[發明專利]一種預測冷鏈肉類微生物數量的方法與系統

在審

• 申請號: 201410522784.4
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104330443A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 趙春江;劉壽春;吳曉明;范蓓蕾
• 申請（專利權）人: 山東國家農產品現代物流工程技術研究中心;北京農業信息技術研究中心
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及計算機農業技術領域，尤其涉及一種預測冷鏈肉類微生物數量的方法與系統。

背景技術

氣味是肉類新鮮度評價的重要指標，貯藏過程中氣味的變化預示著品質改變。而微生物的生長繁殖會利用肉中蛋白質、脂肪、碳水化合物等營養物質產生低級揮發性的胺類、脂肪酸、酸類等混合性異味成分，微生物腐敗是肉類變質的主要原因，通過監測微生物產生的揮發性產物的氣味進而預測微生物的數量，成為食品質量監控的一個重要手段。新型的氣味傳感器陣列及其系統可以模擬人的嗅覺系統客觀、快速地區分肉類中復雜的揮發性氣味，已經廣泛地應用于牛奶、谷物、酒類、水產品等的品質鑒別、新鮮度判定；也有研究利用傳感器陣列系統對肉類氣味的響應來鑒別微生物的種類，但極少報道用于預測微生物的數量。目前關于肉類的菌落總數的檢測依照于傳統的微生物接種、培養、計數等方法，且前處理過程及操作步驟復雜繁瑣、耗時費力，不能滿足物流分銷過程及時獲取微生物數量，快速評估肉中的微生物食用安全性。由于肉中不同微生物數量所產生的揮發性成分的氣味也存在差異，結合氣味傳感器陣列系統可以快速采集分析氣味的整體特征的優點，本發明建立基于傳感器陣列系統的響應信號與微生物數量的量化模型，實現物流過程快速預測肉中微生物數量，為物流分銷過程提供快速簡便的質量監測方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何為物流過程豬肉的微生物安全性提供快速預測的方法與系統的關鍵問題。

為此目的，本發明提出了一種預測冷鏈肉類微生物數量的方法，包括具體以下步驟：

S1：通過采用氣味傳感器陣列系統采集冷鏈貯藏待測肉類的頂空揮發性氣味，同步進行菌落總數測定；

S2：對獲得的傳感器數據與菌落總數數量進行特征提取與分析；

S3：采用線性判別方法對待測肉類的不同菌落總數數量進行聚類區分，建立氣味傳感器響應信號與菌落總數數量的預測模型。

進一步地，所述步驟S1進一步包括：

S11：經過肉類宰殺、冷卻排酸、分割剔骨、統一取胴體瘦肉進行有氧托盤包裝，于0～4℃冰溫運往分析室；

S12：將樣品分別貯藏于0℃、5℃、10℃、15℃高精度低溫培養箱中，貯藏期間每隔一段時間隨機取各個溫度下3盒肉類進行氣味采集和菌落總數測定。

進一步地，所述步驟S12進一步包括：菌落總數計數依據GB4789.20-2003食品衛生微生物學檢驗方法，所有操作均在無菌狀態下進行。

進一步地，所述步驟S2進一步包括：

S21：傳感器陣列系統測量肉類氣味特征時，獲得10個傳感器陣列的響應圖譜，其中，所述響應圖譜中每一條曲線表示一個傳感器對氣味的響應，曲線上的點表示氣味成分通過所述傳感器通道的相對電阻率隨貯藏時間的變化；

S22：選取變化曲線響應平穩的信號值作為特征提取值進行后續的多元統計分析。

進一步地，所述步驟S3進一步包括：通過不同菌落總數數量所對應的傳感器響應曲線及特征提取，構建基于線性判別分析方法的預測模型。

進一步地，還包括：對建立氣味傳感器響應信號與菌落總數數量的預測模型進行模型驗證。

具體地，所述待測肉類為豬肉。

為此目的，本發明還提出了一種預測冷鏈肉類微生物數量的系統，包括：

采集測定裝置，用于通過采用氣味傳感器陣列系統采集冷鏈貯藏待測肉類的頂空揮發性氣味，同步進行菌落總數測定；

特征提取與分析裝置，用于對獲得的傳感器數據與菌落總數數量進行特征提取與分析；

建立模型裝置，用于采用線性判別方法對待測肉類的不同菌落總數數量進行聚類區分，建立氣味傳感器響應信號與菌落總數數量的預測模型。

進一步地，還包括:驗證裝置，用于對建立氣味傳感器響應信號與菌落總數數量的預測模型進行模型驗證。

具體地，所述待測肉類為豬肉。

本發明公開一種預測冷鏈肉類微生物數量的方法，通過采用氣味傳感器陣列系統采集冷鏈貯藏待測肉類的頂空揮發性氣味，同步進行菌落總數測定；對獲得的傳感器數據與菌落總數數量進行特征提取與分析；采用線性判別方法對待測肉類的不同菌落總數數量進行聚類區分，建立氣味傳感器響應信號與菌落總數數量的預測模型。實現為物流過程肉類的微生物安全性提供快速預測與可靠驗證的方法的技術手段。本發明還公開了一種預測冷鏈肉類微生物數量的系統。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中：