Růstové modely v prediktivní mikrobiologii: optimalizace designu experimentu.

Bc. Hana Vespalcová

Bachelor's thesis

Growth models in predictive microbiology: optimalization of experimental design.

Abstract:

Tato práce je zaměřená na matematické modelování kvantitativního vývoje mikrobiální populace v potravinách. Pro predikci růstu mikroorganismů byl použit Baranyiho model, který patří do skupiny nelineárních modelů běžně používaných v prediktivní mikrobiologii. Jako materiál byla použita data z experimentu zaměřeného na hodnocení růstu bakterie Yersinia enterocolitica v pasterovaném kravském a kozím mléce poskytnuta Ústavem hygieny a technologie mléka VFU v Brně. Aplikací Baranyiho modelu na tato data byl vyhodnocen růst bakterie Yersinia enterocolitica inkubované při teplotách 8 °C a 24 °C a byly stanoveny parametry modelu. Na základě experimentálních dat byly vytvořeny simulované sety dat růstu Y. enterocolitica s různým počtem opakování a o různém počtu měření buď v původních, nebo náhodně vygenerovaných časech. Dle výsledků byl optimalizován design experimentu navrhnutím vhodného počtu opakování a vhodného rozložení měření v čase.

Abstract:

This work focuses on mathematical modeling of quantitative development of microbial population in food. Microorganism growth prediction was based on Baranyi model, which is one of the non-linear models commonly used in predictive microbiology. The material was obtained from experiment focused on determining growth of bacteria Yersinia enterocolitica in pasteurised cow's and goat's milk realized by Department of Milk Hygiene and Technology of VFU Brno. The growth of bacteria YE incubated at tempertures 8 °C and 24 °C was determined by mean of Baranyi model providing model parameters. New simulated data sets based on experimental data with different counts of replications and different times of measurement, either at original time points, or newly generated ones, were created. Experimental design was optimized based on these predictive results with new replication counts and ideal distribution of measurement time points.

Keywords

Prediktivní mikrobiologie, Yersinia enterocolitica, Pasterované mléko, Růstové modely, Baranyiho model, Hodnocení růstu, Simulace dat, Optimalizace designu experimentu Predictive microbiology, Pasteurised milk, Growth models, Baranyi model, Data simulation, Optimalization of experimental design

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2017
• Supervisor: RNDr. Danka Haruštiaková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Mathematical Biology