Opuntia sp. - Colegio de Postgraduados
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1. N DE NOPAL VERDURA Opuntia sp posibles para el porcentaje de unidades aceptables p un n mero m nimo A uno m s probable B y uno m ximo deseable C en el dominio de la distribuci n Pert RESULTADOS Y DISCUSI N Debido a la presencia de bacterias mes filas y coliformes el nivel de calidad de la producci n de nopal verdura durante el periodo para el SRRC fue p 0 85 p 0 15 y p 0 mientras que para el ST fue de p 0 40 p 0 60 y p 0 En el 85 y 40 de los muestreos de nopal de SRRC y ST se encontra ron cuentas de bacterias mes filas menores a m 100 UFC g y coliformes fecales y totales menores a m 100 NMP N mero M s Probable g los otros muestreos 15 y 60 excedieron estos l mites sin alcanzar el m ximo tolerable de M 100 000 UFC g para bacterias mes filas y M 10 000 NMP g para coliformes fecales y totales ICMSF 2002 No se detect presencia de Salmonella sp en las mues tras analizadas Estimaci n del nivel de protecci n para el consumidor seg n el tama o de muestra Tomando como referencia el nivel de calidad de producci n de nopal verdura se estim un tama o de muestra para un nivel de confiablidad de al me nos 80 por considerarse un muestreo de micro organismos con riesgo bajo para la salud bacterias mes filas y coliformes El Cuadro 1 muestra que para un SRRC p 0 85 p 0 15 y p 0 un tama o de muestra de 10 unidades proporciona un nivel de protecci n de2. New York USA 362 p Johnston L L Jaykus D Moll J Anciso B Mora and C Moe 2006 A field study of the microbiological quality of fresh produce of domestic and Mexican origin Int J Food Microbiol 112 83 95 Legan J M Vandeven S Dahms and M Cole 2001 Deter mining the concentration of microorganisms controlled by attributes sampling plans Food Control 13 137 147 578 VOLUMEN 46 N MERO 6 Mun J 2011 Simulador de Riesgo Manual de Usuario en Es pa ol Real Options Valuation Inc 208 p Nguyen the C and E Carlin 2004 The microbiology of mi nimally processed fresh fruits and vegetables Critical Rev Food Sci Nutr 34 371 401 Premachandra I 2001 An approximation of the activity dura tion distribution in PERT Comp Oper Res 28 5 443 452 RiskAMP 2010 Monte Carlo Add In for Excel Professional Structured Data New York City NY USA Schothorst M van M Zwietering T Ross R Buchanan and M Cole 2009 Relating microbiological criteria to food safety objectives and performance objectives Food Control 20 967 979 SSA 19952 NOM 093 SSA1 1994 Bienes y Servicios Practi cas de Higiene y Sanidad en la Preparaci n de Alimentos que se ofrecen en establecimientos fijos 5 p SSA 1995b NOM 112 SSA1 1994 Bienes y Servicios Deter minaci n de Bacterias Coliformes T cnica del N mero M s Probable 16 p SSA 1995c NOM 114 SSA1 1994 Bienes y Servicios M todo para la Determina
3. mez et al 2002 and Escherichia coli Nguyen the and Carlin 2004 These microorganisms are associated with gastrointestinal diseases from the consumption of fresh vegetables Johnston et al 2006 In M xico the Federal Plant Safety Law Ley Federal de Sanidad Vegetal was modified in 2007 with the purpose of typifying as a crime the acts that put human health at risk Article 47 establishes the implementation of contamination risk reduction systems CRRS in the primary production of vegetables DOE 2007 Gorris 2006 points out that the implementation of the CRRS prevents the introduction of contamination risks throughout the food production chain and the compliance of the protection levels established by the consumer For the validations and verifications of these procedures microbiological criteria MC are used which include the food group the microorganisms of interest or products of their metabolism the sampling plan and the acceptable microbiological limits Whiting et al 2006 ANMAT 2005 The ICMSF International Commission on Microbiological Specifications for Foods 2002 establishes the sampling plans and the acceptable microbiological limits In Mexico for fresh vegetables these limits were included in the NOM 251 093 SSA1 1994 however after the first of December of 2010 it was substituted by NOM 251 SSA1 2009 which omits this section SSA 1995a SSA 2010 This shows the need to establish microbiologi
4. 0 85 p 0 15 and p 0 a sample size of 10 units provides a protection level of 80 3 whereas with 15 it increases to 91 2 Therefore if a minimum protection level of 80 is desired a minimum sample size of 10 kg of cactus leaf is required for the laboratory analysis It is observed that under a TS where the quality level is p 40 p 60 and p 0 the minimum protection level 80 is reached with a minimum of 3 kg This illustrates that the sample size should be defined based on the quality level required or acceptable for the consumer Determination of the AQL for different protection levels in a cactus leaf production system with CRRS Table 2 shows that the lower the quality of the lot high number of units that do not comply with the acceptable microbiological specifications the higher the probability of rejection For example for case 10 n 5 c 0 lots that only have 40 of acceptable units are rejected with a probability of as much as 99 60 that are found between the acceptable and the tolerable microbiological limit and 0 of MART NEZ MART NEZ et al 575 AGROCIENCIA 16 de agosto 30 de septiembre 2012 Cuadro 2 Determinaci n de los valores de NCA para los ni veles de protecci n 80 90 y 99 usando los pla nes de muestreo sugeridos por la ICMSF para los casos 10 11 12 13 14 y 15 Table 2 Determination of the values of AQL for protection levels 80 90 and 99 using the sampling plans
