微生物預(yù)測預(yù)報(bào)-wenkub.com
2025-04-04 03:32 本頁面
【正文】 2 微生物預(yù)測模型的分類及舉例。此外，已有模型和軟件的應(yīng)用還不普遍，其準(zhǔn)確性和有效性仍需長期的反復(fù)驗(yàn)證。如國外的Leber研究李斯特菌在肉湯培養(yǎng)基和牛肉中的生長模型發(fā)現(xiàn)，不同介質(zhì)如肉湯和實(shí)際的肉品對建立的微生物預(yù)測模型具有很大的不同。然而，在食品的實(shí)際生產(chǎn)和流通過程中，這些環(huán)境條件不可避免的要發(fā)生變化，在恒定條件下建立的模型便不再適用于實(shí)際條件。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在訓(xùn)練數(shù)據(jù)設(shè)置方面比統(tǒng)計(jì)模型優(yōu)越，且在檢驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置方面比較好，現(xiàn)在已成為預(yù)測微生物學(xué)的一個(gè)工具，已經(jīng)應(yīng)用于食品生產(chǎn)和食品安全的風(fēng)險(xiǎn)評估。微生物生長本身的生物學(xué)變動(dòng)性極高；可行的微生物學(xué)計(jì)數(shù)技術(shù)準(zhǔn)確性較低，微生物模型要建立在不精確的計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)之上；在生長條件受到限制時(shí)微生物的活力變動(dòng)性很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于最適生長條件時(shí)的變動(dòng)性。食品工藝學(xué)家應(yīng)用微生物致死模型已有多年，例如在罐頭工業(yè)上，通過12D的概念控制芽孢失活，根據(jù)梭狀芽孢桿菌的芽孢耐熱性確定低酸性罐頭食品的最小加熱程度。 改進(jìn)食品生產(chǎn)工藝食品微生物學(xué)中，預(yù)測微生物模型經(jīng)常用來預(yù)測有害菌和食物病原體的生長和失活，直到近年來才應(yīng)用到食品有益微生物(如乳酸菌等)中。加工者可根據(jù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫提供的柵欄，預(yù)測未成型產(chǎn)品的可貯性以及可能生長繁殖的微生物。以此為依據(jù)，新西蘭肉品工業(yè)研究所對屠宰后肉的處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范，以保證屠宰肉的微生物安全性。通過對微生物生長參數(shù)和溫度進(jìn)行積分, 來測定肉冷卻過程中大腸桿菌的潛在增殖。加拿大安大略省的研究人員將脫氧雪腐鐮刀菌烯醇模型(DONcast)驗(yàn)證并廣泛應(yīng)用于小麥中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol，DON)含量估計(jì)，該模型有助于預(yù)測DON蓄積，減少其進(jìn)入食物鏈，可以幫助生產(chǎn)者決定何時(shí)應(yīng)用殺菌劑。 對產(chǎn)品進(jìn)行安全評估利用預(yù)測微生物學(xué)可以對產(chǎn)品進(jìn)行安全評估，在產(chǎn)品質(zhì)量和安全上為加工過程的影響因素提供了客觀和定量的評估方法。預(yù)測模型在濕潤的蛋白質(zhì)食品(如魚和魚類產(chǎn)品，乳制品，紅肉和家禽)貨架期預(yù)測中應(yīng)用比較廣泛，Pooni和Mead在1984年開發(fā)了家禽的腐敗模型，Gill等分別在1986和1988年開發(fā)了紅肉的腐敗模型，Gill和Phillips在1993年將模型延伸應(yīng)用于判斷牛肉在路和鐵路運(yùn)輸中哪一種貨架期更長。另外，許多模型是在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)基上建立的，這樣條件容易控制，易于建模。它可以通過圖表很直觀的反映預(yù)測值是否在合理的范圍之內(nèi)，并且通過對代表預(yù)測值的散點(diǎn)進(jìn)行線性回歸分析，判斷模型預(yù)測值可以解釋實(shí)驗(yàn)觀測值的程度。SMAS采用時(shí)間溫度積分儀(TTI)對肉制品溫度進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)控制，整個(gè)系統(tǒng)包括各類肉制品病原菌和特定腐敗菌的模型數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品特性數(shù)據(jù)庫(pH、Aw等)、特定腐敗菌最初出現(xiàn)的幾率和分布信息、產(chǎn)品微生物數(shù)量與消費(fèi)者感官接受度的關(guān)系等。