ISO/FDIS 23691

ISO/TC 34/SC 9/WG 19
Secretariat: AFNOR
Date: 2025-05-2708-11
Microbiology of the food chain — Determination and use of
cardinal values
FDIS stage
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Published in Switzerland.
ii
Contents
Foreword . v
Introduction. vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Principle . 7
4.1 General . 7
4.2 Gamma functions . 8
4.2.1 General . 8
4.2.2 Describing effects of temperature . 8
4.2.3 Describing effects of pH . 9
4.2.4 Describing effects of aw . 9
4.2.5 Describing the effects of concentrations of inhibitors . 10
4.3 Process of cardinal values and food correction factor determination . 11
4.4 Determination of the maximum specific growth rate . 11
4.4.1 General . 11
4.4.2 Binary dilution OD-based method. 11
4.4.3 Direct plating method . 12
4.5 Cardinal values determination . 13
4.6 Correction factor determination . 14
4.7 Validation . 15
4.8 Use of cardinal values and food correction factor in predictions . 15
5 Reagents and materials . 16
6 Apparatus . 16
7 Experimental design and data collection . 17
7.1 General . 17
7.2 Preparation of culture and medium . 17
7.2.1 Choice and storage of studied strain . 17
7.2.2 Preparation and inoculation of the microbial culture . 18
7.2.3 Preparation of the modified nutrient broth . 18
7.3 Levels per factor to estimate cardinal values . 19
7.3.1 General . 19
7.3.2 Temperature . 20
7.3.3 pH . 21
7.3.4 Water activity . 22
7.3.5 Inhibitory compounds . 23
7.4 Experimental design to estimate the maximum specific growth rate from the binary
dilution OD-based method . 24
7.5 Experimental design to estimate the maximum specific growth rate from the direct
plating method . 24
7.6 Determination of the food correction factor based on a challenge test . 24
7.7 Validation . 25
8 Expression of the results: Estimation of the growth parameters . 26
8.1 General . 26
8.2 Assessment of maximum specific growth rate at each level of intrinsic or extrinsic
factors (first step) . 26
iii
8.2.1 General . 26
8.2.2 Assessment of maximum specific growth rates from direct plating data . 26
8.2.3 Assessment of maximum specific growth rates by binary dilution OD-based method . 26
8.3 Assessment of cardinal values and optimum growth rate in broth, µ (second
Broth
step) . 27
8.3 Assessment of C (third step) . 28
f
8.4 Validation (fourth step) . 28
9 Use of cardinal values to perform microbial growth predictions . 29
9.1 General . 29
9.2 Prerequisites for growth predictions . 29
9.3 Using cardinal values to simulate growth . 30
9.3.1 Growth simulation at a static given temperature . 30
9.3.2 Growth prediction with dynamic time-temperature scenario . 32
9.3.3 Growth simulation at a static condition of temperature, pH and aw . 32
10 Test report . 34
11 Quality assurance . 35
Annex A  (informative) Indicative list of tools for primary and secondary fittings and
simulations . 36
Annex B (informative) Guidance to obtain different a values when using different
w
humectants in broth . 39
Annex C (informative) Growth rate determination . 40
Annex D (informative) Plate design . 44
Annex E (informative) Example of the use of cardinal values for growth simulation and its
variation . 45
Bibliography . 48

iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of
(a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
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cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
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constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the World
Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 34, Food products, Subcommittee SC 9,
Microbiology, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 463, Microbiology of the food chain, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
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.
v
Introduction
Under the general principles of the Codex Alimentarius on food hygiene, it is the responsibility of the food
business operators (FBOs) to control microbiological hazards in foods and to manage microbial risks.
Therefore, it is the responsibility of the FBO to implement validated control measures, within the hazard
analysis and critical control point (HACCP) system, and conduct studies in order to investigate
compliance with the food safety
...

