基于预测微生物学的冷却牛肉货架期预测模型的建立

为实时监测冷却牛肉贮藏期间的品质变化与货架期,分别测定冷却牛肉0、4、7、10 ℃贮藏过程中假单胞菌菌数、总挥发性盐基氮含量和感官评分。利用修正的Gompertz方程建立不同贮藏温度下假单胞菌生长的动力学模型,以Belehradek方程为二级模型,描述贮藏温度对假单胞菌生长的影响,并利用2、5、8 ℃条件下贮藏的冷却牛肉验证货架期预测模型的准确性。结果表明：所建立的Gompertz模型拟合相关系数均在0.99以上,预测结果准确度在1.013～1.126之间,偏差度在0.926～1.057之间,贮藏温度与μmax 1/2和（1/λ）1/2均呈良好的线性关系,说明建立的一级和二级模型能够真实、有效地预测0～10 ℃贮藏条件下冷却牛肉中假单胞菌的生长情况;货架期的预测值与实测值相对误差在±10%以内,该货架期模型可有效预测冷却牛肉在0～10 ℃贮藏条件下任意温度下的货架期。     

鲤鱼假单胞菌生长动力学研究和货架期预测

以0,5,10,15℃条件下有氧冷藏的鲤鱼为研究对象,用Statistica软件拟合不同温度下优势腐败菌——假单胞菌的生长情况。结果表明,修正的Gompertz方程均能较好地描述假单胞菌在0～15℃范围内的生长动态。贮藏温度对Nmax(最大菌数)的影响不大,在4种温度下Nmax的平均值为(6.91±0.13)lg CFU/g。采用Belehradek方程分析发现,温度与μmax(最大比生长速率)和λ(延滞时间)均呈现良好的线性关系。再把鲤鱼贮藏在3,8,12℃来验证所建立的货架期(shelf life,SL)预测模型的可靠性,求得的SL预测值相比实测值的相对误差分别为-9.35%、-9.38%、-8.89%,表明SL预测模型能够较快速实时地预测0～15℃条件下鲤鱼贮藏过程中的鲜度品质和剩余SL。     

鲜切生菜中荧光假单胞菌生长动力学模型和货架期预测

为了快速预测鲜切生菜中荧光假单胞菌的生长动态,评价温度对鲜切生菜剩余货架期的影响,以引起鲜切生菜腐败的荧光假单胞菌为研究对象,研究不同温度(0、4、10、25℃)对其生长的影响,建立和验证荧光假单胞菌生长动力学模型以及鲜切生菜剩余货架期的预测模型。结果表明:建立的修正的Gompertz方程拟合相关系数R~2均在0.99以上,二级模型偏差度和准确度均在0.9～1.05之间,说明建立的一级和二级模型能够真实有效的预测鲜切生菜中荧光假单胞菌的生长情况。以鲜切生菜在7℃和15℃货架期的实测值进行剩余货架期模型的验证,相对误差分别为-12.53%和9.49%,表明建立的模型能够快速可靠的预测鲜切生菜的剩余货架期。     

冷却肉中假单胞菌生长动力学模型的建立

为能够准确预测冷却肉的货架期,以从冷却肉中分离得到特定腐败菌——铜绿假单胞菌C272为研究对象,建立其生长动力学模型。分别在0、4、8、12、25℃液态培养条件下,测定不同培养期内的菌数。结果表明:利用Matlab工具拟合不同温度下的生长情况,Gompertz模型能较好地描述铜绿假单胞菌C272在不同温度下的生长动态,平方根模型能很好地呈现温度对最大比生长速率的影响关系,二次多项式能很好地呈现温度对迟滞期与最大细胞密度的影响关系,再把冷却肉置于4℃和7℃温度下贮藏,分别测定不同贮藏时间的菌数,对模型进行验证,由此所建立的次级模型可以有效预测冷却肉在4～25℃条件下铜绿假单胞菌C272的生长情况。     

鲟鱼中荧光假单胞菌生长预测模型构建及货架期预测

为快速预测有氧贮藏鲟鱼的货架期、预防鱼肉变质,通过将鲟鱼有氧冰藏条件下的特定腐败菌（荧光假单胞菌）接种于灭菌鲟鱼片后置于0、4、10、15、20 ℃有氧贮藏,分析其生长动态及货架期终点的感官评分、pH值和挥发性盐基氮值,在以修正的Gompertz方程为一级模型的基础上,分别以平方根方程和Arrhenius方程为二级模型,建立并验证荧光假单胞菌的生长预测模型。结果显示：荧光假单胞菌菌数的最小腐败值为（7.35±0.05）（lg（CFU/g））;同时,分别在8 ℃和波动温度条件下对模型验证的结果表明：基于平方根方程的荧光假单胞菌生长预测模型的残差分布在－0.09～0.10之间,准确度Af为1.14、1.17,偏差度Bf为0.97、1.02,货架期预测相对误差为－7.95%、－3.28%;而基于Arrhenius方程的模型误差较大,其中残差分布在－0.17～0.24之间,Af为1.21、1.31,Bf为0.94、1.08,货架期预测相对误差为24.87%、7.54%。因此,基于平方根方程建立的模型可以更有效地预测有氧包装鲟鱼在0～20 ℃贮藏温度条件下的荧光假单胞菌的生长及相应货架期。     

