近日，武漢(han)大學(xué)(xue)電子信息學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員在國(guó)(guo)際食(shi)品期刊《Food Research International》(中(zhong)科院一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)表(biao)了題為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的研(yan)究論文(wen)。在該論文中，研(yan)究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定青椒(jiao)的硬度和(he)咀嚼性指標(biāo)。

果蔬的(de)易腐性對(duì)保持(chi)食品質(zhì)量與(yu)安全構(gòu)成了(le)重大挑戰(zhàn)(zhan)。然而，當(dāng)(dang)前用于監(jiān)(jian)測(cè)鮮(xian)切果蔬(shu)新鮮度(du)的方法仍存在(zai)局限。本(ben)研究介紹了一(yi)種基于深度(du)學(xué)習(xí)的新(xin)型比色(se)指示(shi)劑系(xi)統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在(zai)對(duì)包裝于聚(ju)乳酸（PLA）袋中的鮮(xian)切果蔬(shu)的新(xin)鮮度進(jìn)行無(wú)(wu)損監(jiān)測(cè)(ce)。該系統(tǒng)采用(yong)了一種基(ji)于乙基(ji)纖維素的指示(shi)劑（EMT），這種指示劑(ji)在儲(chǔ)存(cun)過(guò)程(cheng)中，會(huì)隨(sui)二氧化碳(tan)（CO?）濃度（0%–30%）的(de)變化呈(cheng)現(xiàn)出明顯的顏(yan)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)定性和可(ke)重復(fù)使用(yong)性。此外(wai)，本研究(jiu)shouci以鮮切青椒(jiao)為模(mo)型，通過(guò)(guo)在機(jī)器學(xué)(xue)習(xí)中應(yīng)用特征(zheng)提取算(suan)法（主(zhu)成分分析(xi)（PCA）和 Fisher 線性(xing)判別(bie)分析（FLDA）），構(gòu)建了(le) “生理狀態(tài) — 新鮮(xian)度 — 指(zhi)示劑顏色" 之間(jian)的關(guān)系。研究(jiu)將這種(zhong)相關(guān)性與(yu)用于(yu)圖像識(shí)別(bie)和分析的深(shen)度學(xué)習(xí)算法(fa)相結(jié)(jie)合，該方(fang)法減(jian)輕或消除了(le)由人類視覺(jué)(jue)感知的個(gè)(ge)體差異以(yi)及拍攝條件變(bian)化所導(dǎo)(dao)致的識(shí)(shi)別誤(wu)差。結(jié)果表(biao)明，該系統(tǒng)能(neng)夠準(zhǔn)確、快速且(qie)無(wú)損地評(píng)(ping)估鮮切青椒(jiao)的新(xin)鮮度，在 k 折交叉(cha)驗(yàn)證下，MobileNetV3 - Small 模型的(de)識(shí)別平均準(zhǔn)確(que)率可達(dá) 96.09%。所提出(chu)的策(ce)略為監(jiān)測(cè)農(nóng)(nong)產(chǎn)品(pin)新鮮度提供(gong)了一種高(gao)精度(du)、實(shí)時(shí)(shi)且無(wú)損(sun)的方法，在食(shi)品安全、健(jian)康監(jiān)測(cè)和環(huán)(huan)境保護(hù)領(lǐng)域具(ju)有潛(qian)在的應(yīng)用(yong)價(jià)值。

果蔬(shu)的軟(ruan)化與(yu)weisuo、蛋白質(zhì)(zhi)及多糖降(jiang)解以(yi)及中央液泡破(po)壞相關(guān)。本研究(jiu)選取了硬度和(he)咀嚼性這(zhe)兩個(gè)(ge)關(guān)鍵質(zhì)(zhi)地指標(biāo)進(jìn)行研(yan)究，如圖(tu) 3d 所示。在儲(chǔ)(chu)存期間，青(qing)椒的硬度逐漸(jian)下降(jiang)，且聚乳酸(suan)（PLA）包裝中的(de)青椒硬(ying)度顯著高于聚(ju)乙烯（PE）包裝(zhuang)的。這表明，在整(zheng)個(gè)儲(chǔ)存過(guò)(guo)程中，PLA 能更(geng)有效地保(bao)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。