近日，武漢(han)大學(xué)電(dian)子信息學(xué)(xue)院研(yan)究人員(yuan)在國(guó)(guo)際食品期刊(kan)《Food Research International》(中科院一區(qū)(qu)TOP，IF=8.0)發(fā)表了題(ti)為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的研究論(lun)文。在該論文中(zhong)，研究(jiu)人員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定青(qing)椒的硬度和(he)咀嚼性指標(biāo)(biao)。

果蔬的易腐性(xing)對(duì)保持食(shi)品質(zhì)量與安(an)全構(gòu)成了重大(da)挑戰(zhàn)。然而，當(dāng)前(qian)用于監(jiān)測(cè)鮮切(qie)果蔬新(xin)鮮度的方法仍(reng)存在局限。本研(yan)究介紹了一種(zhong)基于深度(du)學(xué)習(xí)的新型(xing)比色指示劑系(xi)統(tǒng)，該系(xi)統(tǒng)旨在對(duì)(dui)包裝(zhuang)于聚乳酸(suan)（PLA）袋中的鮮切(qie)果蔬的新鮮(xian)度進(jìn)行無損(sun)監(jiān)測(cè)。該系(xi)統(tǒng)采用了一種(zhong)基于乙基纖維(wei)素的指示劑(ji)（EMT），這種指示(shi)劑在儲(chǔ)存(cun)過程中(zhong)，會(huì)隨(sui)二氧化碳（CO?）濃度(du)（0%–30%）的變化呈(cheng)現(xiàn)出(chu)明顯(xian)的顏色轉(zhuǎn)(zhuan)變。除(chu)了具有敏(min)感性(xing)外，EMT 還展現(xiàn)出優(yōu)(you)異的穩(wěn)(wen)定性和可(ke)重復(fù)使用性。此(ci)外，本(ben)研究shouci以(yi)鮮切青椒為(wei)模型，通過在(zai)機(jī)器(qi)學(xué)習(xí)中應(yīng)(ying)用特(te)征提(ti)取算法(fa)（主成分分析(xi)（PCA）和 Fisher 線(xian)性判別分析（FLDA）），構(gòu)(gou)建了 “生(sheng)理狀態(tài) — 新鮮(xian)度 — 指示劑(ji)顏色(se)" 之間的關(guān)系。研(yan)究將這種相關(guān)(guan)性與用于圖像(xiang)識(shí)別和分(fen)析的深度學(xué)(xue)習(xí)算法相結(jié)合(he)，該方(fang)法減輕或消(xiao)除了由人類視(shi)覺感知的(de)個(gè)體差異以(yi)及拍(pai)攝條件變化(hua)所導(dǎo)致的識(shí)別(bie)誤差。結(jié)果(guo)表明，該系統(tǒng)(tong)能夠準(zhǔn)確、快(kuai)速且無損地評(píng)(ping)估鮮切青椒(jiao)的新鮮度，在(zai) k 折交叉驗(yàn)證(zheng)下，MobileNetV3 - Small 模型的(de)識(shí)別(bie)平均準(zhǔn)確(que)率可達(dá) 96.09%。所提出(chu)的策略為監(jiān)(jian)測(cè)農(nóng)產(chǎn)(chan)品新(xin)鮮度提供了一(yi)種高精(jing)度、實(shí)時(shí)且無損(sun)的方法(fa)，在食品安全(quan)、健康(kang)監(jiān)測(cè)(ce)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)(ling)域具有潛在(zai)的應(yīng)(ying)用價(jià)值。

果蔬的(de)軟化與weisuo、蛋(dan)白質(zhì)及多(duo)糖降解以及中(zhong)央液泡破(po)壞相關(guān)。本研究(jiu)選取了硬度(du)和咀嚼(jue)性這兩個(gè)(ge)關(guān)鍵質(zhì)(zhi)地指標(biāo)(biao)進(jìn)行(xing)研究，如圖 3d 所(suo)示。在儲(chǔ)存期(qi)間，青椒的硬(ying)度逐(zhu)漸下(xia)降，且聚乳酸(suan)（PLA）包裝中的(de)青椒硬度(du)顯著高(gao)于聚乙(yi)烯（PE）包(bao)裝的。這(zhe)表明，在整個(gè)儲(chǔ)(chu)存過(guo)程中，PLA 能更有(you)效地保持(chi)青椒的(de)質(zhì)地(di)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。