一种基于数学模型指导的烟草及其制品的辐照控制方法

摘要

本发明公开了一种基于数学模型指导的烟草及其制品的辐照控制方法，包括以下步骤：①确定辐照产品相关参数：初始污染菌N0、生产后辐照前的时间间隔T、最高耐受剂量Dmax、产品综合D10、微生物繁殖滞后时间T0、微生物在指数增长期的增值系数λ；②确定微生物生长的数学模型以及T0、λ；③确定卷烟制品霉菌D10；④建立产品最低辐照灭菌剂量、产品最大堆积厚度的数学模型；⑤计算出待辐照产品需投入辐照时间点的最低灭菌剂量和产品最大堆积厚度。该方法可在辐照剂量≤10kGy的情况下，达到对大包装箱装烟草及其制品的防霉杀菌效果，提高了生产效率，节约生产成本。

主权项

1.一种基于数学模型指导的烟草及其制品的辐照控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)确定辐照产品相关参数(2)确定微生物繁殖滞后时间T₀、微生物在指数增长期的比生长速率λ(3)确定卷烟制品霉菌D₁₀值(4)建立产品最低辐照灭菌剂量D_min、产品最大堆积厚度X_max的数学模型(5)通过计算可获得：产品达到灭菌保证水平的最低辐照剂量D_min和产品最大堆积厚度X_max；其中，所述的步骤(1)中需要确定的参数有产品生产结束时初始污染菌N₀、要求辐照灭菌后产品中霉菌数N、产品生产后投入辐照前的时间间隔T、产品最高耐受剂量D_max；所述的步骤(2)确定微生物繁殖滞后时间T₀、微生物在指数增长期的比生长速率λ的方法如下：i)监测卷烟成品生产后不同存放时间T下的的霉菌数量N_T；ii)建立微生物生长的数学模型：N_T＝N₀(T＜T₀)$N_T=e^{\lambda (T-T_0)}{N}_0(T\ge T_0)$其中：N_T：未辐照产品生产后存放时间为T时的微生物数量；N₀：未辐照产品生产结束时的初始微生物数量；λ：微生物在指数增长期的比生长速率；T：未辐照产品生产后存放时间；T₀：未辐照产品生产后微生物繁殖滞后时间；所述的步骤(3)中的卷烟制品霉菌D10值是指卷烟制品霉菌中指示菌的D₁₀值，通常选择抗辐射能力最强的菌类作为指示菌；D10值确定的方法模型和步骤如下：$D_x=D_{10}·\lg \frac{N_0}{N_x}$其中，N0：未辐照产品生产结束时的初始微生物数量；Dx：辐照量，取值0-10kGy；Nx：同批样品(N0相同)经不同辐照量Dx辐照后的微生物数量对产品进行小批量剂量测试：i)取样，均分成三份以上，分别加以不同的辐照量Dx，取值0-10kGy；ii)对上述辐照后的样品进行微生物测试，测得Nx，将Dx对作图，斜率为D10值；所述的步骤(4)中建立的数学模型有以下几种：当T＜T₀时，$D_{\min }=D_{10}·\lg \frac{N_0}{N}$当T≥T₀时，$D_{\min }=D_{10}\lg \frac{N_T}{N}=D_{10}\lg \frac{N_0{e}^{\lambda (T-T_0)}}{N}$其中，D_min：产品达到灭菌保证水平的最低辐照剂量；D10：样品中指示菌的D10值；N₀：未辐照产品生产结束时的初始微生物数量；N：辐照灭菌后产品中微生物数量；D_max：产品最高耐受剂量；λ：微生物在指数增长期的增值系数；N_T：未辐照产品生产后存放时间为T时的微生物数量；T：未辐照产品生产后投入辐照前的时间间隔；T₀：未辐照产品生产后微生物繁殖滞后时间；X_max：产品最大辐照剂量不大于10kGy时产品的最大堆积厚度；μ：钴-60γ射线的质量衰减系数。