低温条件下冷却猪肉中假单胞菌生长模型的比较分析

为了确定拟合冷却猪肉中假单胞菌低温下生长的最适模型,分别对低温(0、5、10℃)条件下托盘和真空包装冷却猪肉中假单胞菌的生长特点进行分析,应用修正的Gompertz、Baranyi及Huang模型对其进行拟合,通过残差和拟合度(RSS、AIC、RSE)等统计指标比较3种模型的拟合能力,分析不同模型拟合假单胞菌生长的差别。结果表明：低温托盘和真空包装条件下假单胞菌在延滞期出现了明显的菌数下降现象,随后呈现“S”形生长;0℃条件下Baranyi模型拟合出最小的RSS、AIC、RSE值,分别是5.2933、－54.0428、0.1708;而修正的Gompertz模型和Huang模型分别在5℃和10℃条件下拟合出最小的RSS、AIC、RSE值,分别是17.7372、－18.9098、0.5068和13.0410、－22.4848、0.4207。拟合冷却猪肉中假单胞菌生长的最适模型0℃是Baranyi模型,5℃是修正的Gompertz模型,10℃是Huang模型。因此,在冷却猪肉腐败菌预测时,不同温度条件下应该选择最适合的模型而不是单一的模型来预测假单胞菌的生长。     

铜绿假单胞菌在牛乳中生长的预测

以食源致病性铜绿假单胞菌ATCC27853为试材,研究其在牛乳中的生长模型参数与温度之间的关系,为其在牛乳中的安全控制提供理论依据。将ATCC27853接种于新鲜灭菌的牛乳中,分别置于6、10、16、22、28、36、42、45、48、50 ℃共10 个温度下生长,采用Matlab软件建立了在不同温度下ATCC27853的一级Gompertz模型;基于Gompertz模型拟合的参数,结合修正Ratkowsky模型与Hyperbola模型,分别建立了ATCC27853的最大比生长速率（μmax）与温度、延滞时间（λ）与温度之间的二级模型;采用决定系数、均方根误差、准确因子和偏差因子对ATCC27853的一级和二级模型进行评价。对一级Gompertz模型和二级修正Ratkowsky模型、Hyperbola模型进行验证,结果表明：一级Gompertz模型显著,能较好地预测不同温度下ATCC27853在牛乳中的生长;二级修正Ratkowsky模型和Hyperbola模型均显著,且拟合度较好;在6、10、48 ℃时,初始生理状态参数（h0）明显高于16～45 ℃时。ATCC27853的生长温度对μmax、λ和h0的影响可用于其在牛乳的加工、运输、贮藏和销售等过程中的安全预测,为ATCC27853在牛乳中的安全控制提供理论依据。     

温度对铜绿假单胞菌生长的影响及其预测研究

以铜绿假单胞菌ATCC27853为试材,研究温度对其生长的影响以及在不同温度下生长的预测,为其在食品中的安全控制提供理论依据。将ATCC27853接种于胰蛋白胨大豆肉汤(tryptic soy broth,TSB)肉汤中,分别置于6、10、16、22、28、36、42、45、48、50℃共10个温度下生长,采用MATLAB软件建立了在不同温度下ATCC27853的一级Gompertz生长模型;基于Gompertz一级模型拟合的参数,结合Ratkowsky与Hyperbola模型分别建立了ATCC27853的最大比生长速率μmax与温度、迟滞时间λ与温度之间的二级模型;采用决定系数R~2、均方根误差(root mean square error,RMSE)、准确因子Af和偏差因子Bf对ATCC27853的一级和二级模型进行评价。试验结果表明,Gompertz一级模型能很好地预测不同温度下ATCC27853的生长;二级模型Ratkowsky和Hyperbola的验证结果表明二级模型显著,拟合度较好。研究发现,在48℃和6℃下的生理状态参数h0明显高于10℃～45℃的h0。ATCC27853的生长温度对μmax和λ的影响可用于其在食品中的安全预测,为其在食品中的安全控制提供理论依据。     

气调包装冷却牛肉特定腐败菌生长模型的建立

以气调包装冷却牛肉为研究对象,研究储藏在0、5、10℃温度条件下气调包装冷却牛肉中特定腐败菌(假单胞菌)的生长变化规律。通过Matlab7.0 软件拟合不同温度条件下假单胞菌的生长情况,得到假单胞菌生长的Gompertz 模型参数;利用响应面方程建立假单胞菌生长的二级模型;由平方根方程建立了温度对假单胞菌生长动力学影响的数学模型。进而验证0～10℃低温条件下假单胞菌的生长动力学模型。结果表明：建立的Gompertz 方程拟合相关系数均在0.99 以上,二级模型偏差度和准确度均在0.90～1.05 之间,说明建立的一级和二级模型能够真实有效地预测0～10℃条件下气调包装冷却牛肉中假单胞菌的生长情况。     

