近日，武漢大學(xué)(xue)電子信息(xi)學(xué)院研究人員(yuan)在國際(ji)食品期(qi)刊《Food Research International》(中科(ke)院一(yi)區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)表了題(ti)為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的(de)研究論(lun)文。在該(gai)論文中，研究人(ren)員利用(yong)上海騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定青(qing)椒的(de)硬度和(he)咀嚼性(xing)指標(biāo)。

果蔬的易(yi)腐性對(dui)保持(chi)食品質(zhì)量(liang)與安全構(gòu)(gou)成了重大挑(tiao)戰(zhàn)。然而，當(dāng)前用(yong)于監(jiān)測鮮切(qie)果蔬新鮮度(du)的方法(fa)仍存(cun)在局限。本研究(jiu)介紹了一種基(ji)于深度(du)學(xué)習(xí)的新型(xing)比色(se)指示劑(ji)系統(tǒng)(tong)，該系(xi)統(tǒng)旨在(zai)對包(bao)裝于聚乳酸(suan)（PLA）袋中的(de)鮮切果蔬(shu)的新鮮(xian)度進行(xing)無損監(jiān)測。該系(xi)統(tǒng)采用(yong)了一種基(ji)于乙基纖維(wei)素的指示劑(ji)（EMT），這種指示(shi)劑在儲存過(guo)程中，會隨二(er)氧化碳（CO?）濃度（0%–30%）的(de)變化呈現(xiàn)出明(ming)顯的(de)顏色(se)轉(zhuǎn)變。除(chu)了具有敏感(gan)性外，EMT 還展現(xiàn)(xian)出優(yōu)異(yi)的穩(wěn)定性(xing)和可重復(fù)(fu)使用性(xing)。此外(wai)，本研究(jiu)shouci以鮮(xian)切青(qing)椒為模型，通(tong)過在(zai)機器學(xué)習(xí)(xi)中應(yīng)用特(te)征提取算法（主(zhu)成分分析(xi)（PCA）和 Fisher 線性判別(bie)分析（FLDA）），構(gòu)(gou)建了 “生理(li)狀態(tài)(tai) — 新鮮度 — 指(zhi)示劑顏色(se)" 之間的(de)關(guān)系(xi)。研究將這種相(xiang)關(guān)性與用(yong)于圖像識別和(he)分析(xi)的深度學(xué)習(xí)算(suan)法相結(jié)合，該(gai)方法減(jian)輕或消除(chu)了由人(ren)類視覺感知的(de)個體差(cha)異以(yi)及拍攝(she)條件(jian)變化所導(dǎo)致(zhi)的識別(bie)誤差(cha)。結(jié)果表明，該(gai)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)(zhun)確、快速且無(wu)損地評估(gu)鮮切青(qing)椒的新鮮度(du)，在 k 折交叉驗(yan)證下，MobileNetV3 - Small 模型的識(shi)別平均準(zhǔn)(zhun)確率可(ke)達 96.09%。所提出的(de)策略為監(jiān)測(ce)農(nóng)產(chǎn)品新鮮(xian)度提(ti)供了一種(zhong)高精度、實時且(qie)無損的方法，在(zai)食品(pin)安全、健康監(jiān)(jian)測和環(huán)境(jing)保護(hu)領(lǐng)域具有(you)潛在的應(yīng)(ying)用價值。

果蔬的軟(ruan)化與weisuo、蛋白(bai)質(zhì)及多糖降(jiang)解以及中(zhong)央液泡破(po)壞相關(guān)。本(ben)研究選取(qu)了硬度和(he)咀嚼性這(zhe)兩個關(guān)鍵質(zhì)地(di)指標(biāo)進行研究(jiu)，如圖 3d 所示。在(zai)儲存期間(jian)，青椒的硬度(du)逐漸下降，且聚(ju)乳酸(suan)（PLA）包裝中(zhong)的青椒硬(ying)度顯(xian)著高于聚乙烯(xi)（PE）包裝的(de)。這表明(ming)，在整個儲存(cun)過程中，PLA 能更有(you)效地(di)保持青(qing)椒的質(zhì)地(di)特性。

參考文獻(xian)：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。