鄧森榮，向 蓉，魏琦麟，康樺華，彭新宇，袁明貴，徐志宏

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院動物科技學(xué)院，廣東 廣州 510225；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物衛(wèi)生研究所，廣東 廣州 510640；3.嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室肇慶分中心，廣東 肇慶 526100）

我國是肉類生產(chǎn)和消費大國，肉類總產(chǎn)量占全世界總產(chǎn)量1/3 左右。據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國2019 年豬牛羊禽肉產(chǎn)量7649 萬t，其中豬肉產(chǎn)量4255 萬t，牛肉產(chǎn)量667 萬t，羊肉產(chǎn)量488 萬t，禽肉產(chǎn)量2239 萬t［1］。

目前，市場上的肉品主要有熱鮮肉、冷凍肉、冷鮮肉3 種形式。熱鮮肉，指在凌晨進行屠宰后直接在農(nóng)貿(mào)市場進行售賣的鮮肉。由于地區(qū)消費習(xí)慣的差異，南方人熱衷于購買熱鮮肉。剛放血屠宰的牲口在隨即發(fā)生的僵直過程中會升溫，導(dǎo)致畜體溫度比活體溫度高，加上肉的豐富營養(yǎng)，為細(xì)菌繁殖提供了一個良好環(huán)境［2］。冷凍肉指貯藏環(huán)境低于-18℃的肉品。低溫抑制了微生物的繁殖，有利于長期保存食物，同時由于便利儲運，因此在市場占有一定份額。但是冷凍肉在解凍過程中，會造成營養(yǎng)流失，以及由于長期凍存會導(dǎo)致肉類的口感變差，因此在市場上不太受消費者喜愛。冷鮮肉，是指屠宰后24 h 內(nèi)使肉中心的溫度降到0～4 ℃，并在后續(xù)的貯存和運輸過程中都保持在0～4 ℃之間。與熱鮮肉相比,冷卻豬肉遵循肉類生物化學(xué)基本規(guī)律，在適宜的溫度下,使屠體有序地完成了尸僵、解僵、軟化和成熟的過程,肌肉蛋白質(zhì)正常降解，肌肉排酸軟化，嫩度明顯提高，非常有利于人體的消化吸收，且因其未經(jīng)凍結(jié)，食用前無須解凍，不會產(chǎn)生營養(yǎng)流失，同時由于冷卻豬肉始終處于低溫環(huán)境下，有效抑制了微生物的生長，尤其是病原菌幾乎不產(chǎn)生毒素。冷鮮肉在我國越來越受歡迎，逐漸成為我國居民肉類消費主流，但貨架期短始終制約著冷鮮肉的發(fā)展［3］。我國居民的飲食習(xí)慣講究食材新鮮，對肉類的色澤、新鮮度要求較高，從食品安全以及市場需求的角度出發(fā)，冷鮮肉無疑最有發(fā)展前景。近年來，冷鏈物流的發(fā)展保證了肉產(chǎn)品從加工源頭到銷售市場的新鮮程度。但相對于發(fā)達國家而言，我國的冷鏈運輸系統(tǒng)相對落后。冷鏈物流控溫在4 ℃左右，研究表明，微生物仍然保持一定的生長速率。如何選擇一個合適溫度并保持恒定，盡可能保持肉品營養(yǎng)且最有效地抑制微生物生長是當(dāng)前研究的方向和難題［4］。

肉類在屠宰加工的過程中受到影響的因素較多，現(xiàn)代屠宰工藝不斷改進以避免微生物污染，但屠宰、運輸、包裝、銷售等環(huán)節(jié)不可能做到無菌操作，接觸到肉類的微生物繁殖生長，縮短了肉類的貨架期，導(dǎo)致肉類腐?。?］。在此背景下，建構(gòu)微生物預(yù)測模型從而建構(gòu)貨架期預(yù)測模型顯得尤為重要與迫切。

