【正文】 Microbiology，Journal of Food Protection等雜志期刊有大量論文發(fā)表；并有Modelling microbial responses in foods，Modeling microorganisms in food[8]等專(zhuān)著發(fā)表；食品預(yù)測(cè)微生物國(guó)際研討會(huì)每4年舉辦1次，2007年9月第五屆食品預(yù)測(cè)微生物國(guó)際研討會(huì)在希臘雅典召開(kāi)。90年代初，個(gè)人電腦的普及極大地推動(dòng)了預(yù)測(cè)微生物學(xué)的發(fā)展。它不僅可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品在貯藏、運(yùn)輸、銷(xiāo)售、消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量和安全性，而且還可用于產(chǎn)品的安全性預(yù)報(bào)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、操作人員培訓(xùn)、科研實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析等。微生物的預(yù)測(cè)能處理這些事情，其魅力在于利用存在的數(shù)據(jù)去預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)和流通過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，可以提高我國(guó)肉類(lèi)工業(yè)的技術(shù)水平。第三種方法是使用數(shù)學(xué)模型：數(shù)學(xué)模型是一種用數(shù)學(xué)概念如自變量、因變量、函數(shù)、方程等建立起來(lái)的模型，這種方法使用越來(lái)越普遍。我們既要利用微生物的有益方面改善食品的品質(zhì)，又要通過(guò)有害微生物的控制來(lái)保障食品安全。傳統(tǒng)上，預(yù)測(cè)特殊微生物存活的常見(jiàn)方法有三種：第一種方法是專(zhuān)家的判斷：基于食品微生物學(xué)家的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或他們出版的論著，這種方法可能相當(dāng)有效，但提供的定量數(shù)據(jù)極少。中國(guó)冷卻肉生產(chǎn)行業(yè)起步不久，一些新建的企業(yè)，從廠房建設(shè)到設(shè)備全套引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，硬件達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但是生產(chǎn)技術(shù)等軟件跟不上，往往會(huì)造成有先進(jìn)設(shè)備卻生產(chǎn)不出一流產(chǎn)品的現(xiàn)象。1 預(yù)測(cè)微生物學(xué)的概念及發(fā)展歷史食品預(yù)測(cè)微生物學(xué)(Food Predictive Microbiology)是一門(mén)在微生物學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的新學(xué)科。 預(yù)測(cè)微生物學(xué)發(fā)展歷史預(yù)測(cè)微生物學(xué)的歷史最早可以追溯到19世紀(jì)20年代初，人們認(rèn)識(shí)到孢子的熱滅活表現(xiàn)為動(dòng)力學(xué)趨勢(shì)，由此開(kāi)發(fā)了阿列紐斯(Arrhenius)方程和Bigelow模型來(lái)描述溫度對(duì)耐高溫微生物的影響，預(yù)測(cè)微生物學(xué)在此基礎(chǔ)上初具雛形。1990年，歐盟15國(guó)和冰島、挪威、瑞士組成FLAIR FLOW EUROPE研究機(jī)構(gòu)，開(kāi)始對(duì)微生物預(yù)報(bào)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的研究，建立了微生物的特征數(shù)據(jù)庫(kù)[6 ]。預(yù)測(cè)微生物學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科。2 預(yù)測(cè)微生物學(xué)模型的分類(lèi)預(yù)測(cè)微生物學(xué)是在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，其分類(lèi)從橫向水平上看，依據(jù)描述微生物的情況，分為描述微生物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型和描述微生物失活的數(shù)學(xué)模型，描述微生物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型分為以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)的模型和以概率為基礎(chǔ)的模型。而表征微生物響應(yīng)的模型響應(yīng)參數(shù)則有每毫升的菌落形成單位數(shù)、毒素產(chǎn)生、底物濃度及代謝產(chǎn)物濃度等。