金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是引起全球食物中毒事件中最重要的细菌之一,它对生长没有特殊的营养和环境要求。当数量达到一定级数时,会产生耐热的肠毒素,微量的肠毒素就可使人产生中毒。面包虾是对虾的一种深加工产品,目前我国很多大型水产企业实现了面包虾系列产品的规模化生产。面包虾工艺复杂,在任何一个环节稍有不慎,都有可能受金黄色葡萄球菌的污染,影响出口。本课题结合面包虾生产工艺,分别建立金黄色葡萄球菌在面包虾、虾仁和裹浆中的生长模型,并设计仿真软件,方便企业实时在线评估产品中的菌落数,确定产品的安全性保护水平,做好产前评估,指导生产。本文主要研究内容及结果如下:(1)分别研究不同温度、pH、盐度对面包虾、裹浆、虾仁中金黄色葡萄球菌生长的影响。结果表明,金黄色葡萄球菌在面包虾、裹浆、虾仁中的最适温度为30~37℃,pH为6~8,盐度为7.5%左右。(2)建立了14、18、22、27、32和37℃下金黄色葡萄球菌在面包虾、裹浆和虾仁中的生长预测模型,初级模型用修正Gompertz、Logistic、Weibull和Baranyi模型分别拟合,二级模型用Ratkowsky平方根模型、Arrhenius方程进行拟合。结果表明,面包虾、裹浆、虾仁中的初级模型最适合用修正Gompertz模型,R2均达到0.98以上。二级模型中,面包虾、裹浆和虾仁的参数m?和温度的变化关系,适合用Ratkowsky平方根模型,R2分别为0.9691,0.9527,0.9721,迟滞期(?)与温度之间采用Arrhenius方程进行拟合,R2分别为0.9906,0.9763,0.9816。模型经偏差因子Bf、准确因子Af验证,均有效。(3)建立了4℃储藏10d,-18℃储藏10d,-18℃储藏60d等条件下金黄色葡萄球菌在面包虾中的低温存活模型,菌落数经对数换算后,分别拟合一级动力学模型、Weibull模型和Logistic模型。结果表明,三个低温储藏条件下的数据最适合用Logistic模型,R2均在0.9以上,金黄色葡萄球菌在4℃、-18℃下处于数量缓慢减少的阶段,没有失活,处于存活状态。(4)根据面包虾的生产工艺,设计了二种波动温度方案,研究了金黄色葡萄球菌在二种波动条件下的生长情况。结果表明,恒温下建立的生长预测模型同样适合波动温度下使用,在面包虾整个生产过程中,裹浆阶段是金黄色葡萄球菌生长最快的阶段。(5)建立了面包虾中金黄色葡萄球菌与副溶血弧菌的竞争生长模型,通过对单独培养及混合培养条件下的菌落分别计数,初级模型用修正Gompertz拟合,竞争模型由Lotka-Volterra模型拟合。结果表明,单独培养及混合培养条件下二种菌的初级生长模型用修正Gompertz模型拟合效果较好,R2达到0.98以上。由Lotka-Volterra模型计算二种菌之间的拮抗系数,拮抗系数均大于0。其中,金黄色葡萄球菌对副溶血弧菌的抑制作用主要在高温阶段较强,在27℃达到最强,a12=1.249。而副溶血弧菌对金黄色葡萄球菌的抑制作用主要在低温阶段较强,在18℃时达到最强,a21=1.181。(6)在273K、277K和283K下,建立以TVC、TVB-N和TBA为指标的面包虾的货架期预测模型。将各温度下TVC、TVB-N和TBA的含量随时间的变化情况用一级动力学方程拟合,TVC、TVB-N和TBA的反应速率(aK)与温度之间用Arrhenius方程进行拟合。结果表明,一级动力学方程能很好地描述TVC、TVB-N及TBA与时间的关系,R2在0.9以上。TVC、TVB-N和TBA在各温度下的aK与温度的线性关系良好,R2在0.9以上。模型经计算相对误差验证,均都小于10%,说明建立的模型有效。(7)采用C#和Matlab混合编程,设计了预测金黄色葡萄球菌生长的仿真软件,从而可以通过快速输入设定条件值到用户界面中,来预测金黄色葡萄球菌的数量。