近日，武漢大(da)學(xué)電子信息(xi)學(xué)院研究人(ren)員在國(guó)際(ji)食品期刊《Food Research International》(中科(ke)院一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)表了(le)題為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的研究(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定青椒(jiao)的硬度和咀嚼(jue)性指標(biāo)。

果蔬(shu)的易腐性對(duì)(dui)保持(chi)食品(pin)質(zhì)量與安全構(gòu)(gou)成了重大挑戰(zhàn)(zhan)。然而，當(dāng)前(qian)用于監(jiān)測(cè)鮮切(qie)果蔬新(xin)鮮度的方法(fa)仍存在局限(xian)。本研究介紹了(le)一種基于深度(du)學(xué)習(xí)的新(xin)型比色指(zhi)示劑系(xi)統(tǒng)，該系(xi)統(tǒng)旨在(zai)對(duì)包裝于聚乳(ru)酸（PLA）袋中的鮮切(qie)果蔬的(de)新鮮度進(jìn)行無(wú)(wu)損監(jiān)測(cè)(ce)。該系統(tǒng)采用了(le)一種基(ji)于乙基纖(xian)維素的指示(shi)劑（EMT），這(zhe)種指示(shi)劑在儲(chǔ)(chu)存過(guò)程中(zhong)，會(huì)隨二氧化碳(tan)（CO?）濃度(du)（0%–30%）的變化(hua)呈現(xiàn)出(chu)明顯的(de)顏色轉(zhuǎn)(zhuan)變。除了(le)具有敏感性外(wai)，EMT 還展現(xiàn)(xian)出優(yōu)異的穩(wěn)定(ding)性和(he)可重復(fù)(fu)使用(yong)性。此(ci)外，本研究shouci以(yi)鮮切青椒為模(mo)型，通過(guò)(guo)在機(jī)(ji)器學(xué)習(xí)中(zhong)應(yīng)用(yong)特征(zheng)提取(qu)算法（主成分分(fen)析（PCA）和 Fisher 線性判(pan)別分析（FLDA）），構(gòu)建(jian)了 “生理狀態(tài) — 新(xin)鮮度 — 指(zhi)示劑顏色" 之(zhi)間的(de)關(guān)系。研究將這(zhe)種相(xiang)關(guān)性與用于圖(tu)像識(shí)別和分析(xi)的深度學(xué)(xue)習(xí)算(suan)法相結(jié)合(he)，該方法(fa)減輕或消(xiao)除了由人類(lèi)(lei)視覺(jué)感知的(de)個(gè)體差異以及(ji)拍攝(she)條件變化所導(dǎo)(dao)致的識(shí)(shi)別誤差(cha)。結(jié)果(guo)表明，該(gai)系統(tǒng)能夠(gou)準(zhǔn)確、快速且無(wú)(wu)損地評(píng)(ping)估鮮切青椒的(de)新鮮度，在 k 折交(jiao)叉驗(yàn)證下，MobileNetV3 - Small 模(mo)型的識(shí)別平(ping)均準(zhǔn)(zhun)確率(lv)可達(dá)(da) 96.09%。所提出的策略(lve)為監(jiān)測(cè)(ce)農(nóng)產(chǎn)品(pin)新鮮度提(ti)供了一(yi)種高精度、實(shí)(shi)時(shí)且無(wú)損(sun)的方法，在食品(pin)安全(quan)、健康監(jiān)測(cè)和環(huán)(huan)境保護(hù)領(lǐng)(ling)域具有潛在的(de)應(yīng)用價(jià)(jia)值。

果蔬的軟(ruan)化與weisuo、蛋(dan)白質(zhì)(zhi)及多糖降解以(yi)及中(zhong)央液(ye)泡破壞相(xiang)關(guān)。本研(yan)究選取了硬(ying)度和咀嚼(jue)性這兩個(gè)(ge)關(guān)鍵質(zhì)(zhi)地指標(biāo)(biao)進(jìn)行研(yan)究，如圖 3d 所示。在(zai)儲(chǔ)存期間，青椒(jiao)的硬度逐(zhu)漸下降，且聚(ju)乳酸（PLA）包裝(zhuang)中的青(qing)椒硬度顯著(zhu)高于聚(ju)乙烯(xi)（PE）包裝的。這(zhe)表明，在整個(gè)儲(chǔ)(chu)存過(guò)程中(zhong)，PLA 能更有效地(di)保持青椒(jiao)的質(zhì)地特性。

參考文獻(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。