5. 80 3 mientras que con 15 aumenta a 91 2 Por tanto si se desea tener un nivel de protecci n m nimo de 80 se necesita un tama o de muestra m nimo de 10 kg de nopal para el an lisis de laboratorio Se observa que bajo un ST donde el nivel de calidad es p 40 p 60 y p 0 el nivel de protecci n m nimo 80 se alcanza con un m nimo de 3 kg Esto ilustra que el tama o de muestra debe definirse con base al nivel de calidad exigido o acep table por el consumidor Determinaci n del NCA para diferentes niveles de protecci n en un sistema de producci n de nopal con SRRC En el Cuadro 2 se muestra que entre menor es la calidad del lote elevado n mero de unidades que Cuadro 1 Tama os de muestra para determinar un nivel de protecci n al consumidor Table 1 Sample sizes to determine a consumer protection level n Pt en un SRRC Pen un ST 3 38 5 93 6 5 55 6 98 9 10 80 3 99 9 15 91 2 99 9 20 96 1 99 9 p 0 85 p 0 15 p 0 y c 0 p 0 40 p 0 60 p 0 y c 0 bacteria ICMSE 2002 No presence of Salmonella sp was detected in the samples analyzed Estimation of the consumer protection level according to the sample size Taking as reference the quality level of cactus leaf production a sample size was estimated for a reliability level of at least 80 for being considered a sampling of microorganisms with low health risk mesophilic and coliform bacteria Table 1 shows that for a CRRS p
6. combinaci n de planes de muestreo de dos y tres clases con simulaci n Montecarlo usando la distribuci n Pert proporciona una metodolog a que permite comparar dos o m s sistemas de producci n de productos hortofrut colas si se define previamente un nivel de protecci n deseado y los posibles valores m nimo probable y m ximo deseables del porcenta je de unidades que cumplen con las especificaciones microbiol gicas requeridas para asegurar la salud del consumidor CONCLUSIONES De acuerdo con el plan de muestreo propuesto y el nivel de calidad de los productores de nopal verdura de la regi n oriente del Estado de M xico se requiere un tama o de muestra m nimo de 10 kg para lograr un nivel de protecci n del P 80 mientras que para el tradicional se requieren 3 kg Adem s bajo los sistemas de reducci n de riesgos de contaminaci n el nivel de protecci n es mayor as como el nivel de calidad requerido por el consumidor The combination of sampling plans of two and three classes with Montecarlo simulation using the Pert distribution provides a methodology that makes it possible to compare two or more production systems of horticultural products if a desired protection level is previously defined along with possible minimum probable and desired maximum values of the percentage of units that comply with the microbiological specifications required to insure the health of the consumer CONCLUSIONS According to the p
7. la distribuci n Pert para la media y desviaci n est ndar se expresan Media min amog a max 10 7 Desviaci n est ndar La media para la distribuci n Pert es cuatro veces m s sensi ble al valor m s probable que a los valores extremos y la desvia ci n est ndar es menos sensible a los valores extremos que la dis tribuci n triangular particularmente cuando las distribuciones son sesgadas Mun 2011 Esta distribuci n se us para simular la toma de 100 000 muestras de forma aleatoria y comparar el nivel de rechazo de los esquemas de muestreo para un sistema de producci n certificado y uno tradicional where B Beta function and min 4 mod a max min A z 8 max min min 4 mod a max A2 6 6 9 max min The typical expressions of the Pert distribution for the mean and standard deviation are expressed _ min 4 moda max 6 Mean 10 u min max 4 11 7 Standard desviation l The mean for the Pert distribution is four times more sensitive to the most likely value than to the extreme values and the standard deviation is less sensitive to the extreme values than the triangular distribution particularly when the distributions are biased Mun 2011 This distribution was used to simulate the taking of 100 000 samples in a random fashion and to compare the rejection level of the sampling plans for a certified production sys
8. or of long duration where p c 0 was considered and those of three classes for cases 3 to 9 which refer to organisms of decomposition and contamination of foods and microbiological indicators Montecarlo simulation for comparing a CRRS and a TS in the production of cactus leaf To determine the behavior of the distribution of rejection of a CRRS and a TS Montecarlo simulations were carried out 100 000 iterations using the software RiskAMP 2010 The Pert distribution was used because it makes it possible to consider three possible values for the percentage of acceptable units p a minimum number A a most likely number B and a maximum desirable number C in the dominion of the Pert distribution RESULTS AND DISCUSSION Due to the presence of mesophilic and coliform bacteria the quality level of cactus leaf production during this period for the CRRS was p 0 85 p 0 15 and p 0 whereas for the TS it was p 0 40 p 0 60 and p 0 In 85 and 40 of the cactus leaf samplings of CRRS and TS mesophilic bacteria counts were found lower than m 100 UFC g and fecal coliform bacteria and total bacteria lower than m 100 MPN Most Probable Number g the other samplings 15 and 60 exceeded these limits without reaching the tolerable maximum of M 100 000 UFC g for mesophilic bacteria and M 10 000 MPN g for fecal coliform and total ESTIMACI N DEL NIVEL DE CALIDAD DE DOS SISTEMAS DE PRODUCCI
9. suggested by the ICMSF for cases 10 11 12 13 14 and 15 Nivel de protecci n Pr ICMSF 80 90 99 Caso n Po P Po Pi Po P 10 5 0 72 0 28 0 63 0 37 0 40 0 60 11 10 0 85 0 15 0 79 0 21 0 63 0 37 12 20 0 92 0 8 0 89 0 11 0 79 0 21 13 15 0 89 0 11 0 85 0 15 0 73 0 27 14 30 0 95 0 5 0 92 0 8 0 85 0 15 15 60 0 97 0 3 0 96 0 4 0 92 0 8 c p 0 no cumplen con las especificaciones microbiol gicas aceptables mayor es la probabilidad de rechazo Por ejemplo para el caso 10 n 5 c 0 se rechaza has ta con una probabilidad del 99 a lotes que solo tienen 40 de unidades aceptables 60 que se encuentran entre el l mite microbiol gico aceptable y el tolerable y 0 de las que no cumplen con dichas especificaciones microbiol gicas Mientras que para el caso 15 n 60 c 0 el plan se vuelve m s riguroso porque se requiere 92 de unidades que cumplan con el l mite microbiol gico aceptable Para los riesgos del 3 al 9 que se refieren a or ganismos de descomposici n y contaminaci n de alimentos e indicadores microbiol gicos se utiliz el plan de muestreo de tres clases En el Cuadro 3 se presentan los valores de NCA requeridos para obte ner 80 90 y 99 de protecci n as para el caso 9 donde el valor de n 10 y c 1 el plan requiere que el producto presente 72 de productos microbiol gi camente aceptables Un valor de c diferente de cero permite un p menores que cuando c 0 Cuadro 3
