期主要受哪些因素影响
,
确定该产品的优势腐败菌
,
然后选择合适的模型和方法来预测产品的货架期和
新鲜度
[41 - 42]
。
水产品在储藏过程中会发生一系列的品质变
化
。
食品品质变化一般是指水产品在生产过程中一
些化学
、
物理
、
微生物的变化
,
这些变化可以用化学
反应动力学模型来描述
。
近年来
,
关于如何延长食
品的货架期
,
以及快速检测食品的货架期成为研究
的热点
。
李学英等
[43]
建立了用于预测冷藏大黄鱼
微生物学质量和剩余货架期的产
H
2
S
菌生长动力
学模型和剩余货架期模型
,
可以快速实时地预测其
在有氧冷藏过程中的鲜度品质和剩余货架期
。 Ste鄄
fanie
等
[44]
建立了猪肉和家禽在储藏过程中的货架
期预测模型
,
来预测产品的品质变化和货架期
。
温
度是影响微生物生长最重要的因素
,
也是导致水产
品腐败的重要原因
,
因此目前大多数货架期预测模
型根据温度来建立
[45 - 48]
。
微生物的预测模型按照
不同的分类标准可以有不同的分类
,
但是只有一级
模型
、
二级模型和三级模型能把大部分的模型明确
归类
[49 - 50]
。 3
个级别的模型归类如表
1。
表
1摇
微生物预测模型的
3
个级别模型
Tab. 1摇 Three鄄stages of microbial prediction shelf鄄life model
一级模型
二级模型
三级模型
Gompertz
模型
Belehradek
模型
(
平
方根模型
)
美国农业部病
原菌
修正的
Gompertz
模型
Ratkowsk
模型
(
平方
根模型
)
Whitin
和
Cygnarowic
模型
Arrhenius
模型
摇
Baranyi
模型
摇
修正的
Arrhenius
模
型
食品微生物模型
项目计划
改进的
Monod
模型 概率模型
热致死
D
值 多项式或响应模型
Logistic
模型
摇
Williams鄄Landel Ferry
摇
假单胞菌预报技
术专家系统
三阶段的线性模型 表面模型
3郾 1摇
一级模型的研究
一级模型是指在一定的环境和条件下微生物的
数量随时间变化的关系
。
常用的一级模型有
:
线性
模型
、
逻辑斯蒂克方程
( logistic function)、Gompertz
模 型
、
修 正 的
Gompertz
模 型
、 Monod
模 型
、
Baranyi&Robertz
模型
、Richards
模型
、Stannard
模型
和
Schnute
模型等
。
一级模型可以计算微生物的迟
滞期
,
增殖速率和最大增殖密度值
。
一级模型使用
方便简单
,
但是不够准确
,
适合生长环境和影响因素
单一的情况
,
如果条件复杂时要用其他模型
[51]
。 1)
线性模型
。
其表达式为
log
N
=
A
+
kt
,
其中
log
N
是
微生物在时间
t
时常用对数值
,
A
是随时间无限减
小时渐进对数值
(
初始菌数
),
k
是生长速率
。 2)
Gompertz
方程
。
表达式为
log
N
=
A
+
C
伊 exp{ - exp
[ -
B
(
t
-
M
)]},
其中
log
N
是微生物在时间
t
时常
用对数值
,
A
是随时间无限减小时渐进对数值
(
相当
于初始菌数
),
C
是随时间无限增加时菌增量的对数
值
,
B
是在时间
M
时相对最大生长速率
,
M
是达到
相对最大生长速率所需要的时间
。 Gompertz
模型没
有考虑延滞期的影响
,
因此准确性有问题
。 3)
修正
的
Gompertz
模型
。
近年来使用修正的
Gompertz
模
型比较多
[52]
,
修正的
Gompertz
模型表达式为
log
N
(
t
) = log
N
0
(
+ log
N
max
N
)
0
{
[
伊 exp - exp
滋
max
伊 2郾 718
log(
N
max
/ N
0
) 伊 (
lag
-
t
)
] }
+ 1 ,
其中
t
为时间
,h;
N
(
t
)
为时间
t
时的菌数
;
N
max
,
N
0
为最大和初始菌
数
,CFU / g;
滋
max
为最大生长速率
,
h
- 1
;
lag
为生长延
滞时间
,h。 4) Barany&Roberts
模型
。
其表达式为
N
=
N
min
+ (
N
0
-
N
min
)e
-
k
max
[
t
-
B
(
t
)]
,
B
(
t
) =
乙
t
[
0
r
n
r
n
+
s
]
n
d
s
,
其中
N
,
t
时微生物的数量
;
N
0
,0
时微生物的数量
;
N
min
,
最小微生物数量
;
k
max
,
最大相对死亡率
;
r
,
s
是
参数
。 Barany&Roberts
模型广泛应用
,
而且比较方
便准确
。
3郾 2摇
二级模型的研究
二级模型是描述环境因子的变化如何影响一级
模型中的参数
,
即一个或多个因子
,
如温度
、pH
值
、
水活性等对微生物增殖的影响
[53 - 54]
。
二级模型包
括
:
反应表模型
、
平方根模型
( square鄄root model)、
阿
留乌斯等式方程
(Arrhenius relationship)、
响应面模
型
( response surface model)、WLF (Williams鄄Landel鄄
Ferry)
方程
、
Z
值模型
、
Q
值模型
、Ratkow sky model
等
。 1)
反应表模型
。
这个模型是将微生物生长参
数定义为一个多项式
,
方程为
Y
=
a
+
b
1
x
1
+
b
2
x
2
+
b
i
x
i
+ … +
b
n
x
i
2
+ … +
b
i
x
i
+
b
n
x
i
2
+ … +
b
t
x
i
2
+
bx
1
x
2
+
… +
b
m
x
i
x
j
,
其中
,
a
,
b
~
b
m
是回归系数
;
x
i
~
x
j
是温
度
、
时间
、pH
值
、
水分活度
、
a
w
等影响微生物生长的
因素
。 2)
平方根模型
。
其表达式为
滋
=
b
(
T
-
T
min
)。
5
第
34
卷 第
1
期
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
励建荣等
:
水产品新鲜度综合评价与货架期预测模型的构建研究进展
