沙门氏菌(Salmonella spp),革兰氏阴性菌,在自然界中广泛存在,该菌可由牛无症状携带,与牛肉和相关肉制品的污染密切相关,严重危害牛肉产品的质量安全;且绝大多数沙门氏菌对人和动物健康都有致病性,极易引发食源性食物中毒,沙门氏菌是世界范围内常见的食源性致病菌,一直严重威胁着世界各国的公众健康。传统微生物检测手段不仅费时费力,且结果过于滞后,起不到提前预测和及时预防的作用;而应用微生物预测模型能够快速有效地对重要微生物的生长和死亡进行预测,从而确保食品在生产、加工、流通和储存等过程中的安全,从而有效地防止病原微生物对食品的污染。本文首先以沙门氏菌混合菌株为研究对象,将接种了沙门氏菌的冷却牛肉分别置于0℃,4℃,7℃,10℃,15℃和20℃恒定温度条件下,测定不同贮藏温度下沙门氏菌的生长数据,分别用Linear模型(0℃)和修正的Gompertz模型(4-20℃)建立了一级生长模型,并在此基础上建立温度对生长参数影响的二级模型,最后进行了模型的验证。同时为了有效控制该菌对公众健康的危害,建立了牛肉中沙门氏菌的热失活模型:将4种不同血清型的沙门氏菌混合菌液接种到牛肉表面,将接种后的牛肉分别在55℃、57.5℃、60℃、62.5℃和65℃温度下进行加热处理,其不同温度下的热失活曲线分别用Linear模型、Logistic模型、修正的Gompertz模型和Weibull模型进行了拟合,选择出了最适热失活模型,进一步建立了二级模型并对模型进行了验证。结果表明:(1)修正的Gompertz模型和Linear模型分别能很好地拟合沙门氏菌在0℃和4-20℃范围内的生长;利用平方根模型描述温度对沙门氏菌的最大比生长速率μ和迟滞期λ的影响,得到沙门氏菌的二级生长模型:μmax1/2=0.025(T-1.14);λ-1/2=0.024(T-1.08),R2分别为0.965和0.986,与最大比生长速率和延滞期之间存在呈现良好的线性关系;用9℃和12℃和波动温度下的沙门氏菌生长值对模型进行验证,得出偏差度(Bf)为0.912、0.991和0.889,准确度(Af)为1.118、1.019和1.147,均在可接受范围内,说明该模型能有效预测牛肉中沙门氏菌在4-20℃范围内的生长情况。(2)本文分别用Linear模型、Logistic模型、修正的Gompertz模型和Weibull模型四种模型对55-65℃之间牛肉中沙门氏菌的热失活数据进行拟合,并采用决定系数R2,均方根误差RMSE和残差平方和RSS来进行比较,结果表明Weibull模型对热处理沙门氏菌失活动力学的拟合程度优于其他三种模型,因此采用该模型作为沙门氏菌最优热失活动力学模型。(3)用Linear模型拟合了不同热处理条件下牛肉中沙门氏菌的失活曲线,随着加热温度的升高,沙门氏菌在牛肉中的灭活速率逐渐增大,D值逐渐减小,Z值为5.88℃。建立了温度对Weibull一级失活模型参数影响的二级模型,即ln(b)=0.47T-28.07。用58.5℃和64℃下实际的沙门氏菌存活数对所建的Weibull模型进行验证,残差值均在±0.10以内,准确度(Af)和偏差度(Bf)均在可接受范围内,以上均表明Weibull方程拟合的沙门氏菌热失活模型可以可靠、快速地预测沙门氏菌在55-65℃之间的热失活情况,并作为热处理杀灭牛肉中沙门氏菌的理论参考。(4)在以上实验的基础上,基于所建的生长模型和失活模型,利用MATLAB进行建模仿真,采用C++语言,结合MATLAB的矩阵运算功能,进一步开发出了能够快速、准确预测牛肉中沙门氏菌的生长/失活情况的预测软件。