Détermination de la teneur en cellulose brute

pour la Sécurité de la Chaîne alimentaire

2004/I-MET-002/LAB/LFSAL/Cellulose

Détermination de la teneur en cellulose brute

Version 10

D’application depuis 27/04/2020 Administration compétente LFSAL

Service responsable Chimie Humide

Destinataires Collaborateurs Section Chimie humide

Nom – fonction / service Date¹

Rédaction / révision par :

Yamina Bouamar

(Expert technique) 08/04/2020

Vérification par :

Patrick Genot (Manager Labo) Olivier Pallares (Coordinateur Qualité)

10/04/2020

27/04/2020

Approbation par :

Patrick Genot

(Manager Labo) 15/04/2020

1 Approbation élèctronique

Inventaire des révisions

Révision Date de mise en application

Motif et portée de la révision

v.04, M.E 05/08/2004 Précisions, Tout

v.05, MA 03/02/2009 Adaptation template et référence LIMS, tout v.06, MA 06/02/2012 Adaptation suite à l’audit interne, Expression du

résultat

v.07, ME 11/03/2014 Adaptation du texte pour adéquation avec la routine, en rouge dans le texte

v.08, NDC 13/02/2017 Suite aux remarques lors de l’audit BELAC et adaptation au nouveau template,

V09, PG 21/11/2019 §9 et 10.11 : ajout tolérance four à moufle Correction référence 2019/1232/LAB et 2011/433/LAB

V10 YB 27/04/2020 §5, 8, 9, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 10.10, 10.11, 10.12, 12.

Adaptation nouvelle méthode d’analyse (fibertherm).

Mots-clés

Cellulose, aliment, animaux

TABLE DES MATIERES

1 OBJECTIF ... 4

2 CHAMP D’APPLICATION ... 4

3 DOCUMENTS LEGAUX ET NORMATIFS ... 4

4 DEFINITIONS ET ABREVIATIONS ... 4

5 PRINCIPE ... 4

6 CARACTERISTIQUES DE PERFORMANCE ... 4

6.1 RÉPÉTABILITÉ ... 4

6.2 REPRODUCTIBILITÉ ... 5

7 CONSIGNES DE SECURITE ET MESURES SPECIFIQUES ... 5

8 REACTIFS ET ADDITIFS ... 5

9 APPAREILS ... 5

10.2.1 Préparation des fibrebags ... 8

10.2.2 Préparation des creusets en verre et entretoises ... 8

10.3.1 Dégraissage ... 9

10.3.2 Attaques acide, basique et filtration sur le Firetherm FT12 ... 9

10.3.3 Séchage des échantillons ... 9

10.3.4 Incinération des échantillons ... 9

10.3.5 Calcul des résultats... 9

11 CONTROLE DE LA QUALITE ... 10

11.1 CONTRÔLE INTRALABORATOIRE ... 10

11.1.1 Contrôle de type 1ère ligne ... 10

11.1.2 Contrôle de type 2ème ligne ... 10

11.2 CONTRÔLE EXTRALABORATOIRE ... 10

11.2.1 Contrôle de type 3ème ligne ... 10

12 CALCUL ET RAPPORTAGE ... 10

13 ANNEXES ET DOCUMENTS CONNEXES ... 11

13.1 PROCÉDURES ... 11

13.2 LISTES ... 11

13.3 F^ORMULAIRES ... 11

1 Objectif

Dosage de cellulose brute dans les aliments des animaux.

2 Champ d’application

La méthode permet de doser, dans les aliments des animaux, les matières organiques exemptes de graisses et insolubles en milieu acide et en milieu alcalin, conventionnellement désignés sous le nom de cellulose brute au-dessus de 10 g/kg.

3 Documents légaux et normatifs

Norme/Fil conducteur Clauses

NBN EN ISO 6865 : 2000

Dérivé de la norme :

-

-

Règlement 939/2010/CE Partie A (Tolérances)

4 Définitions et abréviations

Terme Origine de la définition Définition

Pas applicable

Abréviation Origine Signification

Pas applicable

5 Principe

L’échantillon est éventuellement décarbonaté, dégraissé et traité successivement par des solutions bouillantes d’acide sulfurique et d’hydroxyde de potassium de concentrations déterminées. Le résidu est séparé par filtration sur un filtre en verre10-0128 Fibrebag RF, lavé, séché, pesé puis calciné à 500° C préalablement séché, pesé puis calciné à 550°C. La perte de poids résultant de la calcination correspond à la cellulose brute présente dans l’échantillon d’essai.