10. tra n necesaria para reducir el riesgo de aceptar Schothorst et al 2009 emphasize the correct use of the sampling plans for determining the MC in an effective and practical form To this respect the ICMSF 2002 suggests sampling plans designed according to the risk of the pathogen the food type management conditions and the population to which it is directed These plans are classified in 15 cases as a function of the combinations of health risk and the conditions of use Cases 1 to 3 include psychrophilic acetic and lactic bacteria molds and yeasts and there is no risk to human health but there is risk for the useful life of the food cases 4 to 6 include contamination indicators aerobic and anaerobic mesophilic bacteria fecal coliform bacteria molds and yeasts and others cases 7 and 9 indicate moderate risk because the life of the consumer is not endangered but they can cause problems in short periods although they rarely have lasting effects caused by Lysteria monocytogenes Clostridium perfringens Staphylococcus aureus among others cases 10 to 12 indicate serious risk with microorganisms that cause diseases of moderate duration and do not tend to have lasting effects such as Salmonella spp Shigella spp Cryptosporidium parvum and cases 13 to 15 represent grave risk the microorganisms cause diseases that endanger the life of the consumer are of long duration and most frequently cause chronic effects such as Clos
11. 012 estad sticamente diferentes sistemas de producci n de nopal verdura Palabras clave nopal muestreo de aceptaci n distribuci n Pert simulaci n Montecarlo INTRODUCCI N l nopal verdura Opuntia spp es una horta Ex que adquiri importancia en el mercado de exportaci n principalmente a EE UU el cual aument su importaci n en 128 6 entre 2000 y 2005 Este comportamiento se atribuye al aumen to de la poblaci n latina y aceptaci n de la comida mexicana en ese pa s Callejas e al 2006 Por lo tanto los productores mexicanos adoptan las regula ciones comerciales y sistemas de producci n estable cidos por los pa ses consumidores como los progra mas de inocuidad de alimentos que disminuyen el riesgo de contaminaci n de nopal verdura por pat genos como Salmonella CDC 2008 Garc a G mez et al 2002 y Escherichia coli Nguyen the y Carlin 2004 Estos microorganismos est n asociados a en fermedades gastrointestinales por el consumo de hor talizas frescas Johnston et al 2006 En M xico la Ley Federal de Sanidad Vegetal se modific en el 2007 con el prop sito de tipificar como delito los actos que ponen en riesgo la salud humana en el Art culo 47 se establece la implemen taci n de sistemas de reducci n de riesgos de conta minaci n SRRC en la producci n primaria de ve getales DOE 2007 Gorris 2006 se ala que la im plementaci n de los SRRC previene la introducci n d
12. ESTIMACI N DEL NIVEL DE CALIDAD DE DOS SISTEMAS DE PRODUCCI N DE NOPAL VERDURA Opuntia sp ESTIMATION OF QUALITY LEVEL IN TWO PRODUCTION SYSTEMS OF CACTUS LEAVES Opuntia sp T Olivia Mart nez Mart nez M Elva Ram rez Guzm n Socorro Anaya Rosales M Lourdes Ar valo Galarza Gabriel Leyva Ruelas Programa de Inocuidad de Alimentos Campo Experimental Baj o INIFAP km 6 5 Carre tera Celaya San Miguel de Allende 38110 Celaya Guanajuato martinez talinaPinifap gob mx Estad stica Entomolog a y Acarolog a Fruticultura Campus Montecillo Colegio de Postgraduados 56230 Montecillo Estado de M xico Departamento de Ingenier a Agroin dustrial Universidad Aut noma Chapingo Chapingo Estado de M xico 56230 RESUMEN Para el an lisis microbiol gico de nopal verdura Opuntia spp no hay esquemas de muestreo para diferentes niveles de protecci n ni la cuantificaci n del nivel de calidad del producto as como una comparaci n estad stica del nivel de protecci n para el consumidor entre un sistema de produc ci n bajo el sistema de reducci n de riesgos de contamina ci n SRRC y bajo el sistema tradicional ST Por tanto en este estudio se determin el nivel de calidad de un sistema de producci n de nopal con SRRC y de un ST tomando como referencia un estudio observacional Se estim el nivel de pro tecci n para el consumidor con base en los tama os de mues tra estipulados en los plan
13. Simulaci n Montecarlo para comparar dos es quemas de producci n de nopal verdura Para las unidades de producci n certificadas con SRRC el valor de A fue de 85 mientras que para B y C fueron 95 y 99 99 Lo anterior es para construir un escenario deseado en un SRRC Mientras 576 VOLUMEN 46 N MERO 6 Cuadro 3 Determinaci n de los valores de NCA para los ni veles de protecci n 80 90 y 99 utilizando los planes de muestreo sugeridos por la ICMSF para los casos 3 6 8 y 9 Table 3 Determination of the values of AQL for protection levels 80 90 and 99 using the sampling plans suggested by the ICMSF for cases 3 6 8 and 9 Nivel de protecci n Pr ICMSF 80 90 99 Caso n Pp P Po P Po P 3 5 51 49 41 59 22 78 6 5 51 49 4 59 22 78 8 5 51 49 41 59 22 78 9 10 72 28 66 34 49 52 c 1 p 0 those that do not comply with these microbiological specifications For risks 3 to 9 which refer to organisms of decomposition and contamination of foods and microbiological indicators the sampling plan of three classes was used Table 3 shows the values of AQL required to obtain 80 90 and 99 protection thus for case 9 where the value of n 10 and c 1 the plan requires that the product present 72 of microbiologically acceptable products A value of c different from zero permits a p that is smaller than when c 0 Table 3 Montecarlo simulation for comparing two plans of cactus leaf prod