PROJET FINAL
Norme
internationale
ISO/TC 34/SC 9
Microbiologie de la chaîne
Secrétariat: AFNOR
alimentaire — Détermination et
Début de vote:
utilisation des valeurs cardinales
2025-08-25
Microbiology of the food chain — Determination and use of
Vote clos le:
cardinal values
2025-10-20
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS,
NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS
AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-MERCIALES,
AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES
PROJETS DE NORMES
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE CONSIDÉRÉS
DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI BILITÉ DE DEVENIR DES
NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTATION
NATIONALE.
Numéro de référence
PROJET FINAL
Norme
internationale
ISO/TC 34/SC 9
Microbiologie de la chaîne
Secrétariat: AFNOR
alimentaire — Détermination et
Début de vote:
utilisation des valeurs cardinales
2025-08-25
Microbiology of the food chain — Determination and use of
Vote clos le:
cardinal values
2025-10-20
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS,
NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS
AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
© ISO 2025 INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-MERCIALES,
AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES
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PROJETS DE NORMES
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
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NORMES POUVANT
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTATION
NATIONALE.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse Numéro de référence
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Principe. 7
4.1 Généralités .7
4.2 Fonctions gamma .7
4.2.1 Généralités .7
4.2.2 Description des effets de la température .7
4.2.3 Description des effets du pH .8
4.2.4 Description des effets de a .9
w
4.2.5 Description des effets des concentrations d’inhibiteurs .9
4.3 Processus de détermination des valeurs cardinales et du facteur de correction pour
l’aliment . . .10
4.4 Détermination du taux de croissance spécifique maximal .10
4.4.1 Généralités .10
4.4.2 Méthode reposant sur la DO de dilutions au demi .11
4.4.3 Méthode d’ensemencement direct .11
4.5 Détermination des valeurs cardinales . 12
4.6 Détermination du facteur de correction . 13
4.7 Validation .14
4.8 Utilisation des valeurs cardinales et du facteur de correction pour l’aliment dans
les prévisions . 15
5 Réactifs et matériaux .15
6 Appareillage . 16
7 Plan d’expérience et collecte des données .16
7.1 Généralités .16
7.2 Préparation de la culture et du milieu .17
7.2.1 Choix et conservation de la souche étudiée.17
7.2.2 Préparation et inoculation de la culture microbienne .17
7.2.3 Préparation du bouillon nutritif modifié .17
7.3 Niveaux par facteur pour estimer les valeurs cardinales .19
7.3.1 Généralités .19
7.3.2 Température .19
7.3.3 pH . 20
7.3.4 Activité de l’eau.21
7.3.5 Composés inhibiteurs . 22
7.4 Plan d’expérience pour estimer le taux de croissance spécifique maximal à partir de la
méthode reposant sur la DO de dilutions au demi . 23
7.5 Plan d’expérience pour estimer le taux de croissance spécifique maximal à partir de la
méthode d’ensemencement direct .24
7.6 Détermination du facteur de correction pour l’aliment à partir d’un test de croissance .24
7.7 Validation . 25
8 Expression des résultats: estimation des paramètres de croissance .25
8.1 Généralités . 25
8.2 Évaluation du taux de croissance spécifique maximal à chaque niveau de facteurs
intrinsèques ou extrinsèques (première étape) . 26
8.2.1 Généralités . 26
8.2.2 Évaluation des taux de croissance spécifiques maximaux à partir des données
d’ensemencement direct . 26

iii
8.2.3 Évaluation des taux de croissance spécifiques maximaux par la méthode
reposant sur la DO de dilutions au demi . 26
8.3 Évaluation des valeurs cardinales et du taux de croissance optimal en bouillon,

μ (deuxième étape) .
Bouillon
8.4 Évaluation de C (troisième étape) .27
f
8.5 Validation (quatrième étape) . 28
9 Utilisation des valeurs cardinales pour réaliser des prévisions de croissance
microbienne .29
9.1 Généralités . 29
9.2 Conditions préalables aux prévisions de croissance . 29
9.3 Utilisation des valeurs cardinales pour simuler la croissance . 30
9.3.1 Simulation de croissance à une température statique donnée . 30
9.3.2 Prévision de croissance avec scénario dynamique temps-température .31
9.3.3 Simulation de croissance en conditions statiques de température, de pH et d’a .32
w
10 Rapport d’essai .34
11 Contrôle qualité .34
Annexe A (informative) Liste indicative d’outils à disposition pour les ajustements primaires
et secondaires et les simulations.3
...