6 Caractéristiques de performance

6.1 Répétabilité

La différence en valeur absolue entre deux résultats de test simples indépendants, obtenus en employant la même méthode sur un matériau test identique dans le même laboratoire par le même opérateur se servant du même équipement dans un court intervalle de temps, ne dépassera pas dans plus de 5% des cas la limite de répétabilité (r) mentionnée dans la Table 1.

6.2 Reproductibilité

La différence en valeur absolue entre deux simples résultats de test, obtenus en utilisant la même méthode sur un matériau de test identique dans plusieurs laboratoires par des opérateurs différents qui utilisent un équipement différent, ne dépassera pas dans plus de 5%

des cas la reproductibilité limite (R) mentionnée dans la Table 1.

Sample Crude fibre content

g/kg

r g/kg

R g/kg Sunflower seed meal

Palm kernel expellers Cattle feed (pelleted) Corn gluten feed Tapioca

Dog food Cat food

223,3 190,3 115,8 73,3 60,2 30,0 22,8

8,4 19,4

5,3 5,8 5,6 3,2 2,7

16,1 42,5 13,8 9,1 8,8 8,9 6,4

Table 1 – Reapeatability limit (r) and reproducibility limit (R) – source ISO 6865 : 2000 pt.12

7 Consignes de sécurité et mesures spécifiques

- Suivre les instructions de sécurité spécifiées sur les fiches de sécurité des réactifs et dans le log book de l'appareil.

-

8 Réactifs et additifs

- Eau déminéralisée

- HCl 0,5 M (à partir d’HCl 37% et pour un litre : 50 42 ml de HCl + 950 958 ml d’eau) - Acide sulfurique 0,13 +/- 0,005 mol/l

- Solution d’hydroxyde de potassium 0,23 +/- 0,005 mol/l - Acétone

- Adjuvant de filtration (Célite 545 ou équivalent) - Antimousse (n-octanol)

- Ether de pétrole (point d’ébullition 40-60°C)

9 Appareils

- Balance analytique à 0,1 mg de précision

- Creusets filtrants en verre robuste de 50 ml, avec un filtre en verre fritté de porosité 40- 100 µm. Avant la première utilisation, chauffer prudemment et graduellement le nouveau creuset filtrant pendant quelques minutes à 500°C. Refroidir.

- Capsules d’incinération (en quartz).

- Etuve électrique chauffée et ventilée, capable de maintenir une température de 130°C.

- Etuve électrique chauffée et ventilée, capable de maintenir une température de 100°C.

- Dessiccateur contenant du silicagel.

- Four à moufle ventilé à 488 550 +/- 25°C.

- Système d’extraction à froid FOSS Fibertec^™ System 1021.

Figure 3 - Système d'extraction à chaud pour la digestion acide et alcaline (FOSS

Fibertec^™ 2010)

- Fibrebags RF 10-0128 (filtres)

- Carrousel de dégraissage (support) - Bécher de dégraissage

- Creusets en verre et entretoises (inserts)

- Support de creusets en verre, fibrebag, et entretoises

- Fibretherm FT12

1 – tableau de contrôle des commandes 2 – vitre céramique

3 – ascenseur

4 – bac de récupération

5 – poignée de serrage pour le bac de récupération et pour le carrousel d’échantillons 6 – élément central

7 – bouilloire avec poignées

Figure 1 Figure 2

10 Méthode

10.1 Préparation des échantillons

L’échantillon est préparé suivant les directives de la procédure LAB23 2001/P011/LAB/LFSAL

« Préparation des échantillons ».

Prise d’essai

Peser environ 1g de l’échantillon préparé avec une précision de 0,1 mg (m1). Transférer cette quantité au creuset filtrant et y ajouter exactement 2 g de celite pesée à 0,1 mg près.

Elimination du carbonate

A effectuer uniquement dans le cas où il y aurait plus de 50 g/kg de carbonate exprimé en carbonate de calcium.

Connecter le creuset filtrant au système de chauffage. Laver l’échantillon 3 fois avec 30 ml d’acide chlorhydrique 0,5 M chaque fois. Après chaque addition, laisser agir une minute avant de filtrer. Laver une fois avec 30 ml d’eau déminéralisée.

Dégraissage

Connecter le creuset filtrant au système d’extraction à froid et laver l’échantillon 3 fois sous vide avec 40 ml (l’équivalent d’environ 1 creuset et demi) d’éther de pétrole chaque fois.

Sécher le résidu par succion après chaque lavage.

Digestion acide :

Dans le système d’extraction à chaud, connecter le cylindre d’ébullition au creuset filtrant.

