraphs. For general
dairy industry purposes, limits for the different analytical characteristics mentioned have been
extracted or derived from existing International Standards.
Annex B summarizes these limits for fat, protein (crude protein, true protein and casein), lactose, urea,
somatic cells, freezing point and pH as indicative limits obtained from proficiency tests.
NOTE 2 For liquid milk during milking or processing, there can be different assessment criteria for in-line and
at-line analyses systems.
5.2.2 Compulsory assessments for the validation
5.2.2.1 Assessment of preliminary instrumental fittings
5.2.2.1.1 General
Before starting any further assessment, basic criteria indicating a proper functioning of the method
or the instrument require verification. These criteria are repeatability, intralaboratory reproducibility
carry-over and linearity.
5.2.2.1.2 Precision (repeatability and intralaboratory reproducibility)
The method used should present a stable measurement signal that conforms to the precision
requirements. If not, the analyser is either not functioning correctly (and should not be used) or its
precision is not appropriate for the objective of the analysis. Hence, the instantaneous stability
(repeatability) and the signal level stability shall be assessed prior to any other characteristics.
IDF 128-3:2022(E)
The precision should be evaluated at three different concentration levels of the component measured:
low, medium, and high.
During the day, analyse pilot milk samples in triplicate (n = 3) every 15 min to 20 min of instrument
activity without any change in the calibration in order to obtain results from a minimum of 20 pilot
samples analysed for each level (q ≥ 20). Preferably, the instrument should be operated under conditions
as close as possible to routine circumstances. Sufficient numbers of samples should be processed to
keep the instrument running between the periodic checks.
Estimate for each pilot:
a) s , the standard deviation of repeatability;
r
b) s , the standard deviation of mean pilots;
p
c) s , the standard deviation between time periods;
c
d) s , the standard deviation of intralaboratory reproducibility.
Rintra
For each time period (i = 1,2, . q), calculate the pilot sample mean x and the standard deviation of the
j
mean pilot s over the q replicate measurements, as shown by Formulae (1) and (2):
j
n
x = x (1)
jij
∑
n
i=1
n
2 12/
s =((xx− )) (2)
ji∑ jj
n−1
i=1
where
n is the number of replicates at each time period (typically n = 3).
The overall repeatability standard deviation of this pilot is found by averaging these s over all the q
j
time periods in the day, as shown by Formula (3):
q
2 12/
s =()s (3)
rj∑
q
j=1
where
q is the number of time periods.
and the standard deviation of mean pilots, as shown by Formula (4):
1 q
s = xx− (4)
()
pj∑
j=1
q−1
1 q
where x= x
∑ i
i=1
q
The corrected standard deviation between time periods (for this pilot) is given by Formula (5):
22 12/
ss=−(/sn) (5)
c b r
with s = 0 if s < 0.
c c
IDF 128-3:2022(E)
The overall standard deviation of intralaboratory reproducibility for this pilot is shown by Formula (6):
ss=+s (6)
Rrintra c
The values obtained for s and s should conform to the limits stated in Annex B.
R Rintra
The stability of the method response during the analyses of the pilot sample can be visualized by
plotting the means x of the different three pilots means versus the time. See the example in Clause C.1.
j
5.2.2.1.3 Carry-over effect
5.2.2.1.3.1 Strong differences in component concentrations between two successively analysed
samples can influence the result of the second.
Differences can be caused by incomplete rinsing of the flow system and the measuring cell by liquid
circulation and contamination by the stirring device. Automatic correction of results is acceptable
within certain limits, provided it can be proven that there is a systematic transfer of a small quantity of
material from one measurement to the next.
Automated analysers for liquids often allow automatic correction to compensate for the overall carry-
over effect when necessary. Carry-over shall be clearly distinguished from rinsing efficiency.
5.2.2.1.3.2 The overall carry-over effect should be assessed including the correction factors either set
in the instrument or obtained using the method supplied by the manufacturer. It should not exceed the
values stated per component.
Limits are defined from the prerequisite that carry-over effect should not produce an error higher
than the repeatability of the method. Hence, limits for the carry-over ratio (COR), L , should fulfil the
C
condition L ≤ (r/ΔL ) × 100 where r is the repeatability limit at the level of the bias measured and
C range
ΔL is the difference between the maximum and the minimum concentration in the range of interest.
range
For components where repeatability is not constant over the measuring range, the COR limits are set
based on the levels of best repeatability (e.g. somatic cell counting). Common limits for COR are in the
range 1 % to 2 %.
5.2.2.1.3.3 The rinsing efficiency of the flow system shall be assessed separately by running tests
without any correction (correction factor set to zero) in manual mode that bypasses the stirrer. The
carry-over should not exceed 1 % as given in ISO 9622 | IDF 141 or 2 % as given in ISO 13366-2 | IDF 148-
2.
5.2.2.1.3.4 Analyse two samples, with high and low concentrations of prior distribution in series
of test portions. Repeat, as many times, as necessary (see below) the analytical sequence in terms of
component concentration, low, low, high, high, in order to obtain N sets of results, L , L , L and L .
C L1 L2 H1 H2
The minimum number of sequences, N , should be 20.
C
NOTE For components where repeatability is not constant over the measuring range and for levels with high
repeatability, more numerous sequences can be required. Alternative numbers of sequences can be calculated
by N ≥ [r × 100/(L ΔL )] where ΔL is the range between high and low concentration samples (equal to or
C C test test
greater than ΔL ).
range
5.2.2.1.3.5 Method requirements for samples: Prepare a sufficient number of test portions from each
low and high concentration laboratory sample prior to analysis in order to analyse each test portion
only once. The low and high concentration laboratory samples should preferably be milks or liquid
products with similar viscosity to those routinely analysed.
Ensure that individual component concentrations differ considerably. For milk, this can, for instance, be
achieved by using natural separation (creaming for fat), artificial separation (ultrafiltration for protein,
microfiltration for somatic cells) or addition (lactose and urea).
IDF 128-3:2022(E)
For biochemical component determinations, the low and high concentrations of the laboratory samples
should, preferably, be extreme values in the measuring range.
Sufficiently large ranges are recommended to easily differentiate carry-over effects from random error.
The minimum range needed, ΔL = L – L , can be calculated according to ΔL ≥ r × 100/(L √N )
test H L test C C
where r and L are the stated limits and N is the number of sequences applied (see Annex B).