1 肉類中存在的微生物概況

由于環(huán)境污染或者肉類動物自身的病害導(dǎo)致食用肉類上存在不同種類的微生物，主要包括細(xì)菌、病毒和寄生蟲。

肉類中的細(xì)菌主要分為致病菌與腐敗菌兩類，腐敗菌會使肉類腐敗變質(zhì)，縮短其貨架期，其中腸桿菌是肉品腐敗的最重要因素［5-6］；致病菌不僅使肉類腐敗變質(zhì)而且產(chǎn)生有毒物質(zhì)或毒素，食用后會造成食物中毒等嚴(yán)重后果。健康機體肌肉中本身是無菌的，因此肉類上的細(xì)菌都是在生產(chǎn)、加工、運輸?shù)倪^程中污染的［7］，主要包括假單胞菌屬、希瓦氏菌屬、不動桿菌屬、莫拉克斯氏菌屬、嗜冷桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬［8］、腸桿菌屬、弧菌科中的氣單胞菌屬和弧菌屬、黃桿菌屬、葡萄球菌屬、微球菌屬、梭菌屬、乳酸桿菌屬、明串珠菌屬、環(huán)絲菌屬、棒狀桿菌屬［9-10］。

病毒是一種比細(xì)菌更微小、只含一種核酸、只能寄生于活細(xì)胞內(nèi)生長繁殖的微生物，是最小的生命形態(tài)。病毒雖然結(jié)構(gòu)簡單，形體微小，卻能使人和動植物生病甚至死亡。例如，口蹄疫病毒可造成牛、豬、羊等家畜口腔發(fā)炎及蹄部潰爛，造成家畜大規(guī)模死亡，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失。肉類中存在的病毒主要有朊病毒、禽流感病毒、口蹄疫病毒、諾瓦克病毒、冠狀病毒等。據(jù)研究報道，引起新型冠狀病毒肺炎的新型冠狀病毒存在于食物上，例如水產(chǎn)品，對人類健康造成巨大的威脅以及導(dǎo)致全球經(jīng)濟巨大的損失［11］。

寄生蟲病是我國重要的公共衛(wèi)生問題，肉類食品中常見的寄生蟲主要有以下幾種［12］：（1）旋毛蟲，即旋毛形線蟲，是一種人獸共患的寄生蟲，幾乎能感染所有的哺乳動物。（2）絳蟲，是一種可以引起食源性疾病的寄生蟲，主要有豬肉絳蟲、牛肉絳蟲、細(xì)粒棘球絳蟲以及闊節(jié)裂頭幼蟲等，其中豬肉絳蟲和牛肉絳蟲在我國廣泛分布。人往往是寄生蟲的最終宿主，當(dāng)食用沒有煮熟的食物或者直接吃生肉，就很容易感染寄生蟲。（3）異尖線蟲，寄生于海產(chǎn)魚內(nèi)臟和肌肉內(nèi)。進入人體的幼蟲不變成蟲，而是在胃腸內(nèi)形成一種被稱為好酸球性肉芽腫的病變。（4）曼氏裂頭蚴，青蛙、蛇等體內(nèi)大量存在，也會存在于家禽以及豬、馬、牛等體內(nèi)，喝了不潔凈的水以及食用沒有煮熟的肉均有可能感染。（5）肉狍子蟲，一種常見于食草動物中的寄生蟲，最初在豬身上發(fā)現(xiàn)。（6）肝片吸蟲，畜牧區(qū)的家畜發(fā)病率比較高，可致人肝吸蟲病。（7）蛔蟲，人體內(nèi)最常見的寄生蟲，可致蛔蟲病。（8）弓形蟲，宿主是貓，攜帶者包括了很多恒溫動物。

隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的不斷完善，醫(yī)療衛(wèi)生水平的不斷提高以及人們醫(yī)療衛(wèi)生意識的不斷增強，對病毒以及寄生蟲的防控取得了顯著成效。而冷鮮肉的細(xì)菌污染是在生產(chǎn)、運輸以及銷售的過程當(dāng)中造成的，往往由于整個過程中環(huán)境條件的限制，細(xì)菌污染具有不可避免性。很多發(fā)達國家在冷鮮領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)很成熟，可通過檢測特定腐敗菌，構(gòu)建微生物預(yù)測模型?？傮w而言，市場對貨架期預(yù)測領(lǐng)域的實際應(yīng)用需求迫切，國內(nèi)冷鮮領(lǐng)域的發(fā)展水平有待提高，研究冷鮮肉上的細(xì)菌，構(gòu)建細(xì)菌微生物預(yù)測模型具有重要意義。

2 不同冷鮮肉類中存在的細(xì)菌種類

2.1 豬肉

冷鮮豬肉中常見的腐敗菌有假單胞菌屬、莫拉氏菌屬、不動桿菌屬，氣單胞菌屬和兼性厭氧的腸桿菌科，以及革蘭氏陽性的葡萄球菌屬、乳桿菌屬和熱死環(huán)絲菌屬等。此外肉品中也有少量芽孢桿菌、霉菌和酵母菌，但其致腐能力較低。

朱維軍等［13］利用細(xì)菌的分離與鑒定等技術(shù)研究冷鮮豬肉中的腐敗菌，結(jié)果表明，冷卻肉品中的腐敗菌主要有乳酸菌、腸桿菌科、假單胞菌、熱殺索絲菌和李斯特氏菌，這些微生物影響冷卻肉的食用安全。李寧［14］以冷鮮肉為研究對象，分析冷鮮肉新鮮度隨存儲時間的變化，同時對存儲期間微生物的多樣性進行研究，發(fā)現(xiàn)假單胞菌屬、不動桿菌、發(fā)光桿菌屬是冷鮮肉樣品中的優(yōu)勢腐敗菌，其中發(fā)光桿菌很少被報道與肉類腐敗有關(guān)。何帆［15］研究冷鮮豬肉品質(zhì)變化時發(fā)現(xiàn)，假單胞菌增殖速度快，是典型的嗜冷菌，能在低溫下生長，具有很強的產(chǎn)氨腐敗能力，是豬肉腐敗的主要原因；在3 種貯藏溫度條件下（4、7、10 ℃），葡萄球菌數(shù)變化沒有顯著差異，說明溫度對冷鮮肉中的葡萄球菌影響不大；而乳酸菌有顯著變化，說明低溫可以顯著抑制貯藏冷鮮肉中的乳酸菌生長繁殖；同樣的3 個溫度條件下，酵母菌則難以生長。熊丹萍等［16］在比較不同冷鮮豬肉產(chǎn)品菌相組成中表明，冷鮮豬肉中的主要微生物包括假單胞菌、熱殺索絲菌、乳酸菌、微球菌和腸桿菌屬。劉燕［17］對168 份豬肉樣品進行歷時3 個月的微生物檢測，結(jié)果表明，菌落總數(shù)在102～103CFU/g 之間的有42 份，大腸桿菌菌群最可能數(shù)MPN ＜30 的有30 份，占抽樣總數(shù)的17.9%；菌落總數(shù)在104～106的有126 份，占抽樣總數(shù)的75%；大腸桿菌菌群MPN 在30～100 之間的有138 份，占抽樣總數(shù)的82.1%。劉壽春等［18］通過對超市銷售貨架的冷卻豬肉進行微生物分析，結(jié)果顯示，假單胞菌和熱殺索絲菌是冷卻豬肉的主要腐敗菌，兩者均能在低溫生長并代謝腐敗產(chǎn)物。趙麗珺等［3］在冷卻豬肉中特定腐敗菌的靶向篩選研究中發(fā)現(xiàn)，4 ℃條件下貯藏的豬肉初期細(xì)菌總數(shù)103.98CFU/g，第5 天細(xì)菌總數(shù)為106.06CFU/g，已經(jīng)超出了我國對冷鮮肉菌落總數(shù)的要求（≤106CFU/g）。

