近日，武(wu)漢大(da)學(xué)電(dian)子信息學(xué)院(yuan)研究人員(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(le)題為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的(de)研究(jiu)論文。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上海騰拔(ba)Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)定青(qing)椒的硬(ying)度和咀(ju)嚼性(xing)指標(biāo)。

果蔬(shu)的易腐性對(duì)(dui)保持食品質(zhì)(zhi)量與(yu)安全構(gòu)成了重(zhong)大挑戰(zhàn)。然而(er)，當(dāng)前用(yong)于監(jiān)測(cè)鮮(xian)切果蔬(shu)新鮮度的(de)方法仍存在局(ju)限。本研究介(jie)紹了一種基于(yu)深度(du)學(xué)習(xí)的新(xin)型比色指(zhi)示劑系(xi)統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在(zai)對(duì)包(bao)裝于聚乳酸（PLA）袋(dai)中的(de)鮮切(qie)果蔬的新(xin)鮮度(du)進(jìn)行(xing)無(wú)損監(jiān)測(cè)。該系(xi)統(tǒng)采用了一(yi)種基于乙(yi)基纖維素的指(zhi)示劑（EMT），這種(zhong)指示劑在儲(chǔ)存(cun)過(guò)程中，會(huì)隨(sui)二氧化碳（CO?）濃(nong)度（0%–30%）的變化(hua)呈現(xiàn)出明顯的(de)顏色(se)轉(zhuǎn)變(bian)。除了具有(you)敏感性外，EMT 還展(zhan)現(xiàn)出優(yōu)(you)異的穩(wěn)定性和(he)可重復(fù)使(shi)用性(xing)。此外，本(ben)研究(jiu)shouci以鮮切(qie)青椒(jiao)為模型，通過(guò)(guo)在機(jī)器學(xué)習(xí)(xi)中應(yīng)用特征提(ti)取算(suan)法（主(zhu)成分分析（PCA）和(he) Fisher 線(xiàn)性判別分(fen)析（FLDA）），構(gòu)(gou)建了 “生理狀(zhuang)態(tài) — 新鮮(xian)度 — 指示劑(ji)顏色" 之(zhi)間的(de)關(guān)系。研究(jiu)將這種相關(guān)性(xing)與用(yong)于圖像(xiang)識(shí)別和分析(xi)的深度(du)學(xué)習(xí)算法(fa)相結(jié)合，該方法(fa)減輕或消除了(le)由人類(lèi)(lei)視覺(jué)感知(zhi)的個(gè)體差異以(yi)及拍攝條(tiao)件變化所導(dǎo)致(zhi)的識(shí)別(bie)誤差。結(jié)果表明(ming)，該系統(tǒng)(tong)能夠(gou)準(zhǔn)確、快(kuai)速且無(wú)損地(di)評(píng)估鮮(xian)切青椒的(de)新鮮度(du)，在 k 折(zhe)交叉驗(yàn)(yan)證下，MobileNetV3 - Small 模型(xing)的識(shí)別平(ping)均準(zhǔn)確率(lv)可達(dá) 96.09%。所(suo)提出的策略(lve)為監(jiān)(jian)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品(pin)新鮮度提(ti)供了一種(zhong)高精度、實(shí)時(shí)且(qie)無(wú)損(sun)的方(fang)法，在食品安(an)全、健康監(jiān)測(cè)(ce)和環(huán)境保護(hù)(hu)領(lǐng)域具有潛在(zai)的應(yīng)用(yong)價(jià)值。

果蔬的軟化與(yu)weisuo、蛋白質(zhì)(zhi)及多糖降解以(yi)及中央液(ye)泡破壞相關(guān)(guan)。本研究選取(qu)了硬(ying)度和咀嚼(jue)性這兩個(gè)關(guān)鍵(jian)質(zhì)地指標(biāo)進(jìn)行(xing)研究，如圖 3d 所示(shi)。在儲(chǔ)存期間(jian)，青椒的硬度逐(zhu)漸下降(jiang)，且聚乳(ru)酸（PLA）包(bao)裝中的青椒硬(ying)度顯著(zhu)高于聚乙(yi)烯（PE）包(bao)裝的。這(zhe)表明，在整個(gè)儲(chǔ)(chu)存過(guò)程中，PLA 能(neng)更有效地(di)保持青椒(jiao)的質(zhì)地(di)特性。

參考(kao)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。