C C
For milk components or criteria covering large ranges of concentration, e.g. from 10 to 1 000, the ratio
of carry-over error may not be constant over the whole range. This should be verified by assessing the
carry-over at different concentrations.
In such case, it is recommended to choose a level L at the median of each part, i, previously defined
Hi
in the whole range. A minimum number of two levels in the medium and high concentration range is
needed that can be extended to three for particularly wide ranges.
Indication for somatic cell counting in individual animal milk, the definition of three levels, at about
3 3 3
500 x 10 cells/ml, 1 000 x 10 cells/ml and 1 500 x 10 cells/ml, is recommended.
5.2.2.1.3.6 Calculation: Calculate the mean of the differences, d = L – L and d = L – L ,
LLi L1i L2i LHi H2i H1i
d d and the mean difference of concentration, dL=−L
LL, LH ÁH22L
The COR can be obtained by using Formulae (7) and (8):
CL=− LL×−100//LL=−LL×−100 L (7)
() () () ()
HL/ ∑∑LL122H∑∑ L2 LL1 2H2L2
CL=− LL×−100//LL=−LL×−100 L (8)
() ()
() ()
LH/ ∑∑H2 H1 ∑∑HL2 2H2H1H2L2
The two should not exceed the limit, L , in the test condition stated for the component reported in
C
Annex B.
5.2.2.1.4 Linearity
5.2.2.1.4.1 General
According to the classical definition of an indirect method, the instrument signal should result from a
characteristic of the component measured and thereby allow the definition of a simple relationship to
the component concentration.
Linearity expresses the constancy of the ratio between the increase in the concentration of a milk
component and the corresponding increase of the alternative method result. Therefore, linearity of the
measurement signal is in most cases essential to maintain a constant sensitivity over the measuring
range and to allow easy handling of calibration and fittings. Moreover, it allows in routine (to some
extent) measurements beyond the calibration range through linear extrapolation.
The method is specified in 5.2.2.1.4.2 to 5.2.2.1.4.4.
5.2.2.1.4.2 Samples
Linearity can be assessed using sets of 8 to 15 samples with component concentrations evenly
distributed over the measuring range.
a) Samples should preferably be milks or liquids of similar physical characteristics (i.e. density,
viscosity), e.g. by combining (weighing) a high content sample, L , and a low content sample, L .
H L
b) Concentrations should vary in regular intervals. Depending on the component, that can for instance
be achieved by natural separation (creaming for milk fat), artificial separation (ultrafiltration for
protein, microfiltration for somatic cells) and recombination, or by using pure solutions (lactose
IDF 128-3:2022(E)
and urea). For the PLS calibration model, it is suggested to add pure substance (powder, e.g. lactose)
to the milk.
c) The linearity assessment range should be congruent with the concentration range for the validation
study (see Annex B).
d) Reference values for linearity samples can be established from either the mixing ratio or the
theoretical concentrations as calculated from the concentrations of the initial samples. Depending
on the alternative method, they should be obtained from volume by volume mixing ratios where
analysis is performed on a milk volume (volumetric intake measurement) and from mass by mass
mixing ratios where analysis is applied to a weighed milk portion (see Annex D).
5.2.2.1.4.3 Analyses
If N is the total number of replicates to execute for each sample, analyse first, in order of increasing
L
concentrations, half replicates (N /2) and second, in order of decreasing concentrations, half replicates
L
in (N /2), so as to obtain the total replicate number N relevant for the measurand (see Tables B.1, B.2
L L
and B.3).
5.2.2.1.4.4 Calculation and assessment
Calculate the linear regression formula y = bx + a (where y = instrument and x = reference) and the
residuals e (e = y – bx – a) from the means of replicates and the theoretical reference.
i i i i
Plot the residuals, e , on the ordinate against theoretical concentrations on the abscissa. Visual
i
inspection of the data points usually yields sufficient information about the linearity of the signal.
Any deviation from linearity or obvious trend in the data in this plot indicates a potential problem and
should lead to further investigation of the method, as detailed below.
Any residual obviously being out of the current distribution (outlier) should lead to deletion of that
result and repetition of the calculation before applying further tests.
Calculate the ratio of the residual range to the signal values range, shown by Formula (9):
Δ ()ee−
e maxmin
= (9)
Δ LL−
()
L maxmin
where
e is the numerical value of the upper residual;
max
e is the numerical value of the lower residual;
min
L is the numerical upper mean value measured with the instrument;
max
L is the numerical lower mean value measured with the instrument.
min
NOTE 1 Limits are defined from the prerequisite that deviation from linearity will not produce a larger error
than the repeatability of the method over the usual measuring range. Hence, limits of the relative linearity bias,
L , are meant to fulfil the condition L ≤ r/ΔL for the upper acceptable repeatability, with r being the
Δe/ΔL Δe/ΔL range
repeatability limit and ΔL being the difference between the maximum and the minimum concentration in the
range
concentration range of interest. For components where repeatability is not constant over the measuring range,
the relative linearity bias limits are set based on the levels of largest repeatability (e.g. somatic cell counting).
Common limits for Δe/ΔL are in the range 0,01 to 0,02.
range
NOTE 2 The number of replicates, N , needed to ensure significance of the Δe/ΔL test can be estimated by the
L
conditions:
2 2 2 2 2 2
N ≥ 8σ /(L ΔL ) or N ≥ r /(L ΔL )
L r Δe/ΔL test L Δe/ΔL test
IDF 128-3:2022(E)
NOTE 3 Concentration ranges, ΔL , larger than ΔL allow the measurement of larger linearity bias, Δ ,
test range e
with a similar relative linearity bias and increased significance for the same maximum repeatability value. The
minimum concentration range can be estimated by the conditions: ΔL ≥ 2√2σ /(L √N ) or ΔL ≥ r /(L
test r Δe/ΔL L test Δe/
√N ).
ΔL L
A one-way ANOVA can be carried out to confirm the statistical significance of nonlinearity. Statistical
tests for comparison of variances can be applied to confirm the significance of difference between
residual variances.
Furthermore, if needed, nonlinear trends can be evaluated by second- and third-degree polynomial and
statistical tests.
5.2.2.1.5 Measurement limits
Limits of a measurement with an instrumental method exist at both extremities of the analytical range,
e.g. a lower limit and an upper limit.
It is not required to determine these limits when natural concentration ranges for the respective
components and species are normally located far from zero (which is generally the case for biochemical
components, i.e. fat, protein, lactose, urea), and within the linearity range of the method.
