不同贮藏环境下冷鲜猪肉微生物及品质预测模型构建

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冷鲜猪肉营养丰富,深受消费者青睐,是猪肉生产和消费的主要产品和发展方向。微生物增殖及其导致的品质劣变是冷鲜猪肉腐败变质的主要原因,造成了较大的经济损失,甚至导致食品安全问题。在猪肉的加工、贮藏等过程中,控制合适的环境条件对于猪肉品质的维持至关重要。本研究通过探究不同贮藏环境条件下冷鲜猪肉中微生物生长规律及品质劣变规律,构建微生物生长预测模型及品质预测模型,进而构建货架期模型及品质预测体系,以期为冷鲜猪肉加工、贮藏及销售过程中货架期预测及品质评价提供理论基础。主要研究结果如下:(1)以冷鲜猪肉中假单胞菌为研究对象,探究不同贮藏温度(0、4、7、15、20℃)、不同贮藏气体环境(100%N2、100%CO2、100%O2、22%O2+78%CO2、普包)和不同贮藏湿度环境(99%RH、57%RH、36%RH)下冷鲜猪肉中假单胞菌的生长规律;利用Gompertz模型和平方根模型,分别构建了0-20℃温度范围内和36-99%RH湿度范围内冷鲜猪肉中假单胞菌生长预测的一级模型和二级模型;利用Gompertz模型和二元线性回归方程,构建了不同贮藏气体环境下冷鲜猪肉中假单胞菌生长预测的一级模型和二级模型;并对模型的有效性进行检验。结果表明,随着贮藏温度和贮藏湿度的升高,假单胞菌最大比生长速率umax逐渐增大,迟滞期LPD逐渐减少;O2和CO2含量共同影响所构建的模型,高浓度CO2环境,最大菌数Nmax值越小;所构建的一级模型拟合效果好、准确度高;二级模型中,温度和湿度分别与比生长速率以及迟滞期之间存在良好的线性关系,O2和CO2含量与比生长速率以及迟滞期之间也存在良好的线性关系;二级模型方程均显著,其sig.F<0.05;所构建的微生物模型能够准确有效地预测不同贮藏温度、不同贮藏气体环境、不同贮藏湿度下冷鲜猪肉中假单胞菌的生长规律。(2)探究了不同贮藏环境条件下冷鲜猪肉菌落总数、TVB-N值、p H值、色差和水分活度值的变化规律,通过相关性分析确定能够指示不同贮藏温度、不同贮藏气体环境和不同贮藏湿度环境下的特征品质指标,并以特征指标数据为训练数据,基于RBF神经网络模型构建不同贮藏环境下冷鲜猪肉的品质预测模型。结果表明,贮藏环境条件对猪肉品质存在较大的影响,温度越高,猪肉劣变越严重,CO2含量越高对猪肉中微生物增殖的抑制作用越强,贮藏湿度升高不利于品质的维持;相关性分析表明菌落总数和TVB-N均为不同贮藏温度下和不同贮藏气体环境下冷鲜猪肉品质特征指示指标,菌落总数和p H为不同贮藏湿度条件下猪肉品质特征指示指标;基于特征指标为训练数据构建RBF神经网络模型,结果显示所构建的RBF神经网络模型实测值与预测值间相对误差值均能控制在±10%以内,模型拟合效果较好,各模型能准确有效地预测不同贮藏环境条件下冷鲜猪肉菌落总数和TVB-N(p H)的变化规律。(3)基于不同贮藏条件下冷鲜猪肉假单胞菌生长二级预测模型的基础上,构建0-20℃温度范围内,不同比例N2、CO2和O2气体条件下,36-99%RH贮藏湿度范围内冷鲜猪肉货架期预测模型;模型的有效性验证结果表明,所建立货架期预测模型方程式准确有效;依据构建的不同贮藏温度下的货架期模型可计算得到不同初始假单胞菌数和不同贮藏温度下猪肉产品的预测货架期,为猪肉在实际贮藏过程中温度条件的选择、是否采用减菌手段的判断提供理论参考;依据构建的不同贮藏气体下的货架期模型可计算得到不同初始假单胞菌数和不同贮藏气体环境下猪肉产品的货架期,为猪肉在实际贮藏过程中气体条件的选择及减菌与否的判断提供理论参考;依据构建的不同贮藏湿度下的货架期模型可计算得到不同初始假单胞菌数和不同贮藏湿度下猪肉产品的货架期,为猪肉在贮藏过程中湿度条件的选择及减菌与否的判断提供理论参考。(4)集成基于货架期预测模型技术和RBF神经网络模型预测技术,构建冷鲜猪肉的品质预测体系;通过预测猪肉在不同环境条件下的货架期以及菌落总数和TVB-N(p H),以验证两种模型的关联性及其所构成预测体系的有效性。结果表明综合应用两种模型能够相互参考,从微生物指标和品质理化指标两个方面更加准确地预测猪肉的货架期及品质状况;经验证所构建的品质预测体系在不同贮藏温度和不同贮藏气体条件下准确有效,在以湿度差异为主要影响因子的条件下,需要对品质预测模型的参数进行修正和优化。
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