En la industria alimentaria la calidad y la seguridad del alimento, así como los procesos implicados en su producción, envasado y transporte, se optimizan acudiendo a la microbiología predictiva. Esta disciplina modela el comportamiento de microorganismos, tales como bacterias, empleando modelos primarios para describir su crecimiento. Uno de los mayores retos en este contexto es modelar y simular el crecimiento cuando el número inicial de bacterias (inóculo) es reducido, ya que la población se comporta estocásticamente. Existen distintas alternativas de modelado, dependiendo de (1) el grado de detalle de la solución requerida, (2) los tiempos de cálculo y (3) la facilidad de calibración de sus parámetros. En este trabajo se comparan las soluciones y tiempos de cálculo, a la vez que se discute la identificabilidad estructural, cuando se aborda el problema desde una escala microscópica, con modelado basado en individuos, o desde una escala mesoscópica, mediante la derivación de la equivalente ecuación de Fokker–Planck modificada.

El morbidostato es un dispositivo de control asistido por ordenador diseñado para estudiar, en tiempo real, la dinámica fenotípica y genotípica de la adaptación y resistencia bacterianas. Dicho sistema incorpora un mecanismo encargado de activar o desactivar el flujo de cierta sustancia antimicrobiana hacia una serie de microreactores, dependiendo de mediciones en línea de la densidad óptica de la población, con el fin de mantener una concentración bacteriana estable en los diferentes cultivos. Así, por medio del componente de control, el morbidostato ejerce una presión constante sobre la selección de las bacterias y su resistencia a la sustancia antimicrobiana que se estudia. La ley de control a integrar en el morbidostato que se propone habitualmente en la literatura consiste en un algoritmo muy básico basado en dos reglas condicionales para determinar cuando se hace necesaria la incorporación de antimicrobiano al sistema. En este trabajo, se muestran dos resultados principales en este contexto: (1) desempeño de simulaciones para la extracción de condiciones bajo las cuales el control del morbidostato no logra estabilizar la población de microorganismos en la concentración objetivo y (2) el control, en tiempo real con estabilización rápida al punto de consigna, de la población bacteriana cuando se aplican técnicas de control predictivo basado en modelo.