The assessment of the measurement limits can be carried out in combination with the evaluation of the
linearity. If linearity is not achieved throughout the whole concentration range, determine the actual
range of application for the method concerned.
5.2.2.1.6 Lower limits
5.2.2.1.6.1 General
Where, routinely, only single determinations are carried out, σ is the standard deviation of random
error of the measurement. In the best case, that is the repeatability standard deviation at the proximity
of zero content. Standard deviation of repeatability for the blank or standard deviation of repeatability
estimated at concentrations close to zero are to be used. At least 20 samples are required as independent
replicates.
5.2.2.1.6.2 Detection limit
The detection limit defines the lowest results, which differ significantly from zero. To determine
the method detection limit (LOD) it is necessary to analyse a milk sample with a low content of the
parameter. Run 10 replicates, calculate the mean and standard deviation. Calculate the LOD as three
times the standard deviation.
5.2.2.1.6.3 Quantification limit
The quantification limit, which is the smallest amount of measurand that can be measured and
quantified with a defined coefficient of variation. The quantification limit is calculated as 10 times the
standard deviation.
5.2.2.1.6.4 Upper limit
Upper limit corresponds to the threshold where the signal or the measurement deviates from linearity.
(see 5.2.2.1.4 and Annex B).
5.2.2.2 Evaluation of the overall accuracy
5.2.2.2.1 General
The overall accuracy depends on the repeatability, the accuracy and the applied calibration model.
IDF 128-3:2022(E)
With raw milk, each part of the overall accuracy is measured through the analysis of individual milk
samples and herd bulk milk samples of the animal species specified. Herd bulk milk samples shall be
collected in addition to individual milk samples in order to measure more accurately that part of the
variance related to herd effects.
The evaluation is to be performed under conditions equivalent to the intended operation in routine
(working parameters, speed and calibration).
5.2.2.2.2 Samples
Good quality milk samples should be used. Individual milk samples should cover the maximum
concentration range of the component, according to the specifications of Annex B.
The minimum number required for the measurand is related to the statistical significance in
comparisons and the matrix variability of the product.
Generally, a minimum number of 100 individual animal milk samples (N = 100) from different herds
a
(N > 5) and 60 herd milk samples (N = 60) are required with regard to the need for sample
h sample/h
representativeness (see Annex B). These samples should be measured in duplicate with reference and
alternative methods.
The time between the two methods should not exceed 2 h.
The data obtained from these duplicates will be used to calculate and assess the repeatability.
5.2.2.2.3 Assessment of repeatability
Repeatability is the main criterion indicating whether a method produces stable results according to
user requirements. It is a major element of internal quality control. Therefore, every new instrument
has to fulfil a maximum limit for repeatability value, stated in the relevant International Standard, in
order to satisfy the criteria for approval.
The standard deviation of repeatability is calculated from duplicate results obtained from the whole
set of data and, for criteria covering a wide range of concentrations, that is more than one log scale
(part by part after splitting of the whole concentration range into different parts (minimum three parts
of maximum one log unit width each, i.e. low, medium and high).
For q samples analysed in duplicate, the standard deviation of repeatability is calculated from
Formula (10) [see also Formula (C.5)]:
12/
q
s = w (10)
ri
∑
2q
i=1
where w is the modulus of the difference between duplicates of sample i (w = |x – x |).
i i 1i 2i
The value of s obtained should be compared with the limit value for the repeatability values, σ , as
r r
defined for the relevant measurand and application (see Annex B). It is expected that s ≤ σ .
r r
For the calculation of the repeatability, it is possible to duplicate data obtained during the accuracy test
as reported in 5.2.2.2.2 and the data obtained during Phase II where the routine samples are analysed
in duplicate.
5.2.2.2.4 Accuracy
5.2.2.2.4.1 General
According to ISO 8196-1 | IDF 128-1, the overall error of trueness comprises the combination of the
error of the calibration model and the error of accuracy.
IDF 128-3:2022(E)
The aforementioned parameters are obtained from a simple linear regression, calculated in accordance
with ISO 8196-1 | IDF 128-1 and ISO 8196-2 | IDF 128-2 using means of duplicate instrumental results,
y, and so-called reference results, x, obtained by the reference method or a comparison method in
duplicate.
For measurands covering a wide concentration range, that is more than one log scale (i.e. with somatic
cell count), an accuracy evaluation should be performed for the whole range and for successive parts of
the range after splitting the whole concentration range into different parts (at minimum three parts of
maximum one log unit width each, i.e. low, medium and high).
NOTE In cases where the precision error in the result of the alternative method is significantly low
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8196-3
FIL 128-3
Deuxième édition
2022-05
Lait — Définition et évaluation de
la précision globale des méthodes
alternatives d'analyse du lait —
Partie 3:
Protocole d’évaluation et de
validation des méthodes quantitatives
alternatives pour l’analyse du lait
Milk — Definition and evaluation of the overall accuracy of
alternative methods of milk analysis —
Part 3: Protocol for the evaluation and validation of alternative
quantitative methods of milk analysis
Numéros de référence
FIL 128-3:2022(F)
© ISO et FIL 2022
FIL 128-3:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO et FIL 2022
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office International Dairy Federation
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8 Silver Building • Bd Auguste Reyers 70/B
CH-1214 Vernier, Genève B-1030 Brussels
Tél.: +41 22 749 01 11 Tél.: + 32 2 325 67 40
Fax: +41 22 749 09 47 Fax: + 32 2 325 67 41
E-mail: copyright@iso.org E-mail: info@fil-idf.org
Web: www.iso.org Web: www.fil-idf.org
Publié en Suisse
ii
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Principes généraux relatifs à la validation des méthodes alternatives .3
4.1 Protocole de validation . 3
4.1.1 Généralités . 3
4.1.2 Phase I . 3
4.1.3 Phase II . 3
4.1.4 Agrément national . 3
4.1.5 Agrément international . 3
4.2 Domaine de validité de l’agrément . 3
5 Protocole technique de validation .4
5.1 Déroulement des opérations . 4
5.2 Étude comparative des méthodes (Phase I) . 4
5.2.1 Généralités . 4
5.2.2 Évaluations obligatoires pour la validation . 5
5.2.3 Recherches complémentaires d’informations .12
5.3 Étude de confirmation de la méthode (Phase II) . 15
5.3.1 Généralités .15
5.3.2 Vérification de la fidélité dans des conditions de routine .15
5.3.3 Collecte de données . 16
5.3.4 Échantillons pilotes . 16
5.4 Rapport et délivrance d’un agrément . 16
5.4.1 Généralités . 16
5.4.2 Validation nationale . 16
5.4.3 Validation internationale . 17
Annexe A (informative) Processus de mesure et précision globale .18
Annexe B (informative) Limites des caractéristiques de performance pour le lait cru .19
Annexe C (informative) Exemples de calcul .26
Annexe D (informative) Mode opératoire de préparation d’une série d’échantillons lors de
l’évaluation de la linéarité .34
Bibliographie .38
iii
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
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, souscomité
SC 5, Lait et produits laitiers, et la Fédération internationale du lait (FIL). Il est publié conjointement par
l'ISO et la FIL.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8196 | FIL 128-3:2009), qui a fait
l’objet d’une révision technique. Les principales modifications sont les suivantes:
— simplification du schéma de validation pour la phase II, et possibilité de valider un nouvel instrument
par comparaison avec un ancien instrument validé.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 8196 | FIL 128 se trouve sur le site Web de l’ISO.