2.2 牛肉

我國傳統(tǒng)的牛肉生產(chǎn)一般在宰殺后不經(jīng)冷卻加工即于當(dāng)天以熱鮮肉的方式進行銷售，此法簡單方便，但由于溫度較高，微生物得不到有效抑制，導(dǎo)致牛肉易污染，從而保質(zhì)期縮短，而且不能批量生產(chǎn)［19］。冷鮮牛肉中微生物腐敗菌的研究對牛肉貯藏以及消費模式有重大影響［20］。牛在屠宰過程中的微生物污染源可分為剝皮前、屠宰、分割3 個環(huán)節(jié)。研究表明，通常情況下，冷卻牛肉中僅有10%的初始細(xì)菌能夠在貯藏過程中存活，且僅有很少一部分細(xì)菌發(fā)揮腐敗作用，這部分細(xì)菌稱作優(yōu)勢菌。這些腐敗菌包括革蘭氏陰性假單胞菌、不動桿菌、氣單胞菌、腐敗希瓦氏菌和腸桿菌等，以及革蘭氏陽性乳桿菌、熱殺索絲菌等［21］。

李娟等［22］分析肉牛屠宰車間空氣以及相關(guān)屠宰工序中工人手、工具、沖淋水等菌相分布，確定出廠前牛肉主要污染工序和初始微生物來源，結(jié)果表明，出廠前牛肉主要攜帶約氏不動桿菌、巨型解酪球菌、葡萄球菌等。陳銳穎［23］研究表明，真空包裝牛肉在冰溫貯藏條件下達到貯藏終點時，乳酸菌的數(shù)量最多、達到8.54 lg（CFU/g），其次是假單胞菌、為8.28 lg（CFU/g），熱死環(huán)絲菌和腸桿茜的數(shù)量較少、分別為7.12l、6.51 lg（CFU/g），證實乳酸菌是真空包裝的主要腐敗菌，而假單胞菌為有氧貯藏條件下的主要腐敗菌；同時腸桿菌也是肉制品的主要腐敗菌，但在真空包裝的牛肉中數(shù)量較少。張秀鳳等［24］為了確認(rèn)冷鮮牛肉的腐敗臨界期及特定腐敗菌，將冷鮮牛肉置于1～4 ℃下保存，結(jié)果表明，在貯藏牛肉第9 天，牛肉已經(jīng)是次鮮肉，接近腐敗，第10 天時已經(jīng)變質(zhì)；同時通過牛肉腐敗菌的選擇性培養(yǎng)，最終確定冷鮮牛肉中優(yōu)勢腐敗菌為乳酸菌、熱死環(huán)絲菌和腸桿菌。顧春濤等［25］研究發(fā)現(xiàn)，冷鮮牛肉中的特定腐敗菌主要為假單胞菌、熱死絲環(huán)菌以及腸桿菌。

2.3 禽類肉品

一般健康禽類冷鮮肉的內(nèi)部組織并沒有腐敗菌的存在，活禽本身的防御機制可以對抗微生物的入侵。屠宰過程使得禽類自身的防御受到破壞，肌肉組織具有豐富的營養(yǎng)以及高的水分活度，肉與外界環(huán)境接觸也增大了微生物污染的可能性；皮毛、排泄物、淋巴結(jié)、創(chuàng)傷口，以及屠宰加工過程中的加工設(shè)備等環(huán)境因素都會導(dǎo)致冷鮮肉的微生物污染［26］。禽畜產(chǎn)品上的細(xì)菌與生產(chǎn)環(huán)境有密不可分的關(guān)系，研究表明，在肉禽產(chǎn)業(yè)中，嗜中溫好氧菌、嗜冷菌、腸桿菌、大腸菌群、微球菌、腸球菌、熱殺索絲菌、假單胞菌、乳酸菌及酵母和霉菌一般作為貨架期的預(yù)測指示［27］。