Ajouter si nécessaire quelques gouttes d’anti-mousse et transférer dans le cylindre 150 ml d’acide sulfurique bouillant. Amener à ébullition en laisser bouillir vivement pendant 30 minutes. Surveiller l’ébullition, au besoin ajouter de l’antimousse.

Première filtration

Couper le chauffage. Positionner la vanne vers le tuyau de vidange et, sous vide, filtrer l’acide sulfurique à travers le creuset filtrant et laver le résidu 3 fois avec 30 ml d’eau chaude déminéralisée, donner un coup de pissette d’eau déminéralisée pour bien rincer les parois du cylindre. Filtrer le résidu par succion après chaque lavage. S’il y a problème de filtration, refouler de l’air prudemment en sens inverse pour débloquer le filtre.

Remarques :

Si la filtration avec les solutions acide et basique est difficile, utiliser l’air comprimé par le tuyau de vidange de l’unité de chauffage et continuer la filtration.

Dégraissage

Connecter le creuset filtrant au système d’extraction à froid et laver le résidu sous vide avec 3 fois 40 ml (l’équivalent d’environ 1 creuset et demi) d’éther de pétrole chaque fois. Sécher le résidu par succion après chaque lavage.

Digestion alcaline

Connecter le cylindre d’ébullition au creuset filtrant et rincer avec 30 ml d’eau chaude. Fermer la vanne de vidange. Ajouter quelques gouttes d’anti-mousse. Transférer 150 ml de solution d’hydroxyde de potassium bouillant dans le cylindre connecté au creuset filtrant. Porter rapidement à ébullition et bouillir vigoureusement pendant 30 minutes.

Deuxième filtration

Couper le chauffage. Ouvrir la vanne du tuyau de décharge et filtrer la solution d’hydroxyde de potassium sous vide à travers le creuset filtrant. Laver le résidu avec 3 fois 30 ml d’eau chaude déminéralisée, donner un coup de pissette d’eau déminéralisée pour bien rincer les parois du cylindre. Sécher le résidu par succion, après chaque lavage. Laisser refroidir 5 minutes. S’il y a problème de filtration, refouler de l’air prudemment en sens inverse pour débloquer le filtre. Connecter le creuset filtrant au système d’extraction à froid et laver l’échantillon 3 fois sous vide avec 40 ml (l’équivalent d’environ 1 creuset et demi) d’acétone chaque fois. Sécher le résidu par succion après chaque lavage.

Séchage

Pendant l’incinération ou le refroidissement, des parties de la plaque de filtre sertie du creuset, peuvent se décoller. Comme cela peut causer un résultat d’analyse incorrect, placer le creuset filtrant dans une capsule d’incinération. Sécher la capsule avec son contenu pendant au moins 2 heures dans l’étuve à 130°C. Laisser le creuset filtrant et la capsule d’incinération refroidir en dessiccateur. Immédiatement après l’avoir retiré du dessiccateur, peser le creuset filtrant et la capsule d’incinération à 0,1 mg près (m2).

Incinération

Placer le creuset filtrant et la capsule d’incinération dans le four à moufle froid, monter à 488 +/- 12°C 500°C et incinérer son contenu pendant deux heures à cette température. Retirer le creuset filtrant et la capsule d’incinération et laisser refroidir. Quand ils ne sont plus que légèrement chauds, les placer dans le dessiccateur. Refroidir complètement et peser à 0,1 mg près (m3).

10.2 Préparation des fibrebags, entretoises et creusets en verre

10.2.1 Préparation des fibrebags

- Sécher les fibrebags pendant 1 heure à l’étuve 100 °C

- Au bout d’une heure les retirer de l’étuve et les placer dans un dessiccateur et laisser refroidir jusqu’à température ambiante

10.2.2 Préparation des creusets en verre et entretoises

- Les entretoises sont placées dans les creusets en verre et le tout rangé et identifié dans le support métallique

- Incinération pendant 30 minutes à 550 °C dans le four à cendres - Refroidissement dans un dessiccateur jusqu’à température ambiante

10.3 Analyse

10.3.1 Dégraissage

- Peser les fibrebags => m1

- Placer les entretoises dans les firebags et peser environ 1g de l’échantillon préparé avec une précision de 0,1 mg => m2

- Dégraisser les échantillons dans de l’éther de pétrole, 3 fois à l’aide du carrousel et du bécher de dégraissage

- Laisser sécher 5 minutes sous la hotte

10.3.2 Attaques acide, basique et filtration sur le Firetherm FT12 - Retirer le bac de récupération

- Placer les creusets en verre contenant les fiberbags+échantillons dégraissés et les entretoises dans la bouilloire avec poignées

