近日(ri)，武漢大(da)學(xué)電子信息(xi)學(xué)院(yuan)研究人員在(zai)國際食品(pin)期刊《Food Research International》(中科院一(yi)區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)(fa)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(yan)究論文。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員利用上(shang)海騰(teng)拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定(ding)青椒的硬(ying)度和咀(ju)嚼性指標(biāo)。

果蔬的易腐(fu)性對(dui)保持食品質(zhì)量(liang)與安全(quan)構(gòu)成(cheng)了重大挑戰(zhàn)(zhan)。然而，當(dāng)前用于(yu)監(jiān)測鮮切果蔬(shu)新鮮度的方法(fa)仍存(cun)在局限(xian)。本研究介(jie)紹了一種(zhong)基于(yu)深度學(xué)習(xí)的新(xin)型比色(se)指示(shi)劑系統(tǒng)(tong)，該系統(tǒng)旨在對(dui)包裝于聚乳(ru)酸（PLA）袋中(zhong)的鮮切(qie)果蔬的(de)新鮮度進(jìn)行(xing)無損監(jiān)測(ce)。該系統(tǒng)采(cai)用了(le)一種基于(yu)乙基纖維素(su)的指示劑（EMT），這(zhe)種指(zhi)示劑在儲存(cun)過程(cheng)中，會隨二氧化(hua)碳（CO?）濃度(du)（0%–30%）的變化呈(cheng)現(xiàn)出明顯的(de)顏色轉(zhuǎn)變。除(chu)了具有敏感(gan)性外，EMT 還展現(xiàn)(xian)出優(yōu)(you)異的穩(wěn)定性(xing)和可重復(fù)使用(yong)性。此外，本研究(jiu)shouci以鮮切青(qing)椒為模型，通(tong)過在機(jī)器(qi)學(xué)習(xí)(xi)中應(yīng)(ying)用特(te)征提取算(suan)法（主成(cheng)分分析（PCA）和 Fisher 線性(xing)判別分析(xi)（FLDA）），構(gòu)建了(le) “生理(li)狀態(tài) — 新鮮(xian)度 — 指示劑顏色(se)" 之間的(de)關(guān)系。研究將這(zhe)種相關(guān)(guan)性與用于(yu)圖像識別(bie)和分析的深(shen)度學(xué)習(xí)算法相(xiang)結(jié)合，該方(fang)法減輕(qing)或消除(chu)了由人類視(shi)覺感知的個(ge)體差異以及(ji)拍攝條件變化(hua)所導(dǎo)致的(de)識別誤差。結(jié)果(guo)表明(ming)，該系統(tǒng)能夠(gou)準(zhǔn)確、快速且無(wu)損地(di)評估鮮(xian)切青椒(jiao)的新(xin)鮮度，在 k 折(zhe)交叉驗證下，MobileNetV3 - Small 模(mo)型的(de)識別(bie)平均準(zhǔn)確(que)率可達(dá) 96.09%。所提出(chu)的策略(lve)為監(jiān)測(ce)農(nóng)產(chǎn)品(pin)新鮮(xian)度提供了(le)一種高精度(du)、實時且無(wu)損的(de)方法(fa)，在食品安(an)全、健(jian)康監(jiān)測和環(huán)(huan)境保護(hù)領(lǐng)域(yu)具有潛(qian)在的(de)應(yīng)用價值(zhi)。

果蔬的軟化與(yu)weisuo、蛋白(bai)質(zhì)及(ji)多糖降解以(yi)及中央液(ye)泡破壞(huai)相關(guān)。本研究(jiu)選取(qu)了硬度和咀(ju)嚼性這兩個關(guān)(guan)鍵質(zhì)地指標(biāo)(biao)進(jìn)行研究，如圖(tu) 3d 所示。在(zai)儲存期(qi)間，青椒(jiao)的硬度逐漸下(xia)降，且聚乳酸(suan)（PLA）包裝中(zhong)的青椒(jiao)硬度顯著(zhu)高于(yu)聚乙(yi)烯（PE）包裝的。這表(biao)明，在整個(ge)儲存過程(cheng)中，PLA 能更有效地(di)保持青椒(jiao)的質(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。