近日，武漢大(da)學(xué)電子(zi)信息(xi)學(xué)院研究人員(yuan)在國(guó)(guo)際食(shi)品期刊(kan)《Food Research International》(中科院一區(qū)(qu)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"的研究(jiu)論文。在該論文(wen)中，研究人員利(li)用上海騰(teng)拔Universal TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)(ce)定青椒的(de)硬度和咀(ju)嚼性(xing)指標(biāo)。

果蔬的易(yi)腐性對(duì)(dui)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(qian)用于監(jiān)測(cè)(ce)鮮切(qie)果蔬新鮮(xian)度的(de)方法仍存(cun)在局限。本(ben)研究介紹(shao)了一種基于深(shen)度學(xué)習(xí)(xi)的新型比(bi)色指示劑(ji)系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨(zhi)在對(duì)包(bao)裝于(yu)聚乳酸（PLA）袋中的(de)鮮切果(guo)蔬的新鮮度(du)進(jìn)行無(wú)(wu)損監(jiān)測(cè)。該(gai)系統(tǒng)采用(yong)了一種基(ji)于乙基纖(xian)維素的指(zhi)示劑（EMT），這種指示(shi)劑在儲(chǔ)(chu)存過(guò)(guo)程中，會(huì)隨二(er)氧化碳（CO?）濃度(du)（0%–30%）的變化呈(cheng)現(xiàn)出明顯(xian)的顏色轉(zhuǎn)變(bian)。除了(le)具有敏感性(xing)外，EMT 還展現(xiàn)(xian)出優(yōu)異的(de)穩(wěn)定性和(he)可重復(fù)使(shi)用性。此外(wai)，本研究shouci以鮮(xian)切青椒為(wei)模型，通過(guò)(guo)在機(jī)(ji)器學(xué)習(xí)中應(yīng)用(yong)特征(zheng)提取算法（主(zhu)成分分(fen)析（PCA）和 Fisher 線性(xing)判別分(fen)析（FLDA）），構(gòu)建了 “生(sheng)理狀態(tài) — 新鮮度(du) — 指示劑(ji)顏色" 之間的(de)關(guān)系。研(yan)究將這(zhe)種相關(guān)性(xing)與用(yong)于圖像識(shí)(shi)別和分(fen)析的深度(du)學(xué)習(xí)(xi)算法相結(jié)(jie)合，該方法減(jian)輕或消除了(le)由人類視覺感(gan)知的個(gè)體(ti)差異以(yi)及拍攝條件變(bian)化所導(dǎo)致的識(shí)(shi)別誤差。結(jié)(jie)果表明(ming)，該系統(tǒng)(tong)能夠準(zhǔn)確、快(kuai)速且無(wú)損(sun)地評(píng)(ping)估鮮切青椒的(de)新鮮度，在(zai) k 折交叉(cha)驗(yàn)證(zheng)下，MobileNetV3 - Small 模型的識(shí)別(bie)平均準(zhǔn)確率可(ke)達(dá) 96.09%。所提出的策(ce)略為(wei)監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品(pin)新鮮(xian)度提供了一種(zhong)高精度、實(shí)時(shí)(shi)且無(wú)損的(de)方法，在食品(pin)安全(quan)、健康監(jiān)測(cè)和環(huán)(huan)境保護(hù)領(lǐng)(ling)域具有潛(qian)在的應(yīng)用價(jià)值(zhi)。

果蔬的軟化(hua)與weisuo、蛋(dan)白質(zhì)及多糖降(jiang)解以及中(zhong)央液泡破(po)壞相關(guān)。本研究(jiu)選取了硬(ying)度和咀嚼(jue)性這兩個(gè)關(guān)鍵(jian)質(zhì)地(di)指標(biāo)進(jìn)行(xing)研究，如(ru)圖 3d 所示。在儲(chǔ)(chu)存期間，青椒(jiao)的硬度逐漸(jian)下降(jiang)，且聚乳酸（PLA）包裝(zhuang)中的青椒硬度(du)顯著高于(yu)聚乙烯（PE）包(bao)裝的。這表明(ming)，在整個(gè)儲(chǔ)存過(guò)(guo)程中，PLA 能(neng)更有(you)效地保持青椒(jiao)的質(zhì)地特(te)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。