一種冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測方法及系統(tǒng)，所述方法包括：S1.定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行假單胞菌數(shù)量檢測，得到假單胞菌數(shù)量；S2.根據(jù)所述假單胞菌數(shù)量，建立假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型；S3.根據(jù)實(shí)時(shí)采集的溫度，利用所述預(yù)測模型實(shí)時(shí)預(yù)測冷卻肉中假單胞菌數(shù)量。本發(fā)明的冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測方法及系統(tǒng)有效利用現(xiàn)有的環(huán)境信息監(jiān)測數(shù)據(jù)，尤其是溫度數(shù)據(jù)，來對冷卻肉的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。
【專利說明】一種冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物流監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種冷卻肉中假單胞菌數(shù)量監(jiān)測方法及 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 冷卻肉在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、交易等物流過程中，冷卻肉中微生物的生長是冷卻肉腐敗變 質(zhì)的關(guān)鍵因素，微生物中假單胞菌是引起冷卻肉腐敗的優(yōu)勢腐敗菌之一，掌握冷卻肉中假 單胞菌的生長情況，對于預(yù)防冷卻肉變質(zhì)，保證冷卻肉品質(zhì)有重要意義。
[0003] 冷卻肉假單胞菌的微生物檢測方法很多，如傳統(tǒng)的依靠微生物的生理生化特征進(jìn) 行鑒別的方法，利用抗原抗體的特異性反應(yīng)進(jìn)行的免疫學(xué)檢測方法，基于核酸檢測的分子 生物學(xué)方法等，這些方法基于的原理各不相同，因此其靈敏度、特異性等也各異，但是由于 這些方法都著眼于當(dāng)前的樣品，達(dá)不到對豬肉產(chǎn)品長期的監(jiān)測和控制目的，只能作為豬肉 品質(zhì)某一個(gè)時(shí)刻的反應(yīng)。微生物生長預(yù)測模型就是基于這一目的發(fā)展起來的。其中特定腐 敗菌的生長動(dòng)態(tài)與生鮮肉類的品質(zhì)劣變有良好的線性關(guān)系。目前已有的肉類貯藏過程中微 生物的生長預(yù)測模型主要針對單一菌株或某一類微生物等，如大腸桿菌、單增李斯特菌、熱 殺索絲菌的預(yù)測模型，也有少數(shù)構(gòu)建豬肉中假單胞菌的生長動(dòng)力學(xué)模型，但這些微生物生 長預(yù)測模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立在規(guī)范可控的培養(yǎng)基條件下，不能很好地反映物流真實(shí)條件下 的肉中微生物生長行為。
[0004] 現(xiàn)有的假單胞菌數(shù)量預(yù)測方法為通過假單胞菌的生長動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測假單胞菌 數(shù)量。上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：所述假單胞菌的生長動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立在規(guī) 范可控的培養(yǎng)基條件下，在物流過程中，上述方法不能實(shí)時(shí)預(yù)測冷卻肉中假單胞菌數(shù)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種應(yīng)用于物流過程的實(shí)時(shí)預(yù)測冷卻肉 中假單胞菌數(shù)量的方法及系統(tǒng)，從而有效利用現(xiàn)有的環(huán)境信息監(jiān)測數(shù)據(jù)，尤其是溫度數(shù)據(jù)， 來對冷卻肉的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。
[0006] 為此目的，第一方面，本發(fā)明提出一種冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測方法，該方法包 括：
[0007] SI.定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行假單胞菌數(shù)量檢測，得到假單胞菌數(shù)量；
[0008] S2.根據(jù)所述假單胞菌數(shù)量，建立假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型；
[0009] S3.根據(jù)實(shí)時(shí)采集的溫度，利用所述預(yù)測模型實(shí)時(shí)預(yù)測冷卻肉中假單胞菌數(shù)量。
[0010] 可選的，在S2中，所述預(yù)測模型為：
[0011] Nt = N0+ (C1X T+C2) X t ；
[0012] 其中，t為時(shí)間，Nt為經(jīng)過t時(shí)間后假單胞菌數(shù)量，Ntl為初始假單胞菌數(shù)量，C1和 C2為預(yù)設(shè)常數(shù)，T為溫度。
[0013] 可選的，所述步驟Sl具體包括：