14. ahms 2004 Johnston et al 2006 Whiting et al 2006 indican que entre mayor sea el nivel de protecci n el tama o de n se incrementa mientras que el valor tolerable m de microorganismos se reduce Para la elecci n de un plan de muestreo Zwietering 2009 sugiere que debe evaluarse el nivel de riesgo a trav s de mo delos estad sticos Sin embargo para nopal verdura no hay estudios que identifiquen el nivel de calidad NC con el que las autoridades certifican unidades de producci n tampoco se ha establecido un tama o de muestra para cada necesidad del mercado ni la comparaci n entre un sistema de producci n tradi cional y uno con reconocimiento en SRRC Por tanto los objetivos del presente estudio fue ron conocer el nivel de calidad de un sistema de pro ducci n de nopal verdura con reconocimiento del SENASICA Servicio Nacional de Sanidad Inocui dad y Calidad Agroalimentaria en la aplicaci n de SRRC y sin ste estimar el nivel de protecci n para el consumidor con base a los tama os de muestra estipulados en los planes de muestreo de la ICMSF 2002 determinar el nivel de calidad aceptable para diferentes niveles de protecci n en planes de mues treo de dos pat genos de da o severo y tres clases indicadores de contaminaci n Adem s mediante simulaci n Montecarlo y distribuci n Pert se compa ra el nivel de protecci n para el consumidor al adqui rir productos de unidades de producci n con y sin r
15. cal specifications in samples of fresh horticultural products because in other foods such as milk cheese seafood meat and baked products there are microbiological limits established in official norms that indicate a greater control in the production processes Fern ndez Escartin 2008 ESTIMACI N DEL NIVEL DE CALIDAD DE DOS SISTEMAS DE PRODUCCI N DE NOPAL VERDURA Opuntia sp apartado SSA 1995a SSA 2010 Esto muestra la necesidad de establecer especificaciones microbiol gicas en muestras de productos hortofrut colas fres cos ya que en otros alimentos como leche queso productos del mar carne y productos de panifica ci n existen l mites microbiol gicos establecidos en normas oficiales que indican un mejor control en los procesos de producci n Fern ndez Escartin 2008 Schothorst et al 2009 enfatizan el uso correcto de los planes de muestreo para determinar los CM de forma efectiva y pr ctica Al respecto la ICMSE 2002 sugiere planes de muestreo dise ados de acuerdo con el riesgo del pat geno el tipo de alimen to las condiciones de manejo y la poblaci n a la que va dirigido Esos planes se clasifican en 15 casos en funci n de las combinaciones de riesgo a la salud y las condiciones de uso Los casos 1 a 3 incluyen bacterias psicr filas ac ticas l cticas mohos y levaduras y no hay riesgo para la salud humana pero s para la vida til del alimento los casos 4 a 6 incluyen indicadores de conta
16. ci n de Salmonella en Alimentos 37 p SSA 2010 NOM 251 SSA1 2009 Pr cticas de higiene para el proceso de alimentos bebidas o suplementos alimenticios Secretar a de Salud 29 p Whiting R A Rainosek R Buchanan M Miliotis D LaBa rre W Long A Ruple and S Schaub 2006 Determining the microbiological criteria for lot rejection from the perfor mance objective or food safety objective Int J Food Micro biol 110 263 267 Zelterman D 2006 Models for discrete data Oxford University Press USA New York City NY USA 296 p Zwietering M 2009 Quantitative risk assessment Is more com plex always better Simple is not stupid and complex is not always more correct Int J Food Microb 134 57 62
17. consider p c 0 y los de tres clases para los casos 3 al 9 que se refieren a organismos de descomposici n y contaminaci n de alimentos e indicadores microbiol gicos Simulaci n Montecarlo para comparar un SRRC y un ST en la producci n de nopal verdura Para determinar el comportamiento de la distribuci n de rechazo de un SRRC y un ST se realizaron simulaciones Monte carlo 100 000 iteraciones con el software RiskAMP 2010 Se us la distribuci n Pert porquea permite considerar tres valores 574 VOLUMEN 46 N MERO 6 Estimation of the protection level according to the sample size in a production system of cactus leaf with CRRS The microbiological results of the observational study with cactus leaf of units recognized in CRRS and of TS indicated that Salmonella was not present therefore to estimate the quality level of cactus leaf production only the recount of microorganisms with low health risk mesophilic and coliform bacteria was considered This quality level was used to estimate protection levels with different sample sizes traditionally used in microbiological analysis Determination of AQL for different protection levels in a production system of cactus leaf with CRRS The AQL was determined of the lot p p and p for the levels Pr 80 90 and 99 using as reference the sampling plans of two classes for cases 10 to 15 which refer to pathogens that represent danger of death or important chronic effects
18. e factores de contaminaci n a lo largo de la cadena de producci n de alimentos y el cumplimiento de los niveles de protecci n establecidos por el consumidor Para la validaci n y verificaci n de esos procedimien tos se emplean los criterios microbiol gicos CM que incluyen el grupo del alimento los microorganis mos de inter s o productos de su metabolismo el plan de muestreo y los l mites microbiol gicos aceptables Whiting et al 2006 ANMAT 2005 La ICMSF International Commission on Microbiological Spe cifications for Foods 2002 establece los planes de muestreo y los l mites microbiol gicos aceptables en M xico para hortalizas frescas estos l mites estaban incluidos en la NOM 093 SSA1 1994 sin embargo a partir del primero de diciembre de 2010 fue susti tuida por la NOM 251 SSA1 2009 que omite este 568 VOLUMEN 46 N MERO 6 INTRODUCTION Mn leaf Opuntia spp is a vegetable that acquired importance in the exportation market principally to the U S which increased its importation by 128 6 from 2000 2005 This behavior is attributed to the increase of the Latin population and the acceptance of Mexican food Callejas et al 2006 Therefore the Mexican producers adopt the commercial regulations and production systems established by the consumer countries such as the food safety programs which reduce the risk of contamination of cactus leaves by pathogens such as Salmonella CDC 2008 Garc a G