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.
iv
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
La FIL (Fédération internationale du lait) est une organisation privée à but non lucratif qui représente
les intérêts des divers acteurs de la filière laitière au niveau international. Les membres de la FIL sont
organisés en comités nationaux, qui sont des associations nationales composées de représentants de
groupes d’intérêt nationaux dans le secteur des produits laitiers, incluant des producteurs laitiers, des
acteurs de l'industrie de transformation des produits laitiers, des fournisseurs de produits laitiers, des
universitaires et des représentants des gouvernements/autorités chargées du contrôle des aliments.
L’ISO et la FIL collaborent étroitement sur toutes les activités de normalisation concernant les méthodes
d'analyse et d'échantillonnage du lait et des produits laitiers. Depuis 2001, l’ISO et la FIL publient
conjointement leurs Normes internationales en utilisant les logos et les numéros de référence des deux
organisations.
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. La FIL 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/patents).
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.
Le présent document a été élaboré par le Comité permanent de la FIL chargé des Comité permanent en
charge des statistiques et de l’automatisation de la Fédération internationale du lait (FIL) et le comité
technique ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-comité SC 5, Lait et produits laitiers. Il est publié
conjointement par l'ISO et la FIL.
L'ensemble des travaux a été confié à l’Équipe d’action de la FIL/ISO (S14) du Comité permanent en
charge des statistiques et de l’automatisation sous la conduite de son chef de projet, Dr S. Orlandini (IT).
v
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
Introduction
Le présent document est complémentaire de l’ISO 8196-1 | FIL 128-1. Il décrit un protocole d’évaluation
destiné aux nouvelles méthodes alternatives pour lesquelles l’ISO 8196-1 | FIL 128-1 ne peut pas
s’appliquer, par exemple lorsque l’organisation d’études interlaboratoires est entravée par un nombre
limité de nouveaux instruments disponibles pour l’étude.
Ce phénomène se produit généralement pour les méthodes instrumentales dédiées (analyses liées au
paiement du lait ou au contrôle laitier, par exemple) dont la commercialisation dépend d’agréments
officiels d’utilisation. Toute demande d’un tel agrément officiel doit être accompagnée d’une ou plusieurs
évaluations des caractéristiques de performance appropriées.
Le présent document spécifie un protocole harmonisé permettant aux laboratoires experts de procéder
à la validation de méthodes. Il énumère les étapes d’évaluation et propose une approche fondée sur des
critères pour l’évaluation des caractéristiques de performance et y compris des recommandations pour
vérifier la conformité statistique.
En s’appuyant sur ce protocole harmonisé, un nombre limité d’évaluations devrait suffire pour
permettre à un organisme d’agrément de prendre une décision quant à l’application de la méthode et/
ou de l’équipement. Des exemples accompagnés de limites indicatives sont donnés pour l’évaluation de
méthodes permettant le dosage de la matière grasse, des protéines, du lactose, de l’urée et le comptage
des cellules somatiques dans le lait. Les lignes directrices peuvent aussi être appliquées à d’autres
paramètres tels que le point de congélation et le pH du lait.
vi
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE
FIL 128-3:2022(F)
Lait — Définition et évaluation de la précision globale des
méthodes alternatives d'analyse du lait —
Partie 3:
Protocole d’évaluation et de validation des méthodes
quantitatives alternatives pour l’analyse du lait
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie un protocole d’évaluation et de validation de méthodes quantitatives
alternatives pour l’analyse du lait. Le présent document s’applique également à la validation de nouvelles
méthodes alternatives lorsqu’il n’est pas possible de mettre en œuvre une étude interlaboratoires et
d’appliquer l’ISO 8196-1 | FIL 128-1 en raison d’un nombre limité d’instruments opérationnels.
Le protocole est applicable aux paramètres du lait tels que, par exemple, la matière grasse, les protéines,
le lactose, l’urée et les cellules somatiques dans le lait. Il peut également être étendu à d’autres
paramètres.
Le présent document établit aussi les principes généraux d’une procédure d’octroi d’agréments
internationaux pour la performance des méthodes alternatives. Ces principes s’appuient sur le protocole
de validation défini dans le présent document.
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 5725-1, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1: Principes
généraux et définitions
ISO 8196-1 | FIL 128-1, Lait — Définition et évaluation de la précision globale des méthodes alternatives
d'analyse du lait — Partie 1: Attributs analytiques des méthodes alternatives
ISO 8196-2 | FIL 128-2, Lait — Définition et évaluation de la précision globale des méthodes alternatives
d'analyse du lait — Partie 2: Calibrage et contrôle qualité dans les laboratoires laitiers
ISO/IEC 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de de l’ISO 3534-1, l’ISO 5725-1,
l’ISO 8196-1 | FIL 128-1, l’ISO 8196-2 | FIL 128-2 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
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
validation de méthode alternative
vérification des performances d’une méthode alternative pour déterminer si elle convient à l’usage
prévu
3.2
mesurande
grandeur destinée à être mesurée
Note 1 à l'article: Un mesurande peut être un constituant du lait (la matière grasse et les protéines, par exemple),
une caractéristique physique (point de congélation, par exemple) ou un élément biologique (cellules somatiques,
par exemple).
