近日，武漢大(da)學(xué)電子信息學(xué)(xue)院研究(jiu)人員在國(guó)(guo)際食(shi)品期刊《Food Research International》(中(zhong)科院一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)(fa)表了(le)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(lun)文中，研究人(ren)員利用上(shang)海騰拔Universal TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定青椒的(de)硬度和咀嚼性(xing)指標(biāo)(biao)。

果蔬的易腐(fu)性對(duì)保(bao)持食(shi)品質(zhì)量(liang)與安全構(gòu)(gou)成了(le)重大(da)挑戰(zhàn)。然而(er)，當(dāng)前(qian)用于監(jiān)測(cè)(ce)鮮切果蔬(shu)新鮮度的方法(fa)仍存在局(ju)限。本研(yan)究介紹了(le)一種基于深(shen)度學(xué)習(xí)的新(xin)型比(bi)色指示劑系統(tǒng)(tong)，該系統(tǒng)旨在(zai)對(duì)包(bao)裝于聚(ju)乳酸（PLA）袋中(zhong)的鮮(xian)切果蔬的新鮮(xian)度進(jìn)行(xing)無(wú)損監(jiān)測(cè)。該系(xi)統(tǒng)采用了一種(zhong)基于乙(yi)基纖維素的指(zhi)示劑（EMT），這種指(zhi)示劑在儲(chǔ)(chu)存過(guò)(guo)程中(zhong)，會(huì)隨(sui)二氧化(hua)碳（CO?）濃(nong)度（0%–30%）的變化呈(cheng)現(xiàn)出(chu)明顯的顏色轉(zhuǎn)(zhuan)變。除了(le)具有(you)敏感性外(wai)，EMT 還展現(xiàn)出優(yōu)異(yi)的穩(wěn)(wen)定性和可(ke)重復(fù)(fu)使用性。此外，本(ben)研究shouci以鮮切青(qing)椒為模型，通過(guò)(guo)在機(jī)(ji)器學(xué)習(xí)(xi)中應(yīng)用特征提(ti)取算法（主成分(fen)分析（PCA）和 Fisher 線性(xing)判別分析(xi)（FLDA）），構(gòu)建了 “生理狀(zhuang)態(tài) — 新鮮度 — 指(zhi)示劑顏色" 之(zhi)間的關(guān)系(xi)。研究(jiu)將這種相(xiang)關(guān)性與(yu)用于圖像識(shí)(shi)別和分析(xi)的深度學(xué)(xue)習(xí)算法相(xiang)結(jié)合，該方(fang)法減輕(qing)或消除了由人(ren)類視覺(jué)感(gan)知的個(gè)體(ti)差異以及(ji)拍攝條件(jian)變化所(suo)導(dǎo)致的(de)識(shí)別誤(wu)差。結(jié)果表明，該(gai)系統(tǒng)能夠(gou)準(zhǔn)確、快速且(qie)無(wú)損地評(píng)估(gu)鮮切(qie)青椒的新(xin)鮮度(du)，在 k 折(zhe)交叉(cha)驗(yàn)證下，MobileNetV3 - Small 模型的(de)識(shí)別平均(jun)準(zhǔn)確率可(ke)達(dá) 96.09%。所(suo)提出的策(ce)略為監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)(chan)品新鮮度提供(gong)了一種高精度(du)、實(shí)時(shí)且無(wú)(wu)損的方(fang)法，在食品安(an)全、健康(kang)監(jiān)測(cè)和環(huán)(huan)境保護(hù)領(lǐng)(ling)域具(ju)有潛在(zai)的應(yīng)用(yong)價(jià)值。

果蔬的軟化與(yu)weisuo、蛋白質(zhì)及多糖(tang)降解以及(ji)中央(yang)液泡破壞(huai)相關(guān)。本研(yan)究選取了硬(ying)度和咀嚼性這(zhe)兩個(gè)關(guān)鍵質(zhì)地(di)指標(biāo)進(jìn)行研究(jiu)，如圖 3d 所示。在(zai)儲(chǔ)存期間，青(qing)椒的硬度逐(zhu)漸下降，且(qie)聚乳酸(suan)（PLA）包裝(zhuang)中的(de)青椒硬度(du)顯著高于(yu)聚乙烯（PE）包(bao)裝的。這表明，在(zai)整個(gè)儲(chǔ)存過(guò)(guo)程中(zhong)，PLA 能更有(you)效地保持青(qing)椒的質(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。