[发明专利]一种预测冷链肉类微生物数量的方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机农业技术领域，尤其涉及一种预测冷链肉类微生物数量的方法与系统。

背景技术

气味是肉类新鲜度评价的重要指标，贮藏过程中气味的变化预示着品质改变。而微生物的生长繁殖会利用肉中蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养物质产生低级挥发性的胺类、脂肪酸、酸类等混合性异味成分，微生物腐败是肉类变质的主要原因，通过监测微生物产生的挥发性产物的气味进而预测微生物的数量，成为食品质量监控的一个重要手段。新型的气味传感器阵列及其系统可以模拟人的嗅觉系统客观、快速地区分肉类中复杂的挥发性气味，已经广泛地应用于牛奶、谷物、酒类、水产品等的品质鉴别、新鲜度判定；也有研究利用传感器阵列系统对肉类气味的响应来鉴别微生物的种类，但极少报道用于预测微生物的数量。目前关于肉类的菌落总数的检测依照于传统的微生物接种、培养、计数等方法，且前处理过程及操作步骤复杂繁琐、耗时费力，不能满足物流分销过程及时获取微生物数量，快速评估肉中的微生物食用安全性。由于肉中不同微生物数量所产生的挥发性成分的气味也存在差异，结合气味传感器阵列系统可以快速采集分析气味的整体特征的优点，本发明建立基于传感器阵列系统的响应信号与微生物数量的量化模型，实现物流过程快速预测肉中微生物数量，为物流分销过程提供快速简便的质量监测方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何为物流过程猪肉的微生物安全性提供快速预测的方法与系统的关键问题。

为此目的，本发明提出了一种预测冷链肉类微生物数量的方法，包括具体以下步骤：

S1：通过采用气味传感器阵列系统采集冷链贮藏待测肉类的顶空挥发性气味，同步进行菌落总数测定；

S2：对获得的传感器数据与菌落总数数量进行特征提取与分析；

S3：采用线性判别方法对待测肉类的不同菌落总数数量进行聚类区分，建立气味传感器响应信号与菌落总数数量的预测模型。

进一步地，所述步骤S1进一步包括：

S11：经过肉类宰杀、冷却排酸、分割剔骨、统一取胴体瘦肉进行有氧托盘包装，于0～4℃冰温运往分析室；

S12：将样品分别贮藏于0℃、5℃、10℃、15℃高精度低温培养箱中，贮藏期间每隔一段时间随机取各个温度下3盒肉类进行气味采集和菌落总数测定。

进一步地，所述步骤S12进一步包括：菌落总数计数依据GB4789.20-2003食品卫生微生物学检验方法，所有操作均在无菌状态下进行。

进一步地，所述步骤S2进一步包括：

S21：传感器阵列系统测量肉类气味特征时，获得10个传感器阵列的响应图谱，其中，所述响应图谱中每一条曲线表示一个传感器对气味的响应，曲线上的点表示气味成分通过所述传感器通道的相对电阻率随贮藏时间的变化；

S22：选取变化曲线响应平稳的信号值作为特征提取值进行后续的多元统计分析。

进一步地，所述步骤S3进一步包括：通过不同菌落总数数量所对应的传感器响应曲线及特征提取，构建基于线性判别分析方法的预测模型。

进一步地，还包括：对建立气味传感器响应信号与菌落总数数量的预测模型进行模型验证。

具体地，所述待测肉类为猪肉。

为此目的，本发明还提出了一种预测冷链肉类微生物数量的系统，包括：

采集测定装置，用于通过采用气味传感器阵列系统采集冷链贮藏待测肉类的顶空挥发性气味，同步进行菌落总数测定；

特征提取与分析装置，用于对获得的传感器数据与菌落总数数量进行特征提取与分析；

建立模型装置，用于采用线性判别方法对待测肉类的不同菌落总数数量进行聚类区分，建立气味传感器响应信号与菌落总数数量的预测模型。

进一步地，还包括:验证装置，用于对建立气味传感器响应信号与菌落总数数量的预测模型进行模型验证。

具体地，所述待测肉类为猪肉。

本发明公开一种预测冷链肉类微生物数量的方法，通过采用气味传感器阵列系统采集冷链贮藏待测肉类的顶空挥发性气味，同步进行菌落总数测定；对获得的传感器数据与菌落总数数量进行特征提取与分析；采用线性判别方法对待测肉类的不同菌落总数数量进行聚类区分，建立气味传感器响应信号与菌落总数数量的预测模型。实现为物流过程肉类的微生物安全性提供快速预测与可靠验证的方法的技术手段。本发明还公开了一种预测冷链肉类微生物数量的系统。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：