近日，武漢(han)大學(xué)電(dian)子信息學(xué)院研(yan)究人員在(zai)國(guó)際食品期(qi)刊《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(de)研究論文(wen)。在該論文(wen)中，研究人(ren)員利用上(shang)海騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)(ce)定青(qing)椒的硬度和咀(ju)嚼性指標(biāo)。

果蔬(shu)的易腐(fu)性對(duì)保持食(shi)品質(zhì)(zhi)量與安全構(gòu)(gou)成了重大(da)挑戰(zhàn)。然而(er)，當(dāng)前用于監(jiān)(jian)測(cè)鮮切果蔬(shu)新鮮度的方(fang)法仍存(cun)在局限。本研究(jiu)介紹了一種基(ji)于深度(du)學(xué)習(xí)的新型(xing)比色指示劑系(xi)統(tǒng)，該系統(tǒng)旨(zhi)在對(duì)包裝(zhuang)于聚乳酸（PLA）袋(dai)中的鮮切果(guo)蔬的新鮮(xian)度進(jìn)行無(wú)損監(jiān)(jian)測(cè)。該系統(tǒng)(tong)采用了一(yi)種基于乙(yi)基纖維素(su)的指示劑（EMT），這種(zhong)指示劑(ji)在儲(chǔ)存過(guò)程中(zhong)，會(huì)隨二氧(yang)化碳（CO?）濃度(du)（0%–30%）的變(bian)化呈現(xiàn)(xian)出明顯(xian)的顏色轉(zhuǎn)變(bian)。除了具(ju)有敏感性(xing)外，EMT 還展現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的穩(wěn)定(ding)性和可重復(fù)使(shi)用性。此外，本研(yan)究shouci以(yi)鮮切青椒為(wei)模型，通(tong)過(guò)在機(jī)器學(xué)(xue)習(xí)中應(yīng)用(yong)特征提取算法(fa)（主成分分析(xi)（PCA）和 Fisher 線性判別分(fen)析（FLDA）），構(gòu)建(jian)了 “生(sheng)理狀(zhuang)態(tài) — 新鮮度 — 指(zhi)示劑顏(yan)色" 之間的關(guān)系(xi)。研究將這種(zhong)相關(guān)(guan)性與用于(yu)圖像識(shí)別(bie)和分析的深度(du)學(xué)習(xí)算法相(xiang)結(jié)合(he)，該方法(fa)減輕或消除(chu)了由人類(lèi)(lei)視覺(jué)感知的(de)個(gè)體(ti)差異以及拍(pai)攝條(tiao)件變(bian)化所導(dǎo)致的識(shí)(shi)別誤(wu)差。結(jié)果(guo)表明(ming)，該系統(tǒng)(tong)能夠準(zhǔn)確(que)、快速且無(wú)(wu)損地評(píng)估鮮(xian)切青椒的新(xin)鮮度，在 k 折交(jiao)叉驗(yàn)證(zheng)下，MobileNetV3 - Small 模型(xing)的識(shí)(shi)別平均(jun)準(zhǔn)確率可達(dá)(da) 96.09%。所提(ti)出的策略為(wei)監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品新(xin)鮮度提(ti)供了一種高(gao)精度、實(shí)時(shí)(shi)且無(wú)(wu)損的方法(fa)，在食品安全(quan)、健康監(jiān)測(cè)和(he)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)(ling)域具有(you)潛在的應(yīng)(ying)用價(jià)(jia)值。

果蔬(shu)的軟化與weisuo、蛋(dan)白質(zhì)及(ji)多糖(tang)降解以及(ji)中央液泡破(po)壞相(xiang)關(guān)。本研究(jiu)選取(qu)了硬度和(he)咀嚼(jue)性這(zhe)兩個(gè)關(guān)(guan)鍵質(zhì)地指(zhi)標(biāo)進(jìn)行研究(jiu)，如圖 3d 所示。在儲(chǔ)(chu)存期(qi)間，青椒(jiao)的硬度逐漸下(xia)降，且聚乳酸(suan)（PLA）包裝(zhuang)中的(de)青椒硬度顯(xian)著高于(yu)聚乙烯（PE）包裝的(de)。這表明(ming)，在整個(gè)儲(chǔ)(chu)存過(guò)程中(zhong)，PLA 能更有效地(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。