Note 2 à l'article: Adapté de l’ISO/IEC Guide 99:2007, 2.3.
3.3
méthode quantitative
méthode d’analyse dont le résultat est la quantité d’une grandeur, la concentration ou la valeur d’un
mesurande (3.2) déterminées soit directement, soit à partir d’une prise d’essai
3.4
étude comparative des méthodes
étude réalisée par un laboratoire expert (3.6) en vue de comparer une méthode alternative
avec la méthode de référence ou une méthode/instrument de comparaison dans des conditions
d’expérimentation
3.5
étude interlaboratoires
étude des performances d’une méthode alternative sur un ou plusieurs échantillons pour laboratoire
« identiques » de matériaux stables et homogènes dans des conditions documentées, réalisée dans
plusieurs laboratoires et sous le contrôle d’un laboratoire organisateur (3.7)
Note 1 à l'article: Il convient que les données soient interprétées en collaboration avec un laboratoire expert (3.6).
3.6
laboratoire expert
laboratoire disposant de personnel qualifié et des compétences requises pour réaliser l’étude
comparative des méthodes (3.4)
Note 1 à l'article: Le laboratoire expert est spécialisé dans les évaluations analytiques et doit respecter
l’ISO/IEC 17025, et disposer de l’expérience requise dans le domaine d’application.
3.7
laboratoire organisateur
laboratoire disposant de personnel disposant d’une expertise statistique, de personnel qualifié et de
l’équipement nécessaire pour préparer les échantillons afin de réaliser une étude interlaboratoires (3.5)
Note 1 à l'article: Le laboratoire organisateur doit travailler conformément à l’ISO/IEC 17025 pour la méthode
utilisée pour vérifier l’homogénéité des échantillons.
3.8
agrément national
autorisation d’utilisation de la méthode dans un pays à des fins définies, généralement pour des
missions d’intérêt général et/ou à caractère officiel, délivrée par un organisme d’agrément
3.9
agrément international
autorisation d’utilisation de la méthode au niveau international à des fins définies, généralement pour
des missions d’intérêt général et/ou à caractère officiel, délivrée par un organisme d’agrément au profit
de ses parties prenantes
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
4 Principes généraux relatifs à la validation des méthodes alternatives
4.1 Protocole de validation
4.1.1 Généralités
Le protocole de validation comprend deux phases comme spécifiées en 4.1.2 et 4.1.3.
4.1.2 Phase I
Une étude comparative des méthodes comprend l’évaluation des caractéristiques de performance
de la méthode alternative en vue de sa validation. Une comparaison de la méthode alternative avec
la méthode de référence dans des conditions d’expérimentation est requise. Lorsque l’instrument à
évaluer fonctionne sur le même principe analytique et ne présente que des modifications techniques
mineures par rapport à la version précédemment validée, la comparaison entre les deux instruments
peut être effectuée, en considérant les résultats de la version la plus ancienne comme méthode d’ancrage
pour l’évaluation des résultats de l’instrument de nouvelle génération.
Cette partie de l’évaluation doit être confiée à un laboratoire expert.
4.1.3 Phase II
Une étude de confirmation de la méthode dans des conditions d’essai de routine est lancée en cas de
réussite de la Phase I. Il est recommandé d’examiner au moins deux instruments, dans le cadre d’un
agrément national, ou trois instruments pour un agrément international.
Selon l’objectif recherché, l’organisme d’agrément peut décider s’il est nécessaire d’étudier dans des
conditions d’essai de routine deux ou trois instruments et s’il est nécessaire que les instruments soient
situés dans un même laboratoire ou dans des laboratoires et des régions différents. Une période d’essai
d’au moins deux mois est recommandée pour la Phase II ou pour organiser une étude interlaboratoires
associée à la collecte de données auprès de laboratoires d’analyse de routine. Pour cette phase, les
détails des étapes sont décrits en 5.3.2.
4.1.4 Agrément national
En fonction du contenu des rapports soumis, l’organisme compétent peut octroyer un agrément
national, ce qui indique une qualité suffisante des résultats de mesure et l’adéquation de la méthode
alternative à l’objectif proposé.
4.1.5 Agrément international
Des organismes d’agrément ou des organisations internationales peuvent octroyer un agrément
international. L’agrément international peut être octroyé sur la base de trois validations nationales
distinctes ou des résultats de la Phase I obtenus dans un laboratoire expert et des résultats d’une étude
de confirmation de la méthode ou d’une étude interlaboratoires, tel que décrit en 4.1.3.
4.2 Domaine de validité de l’agrément
Ce protocole s’applique à la validation de méthodes alternatives relatives à l’analyse quantitative de la
composition et pour la détermination des cellules somatiques dans du lait cru de vache, de brebis, de
chèvre et de bufflonne. L’étude de validation doit être menée séparément pour le lait de chaque espèce.
Lorsqu’un constituant soumis à validation présente des concentrations inhabituelles (par exemple,
un échantillon de lait de vache jersiaise avec une teneur élevée en matière grasse et en protéines), il
convient que l’évaluation soit effectuée sur l’ensemble de la gamme de concentration du constituant
concerné.
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
Il convient d’évaluer la méthode et/ou l’instrument configuré selon les recommandations du fabricant.
En cas de modifications de la configuration, il convient de prouver de manière indépendante qu’elles
n’affectent pas la fidélité ni la précision au-delà de limites acceptables.
Noter et consigner soigneusement dans le rapport toutes les caractéristiques des produits laitiers
analysés et de la version du ou des modèles d’étalonnage, ainsi que la ou les configurations de la
méthode alternative évaluée.
5 Protocole technique de validation
5.1 Déroulement des opérations
Quelle que soit la méthode alternative, un processus de mesure normalisé peut être représenté de
manière schématisée comme à la Figure A.1. Chaque étape correspond à une source d’erreur qui peut
contribuer à l’incertitude globale de la méthode. Le protocole d’évaluation et les plans d’expérience
sont conçus pour s’adapter à la séquence de traitement du signal et permettre de vérifier qu’ils sont
configurés de sorte que la fidélité et la précision de la méthode puissent respecter les limites requises
en pratique.
Chaque étape de l’évaluation décrite dans les paragraphes suivants doit respecter des limites
appropriées pour chaque critère d’analyse pour pouvoir passer à l’étape suivante.
L’étude comparative des méthodes (Phase I) définit la séquence d’évaluation minimale à effectuer.