湯飛等［28］對冷鮮雞肉生產(chǎn)過程中車間的空氣、水質(zhì)、生產(chǎn)的機械器具、操作員工手表面和雞產(chǎn)品進行了全面的微生物檢測，發(fā)現(xiàn)這些采樣點是大腸桿菌、假單胞菌以及沙門氏菌重要的污染源。梁惠［29］在冷鮮三黃雞胸肉冷藏過程中品質(zhì)變化及調(diào)控的研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致冷鮮三黃雞肉腐敗的優(yōu)勢腐敗菌有腸桿菌、葡萄球菌、乳酸菌及假單胞菌幾類，初始菌相構(gòu)成中，乳酸菌和葡萄球菌各占35%、腸道桿菌占29%，冷藏末期，腸道桿菌占多數(shù)為79%、乳酸菌占18%、假單胞菌占2%；腐敗菌中腸桿菌和乳酸菌為優(yōu)勢菌群，腸道桿菌占絕對優(yōu)勢。王華偉等［30］研究冰鮮鴨加工冷藏過程中的主要腐敗菌來源，結(jié)果顯示，因生產(chǎn)過程交叉污染導(dǎo)致產(chǎn)品在冷藏初期已具有一定數(shù)量的微生物，主要為乳酸菌、腸桿菌科、假單胞菌。

綜合近年來對肉類微生物的研究，肉類腐敗主要由特定腐敗菌導(dǎo)致，而特定腐敗菌受溫度影響很大，不同溫度下的特定腐敗菌的生長速率不同。例如假單胞菌等是嗜冷菌，低溫下依然保持很強的腐敗能力；而葡萄球菌等在一定的溫度區(qū)間內(nèi)沒有顯著變化；乳酸菌的變化速率隨溫度改變而明顯變化。根據(jù)不同細(xì)菌的特性，在不同溫度條件下分離出特定腐敗菌，從而建構(gòu)細(xì)菌微生物預(yù)測模型，這對冷鏈運輸行業(yè)以及冷鮮食品行業(yè)的發(fā)展具有積極的促進意義。

3 肉類微生物預(yù)測模型

20 世紀(jì)80 年代歐美國家已經(jīng)開始預(yù)測肉類微生物的研究，隨著計算機技術(shù)水平的不斷提高，預(yù)測微生物學(xué)也不斷發(fā)展。Ross 等最先提出了“微生物預(yù)報技術(shù)”這一概念，1983 年研究開發(fā)的預(yù)測腐敗微生物的數(shù)據(jù)庫經(jīng)過10 年采用，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率仍達到30%［31］。食品通常由碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)和水構(gòu)成，能為人類提供營養(yǎng)物質(zhì)，微生物腐敗最為常見［32］。預(yù)測模型的目的是運用數(shù)學(xué)模型對微生物的產(chǎn)生進行定量分析，預(yù)測在一定條件下何時微生物的數(shù)量達到威脅人類健康的水平。使用預(yù)測模型對食品中微生物的生長情況進行預(yù)測，已成為食品行業(yè)的熱點，預(yù)測模型應(yīng)用在各種食品中。

微生物預(yù)測模型的建立是預(yù)測微生物學(xué)的核心，美國農(nóng)業(yè)部Whiting 等提出的模型分類方法是目前世界各國普遍認(rèn)同的分類方法，通常預(yù)測微生物模型被分為一級模型、二級模型和三級模型。

3.1 一級預(yù)測模型

微生物的生長狀況可以用生長曲線進行描述，主要由延滯期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期4個階段組成。環(huán)境、食品營養(yǎng)組分、生長階段等因素都會對微生物生長產(chǎn)生很大影響，微生物預(yù)測一級模型主要反映微生物生長的量隨時間變化的關(guān)系。目前主要的一級模型有Monod 模型、Gompertz 模型、Logistic 模型、Baranyi and Roberts模型以及Richards 模型。表1 是典型的一級模型表達式以及含義。