[0014] 可選的，所述步驟SI具體包括：在至少三個(gè)不同溫度環(huán)境下定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行假 單胞菌數(shù)量檢測，得到不同時(shí)間段的假單胞菌數(shù)量；
[0015] 可選的，所述步驟S2具體包括：
[0016] S21.在至少三個(gè)不同溫度環(huán)境下定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行感官評價(jià)和理化分析，得到最 低腐敗量Ns ;
[0017] S22.根據(jù)所述不同時(shí)間段的假單胞菌數(shù)量，建立描述微生物生長的一級模型，所 述一級模型為：
[0018] Nt = C3 X t+C4 ；
[0019] 其中，t為時(shí)間，Nt是經(jīng)過t時(shí)間后假單胞菌數(shù)量，C3和C 4為所述一級模型擬合得 到的常數(shù)；
[0020] S23.根據(jù)所述描述微生物生長的一級模型，擬合得到描述微生物生長的假單胞菌 數(shù)量最大值Nmax和假單胞菌生長速率U ;
[0021] S24.根據(jù)假單胞菌數(shù)量的生長參數(shù)及所述溫度環(huán)境的溫度，建立描述所述假單胞 菌數(shù)量的生長參數(shù)與溫度關(guān)系的二級模型，所述二級模型為：
[0022] N0 = C5XT+C6、Nmax = C7XT+C8、NS = C9XT+C10、U = CnXT+C12 ;
[0023] 其中，初始假單胞菌數(shù)量Ntl、最低腐敗量Ns、假單胞菌數(shù)量最大值N max和假單胞菌 生長速率U為所述假單胞菌數(shù)量的生長參數(shù)，T為溫度，C5?C12為所述二級模型擬合得到 的常數(shù)；
[0024] S25.根據(jù)所述一級模型及所述二級模型，建立假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型，所述預(yù)測 模型為：
[0025] Nt = N0+ (C1X T+C2) X t
[0026] 其中，t為時(shí)間，Nt為經(jīng)過t時(shí)間后假單胞菌數(shù)量，Ntl為初始假單胞菌數(shù)量，C 1和 C2為預(yù)設(shè)常數(shù)，T為溫度。
[0027] 可選的，該方法還包括對所述假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型的可靠性驗(yàn)證的步驟，具體 包括：
[0028] 在至少兩個(gè)不同溫度環(huán)境下定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行假單胞菌數(shù)量檢測并通過所述假 單胞菌數(shù)量預(yù)測模型預(yù)測假單胞菌數(shù)量，得到假單胞菌數(shù)量實(shí)測值N 與假單胞菌數(shù)量預(yù) 測值N;
[0029] 根據(jù)所述N?M與，采用相對誤差評價(jià)所述假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型可靠性，所述 相對誤差的計(jì)算公式如下：
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測方法，其特征在于，該方法包括：
51. 定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行假單胞菌數(shù)量檢測，得到假單胞菌數(shù)量；
52. 根據(jù)所述假單胞菌數(shù)量，建立假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型；
53. 根據(jù)實(shí)時(shí)采集的溫度，利用所述預(yù)測模型實(shí)時(shí)預(yù)測冷卻肉中假單胞菌數(shù)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在S2中，所述預(yù)測模型為： Nt = N〇+ (Ci X T+C2) X t ； 其中，t為時(shí)間，Nt為經(jīng)過t時(shí)間后假單胞菌數(shù)量，隊(duì)為初始假單胞菌數(shù)量，q和C2為 預(yù)設(shè)常數(shù)，T為溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：在至少三個(gè)不同 溫度環(huán)境下定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行假單胞菌數(shù)量檢測，得到不同時(shí)間段的假單胞菌數(shù)量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：
521. 在至少三個(gè)不同溫度環(huán)境下定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行感官評價(jià)和理化分析，得到最低腐 敗量Ns ;
522. 根據(jù)所述不同時(shí)間段的假單胞菌數(shù)量，建立描述微生物生長的一級模型，所述一 級模型為： Nt = C3Xt+C4 ； 其中，t為時(shí)間，Nt是經(jīng)過t時(shí)間后假單胞菌數(shù)量，C3和C4為所述一級模型擬合得到的 常數(shù)；
523. 根據(jù)所述描述微生物生長的一級模型，擬合得到描述微生物生長的假單胞菌數(shù)量 最大值Nmax和假單胞菌生長速率U ;
