近日，武漢大學(xue)電子信(xin)息學院研究(jiu)人員(yuan)在國際食品期(qi)刊《Food Research International》(中(zhong)科院一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)表(biao)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(lun)文。在該(gai)論文中，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定(ding)青椒(jiao)的硬度(du)和咀嚼性(xing)指標(biao)。

果蔬的易腐性(xing)對保(bao)持食(shi)品質(zhì)量與安(an)全構(gòu)(gou)成了重(zhong)大挑戰(zhàn)(zhan)。然而，當(dang)前用于監(jiān)測鮮(xian)切果(guo)蔬新鮮度(du)的方法仍存(cun)在局限。本(ben)研究(jiu)介紹了一種(zhong)基于深度學(xue)習的新型比色(se)指示劑系(xi)統(tǒng)，該(gai)系統(tǒng)旨在(zai)對包裝于(yu)聚乳酸（PLA）袋(dai)中的鮮切果蔬(shu)的新鮮度進(jin)行無損監(jiān)(jian)測。該(gai)系統(tǒng)(tong)采用了一種(zhong)基于乙基(ji)纖維素的(de)指示劑（EMT），這種指(zhi)示劑在(zai)儲存(cun)過程中，會(hui)隨二氧(yang)化碳（CO?）濃度（0%–30%）的(de)變化呈現(xiàn)(xian)出明顯的顏色(se)轉(zhuǎn)變。除(chu)了具有敏感性(xing)外，EMT 還展(zhan)現(xiàn)出優(yōu)異的(de)穩(wěn)定(ding)性和可重(zhong)復使用(yong)性。此外，本(ben)研究shouci以鮮(xian)切青椒為模型(xing)，通過在(zai)機器(qi)學習中應用(yong)特征提(ti)取算法（主(zhu)成分分析（PCA）和 Fisher 線(xian)性判別分析(xi)（FLDA）），構(gòu)建了 “生理(li)狀態(tài) — 新鮮(xian)度 — 指示(shi)劑顏色" 之間的(de)關系。研究(jiu)將這種相(xiang)關性與用于(yu)圖像識別(bie)和分析的深(shen)度學(xue)習算法(fa)相結(jié)合，該方法(fa)減輕或(huo)消除了(le)由人(ren)類視覺感(gan)知的個體差異(yi)以及拍攝條(tiao)件變化所(suo)導致的識別(bie)誤差。結(jié)果(guo)表明，該(gai)系統(tǒng)(tong)能夠準(zhun)確、快速(su)且無損地(di)評估鮮切青椒(jiao)的新鮮度，在 k 折(zhe)交叉驗證下，MobileNetV3 - Small 模(mo)型的識別平均(jun)準確率可(ke)達 96.09%。所(suo)提出的策略為(wei)監(jiān)測(ce)農(nóng)產(chǎn)品(pin)新鮮度提供了(le)一種高精度(du)、實時且(qie)無損的方(fang)法，在食(shi)品安全、健康監(jiān)(jian)測和環(huán)境保(bao)護領域具有(you)潛在的應用(yong)價值。

果蔬(shu)的軟化與(yu)weisuo、蛋白質(zhì)(zhi)及多糖降解以(yi)及中(zhong)央液泡破壞(huai)相關。本研究選(xuan)取了硬度(du)和咀嚼性這兩(liang)個關鍵質(zhì)地(di)指標進行(xing)研究，如圖 3d 所示(shi)。在儲存期間(jian)，青椒(jiao)的硬(ying)度逐漸下降，且(qie)聚乳酸（PLA）包(bao)裝中(zhong)的青椒(jiao)硬度顯著高(gao)于聚乙烯（PE）包裝(zhuang)的。這表明(ming)，在整(zheng)個儲存過(guo)程中，PLA 能更有效(xiao)地保持(chi)青椒的質(zhì)(zhi)地特(te)性。

參考文(wen)獻：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。