La confirmation de la méthode/l’étude interlaboratoires (Phase II) fournit des informations
complémentaires concernant la performance de la méthode dans des conditions d’utilisation de routine.
5.2 Étude comparative des méthodes (Phase I)
5.2.1 Généralités
Il est prévu que l’évaluation soit effectuée à partir de résultats d’essai exprimés dans les unités
normalisées de la méthode de référence. Pour les méthodes couvrant de vastes plages de valeurs
mesurées (c’est-à-dire supérieures à une unité logarithmique), il est recommandé de fractionner
la plage en plusieurs niveaux, chacun couvrant un intervalle maximal d’une unité logarithmique, de
manière à obtenir au moins trois niveaux et à réaliser les calculs statistiques séparément sur chaque
niveau. Le cas échéant, une transformation logarithmique des données peut être appliquée, voir 5.2.2.
NOTE 1 Par exemple, pour la matière grasse contenue dans le lait du commerce, il est possible de distinguer
le lait écrémé, le lait demi-écrémé et le lait entier. En ce qui concerne le lait cru, les gammes de concentration
naturelle de matière grasse et de protéines dépendent souvent des espèces, dont le lait doit être soumis à des
évaluations séparées (voir 4.2). Les cellules somatiques dans le lait cru couvrent généralement une plage de
plusieurs unités logarithmiques.
Il convient que les résultats de l’évaluation soient conformes aux spécifications indiquées dans
les paragraphes suivants. Dans le cadre de l’industrie laitière, les limites relatives aux différentes
caractéristiques analytiques mentionnées ont été extraites ou déduites des Normes internationales
existantes.
L’Annexe B résume ces limites pour la matière grasse, les protéines (protéine brute, protéine vraie et
caséine), le lactose, l’urée, les cellules somatiques, le point de congélation et le pH en tant que limites
indicatives obtenues à partir d’essais d’aptitude.
NOTE 2 En ce qui concerne le lait liquide prélevé au cours de la traite ou de la transformation, les critères
d’évaluation peuvent être différents pour les systèmes d’analyse en ligne et en place.
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
5.2.2 Évaluations obligatoires pour la validation
5.2.2.1 Évaluation préliminaire des installations instrumentales
5.2.2.1.1 Généralités
Avant de commencer toute autre évaluation, il est nécessaire de vérifier certains critères de base
indiquant le bon fonctionnement de la méthode ou de l’instrument. Ces critères sont la répétabilité, la
reproductibilité intralaboratoire, la contamination et la linéarité.
5.2.2.1.2 Fidélité (reproductibilité intralaboratoire et répétabilité)
Il convient que la méthode utilisée présente un signal de mesure stable, conforme aux exigences de
fidélité. Dans le cas contraire, soit l’instrument d’analyse ne fonctionne pas correctement (et il convient
alors de ne pas l’utiliser), soit sa fidélité n’est pas appropriée à l’objectif de l’analyse. Par conséquent, la
stabilité instantanée (répétabilité) et la stabilité du niveau du signal doivent être évaluées avant toute
autre caractéristique.
Il convient d’évaluer la fidélité à trois niveaux de concentration différents du constituant mesuré, à
savoir faible, moyen et élevé.
Pendant la journée, analyser chaque échantillon pilote de lait en triple exemplaire (n = 3) toutes les 15 min
à 20 min d’activité de l’instrument sans modifier l’étalonnage afin d’obtenir des résultats d’analyse pour
au moins 20 échantillons pilotes par niveau (q ≥ 20). Il convient de préférence que l’instrument soit
utilisé dans des conditions les plus proches possible des conditions de routine. Il convient de traiter un
nombre d’échantillons suffisant pour maintenir l’instrument en fonctionnement entre les vérifications
périodiques.
Pour chaque échantillon pilote, estimer:
a) s , l’écart-type de répétabilité;
r
b) s , l’écart-type de la moyenne des échantillons pilotes;
p
c) s , l’écart-type entre les périodes;
c
d) s , l’écart-type de la reproductibilité intralaboratoire.
Rintra
Pour chaque période (i = 1, 2, . q), calculer la moyenne des échantillons pilotes x et l’écart-type de la
j
moyenne des échantillons pilotes s pour les mesures de q réplicats, comme indiqué par les Formules (1)
j
et (2):
n
x = x (1)
ji∑ j
n
i=1
n
2 12/
s =((xx− )) (2)
jijj
∑
n−1
i=1
où
n est le nombre de réplicats pour chaque période (n = 3 en général).
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
L’écart-type de répétabilité global de cet échantillon pilote s’obtient en déterminant la moyenne de ces
s sur l’ensemble des q périodes de la journée, comme indiqué par la Formule (3):
j
q
2 12/
s =()s (3)
rj∑
q
j=1
où
q est le nombre de périodes.
et l’écart-type de la moyenne des échantillons pilotes, comme indiqué par la Formule (4):
1 q
s = xx− (4)
()
pj∑
j=1
q−1
1 q
où x= x
i
∑
i=1
q
L’écart-type corrigé entre les périodes (pour cet échantillon pilote) est donné par la Formule (5):
22 12/
ss=−(/sn) (5)
c b r
avec s = 0 si s < 0.
c c
L’écart-type global de la reproductibilité intralaboratoire pour cet échantillon pilote est donné par la
Formule (6):
ss=+s (6)
Rrintra c
Il convient que les valeurs de s et s obtenues soient conformes aux limites indiquées dans
R Rintra
l’Annexe B.
La stabilité de la réponse de la méthode au cours des analyses de l’échantillon pilote peut être visualisée
en traçant les moyennes x des trois échantillons pilotes différents en fonction du temps. Voir l’exemple
j
à l’Article C.1.
5.2.2.1.3 Effet de contamination
5.2.2.1.3.1 Des différences importantes entre les teneurs en constituants de deux échantillons
analysés successivement peuvent influer sur les résultats du second.
Ces différences peuvent être dues à un rinçage incomplet du système de circulation et de la cellule de
mesure et/ou à la circulation de liquide et la contamination par le dispositif d’agitation. Une correction
automatique des résultats est acceptable dans certaines limites, sous réserve qu’il puisse être prouvé
qu’une petite quantité de matériau est transférée systématiquement d’une mesure à la suivante.
Les analyseurs automatiques de produits liquides permettent souvent d’appliquer des corrections
automatiques pour compenser, si nécessaire, l’effet de contamination global. Une distinction claire
entre contamination et efficacité du rinçage doit être établie.
