温度和水分影响下的粮食真菌污染预测及优化控制

作者:王立; 郑浪; 金学波*; 王小艺; 于家斌; 白玉廷
来源:中国粮油学报, 2023, 38(08): 9-20.
DOI:10.20048/j.cnki.issn.1003-0174.000174

摘要

构建以温度和水分为影响因素的真菌生长模型预测真菌生长趋势,并提出对粮食储藏过程温度和水分的优化控制方法。在现有基于温度的微生物生长动力学模型基础上,加入水分影响因素,并通过改进二维正态分布模型将菌落直径生长模型转换为真菌孢子数增长模型;通过对模型离散化、增量化实现对真菌生长趋势的预测;根据粮食真菌污染的特点,改进预测控制模型,建立以真菌生长为预测变量、以温度和水分为控制变量的优化控制目标函数,并采用不动点法迭代求解实现菌落生长速率和温度、水分控制成本的全局最小化。采用稻谷储藏实验数据验证,真菌生长模型拟合的确定系数达到0.755 3,真菌生长速率降低到0.026 3×106个/g·d。