524. 根據(jù)假單胞菌數(shù)量的生長參數(shù)及所述溫度環(huán)境的溫度，建立描述所述假單胞菌 數(shù)量的生長參數(shù)與溫度關(guān)系的二級模型，所述二級模型為： N0 = C5XT+C6、Nmax = C7XT+C8、NS = C9XT+C10、U = CnXT+C12 ; 其中，初始假單胞菌數(shù)量隊(duì)、最低腐敗量Ns、假單胞菌數(shù)量最大值Nmax和假單胞菌生長 速率U為所述假單胞菌數(shù)量的生長參數(shù)，T為溫度，C5?C12為所述二級模型擬合得到的常 數(shù)；
525. 根據(jù)所述一級模型及所述二級模型，建立假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型，所述預(yù)測模型 為： Nt = N〇+ (Ci X T+C2) X t 其中，t為時(shí)間，Nt為經(jīng)過t時(shí)間后假單胞菌數(shù)量，隊(duì)為初始假單胞菌數(shù)量，q和C2為 預(yù)設(shè)常數(shù)，T為溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征還在于，該方法還包括對所述假單胞菌數(shù)量預(yù) 測模型的可靠性驗(yàn)證的步驟，具體包括： 在至少兩個(gè)不同溫度環(huán)境下定時(shí)對冷卻肉進(jìn)行假單胞菌數(shù)量檢測并通過所述假單胞 菌數(shù)量預(yù)測模型預(yù)測假單胞菌數(shù)量，得到假單胞菌數(shù)量實(shí)測值與假單胞菌數(shù)量預(yù)測值 N麵； 根據(jù)所述N?M與N_￠，采用相對誤差評價(jià)所述假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型可靠性，所述相對 誤差的計(jì)算公式如下：
若所述相對誤差在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，則所述假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型可靠；否則，所述假 單胞菌數(shù)量預(yù)測模型不可靠。
6. -種應(yīng)用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述方法的冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測系統(tǒng)，其特征 在于，該系統(tǒng)包括： 服務(wù)器端和至少一個(gè)客戶端；所述服務(wù)器端和客戶端通信連接； 所述客戶端實(shí)時(shí)檢測冷卻肉在物流過程的溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度數(shù)據(jù)和初始假單胞菌數(shù) 量利用假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型計(jì)算假單胞菌預(yù)測數(shù)量并實(shí)時(shí)傳輸至所述服務(wù)器端，服務(wù)器 端根據(jù)所述假單胞菌預(yù)測數(shù)量統(tǒng)計(jì)并分析假單胞菌數(shù)量變化并傳送至所述客戶端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征還在于，所述客戶端包括： 數(shù)據(jù)采集模塊和假單胞菌數(shù)量預(yù)測模塊； 所述假單胞菌數(shù)量預(yù)測模塊根據(jù)初始假單胞菌數(shù)量和所述數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集的 溫度數(shù)據(jù)利用假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型計(jì)算假單胞菌預(yù)測數(shù)量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征還在于，所述客戶端還包括：假單胞菌數(shù)量檢測 模塊，所述假單胞菌數(shù)量檢測模塊檢測冷卻肉的初始假單胞菌數(shù)量。
9. 一種應(yīng)用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述方法的冷卻肉中假單胞菌數(shù)量預(yù)測系統(tǒng)，其特征 在于，該系統(tǒng)包括： 服務(wù)器端和客戶端；所述服務(wù)器端和客戶端通信連接； 所述客戶端實(shí)時(shí)檢測冷卻肉在物流過程的溫度數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)傳輸至所述服務(wù)器端； 所述服務(wù)器端根據(jù)溫度數(shù)據(jù)和初始假單胞菌數(shù)量利用假單胞菌數(shù)量預(yù)測模型計(jì)算假 單胞菌預(yù)測數(shù)量，服務(wù)器端根據(jù)所述假單胞菌預(yù)測數(shù)量統(tǒng)計(jì)并分析假單胞菌數(shù)量變化并傳 送至所述客戶端。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器端包括：假單胞菌數(shù)量預(yù)測 模塊，用于根據(jù)初始假單胞菌數(shù)量和所述數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集的溫度數(shù)據(jù)利用假單胞菌 數(shù)量預(yù)測模型計(jì)算假單胞菌預(yù)測數(shù)量。
【文檔編號(hào)】C12R1/38GK104293878SQ201410523076
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】楊信廷, 劉壽春, 范蓓蕾, 邢斌 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心