5.2.2.1.3.2 Il convient d’évaluer l’effet de contamination global, y compris les facteurs de correction
qui sont soit définis dans l’instrument, soit obtenus à l’aide de la méthode indiquée par le fabricant.
Il convient qu’il ne dépasse pas les valeurs indiquées pour chaque constituant.
Les limites sont définies en partant de la condition préalable qu’il convient que l’effet de contamination
ne produise pas une erreur supérieure à la répétabilité de la méthode. Par conséquent, il convient que
les limites pour le taux de contamination, (COR), L , satisfassent à la condition L ≤ (r/ΔL ) × 100,
C C gamme
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
où r est la limite de répétabilité au niveau du biais mesuré et ΔL est la différence entre la
gamme
concentration maximale et la concentration minimale dans la gamme de concentration étudiée. Pour
les constituants qui ne présentent pas de répétabilité constante sur la plage de mesure, les limites COR
sont déterminées en fonction des niveaux offrant la meilleure répétabilité (par exemple comptage des
cellules somatiques). Les limites courantes pour COR sont comprises entre 1 % et 2 %.
5.2.2.1.3.3 L’efficacité du rinçage du système de circulation doit être évaluée séparément en procédant
à des essais sans correction (facteur de correction réglé sur zéro) en mode manuel sans recourir
à l’agitateur. Il convient que la contamination ne dépasse pas 1 %, comme indiqué dans l’ISO 9622 |
FIL 141 ou 2 % comme indiqué dans l’ISO 13366-2 | FIL 148-2.
5.2.2.1.3.4 Analyser deux échantillons, à des teneurs faible et élevée avant répartition en séries de
prises d’essai. Répéter autant de fois que nécessaire (voir ci-dessous) la séquence d’analyse en matière
de teneur en constituant, faible, faible, élevée, élevée, afin d’obtenir N ensembles de résultats L , L ,
C L1 L2
L et L . Il convient que le nombre minimal de séquences, N , soit égal à 20.
H1 H2 C
NOTE En cas de constituants ne présentant pas une répétabilité constante sur la plage de mesure et de
niveaux affichant une répétabilité élevée, un nombre de séquences supérieur peut être requis. D’autres nombres
de séquences peuvent être calculés par N ≥ [r × 100/(L ΔL )] où ΔL est la plage entre les échantillons
C C essai essai
ayant une teneur faible et élevée en constituant (supérieure ou égale à ΔL ).
gamme
5.2.2.1.3.5 Exigences de la méthode pour les échantillons: Préparer un nombre suffisant de prises
d’essai à partir de chaque échantillon de laboratoire ayant une teneur faible et élevée avant l’analyse afin
que chaque prise d’essai ne soit analysée qu’une seule fois. Il convient de préférence que les échantillons
de laboratoire ayant une teneur faible et élevée soient des laits ou des produits laitiers dont la viscosité
est comparable à celle des échantillons de routine.
S’assurer que les teneurs respectives en constituant présentent des différences notables. Pour le lait,
il est possible, par exemple, d’utiliser une séparation naturelle (écrémage pour la matière grasse), une
séparation artificielle (ultrafiltration pour les protéines, microfiltration pour les cellules somatiques)
ou une addition (lactose et urée).
Pour les dosages biochimiques de constituants, il convient que les échantillons de laboratoire ayant une
teneur faible et élevée soient de préférence des valeurs extrêmes dans la plage de mesure.
Il est recommandé de recourir à des gammes suffisamment étendues pour différencier facilement les
effets de contamination d’une erreur aléatoire. La gamme minimale nécessaire, ΔL = L – L , peut
essai H L
être calculée selon ΔL ≥ r × 100/(L √N ) où r et L sont les limites indiquées et N est le nombre de
essai C C C C
séquences appliquées (voir Annexe B).
Pour des constituants du lait ou des critères couvrant de vastes gammes de concentration, par exemple
10 à 1 000, le rapport de l’erreur due à la contamination peut ne pas être constant sur l’ensemble de la
gamme. Il convient de le vérifier en évaluant la contamination à différentes concentrations.
Dans ce cas, il est recommandé de choisir un niveau L situé au milieu de chaque partie, i, préalablement
Hi
définie dans l’ensemble de la gamme. Un nombre minimal de deux niveaux dans la gamme de teneurs
moyenne et élevée est nécessaire, et le nombre peut être porté à trois pour des gammes particulièrement
étendues.
3 3
Il est recommandé de définir trois niveaux à environ 500 x 10 cellules/ml, 1 000 x 10 cellules/ml
et 1 500 x 10 cellules/ml dans le cadre du comptage des cellules somatiques dans un lait d’animal
individuel.
5.2.2.1.3.6 Calcul: Calculer la moyenne des différences, d = L – L et d = L – L , d d
LLi L1i L2i LHi H2i H1i LL, LH
ainsi que la différence moyenne de concentration, dL=−L
ÁH22L
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
Le COR peut être obtenu en utilisant les Formules (7) et (8):
CL=− LL×−100//LL=−()LL×−100 ()L (7)
() ()
HL/ ∑∑LL122H∑∑ L2 LL1 2H2L2
CL=− LL×−100//LL=−LL×−100 L (8)
() () () ()
LH/ ∑∑H2 H1 ∑∑HL2 2H2H1H2L2
Il convient que les deux ne dépassent pas la limite, L , dans la condition d’essai indiquée pour le
C
constituant dans l’Annexe B.
5.2.2.1.4 Linéarité
5.2.2.1.4.1 Généralités
Selon la définition classique d’une méthode indirecte, il convient que le signal de l’instrument provienne
d’une caractéristique du constituant mesuré et permette, par conséquent, de définir une relation simple
avec la teneur de ce constituant.
La linéarité exprime la constance du rapport entre l’augmentation de la teneur d’un constituant du lait
et l’augmentation correspondante du résultat de la méthode alternative. Par conséquent, la linéarité
du signal de mesure est, dans la plupart des cas, essentielle pour maintenir une sensibilité constante
sur la plage de mesure et faciliter les opérations d’étalonnage et d’ajustement. Par ailleurs, elle permet
en routine (dans une certaine mesure) des mesures au-delà de la plage d’étalonnage au moyen d’une
extrapolation linéaire.
La méthode est spécifiée aux alinéas 5.2.2.1.4.2 à 5.2.2.1.4.4.