19. e the quality level acceptable for different protection levels in sampling plans of two pathogens of severe damage and three classes contamination indicators Besides through Montecarlo simulation and Pert distribution the protection level was compared when acquiring products of production units with and without recognition in CRRS MATERIALS AND METHODS Sampling plans Sampling plans of two classes The ICMSF 2002 suggests using the sampling plan of two classes when the microorganisms are uniformly distributed in the lot or to define direct risk to health with potential of dissemination and grave risk This plan utilizes the following notation N size of the lot n size of the sample p fraction of units boxes of cactus leaf that comply with the required microbiological specifications m number of colony forming units CFU permitted d number of defective units boxes of cactus leaf acceptable if d gt c the lot is rejected otherwise the lot is accepted P probability of acceptance P probability of rejection protection level for the client or reliability level and P 1 P Sampling plans of three classes The plan of attributes of three classes is used for the sampling of lots where the distribution of the pathogens is heterogeneous ESTIMACI N DEL NIVEL DE CALIDAD DE DOS SISTEMAS DE PRODUCCI N DE NOPAL VERDURA Opuntia sp microbiol gicas requeridas m n mero de unidades formadoras de colonias UFC p
20. econocimiento en SRRC MATERIALES Y M TODOS Planes de muestreo Planes de muestreo de dos clases La ICMSF 2002 sugiere usar el plan de muestreo de dos clases cuando los microorganismos est n uniformemente dis tribuidos en el lote o para definir riesgo directo a la salud con potencial de diseminaci n y riesgo grave Este plan utiliza la si guiente notaci n N tama o del lote n tama o de la muestra p fracci n de unidades cajas de nopal que cumple con las especificaciones 570 VOLUMEN 46 N MERO 6 size of n increases while the tolerable value m of microorganisms is reduced For the selection of a sampling plan Zwietering 2009 suggests that the risk level should be evaluated by means of statistical models However for cactus leaf there are no studies that identify the quality level QL with which the authorities certify production units Furthermore no sample size has been established for the different needs of the market or the comparison between a traditional production system and one with recognition in CRRS Therefore the objectives of the present study were as follows to know the quality level of a cactus leaf production system with recognition of the SENASICA Servicio Nacional de Sanidad Inocuidad y Calidad Agroalimentaria in the application of the CRRS and without it to estimate the consumer protection level based on the sample sizes stipulated in the sampling plans of the ICMSF 2002 to determin
21. ere p D N for i 0 1 and 2 For this study the trivariate binomial distribution was used considering that the lots of boxes of cactus leaf were more than MART NEZ MART NEZ et al 571 AGROCIENCIA 16 de agosto 30 de septiembre 2012 donde D4 D D 1 D 2 D d 1 Si N D D y D tien den a infinito entonces 1 se aproxima a la distribuci n binomial trivariada 2 piya E O A2 2 donde p D N para i 0 1 y 2 Para este estudio se uso la distribuci n binomial trivariada por considerar que los lotes de cajas de nopal verdura eran ma yor a 150 cajas N 00 Por tanto la probabilidad de aceptaci n para esta distribuci n es P aja n n i j i j i 0 j 0 l J J En el caso de que c 0 la ecuaci n 3 queda reducida a MS n i i 4 a Po Pi 4 i 0 Esta distribuci n se asemeja a una distribuci n binomial sin embargo no lo es porque p p no suma la unidad S lo para el caso en que la poblaci n no contiene unidades alimenticias que no cumplen con las especificaciones microbiol gicas ej p 0 se convierte en una binomial ordinaria Zelterman 2006 que se utiliz en este estudio para determinar la presencia o ausencia de pat genos Para maximizar la protecci n contra el riesgo de aceptar lotes que no cumplen con las especificaciones microbiol gicas deber a utilizarse c 0 y c 0 Entre mayor es el tama o de muestra la probabilidad de rechazo es mayor P 1 P lo cual implica te ner u
22. ermitidas d n mero de unidades cajas de nopal defectuosas que exceden a m c n mero de unidades de fectuosas cajas de nopal aceptables si d gt c el lote se rechaza de lo contrario se acepta el lote P probabilidad de aceptaci n P probabilidad de rechazo nivel de protecci n para el cliente o nivel de confiabilidad y P 1 P Planes de muestreo de tres clases El plan de atributos de tres clases se usa para el muestreo de lotes donde la distribuci n de los pat genos es heterog nea y cuando se consideran an lisis cuantitativos con dos l mites microbiol gicos m l mite superior del nivel aceptable y M l mite superior del nivel marginalmente aceptable AN MAT 2005 Dahms 2004 Estos planes no son tan estric tos y son apropiados donde el riesgo es relativamente bajo la ICMSF 2002 propone utilizar este muestreo para los casos 1 al 9 en los cuales se manejan organismos de descomposici n y contaminaci n de alimentos Este plan utiliza la siguiente notaci n N tama o del lote n tama o de la muestra p fracci n de unidades aceptables cajas de nopal para considerar que un lote cumple con las especificaciones microbiol gicas p fracci n de unidades que se encuentra en el l mite aceptable de las especifica ciones microbiol gicas requeridas p 1 p p fracciones de unidades que no cumple con las especificaciones microbio l gicas m n mero m ximo de unidades formadoras de colo