Sym’Previus涉及食品安全管理和食源性病菌的行為預(yù)測，食品工業(yè)專業(yè)人士可以通過準(zhǔn)入數(shù)據(jù)庫和模擬系統(tǒng)進(jìn)行使用。有研究者在ComBase的基礎(chǔ)上發(fā)展了一個(gè)微生物反應(yīng)瀏覽器(microbial responses viewer，MRV)，由19種微生物的生長/ 非生長數(shù)據(jù)組成。ComBase是由英國食品標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(Food Standards Agency)和食品研究協(xié)會(huì)(Institute of Food Reseach)，美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)機(jī)構(gòu)(USDA Agricultural Research Service)和下屬的東部地區(qū)研究中心(Eastern Regional Research Center)以及澳大利亞食品安全中心(Australian Food Safety Centre of Excellence)聯(lián)合開發(fā)的，目前已擁有了約40489個(gè)有關(guān)微生物生長和存活數(shù)據(jù)檔案，是世界上最大的預(yù)測微生物學(xué)信息數(shù)據(jù)庫，并且還在不斷完善之中。同時(shí)，美國也開發(fā)出類似Food Micro Model 的模型，稱為PMP(Pathogen Modelling Program)。（3）FM (Food Micromodel)英國農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和食品部開發(fā)的食品微生物模型FM(Food Micromodel)含有二十幾種數(shù)學(xué)模型，對l2種食品腐敗菌和致病菌的生長、死亡和殘存進(jìn)了數(shù)學(xué)的表達(dá)。SSSP是SSP的基礎(chǔ)上改進(jìn)的擴(kuò)展版本。但是PMP所缺乏的是波動(dòng)溫度下的生長和失活模型。 三級模型三級模型也稱專家系統(tǒng)，主要功能有：根據(jù)環(huán)境因子的改變預(yù)測微生物生長的變化；比較不同環(huán)境因子對微生物生長的影響程度；相同環(huán)境因子下，比較不同微生物之間生長的差別等。在響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，必須先確定出溫度范圍、pH值等其他必要參數(shù)；其次，超出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之外的推衍都將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的預(yù)測。但是對于多個(gè)影響因素共同作用的微生物生長預(yù)測則缺乏準(zhǔn)確性。Baranyi 模型使用方便，適合多種情況，加上模型中的參數(shù)都具有生理學(xué)意義，因此被廣泛使用在預(yù)測食品微生物領(lǐng)域。 Roberts模型Baranyi amp。一級模型使用簡單方便，但對微生物生長預(yù)測的準(zhǔn)確性不高，適合在生長環(huán)境和影響因素單一時(shí)使用，在情況復(fù)雜時(shí)應(yīng)考慮使用其他模型代替。一般預(yù)測模型包括溫度、PH、Aw和防腐劑等幾種主要柵欄因子及其相互作用，加工者可根據(jù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫提供的柵欄，預(yù)測未成型產(chǎn)品的可貯性及可能生長繁殖的微生物。二級模型描述的是培養(yǎng)和環(huán)境變量（溫度、pH值、水分活度、O2濃度、CO2濃度、氧化還原電勢、營養(yǎng)物濃度和利用率，以及防腐劑等）對微生物生長或存活特性的影響。一級數(shù)學(xué)模型是描述在特定的培養(yǎng)條件下，一種微生物對時(shí)間的生長或存活曲線，表達(dá)微生物量與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，既微生物的響應(yīng)。如對肉制品，水產(chǎn)品，傳統(tǒng)發(fā)酵白酒及糧食儲(chǔ)藏中預(yù)測微生物模型都有研究。當(dāng)前的食品預(yù)測微生物學(xué)發(fā)展迅速，在Food Microbiology，International Journal of Food
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