1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

近年来，微生物代谢工程发展迅速，如thykaer等对β-内酰胺生产的代谢工程中运用数学模型和仿真取得了不错的效果。kramer等在莽草酸微生物生产的代谢工程中应用数学模型和仿真技术获得了很好的商业效益。还有很多专家开发了一批动态模型：如e.coil中心碳代谢模型、酵母糖酵解模型、e.coil苏氨酸合成途径的酶动力学模型整合、乳酸菌的糖酵解模型。

减少细菌污染, 延长食品货架期是食品工业一直普遍关注的问题。食品营养丰富, 在加工运输储藏销售过程中很容易腐败。每年因为微生物引起的食品腐败, 给全世界造成了很大的经济损失通过计算机仿真技术预测在不同物理和化学条件下食品的货架期, 可以给食品防腐技术提供重要手段。同时用仿真技术进行防腐试验可以缩短试验周期、节省资金。也可以对实验情况及时修正或调整。另外, 还可以帮助食品加工厂设计产品和评价产品建立一个客观的标准。目前国际上对食品微生物预测仿真模型的研究报告显著增加, 而国内目前有关食品微生物仿真研究较少报道。本文设计和实现的”食品微生物仿真系统” 为食品防腐及保鲜提供了一个重要的工具。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

在此仿真过程中，最关键的是确定数学模型。而利用matlab中已有的大量的函数库可以以快速的进行数据拟合，可以使实验数据相互连接并具有外推性，即广泛的预测性。通过计算机仿真预测使用matlab的微生物过程模型，可以快速得到重要的参考数据，另一方面，可以帮助产品设计和产品质量评价的研究和管理提供客观的衡量。通过仿真，可以节约资金，缩短试验周期。matlab和其他开发软件之间有良好的接口，matlab可以很容易地在其他软件的使用，可以形成一个更加方便，实用的用户界面，方便用户使用。

由于单细胞微生物呈指数生长的特性, 其相对细胞数[y=ln (n/no) ] 的对数对时间得到的是一条s型曲线。gomporoz 方程为

y = a #215; exp (- exp (b - ct) ) （1）