23. es de muestreo de la ICMSF 2002 y el nivel de calidad aceptable NCA para diferentes niveles de protecci n en planes de muestreo de dos y tres clases Fi nalmente mediante simulaci n Montecarlo y distribuci n Pert se compar el nivel de protecci n que tiene el consu midor al adquirir producto de unidades de producci n con SRRC y con ST Se estim que 85 y 40 de cajas de nopal de las unidades de producci n con SRRC y ST cumplieron con las especificaciones microbiol gicas aceptables Para los sistemas con SRRC los niveles de protecci n fueron 38 5 a 96 1 para tama os de muestra tradicionales 3 a 20 kg Se proporcionan nueve esquemas de muestreo con niveles de protecci n de 80 90 y 99 en los cuales se define el m nimo NCA La simulaci n Montecarlo indic que las unidades con SRRC proporcionan mayor protecci n desde el nivel de 40 Asi planes de muestreo de dos y tres clases permiten dise ar esquemas con un nivel de protecci n requerido y comparar Autor responsable Author for correspondence Recibido November 2011 Aprobado August 2012 Publicado como ARTICLE en Agrociencia 46 567 578 2012 567 ABSTRACT For the microbiological analysis of cactus leaves Opuntia spp there are no sampling plans for different protection levels nor the quantification of the quality level ofthe product or a statistical comparison of the consumer protection level between a production system under contamination ri
24. f acceptable units cactus leaf boxes for considering that a lot complies with the microbiological specifications p fraction of units found in the acceptable limit of the required microbiological specifications p 1 p p fractions of units that do not comply with the microbiological specifications m maximum number of colony forming units CFU that separates the acceptable from the rejectable quality M number of colony forming units CFU that separates the marginally acceptable from the rejectable quality d the number of units in the sample that are found in the acceptable limit of the microbiological specifications or of those that do not comply so that M gt d gt m d the number of alimentary units in the sample that do not comply with the required microbiological specifications that is d gt M c is the maximum number acceptable for the sum of units that are found between m and M and the units that exceed M c the maximum number acceptable for the units that exceed M P probability of acceptance P probability of rejection protection level for the client or reliability level and P 1 P The trivariate hypergeometric distribution associated with this sampling is described as follows d d2 n Vo pp do ld ld Mo 0 where D D D 1 D 2 D d 1 IFN D D and D tend toward infinity then 1 approaches the trivariate binomial distribution 2 po p pg ET j0 1 2 2 wh
25. minaci n por bacterias mes filas aerobias y anaerobias coliformes fecales mohos y levaduras y otros los casos 7 a 9 indican riesgo moderado porque no peligra la vida del consumidor pero pueden causar molestias en periodos cortos aunque rara vez dejan secuelas causados por Listeria monocytogenes Clostri dium perfringens Staphylococcus aureus entre otros los casos 10 a 12 se alan riesgo serio con microorga nismos que causan enfermedades de duraci n mode rada y no suelen dejar secuelas como Salmonella spp Shigella spp Criptosporidium parvum y los casos 13 a 15 representan riesgo grave los microorganismos causan enfermedades que ponen en peligro la vida del consumidor son de larga duraci n y la mayor a de veces causan secuelas cr nicas como Clostridium botulinum E coli O157 H7 y Salmonella typhi Para los casos 1 al 9 se utilizan los planes de muestreo de tres clases mientras que para los casos 10 al 12 los de dos clases Legan et al 2001 ICMSE 2002 Los planes de muestreo de tres clases pueden tener mayor efectividad porque permiten carga microbiana alta Mientras que los planes de dos clases aseguran recha zo de lotes contaminados por pat genos de baja dosis infectiva lt 10 unidades formadoras de colonias por gramo UFC g Legan et al 2001 sugieren usar estos planes con un nivel de protecci n gt 95 Durante el muestreo de alimentos es frecuente la incertidumbre en la elecci n del tama o de la mues
26. n is a version of the beta distribution and as with the triangular distribution requires three parameters minimum A most likely B and maximum desired C Mun 2011 It is used to model estimations commonly in the identification of risks and cost estimation in projects Premachandra 2001 This distribution generally presents an asymmetry to the right due to the fact that it estimates values close to the most likely value Mun 2011 The function of the Pert distribution is expressed as follows Al 1 A2 1 _ x min B A1 A2 max miny 42 1 max x 7 ESTIMACI N DEL NIVEL DE CALIDAD DE DOS SISTEMAS DE PRODUCCI N DE NOPAL VERDURA Opuntia sp Distribuci n Pert La distribuci n PERT es una versi n de la distribuci n beta e igual que la distribuci n triangular requiere tres par metros m nimo A m s probable B y m ximo deseable C Mun 2011 Se usa para modelar estimaciones com nmente en la identificaci n de riesgos y estimaci n de costos en proyectos Premachandra 2001 Esta distribuci n por lo general presenta una asimetr a a la derecha debido a que estima valores cercanos al m s probable Mun 2011 La funci n de la distribuci n Pert se expresa como fa x min max ye B A1 A2 max miny 1 42 1 o donde B funci n Beta y min 4 mod a max Al 6 6 8 max min min 4 mod a max A2 6 _ 0 max min Las expresiones t picas de