气调包装对冷却牛肉货架期的影响

冷却肉的货架期直接影响着其销售情况。本文用不同的气调成分:0.5%CO/60.4%CO2/39.1%N2(CO组)、62.8%CO2/37.2%N2(无氧组)、69.9%O2/30.1%CO2(高氧组)和真空(真空组)包装冷却牛肉,并在1±1℃下贮藏。结果显示,CO组在贮藏28d时在保持鲜红颜色的同时,鲜度仍在国标规定的范围内;高氧组第一周可以保持颜色鲜红,但第二周已有较强的脂肪氧化异味,且颜色开始褐变;无氧组和真空组处理的冷却肉在28d时虽然可保持鲜度在国标范围内,但此两组处理的色泽在28d时呈灰褐色或暗紫色,不是消费者所喜爱的鲜红色。     

初始菌落数与真空热缩包装冷鲜牛肉保质期的关系

通过研究真空热缩包装的冷鲜牛肉在包装前的菌落总数与包装后保质期的关系,证明了控制微生物是延长冷鲜牛肉保质期的重要因素,同时为真空热缩的冷鲜牛肉产品的预期保质期提供了参考数据,也为冷鲜牛肉相关生产标准的制定提供了数据支持.     

冷鲜黄羽肉鸡货架期预测模型的建立与评价

为建立冷鲜黄羽肉鸡的货架期预测模型,将冷鲜黄羽肉鸡用托盘包装后,置于-1、4、10、15、20℃贮藏,分别测定不同贮藏时间的细菌总数,同时对4℃贮藏的冷鲜黄羽肉鸡的挥发性盐基氮进行分析,确定最小腐败限控量NS为5.67 lg（CFU/g）。使用修正的Gompertz模型、Baranyi模型及修正的Logistic模型分别描述细菌总数随时间变化的情况,并使用平方根模型描述一级模型所得参数随温度变化的情况。通过比较各模型所得的参数、回归系数（R²）、偏差因子（B_f）、准确因子（A_f）以及二级模型的残差平方和（RSS）,确定修正的Gompertz的拟合优度最好。在以修正的Gompertz模型为生长预测模型的基础上,构建冷鲜黄羽肉鸡的货架期预测模型,结果显示5种温度下的预测值与实测值之间的相对均误差均小于10%,表明建立的模型能够快速准确的预测-1²0℃贮藏条件下冷鲜黄羽肉鸡的货架期。      

预测微生物学在冷鲜肉货架期预测中的应用

介绍了预测微生物学模型数据库的获得,及利用微生物学数学模型对冷鲜肉销售的货架期进行了预测,通过实验对预测结果进行了对比,比较说明在建模范围内预测值具有较高的可信度。     

真空包装羊肉货架期初步研究

研究了真空包装和热缩处理对冷却羊肉货架期的影响,结果表明,真空包装羊肉的货架期可达25d,热缩处理可延长冷却肉的货架期。     

冷鲜猪排骨假单胞菌生长预测模型的建立与验证

为快速预测和监控冷鲜猪肉中微生物的生长,建立和验证冷鲜排骨中0℃～20℃温度条件下假单胞菌的生长预测模型.结果表明:Gompertz方程能很好地描述不同温度下假单胞菌的生长,得到的假单胞菌一级生长预测模型,且其偏差因子和准确因子都在1左右;利用平方根模型描述温度与最大比生长速率和延滞期的关系,且呈现良好的线性关系,R2分别为0.9934和0.9263,从而得到假单胞菌生长预测的二级模型.初步说明生长预测模型能有效地预测0℃～20℃冷鲜猪排骨中假单胞菌的生长.     

真空包装低温熟制鸽子货架期预测模型的建立

为了研究低温熟鸽货架期模型,对真空包装低温熟制鸽子在不同温度条件下贮藏的品质变化进行了评价：贮藏在4℃,10℃,15℃,20℃,25℃样品的菌数总数、总挥发性盐基氮均随着贮藏天数增加有不同程度的增加,在10～25℃条件下,贮藏后期菌落总数变化趋势高于贮藏初期;与 4 ℃和10℃的样品相比,其它3组温度下的感官变化更加明显。此外,所有样品的总大肠菌群平板计数均小于10 CFU/g,且不同贮藏温度下没有差异。利用熟制鸽子菌落总数指标,通过Gompertz方程和平方根方程进行拟合,建立低温熟鸽货架期模型。该模型的预测的数值与实践测定值的相对误差在±10%以下。表明该模型是可靠的。     

冷鲜牛肉的优势腐败菌及其消长规律

冷鲜牛肉的腐败与微生物的种类和数量密切相关。对冷鲜牛肉的初始菌相和不同贮藏温度条件下菌相及pH的变化规律进行研究,结果表明:假单胞菌和乳酸菌是冷鲜牛肉初始菌相中的主要微生物;假单胞菌和热死环丝菌是冷鲜牛肉的优势腐败菌;不同贮藏温度下细菌总数达到107 cfu/g的时间为2～8 d,pH的变化范围为5.6～6.8。