一級模型的運用更適合受單一因素影響的微生物，在多因素共同作用下生長的微生物建構(gòu)出來的一級模型精準(zhǔn)度不高。Ratkowsky 等研究發(fā)現(xiàn)，在部分弱酸性食品中，溫度變化對微生物的影響較為明顯，因此可以運用線性和Logistic 模型來進行微生物預(yù)測［35］。Gibson 等［36］分別運用Gompertz 函數(shù)與Logistic 方程對豬肉中的肉毒桿菌進行模型建構(gòu)，發(fā)現(xiàn)Gompertz 函數(shù)的精準(zhǔn)度更高，對微生物生長速率進一步細(xì)化，使得Gompertz 模型得到廣泛應(yīng)用，為二級模型和三級模型的建立奠定了基礎(chǔ)。

表1 典型的一級模型分類［33］Table 1 Typical first-level model classification

3.2 二級預(yù)測模型

一級模型中的參數(shù)受到環(huán)境因素的影響，二級模型側(cè)重描述環(huán)境因子如何影響一級模型中的參數(shù)［37］，主要的二級模型有平方根模型、阿倫尼烏斯模型、Ratkowsky 模型、Arrhenius 模型以及響應(yīng)曲面模型（表2）。在二級模型中，應(yīng)用較廣泛的是平方根模型以及響應(yīng)曲面模型，平方根模型使用比較簡單，而響應(yīng)曲面模型則可以預(yù)測多種影響因素共同對微生物的抑制和滅活的影響。

Sutherland 等研究溫度、pH 等環(huán)境影響因子對細(xì)菌生長的影響，并構(gòu)建了針對大腸桿菌［38］、金黃色葡萄球菌［39］以及小腸結(jié)腸炎耶爾森菌［40］的二級模型。Gibson 等［41］研究溫度、pH、水分活度對沙門氏菌生長的影響，并建構(gòu)了相應(yīng)二級模型。Bhaduri 等［42］研究在低溫條件下pH、NaCl、NaNO2對小腸結(jié)腸炎耶爾森菌生長的影響，并建構(gòu)了相應(yīng)的二級模型。研究表明，對于一些受溫度影響比較大的食品，用響應(yīng)曲面模型進行微生物預(yù)測精確性更高［43］。

表2 典型的二級模型分類［34］Table 1 Typical second-level model classification

3.3 三級預(yù)測模型

三級模型綜合了一級模型與二級模型［44］，使用計算機程序?qū)⒁患壞Ｐ秃投壞Ｐ偷臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成微生物預(yù)測軟件。三級模型是一個全面的預(yù)測系統(tǒng)，例如數(shù)個影響因素共同作用下的微生物變化情況；不同種類微生物生長的差異與影響因素的關(guān)系；同種微生物生長情況與影響因素的關(guān)系等。在預(yù)測微生物學(xué)的發(fā)展歷程中，三級模型的研究發(fā)展取得顯著的成果，目前世界上開發(fā)的軟件多達十幾種，較為著名的預(yù)測系統(tǒng)有以下幾種。

PMP（Pathogen Modeling Program）預(yù)測軟件系統(tǒng)由美國農(nóng)業(yè)部開發(fā)，軟件包含10 種重要食源性病原菌的38 個預(yù)測模型。PMP 的優(yōu)點是能通過水分活度、溫度、pH 等參數(shù)預(yù)測微生物生長情況，同時可以利用自動響應(yīng)模型處理大多數(shù)常用防腐劑，預(yù)測結(jié)果精準(zhǔn)性高；其缺點是缺乏溫度波動下的生長和失活模型［45］。

FM（Food Micromodel）食品微生物生物模型開發(fā)于1992 年，由英國農(nóng)業(yè)、漁業(yè)和食品部基于數(shù)據(jù)庫和數(shù)學(xué)模型開發(fā)。該模型可以預(yù)測描述12種食品腐敗菌和致病菌的生長與環(huán)境因素之間的關(guān)系，信息量大，數(shù)學(xué)模型成熟；但由于使用的是Gompertz 模型，會導(dǎo)致高估微生物的生長速率。英國食品研究院在FM 的基礎(chǔ)上進行改進，開發(fā)了Growth Predictor，該軟件提高了預(yù)測病原微生物的種類，使用的是Baranyi 和Roberts 模型，具有操作簡單、使用方便等優(yōu)點［46］。