27. n mayor nivel de protecci n para los consumidores en con tra de lotes que no cumplen las especificaciones microbiol gicas Si se consideran los valores de c c 0 el tama o de muestra se define as n 0 0 Sa Pi 6 donde Pa lt Po de tal forma que n PEPo 6 log R 572 VOLUMEN 46 N MERO 6 150 boxes N 00o Therefore the probability of acceptance for this distribution is Cy Ca n R 22 pri ipi Ta n Po i 0 0 ilj n i j pip 3 In the case that c 0 equation 3 is reduced to P S r Ja 4 i 0 This distribution resembles a binomial distribution however it is not because p p does not sum up to the unit Only for the case in which the population does not contain food units that do not comply with the microbiological specifications ex p 0 it converts to an ordinary Zelterman 2006 presence or absence of pathogens To maximize the protection against the risk of accepting lots that do not comply with the microbiological specifications c 0 and c 0 should be used The larger the size of the sample the higher the likelihood of rejection P 1 P which implies having a higher level of protection for consumers against lots that do not comply with the microbiological specifications If the values of c c 0 the size of the sample is defined as n 0 0 Fa mA PI 6 where Pa lt Po so that n Rpa 6 log R Pert distribution The Pert distributio
28. na el nopalito y derivados en el Estado de M xico Agrociencia 43 73 82 CDC Center for Disease Control and Prevention 2008 In vestigaci n de los brotes infecciosos causados por Salmonella saintpaul Actualizaci n del 30 de julio 2008 Informaci n sobre el n mero de casos actualizada hasta las 9 pm EST del 29 de julio 2008 http http s3 esoft com mx esof thands include upload_files 4 Archivos 2008 06 09 20 FDA9 20Investigacion 20de 20Brotes 20Infecciosos pdf Consultado noviembre 2007 Dahms S 2004 Microbiological sampling plans Statistical as pects Mitt Lebensm Hyg 95 32 44 DOF Diario Oficial de la Federaci n 2007 Ley Federal de Sanidad Vegetal http www ordenjuridico gob mx Federal Combo L 121 pdf Consultado noviembre 2011 Fern ndez Escartin E 2008 Microbiolog a e Inocuidad de los Alimentos M xico 2da Ed Universidad Aut noma de Quer taro Quer taro 967 p Garc a G mez R J Chavez Espinosa A Mej a Ch vez and C Dur nde Baz a 2002 Microbiological determinations of some vegetables from the Xochimilco zone in Mexico City Mexico Rev Latin Microbiol 44 1 24 30 Gorris L 2006 Food safety objective An integral part of food chain management Food Control 16 801 809 ICMSE 2002 Microorganisms in Foods 7 Microbiological Tes ting in Food Safety Management International Commission on Microbiological Specifications for Foods Kluwer Acade mic Plenum Publishers
29. nias UFC que separa la calidad aceptable de la rechazable M n mero de unidades formadoras de colonias UFC que separa la calidad marginalmente aceptable de la rechazable d el n mero de unidades en la muestra que se encuentran en el l mite aceptable de las especificaciones microbiol gicas o de aquellas que no cumplen tal que M gt d gt m d el n mero de unidades alimenticias en la muestra que no cumplen las especificaciones microbiol gicas requeridas es decir d gt M c es el m ximo n mero aceptable para la suma de unidades que se encuentran entre m y M y las unidades que exceden M c el m ximo n mero aceptable para las unidades que exceden M P probabilidad de aceptaci n P probabilidad de rechazo nivel de protecci n para el cliente o nivel de confiabilidad y P 1 P La distribuci n hipergeom trica trivariada asociada a este muestreo se describe as do 141 d2 yA olp D n do d d Mo 0 and when quantitative analyses are considered with two microbiological limits m upper limit of the acceptable level and M upper limit of the marginally acceptable level ANMAT 2005 Dahms 2004 These plans are not as strict and are appropriate where the risk is relatively low the ICMSF 2002 proposes using this sampling for cases 1 to 9 in which organisms of decomposition and contamination of food are managed This plan uses the following notation N lot size n sample size p fraction o
30. roducci n durante este periodo se tomaron seis muestras con un total de 120 kg de muestra Los an lisis microbiol gicos fueron recuento de bacterias mes filas en placas Petrifilm 3M Saint Paul MN USA cuenta de coliformes totales coliformes fecales y detecci n de Salmonella de acuerdo con las metodolog as descritas en las normas NOM 112 SSA1 1994 y NOM 114 SSA1 1994 respectivamente SSA 1995 b SSA 19950 Estimaci n del nivel de protecci n seg n el tama o de muestra en un sistema de producci n de nopal con SRRC Los resultados microbiol gicos del estudio observacional con nopal de unidades reconocidas en SRRC y de ST indicaron que Salmonella no estuvo presente por lo que para estimar el nivel de calidad de producci n de nopal verdura solamente se con sider el recuento de microorganismos con bajo riesgo para la salud bacterias mes filas y coliformes Este nivel de calidad se empleo para estimar niveles de protecci n con diferentes tama os de muestra tradicionalmente utilizados en el an lisis micro biol gico Determinaci n del NCA para diferentes niveles de protecci n en un sistema de producci n de nopal con SRRC Se determin el NCA del lote pp p y p para los niveles Pr 80 90 y 99 usando como referencia los planes de muestreo de dos clases para los casos 10 al 15 que se refieren a pat ge nos que representan peligro de muerte o secuelas importantes cr nicas o de larga duraci n donde se
31. roposed sampling plan and the quality level of the cactus leaf producers of the eastern region of the State of Mexico a minimum sample size of 10 kg is required to achieve a protection level of P 80 whereas for the traditional system 3 kg are required In addition under the systems of contamination risk reduction the protection level is higher as well as the quality level required by the consumer End of the English version H LITERATURA CITADA ANMAT Administraci n Nacional de Medicamentos Alimen tos y Tecnolog a M dica 2005 Gu a de Interpretaci n de Resultados Microbiol gicos de Alimentos Ministerio de Sa lud Presidencia de la Naci n Argentina 21 p 100 o a a 00 00 0001 Figura 1 Funci n de probabilidad 90 de rechazo con dos siste so m SRRC mas de producci n de no O Tradicional pal verdura SRRC p0 5 704 94 19 pl 5 80 y p2 0 2 607 y ST p0 18 33 pl Y 50 4 81 66 y p2 0 E 40 Figure 1 Function of probability E 30 of rejection with two E 207 production systems of 10 cactus leaf CRRS p0 0 C a 94 19 p1 5 80 and p2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 and TS p0 18 33 Nivel de protecci n Pr p1 81 66 and p2 0 MART NEZ MART NEZ et al 577 AGROCIENCIA 16 de agosto 30 de septiembre 2012 Callejas N J Matus J Garc a M Mart nez y J Salas 2006 Situaci n actual y perspectivas de mercado para la tu
