近日，武漢大(da)學(xué)電子信息學(xué)(xue)院研(yan)究人員在(zai)國(guó)際食(shi)品期(qi)刊《Food Research International》(中科院(yuan)一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)(fa)表了題為(wei)"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的研究論文(wen)。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用(yong)于測(cè)定青椒的(de)硬度和咀嚼性(xing)指標(biāo)。

果蔬的易腐性(xing)對(duì)保持食(shi)品質(zhì)量與(yu)安全(quan)構(gòu)成(cheng)了重(zhong)大挑戰(zhàn)。然而(er)，當(dāng)前用于(yu)監(jiān)測(cè)鮮(xian)切果蔬新鮮(xian)度的方法仍(reng)存在局限。本研(yan)究介紹了一種(zhong)基于深度學(xué)(xue)習(xí)的新型比色(se)指示劑系統(tǒng)，該(gai)系統(tǒng)旨(zhi)在對(duì)包(bao)裝于聚(ju)乳酸(suan)（PLA）袋中的鮮(xian)切果蔬的(de)新鮮(xian)度進(jìn)(jin)行無(wú)損(sun)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)(tong)采用了一種基(ji)于乙基纖維素(su)的指示劑（EMT），這(zhe)種指示劑在(zai)儲(chǔ)存過(guò)程中(zhong)，會(huì)隨二氧化碳(tan)（CO?）濃度（0%–30%）的(de)變化呈現(xiàn)(xian)出明(ming)顯的(de)顏色轉(zhuǎn)變(bian)。除了具(ju)有敏感(gan)性外，EMT 還(hai)展現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的穩(wěn)定性(xing)和可重(zhong)復(fù)使用性(xing)。此外，本(ben)研究(jiu)shouci以鮮切青(qing)椒為模(mo)型，通過(guò)在(zai)機(jī)器(qi)學(xué)習(xí)中應(yīng)用(yong)特征(zheng)提取(qu)算法（主(zhu)成分(fen)分析（PCA）和 Fisher 線(xian)性判別分(fen)析（FLDA）），構(gòu)建(jian)了 “生理狀態(tài) — 新(xin)鮮度(du) — 指示劑(ji)顏色" 之間的關(guān)(guan)系。研究將(jiang)這種相關(guān)性(xing)與用于圖(tu)像識(shí)(shi)別和分析的(de)深度學(xué)習(xí)算法(fa)相結(jié)(jie)合，該方法減輕(qing)或消除(chu)了由人類(lèi)(lei)視覺(jué)感知的個(gè)(ge)體差異以及拍(pai)攝條(tiao)件變化所導(dǎo)(dao)致的識(shí)(shi)別誤(wu)差。結(jié)(jie)果表明(ming)，該系(xi)統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、快(kuai)速且無(wú)損(sun)地評(píng)估鮮切(qie)青椒的新鮮(xian)度，在 k 折(zhe)交叉驗(yàn)證(zheng)下，MobileNetV3 - Small 模(mo)型的(de)識(shí)別(bie)平均準(zhǔn)確(que)率可達(dá)(da) 96.09%。所提出的策略(lve)為監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品(pin)新鮮度(du)提供了(le)一種高精(jing)度、實(shí)時(shí)且無(wú)損(sun)的方法(fa)，在食(shi)品安全、健(jian)康監(jiān)測(cè)和環(huán)境(jing)保護(hù)領(lǐng)域具有(you)潛在的應(yīng)(ying)用價(jià)值。

果蔬的軟化與(yu)weisuo、蛋白質(zhì)及多(duo)糖降解以(yi)及中(zhong)央液泡破壞相(xiang)關(guān)。本研究選取(qu)了硬度(du)和咀(ju)嚼性這兩個(gè)關(guān)(guan)鍵質(zhì)(zhi)地指(zhi)標(biāo)進(jìn)行(xing)研究，如圖(tu) 3d 所示。在儲(chǔ)存(cun)期間，青椒的硬(ying)度逐漸下降(jiang)，且聚乳(ru)酸（PLA）包(bao)裝中的青椒(jiao)硬度顯著(zhu)高于聚乙烯（PE）包(bao)裝的。這(zhe)表明，在整個(gè)儲(chǔ)(chu)存過(guò)程中(zhong)，PLA 能更有效地(di)保持青椒(jiao)的質(zhì)地特(te)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。