[发明专利]一种通过量纲规划模型预测食品微生物的方法

说明书

一种通过量纲规划模型预测食品微生物的方法，其特征包括以下步骤：（1）检测目标的制备；（2）通过对食品假单胞菌腐败限量的确定、假单胞菌的腐败限控量的确定制定量纲规划，再通过量纲规划获得微生物生长的量纲规划模型；（3）通过微生物生长量纲规划模型在其保藏期预测其中的微生物生长情况，从而预测食品保藏期。本发明利用量纲规划模型预测微生物生长情况，进而应用于食品保藏期的预测，这对于控制食品品质和保障食品安全都具有重要价值。本发明的方法适用于各种具有保质期限的食品。

技术领域

本发明涉及微生物的预测方法，也涉及数据处理的方法，具体而言，涉及通过量纲规划模型预测食品微生物和食品保藏期的方法。

背景技术

食品微生物生长的预测模型学(Predict food microorganism growth model)是一门在微生物生长学、数学模型以及统计学的基础上建立起来的新兴学科。可根据微生物生长预测模型有效判断出食品内一些特定腐败微生物生长及残存的动态变化，为食品货架期寿命以及食品安全性的快速评估和预测有力的依据。预测微生物生长模型是管理和保障食品安全的重要工具，为食品行业发展的体系提供了合理科学依据。

目前预测微生物的方法主要有一级模型、二级模型和三级模型，一级模型、二级模型只考虑了2-3个因素的影响，由于影响微生物生长的因素比较复杂，所以一、二级模型误差较大。而三级模型是专家系统，它要求所使用者具备一定专业知识，了解系统的使用范围和适用条件，掌握它有一定困难。所以有必要开发新的方法应用于食品微生物预测。在物理和化工原理、食品工程原理等学科中有一种广泛方法--量纲规划法，它可以描述复杂物理现象之间的关系，特别是能做到由小极大，由此及彼，这方面一个经典的例子就是化工原理或食品工程原理中摩擦系数与雷诺数和相对粗糙度之间关系的发现就是利用量纲规划发现的。不过由于微生物是活的，影响其生长的因素很多，还没有具体的量纲规划试验案例来预测微生物生长的。

中国专利数据库中有不少涉及预测微生物的专利申请件，但涉及预测食品微生物生长的不多。例如2009102174276号《预测乳中金黄色葡萄球菌生长和产毒的方法》，利用预测微生物学原理预测金黄色葡萄球菌生长；又如2013800105543号《预测微生物数的增殖的方法》，用概率密度函数建立预测模型；再如2014105217749号《一种冷链物流的冷却肉货架期预测方法及系统》，通过冷却肉货架期预测模型预测冷却肉货架期；又再如2016102892182号《一种生产流通过程中食品所含微生物的生长预测方法》，建立输入、输出变量的模糊关系矩阵得到微生物数量的预测值。迄今为止，尚无通过量纲规划模型预测食品微生物的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过量纲规划模型预测食品微生物的方法，利用量纲规划模型预测微生物，并应用于食品保藏期的预测。

发明人在对量纲规划模型不断探索中，结合试验改进，最终找到一个好的量纲规划模型用以预测微生物。由于牛干巴具有营养价值且深受消费者欢迎，发明人一直在对其进行开发研究。所以本发明就以牛干巴为例来说明量纲规划法在预测微生物应用中的原理和具体应用方法。

本发明是通过以下技术方案所获得的：

(1)检测目标的制备：以牛干巴为例

牛干巴发酵剂：以类植物乳杆菌(Lactobacillus paraplantarum)、木糖葡萄球菌和生香酵母为发酵剂；牛干巴辅料配方：葡萄糖添加量1.5％，食盐添加量1.5％，苏麻添加量为2％，茶多酚添加量0.06％,生姜7％、红辣椒0.6％、蒜5％、味精0.075％、白酒、花椒0.6％；牛干巴发酵：4℃低温密闭发酵20天；

(2)通过对食品假单胞菌腐败限量的确定、假单胞菌的腐败限控量的确定制定量纲规划，再通过量纲规划获得微生物生长的量纲规划模型：