32. sk reduction CRRS and under the traditional system TS Therefore in this study the quality level was determined of a cactus leaf production system with CRRS and of TS taking an observational study as reference The consumer protection level was estimated based on the sample sizes stipulated in sampling plans of the ICMSF 2002 and the acceptable quality level AQL for different protection levels in sampling plans of two and three classes Finally through Montecarlo simulation and Pert distribution a comparison was made of the protection level of the consumer when buying a product of production units with CRRS and TS It was estimated that 85 and 40 of boxes of cactus leaves with CRRS and TS complied with the acceptable microbiological specifications For the systems with CRRS the protection levels were between 38 5 and 96 1 for traditional sample sizes 3 to 20 kg Nine sampling plans were provided with protection levels of 80 90 and 99 in which the minimum AQL is defined The Montecarlo simulation indicated that the units with CRRS provide higher protection starting with the protection level of 40 Sampling plans of two and three classes make it possible to design sampling plans with a required protection level and to compare statistically different production systems of cactus leaves Key words cactus leaves acceptance sampling Pert distribution Montecarlo simulation AGROCIENCIA 16 de agosto 30 de septiembre 2
33. tem and a traditional one Observational study An observational study was considered with a population of 14 producers in the municipality of Otumba State of Mexico whose production units were recognized in the application of CRRS and another population of the same size of producers with a traditional production system From March of 2008 to February of 2009 a sample was taken bimonthly composed of 10 kg of preliminary boxes of cactus leaf from the different production units During this period six samples were taken with a total of 120 kg of sample The microbiological analyses were recount of mesophilic bacteria in plates of Petrifilm 3M Saint Paul MN USA count of total coliform bacteria fecal coliform bacteria and detection of Salmonella according to the methodologies described by the norms NOM 112 SSA1 1994 and NOM 114 SSA1 1994 respectively SSA 1995b SSA 19950 MART NEZ MART NEZ et al 573 AGROCIENCIA 16 de agosto 30 de septiembre 2012 Estudio observacional Se consider un estudio observacional con una poblaci n de 14 productores en el municipio de Otumba Estado de M xico cuyas unidades de producci n fueron reconocidas en la aplica ci n de SRRC y otra poblaci n del mismo tama o de produc tores con sistema de producci n tradicional De marzo de 2008 a febrero de 2009 bimestralmente se tom una muestra com puesta de 10 kg de cajas de nopal preliminares provenientes de las diferentes unidades de p
34. tridium botulinum E coli O157 H7 and Salmonella typhi For cases 1 to 9 the sampling plans of three classes are used while for cases 10 to 12 those of two classes Legan et al 2001 ICMSE 2002 The sampling plans of three classes can have greater effectiveness because they permit a wide microbial load whereas the plans of two classes insure the rejection of lots contaminated by ineffective low dose pathogens lt 10 colony forming units per gram UFC g Legan et al 2001 suggest using these plans with a protection level of gt 95 During food sampling uncertainty is frequent in the selection of the size of sample n necessary for reducing the risk of erroneous acceptance b or rejection a of a lot Therefore it is necessary to select the size of the sample as a function of its nature incidence level of the pathogen in the food and protection level also known as reliability level or probability of rejection for the consumer Dahms 2004 Johnston et al 2006 Whiting et al 2006 indicate that the higher the protection level the MART NEZ MART NEZ et al 569 AGROCIENCIA 16 de agosto 30 de septiembre 2012 b o de rechazar a err neamente un lote Por lo anterior es necesario elegir el tama o de la muestra en funci n de su naturaleza nivel de incidencia del pat geno en el alimento y nivel de protecci n cono cido tambi n como nivel de confiabilidad o probabi lidad de rechazo para el consumidor D
35. uction For the production units certified with CRRS the value of A was 85 while for B and C they were 95 and 99 99 The above is for constructing a scenario desired in a CRRS whereas for the TS the values A 0 10 B 15 and C 40 were considered for the purpose of comparison The Montecarlo simulation indicated that the AQL for units certified in CRRS p 94 19 p 5 81 and p 0 is higher than for those of a TS p 18 33 p 81 67 and p 0 Figure 1 shows that the number of rejections is higher in a CRRS due to its requirement level and this is especially evident at a protection level of 40 It is deduced that the higher the quality level required p p and p there is a probability of having greater rejection of the product ESTIMACI N DEL NIVEL DE CALIDAD DE DOS SISTEMAS DE PRODUCCI N DE NOPAL VERDURA Opuntia sp que para el ST se consideraron los valores A 10 B 15 y C 40 con fines de comparaci n La simulaci n Montecarlo indic que el NCA para unidades certificadas en SRRC p 94 19 p 5 81 y p 0 es mayor que para las de un ST p 18 33 p 81 67 y p 0 En la Figura 1 se mues tra que el n mero de rechazos es mayor en un SRRC debido a su nivel de exigencia y esto es especialmente notorio a partir de un nivel de protecci n de 40 Se deduce que entre mayor sea el nivel de calidad requerida p p y p existe la probabilidad de tener mayor rechazo de producto La
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