5.2.2.1.4.2 Échantillons
La linéarité peut être évaluée en utilisant des séries de 8 à 15 échantillons présentant des teneurs en
constituant uniformément réparties sur la plage de mesure.
a) Il convient que les échantillons soient des laits ou des liquides ayant des caractéristiques physiques
similaires (c’est-à-dire masse volumique, viscosité), par exemple en combinant (pesant) un
échantillon à teneur élevée, L , et un échantillon à faible teneur, L .
H L
b) Il convient que les teneurs varient à intervalles réguliers. En fonction du constituant, cet objectif
peut être atteint, par exemple, au moyen d’une séparation naturelle (écrémage pour la matière
grasse), d’une séparation artificielle (ultrafiltration pour les protéines, microfiltration pour les
cellules somatiques) et d’une recombinaison, ou de solutions pures (lactose et urée). Pour un
modèle d’étalonnage PLS, il est suggéré d’ajouter une substance pure (en poudre, par exemple le
lactose) au lait.
c) Il convient que la plage d’évaluation de la linéarité corresponde à la gamme de concentration pour
l’étude de validation (voir Annexe B).
d) Les valeurs de référence pour les échantillons de linéarité peuvent être déterminées à partir
soit du rapport de mélange, soit des concentrations théoriques, telles que calculées à partir des
concentrations des échantillons initiaux. Selon la méthode alternative, il convient qu’elles soient
obtenues à partir des rapports de mélange en volume lorsque l’analyse est réalisée sur un volume de
lait (mesure volumétrique du prélèvement) et des rapports de mélange en masse lorsque l’analyse
est appliquée à une prise d’essai de lait pesée (voir Annexe D).
5.2.2.1.4.3 Analyses
Si N est le nombre total de réplicats à analyser pour chaque échantillon, analyser tout d’abord, dans
L
l’ordre des concentrations croissantes, la moitié des réplicats (N /2) puis analyser, dans l’ordre des
L
concentrations décroissantes, la moitié des réplicats (N /2), de manière à obtenir le nombre total de
L
réplicats N pertinent pour le mesurande (voir Tableaux B.1, B.2 et B.3).
L
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
5.2.2.1.4.4 Calcul et évaluation
Calculer la formule de régression linéaire y = bx + a (où y = instrument et x = référence) et les résidus e
i
(e = y – bx – a) à partir des moyennes des réplicats et de la référence théorique.
i i i
Tracer sur un graphique les résidus, e , en ordonnée en fonction des concentrations théoriques en
i
abscisse. Un examen visuel des points de données fournit généralement des informations suffisantes
sur la linéarité du signal.
Tout écart par rapport à la linéarité ou toute tendance évidente dans les données de ce tracé indique un
problème potentiel et il convient qu’il conduise à une étude approfondie de la méthode, comme décrit
ci-après de manière détaillée.
Il convient que tout résidu manifestement situé en dehors de la distribution normale (valeur aberrante)
conduise à une suppression du résultat associé et à une répétition du calcul avant de procéder aux
autres essais.
Calculer le rapport entre la plage résiduelle et la plage de valeurs du signal, indiqué dans la Formule (9):
Δ ()ee−
e maxmin
= (9)
Δ LL−
()
L maxmin
où
e est la valeur numérique du résidu le plus élevé;
max
e est la valeur numérique du résidu le plus faible;
min
L est la moyenne numérique la plus élevée mesurée à l’aide de l’instrument;
max
L est la moyenne numérique la plus faible mesurée à l’aide de l’instrument.
min
NOTE 1 Les limites sont définies en partant de la condition préalable selon laquelle l’écart par rapport à la
linéarité ne produira pas une erreur supérieure à la répétabilité de la méthode sur la plage de mesure habituelle.
Par conséquent, les limites du biais relatif de linéarité, L , sont censées remplir la condition L ≤ r/
Δe/ΔL Δe/ΔL
ΔL pour la répétabilité supérieure acceptable, r étant la limite de répétabilité et ΔL la différence
gamme gamme
entre la concentration maximale et la concentration minimale dans la gamme de concentration étudiée. Pour
les constituants ne présentant pas une répétabilité constante sur l’ensemble de la plage de mesure, les limites
du biais relatif de linéarité sont déterminées en fonction des niveaux offrant la répétabilité la plus élevée (par
exemple, comptage des cellules somatiques). Les limites courantes pour Δe/ΔL sont comprises entre 0,01 et
gamme
0,02.
NOTE 2 Le nombre de réplicats N nécessaire pour garantir la signification de l’essai Δe/ΔL peut être estimé
L
par les conditions:
2 2 2 2 2 2
N ≥ 8σ /(L ΔL ) ou N ≥ r /(L ΔL )
L r Δe/ΔL essai L Δe/ΔL essai
NOTE 3 Des gammes de concentration, ΔL , plus étendues que ΔL , permettent de mesurer un biais de
essai gamme
linéarité plus important, Δ , avec un biais relatif de linéarité analogue et une signification accrue pour une même
e
valeur de répétabilité maximale. La gamme minimale de concentration peut être estimée à l’aide des conditions:
ΔL ≥ 2√2σ /(L √N ) ou ΔL ≥ r /(L √N ).
essai r Δe/ΔL L essai Δe/ΔL L
Une analyse de variance à un facteur peut être réalisée pour confirmer la signification statistique
de la non-linéarité. Des tests statistiques de comparaison des variances peuvent être employés pour
confirmer la signification de la différence entre les variances résiduelles.
Par ailleurs, les tendances de non-linéarité peuvent, si nécessaire, être évaluées par des polynômes de
deuxième et troisième degrés, et des tests statistiques.
© ISO et FIL 2022 – Tous droits réservés
FIL 128-3:2022(F)
5.2.2.1.5 Limites de mesure
Des limites de mesure par une méthode instrumentale existent aux deux extrémités de la plage
d’analyse, par exemple une limite inférieure et une limite supérieure.
Il n’est pas requis de déterminer ces limites lorsque les gammes de concentration naturelle pour les
constituants et les espèces respectifs sont normalement éloignées de zéro (ce qui est généralement le
cas pour les constituants biochimiques, c’est-à-dire matière grasse, protéines, lactose, urée) et situées
dans la plage de linéarité de la méthode.
L’évaluation des limites de mesure peut être effectuée conjointement à l’évaluation de la linéarité.
Lorsque la linéar
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...