ComBase（Combined Database）［47］數(shù)據(jù)庫模型是由英美兩國整合PMP、FM 和Growth Predictor建構(gòu)而成，2003 年英、美科學(xué)家在第四屆國際預(yù)測食品微生物學(xué)會議上宣告其建構(gòu)完成。之后該系統(tǒng)不斷得到完善，近年來數(shù)據(jù)表明其擁有40489 個有關(guān)微生物生長和存活的數(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。ComBase系統(tǒng)能夠預(yù)測微生物在不同環(huán)境條件下的生長情況，并且可以分析和比較不同環(huán)境下的生長情況。

SSP（Seadfood Spoilage Pridictor）預(yù)測系統(tǒng)由丹麥水產(chǎn)研究所開發(fā)，可以用來預(yù)測海洋食品在恒溫或溫度波動條件下海洋食品的貨架期和特定腐敗微生物的生長。澳大利亞Tasmannia 大學(xué)開發(fā)的FSP（Food Spoilage Predictor）［48］以及法國農(nóng)業(yè)和研究局開發(fā)的SymPrevius 軟件等均是預(yù)測微生物領(lǐng)域中的重要成果。

經(jīng)過長期的發(fā)展，我國在預(yù)測微生物學(xué)領(lǐng)域也取得了較好的成果，例如中國水產(chǎn)科學(xué)院與美國聯(lián)合開發(fā)了FSLP（Fish Shelf Life Predictor）［49］預(yù)測系統(tǒng)，以及南京農(nóng)業(yè)大學(xué)肉品加工與質(zhì)量控制教育部重點實驗室建立了冷卻豬肉微生物預(yù)測軟件。

4 微生物預(yù)測模型的前景

預(yù)測微生物學(xué)是運用數(shù)學(xué)模型描述特定環(huán)境對食品中微生物生長狀態(tài)的影響，從而判定食品的腐敗變質(zhì)程度，進而預(yù)測食品貨架期的技術(shù)［50］。預(yù)測微生物學(xué)經(jīng)過近半個世紀(jì)的研究已成為較為系統(tǒng)的學(xué)科，但仍然處于初始階段，存在很多不足以及有待研究探索的問題。例如：建立一個完備的模型，需要龐大的數(shù)據(jù)做支撐，工作量相當(dāng)龐大；產(chǎn)品隨著銷售、運輸?shù)纫蛩囟粩喔鼡Q貯藏環(huán)境，環(huán)境的不確定性造成模型中的變量不能確定，導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確率下降；微生物的培養(yǎng)方式較為原始，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不能保證等。為了盡可能解決這些問題，利用間接法獲得微生物生長的數(shù)據(jù)成為目前深入研究的方法。由于微生物預(yù)測模型誤差小于實驗室?guī)淼恼`差，因而微生物預(yù)測模型在食品檢測和食品工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛［51］。但是將預(yù)測微生物學(xué)的知識應(yīng)用到食品制造中仍然是個難題，是整個食品安全建模領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)。為促進這一進程，Plaza-Rodríguez 等［52］結(jié)合當(dāng)?shù)卣贫艘豁棏?zhàn)略，建立一個開放的基于網(wǎng)絡(luò)的模型建議與資源收集庫，并綜合了很多建立食品安全模型庫的策略。這些協(xié)作模型資源可以顯著地促進食品安全模型知識從研究到商業(yè)的應(yīng)用轉(zhuǎn)移。從環(huán)保和食品安全角度來看，采用微生物預(yù)測模型是食品行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，將成為食品加工過程規(guī)范控制、食品貨架期評估以及防腐劑測評的重要工具。