較為常用的有平方根模型(Square Root Model)、反應(yīng)表面方程(Response Surface Equation)、Arrhenius Relationship模型等。圖1顯示了微生物預(yù)測(cè)模型的分類(lèi)，表1列舉了常用的微生物生長(zhǎng)預(yù)測(cè)一級(jí)、二級(jí)及三級(jí)模型。（2）Gompertz 模型Gompertz 方程式是雙指數(shù)函數(shù), 模型表述為：logN=A+C*exp{exp[B(tM)]}；其中，logN ：微生物在時(shí)間t 時(shí)常用對(duì)數(shù)值； A：隨時(shí)間無(wú)限減小時(shí)漸進(jìn)對(duì)數(shù)值(相當(dāng)于初始菌數(shù))；C：隨時(shí)間無(wú)限增加時(shí)菌增量的對(duì)數(shù)值；B：在時(shí)間M時(shí)相對(duì)最大生長(zhǎng)速率；M：達(dá)到相對(duì)最大生長(zhǎng)速率所需要的時(shí)間。 Roberts 模型(以下簡(jiǎn)稱(chēng)Baranyi 模型)的表述為：；………………………………………………（1）；……………………………………………………………（2）其中， N：t 時(shí)微生物數(shù)量； N0 ：0 時(shí)微生物數(shù)量；Nmin：最小微生物數(shù)量；kmax：最大相對(duì)死亡率； r, s：參數(shù)。 二級(jí)模型（1）平方根模型（Square root models）平方根模型是Ratkowsky等根據(jù)微生物在040℃溫度條件下，生長(zhǎng)速率或延滯期倒數(shù)的平方根與溫度之間存在的線性關(guān)系，提出的一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。?）響應(yīng)面模型當(dāng)多種因素共同影響生長(zhǎng)時(shí)，響應(yīng)面模型比平方根模型復(fù)雜但卻更有效。最后，在多于三個(gè)控制因素時(shí)，響應(yīng)面模型會(huì)相對(duì)復(fù)雜。目前，世界上已開(kāi)發(fā)了多種食品微生物生長(zhǎng)模型預(yù)測(cè)軟件，使得非研究性人員能獲得專(zhuān)家性的指導(dǎo)。PMP也可以在因特網(wǎng)上免費(fèi)下載，操作界面更為人性化，同樣具有使用方便、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。SSSP由相對(duì)腐敗速率(Relative Rate of Spoilage, RRS)模型和微生物腐敗(Microbial Spoilage， MS)模型構(gòu)成，增強(qiáng)了對(duì)海產(chǎn)品安全性的監(jiān)控。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)庫(kù)信息量大、數(shù)學(xué)模型成熟完善以及預(yù)測(cè)結(jié)果誤差小的特點(diǎn)。2003年5月，兩國(guó)將這兩種預(yù)測(cè)微生物模型最終整合成了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)模型，稱(chēng)為ComBase。ComBase 系統(tǒng)不僅能預(yù)測(cè)1種微生物在1種環(huán)境條件下的生長(zhǎng)情況，還能預(yù)測(cè)1種微生物在不同環(huán)境中的生長(zhǎng)情況，并且可以對(duì)這些不同情況下的生長(zhǎng)情況進(jìn)行比較和分析。該瀏覽器能方便提供生長(zhǎng)/非生長(zhǎng)界定條件和微生物生長(zhǎng)率的信息，有助于食品設(shè)計(jì)、加工食品的運(yùn)輸和生產(chǎn)的安全。與ComBase相比，該系統(tǒng)不僅提供預(yù)測(cè)微生物模型，而且能夠?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行綜合分析和總結(jié)。4 預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證任何模型在使用之前都要驗(yàn)證其有效性。（2）數(shù)學(xué)或統(tǒng)計(jì)學(xué)的比較通過(guò)一些統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，如F檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)、均方誤（mean square error）、相關(guān)因子（r2）、偏差因子（bias factor）、準(zhǔn)確因子（accuracy factor）等，來(lái)衡量不同模型擬合微生物生長(zhǎng)情況的好壞。但是食品成分比較復(fù)雜，跟培養(yǎng)基有很大的不同。Einarsso建立了溫度對(duì)鱈魚(yú)片貨架期影響的模型，并對(duì)鱈魚(yú)片在變動(dòng)溫度下貨架期的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值做了比較，結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果