- Placer l’ensemble sur la vitre céramique - Faire descendre l’ascenseur

- Lancer le programme 1 du Fibretherm à partir du menu principal

10.3.3 Séchage des échantillons

- Une fois le programme terminé, récupérer l’ensemble de creusets en verre contenant l’entretoise le filtre et l’échantillon traité et identifié dans le support métallique

- Placer le tout à l’étuve 100°C pendant min 4 heures ou 1 nuit - Laisser refroidir à température ambiante dans un dessiccateur

- Peser les creusets en verre contenant l’entretoise, le filtre et l’échantillon => m3

10.3.4 Incinération des échantillons

- Incinérer l’ensemble des creusets en verre contenant l’entretoise et le filtre disposés dans le support métallique à 550 °C pendant 4 heures dans le four à cendres

- Retirer l’ensemble du four et laisser refroidir à température ambiante

- Peser les creusets en verre contenant l’entretoise, le filtre et l’échantillon => m4 10.3.5 Calcul des résultats

- % cellulose

(

10.4 Détermination du blanc

Effectuer un essai à blanc sans l’échantillon sur 2 g de Célite 545. La perte de poids résultant de la minéralisation ne doit pas excéder 4 mg (m0).

Effectuer un essai à blanc sans l’échantillon La perte de poids résultant de la minéralisation ne doit pas excéder 4 mg.

Si la valeur du blanc dépasse la valeur de 4 mg, enregistrer la non-conformité dans Q-App, ne pas valider les résultats, recommencer l’analyse (à enregistrer comme action dans Q-App) Après réanalyse :

- Si la valeur du blanc est OK : Valider les nouveaux résultats et clôturer la non- conformité Q-App.

- Si la valeur du blanc est de nouveau supérieure à 4 mg, réaliser une analyse de cause et d’étendue formalisée.

11 Contrôle de la qualité

11.1 Contrôle intralaboratoire

L’analyse est suivie par une carte de contrôle de type Shewhart. Tout écart de la carte doit être signalé au responsable technique ou à son remplaçant qui décidera des actions correctives à prendre.

11.1.2 Contrôle de type 2ème ligne

A l’exception du cas dans lequel il n’y aurait pas de contrôle de troisième ligne disponible durant une période prolongée, cette analyse n’est pas suivie par des contrôles de deuxième ligne.

Le résultat du contrôle deuxième ligne est suivi par le formulaire 2009-F-suivi 2eme ligne- LAB-LFSAL.

Les contrôles de deuxième ligne seront réalisés selon la procédure centralisée 2011/433/LAB

« Assurance qualité dans les laboratoires AFSCA » point 5.1.

11.2 Contrôle extralaboratoire

Le laboratoire participe au circuit 13 « aliments des animaux » de BIPEA.

Les contrôles de troisième ligne seront réalisés selon la procédure centralisée 2011/433/LAB

« Assurance qualité dans les laboratoires AFSCA » point 5.2

12 Calcul et rapportage

Calculer la teneur en cellulose brute de l’échantillon par l’équation :

% cellulose

(

avec

- m0 : différence de masse de l’essai à blanc celite - m1 : prise d’essai de l’échantillon (g)

- m2 : pesée du creuset filtrant et de la capsule d’incinération après le dernier séchage (§10.10) (g)

- m3 : pesée du creuset filtrant et de la capsule d’incinération après incinération (§10.11) (g)

- m1 : pesée fiberbag - m2 : pesée échantillon

- m3 : pesée ensemble creuset en verre, fiberbag, échantillon et entretoise après séchage à 100 °C

- m4 : pesée ensemble creuset en verre, fiberbag, échantillon et entretoise après incinération à 550 °C

L’incertitude de mesure sur l’analyse est reprise dans la liste 2009/L010-01/LAB/LFSAL : Liste des incertitudes de mesure section Chimie humide –Aliment

13 Annexes et documents connexes

13.1 Procédures

2003/P018/LAB/LFSAL « Création et suivi des cartes de contrôle qualité » 2019/1232/LAB « Surveillance intralab – cartes de contrôle des

analyses chimie »

2011/433/LAB « Assurance qualité dans les laboratoires AFSCA » LAB23-2001/P011/LAB/LFSAL « Préparation des échantillons »

13.2 Listes

2009/L010-01/LAB/LFSAL « Liste des incertitudes de mesure section chimie humide – Aliments »

13.3 Formulaires

2004/I-MET-002-F01/LAB/LFSAL « Feuille de travail cellulose brute » 2009-F-suivi 2eme ligne-LAB-LFSAL « suivi des contrôles de deuxième ligne »