近日，武(wu)漢大學(xué)電子(zi)信息學(xué)院研究(jiu)人員在(zai)國際食品期刊(kan)《Food Research International》(中科(ke)院一區(qū)(qu)TOP，IF=8.0)發(fā)表了題為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的(de)研究(jiu)論文(wen)。在該論文中，研(yan)究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)定青(qing)椒的硬度和(he)咀嚼性指標(biāo)(biao)。

果蔬的(de)易腐性(xing)對(duì)保(bao)持食品質(zhì)(zhi)量與安全(quan)構(gòu)成(cheng)了重大挑(tiao)戰(zhàn)。然而，當(dāng)(dang)前用(yong)于監(jiān)測(cè)鮮切果(guo)蔬新鮮(xian)度的方法(fa)仍存在(zai)局限。本(ben)研究介紹了一(yi)種基(ji)于深(shen)度學(xué)習(xí)的新(xin)型比色指示劑(ji)系統(tǒng)，該系統(tǒng)(tong)旨在對(duì)包(bao)裝于聚乳酸（PLA）袋(dai)中的(de)鮮切果蔬(shu)的新鮮(xian)度進(jìn)行無(wu)損監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)(tong)采用了一(yi)種基于乙基(ji)纖維(wei)素的指示劑（EMT），這(zhe)種指示劑在儲(chǔ)(chu)存過(guo)程中，會(huì)隨(sui)二氧(yang)化碳（CO?）濃度（0%–30%）的變(bian)化呈現(xiàn)出明(ming)顯的顏色轉(zhuǎn)(zhuan)變。除了具(ju)有敏感性外，EMT 還(hai)展現(xiàn)出優(yōu)異(yi)的穩(wěn)定(ding)性和可(ke)重復(fù)使用性。此(ci)外，本研(yan)究shouci以(yi)鮮切青椒(jiao)為模型，通(tong)過在機(jī)器學(xué)習(xí)(xi)中應(yīng)用特征提(ti)取算法(fa)（主成分分(fen)析（PCA）和 Fisher 線性判別(bie)分析（FLDA）），構(gòu)(gou)建了 “生(sheng)理狀態(tài) — 新鮮(xian)度 — 指示(shi)劑顏色(se)" 之間的關(guān)系(xi)。研究將這種(zhong)相關(guān)(guan)性與用于圖像(xiang)識(shí)別和(he)分析的深(shen)度學(xué)習(xí)算法相(xiang)結(jié)合，該方(fang)法減輕或消除(chu)了由人類(lei)視覺(jue)感知的個(gè)體(ti)差異以及拍(pai)攝條(tiao)件變(bian)化所(suo)導(dǎo)致的識(shí)別(bie)誤差。結(jié)(jie)果表明，該系(xi)統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、快(kuai)速且(qie)無損地評(píng)估鮮(xian)切青椒(jiao)的新鮮度，在 k 折(zhe)交叉驗(yàn)(yan)證下，MobileNetV3 - Small 模型(xing)的識(shí)別(bie)平均準(zhǔn)(zhun)確率可達(dá)(da) 96.09%。所提(ti)出的策略為(wei)監(jiān)測(cè)農(nóng)(nong)產(chǎn)品(pin)新鮮(xian)度提供了(le)一種高精度(du)、實(shí)時(shí)且無損的(de)方法，在(zai)食品安(an)全、健康監(jiān)測(cè)(ce)和環(huán)境保(bao)護(hù)領(lǐng)域具有潛(qian)在的(de)應(yīng)用價(jià)(jia)值。

果蔬的軟化(hua)與weisuo、蛋白質(zhì)及(ji)多糖降解以(yi)及中央(yang)液泡破壞相關(guān)(guan)。本研究(jiu)選取了硬度(du)和咀嚼(jue)性這兩個(gè)關(guān)(guan)鍵質(zhì)地指標(biāo)(biao)進(jìn)行(xing)研究，如圖 3d 所(suo)示。在儲(chǔ)存期(qi)間，青(qing)椒的硬度逐(zhu)漸下降(jiang)，且聚乳酸(suan)（PLA）包裝(zhuang)中的青(qing)椒硬(ying)度顯(xian)著高于聚乙(yi)烯（PE）包裝的。這表(biao)明，在整(zheng)個(gè)儲(chǔ)存(cun)過程中，PLA 能更有(you)效地(di)保持青椒的質(zhì)(zhi)地特性。

參考文(wen)獻(xiàn)：Shasha Zhang et al. Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables. Food Research International, 2025。