近日，武漢大學(xué)(xue)電子信息(xi)學(xué)院研(yan)究人員在國(guó)際(ji)食品(pin)期刊《Food Research International》(中科院(yuan)一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)(fa)表了題(ti)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(wen)。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定青椒的(de)硬度(du)和咀嚼(jue)性指標(biāo)。

果蔬(shu)的易腐(fu)性對(duì)保(bao)持食品(pin)質(zhì)量與(yu)安全構(gòu)(gou)成了重大挑戰(zhàn)(zhan)。然而，當(dāng)(dang)前用于監(jiān)測(cè)鮮(xian)切果蔬新(xin)鮮度的方法(fa)仍存在局(ju)限。本研(yan)究介紹了一種(zhong)基于深度學(xué)習(xí)(xi)的新型比色指(zhi)示劑系(xi)統(tǒng)，該(gai)系統(tǒng)(tong)旨在對(duì)包裝于(yu)聚乳酸（PLA）袋中的(de)鮮切(qie)果蔬的新鮮度(du)進(jìn)行無(wú)損監(jiān)測(cè)(ce)。該系(xi)統(tǒng)采用(yong)了一種(zhong)基于(yu)乙基纖維素(su)的指(zhi)示劑（EMT），這種(zhong)指示劑在(zai)儲(chǔ)存(cun)過(guò)程中(zhong)，會(huì)隨二氧化(hua)碳（CO?）濃度（0%–30%）的變化(hua)呈現(xiàn)出明(ming)顯的顏色(se)轉(zhuǎn)變。除了(le)具有敏(min)感性(xing)外，EMT 還展現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的穩(wěn)定(ding)性和(he)可重復(fù)(fu)使用性(xing)。此外(wai)，本研究(jiu)shouci以鮮切青椒為(wei)模型，通過(guò)在機(jī)(ji)器學(xué)(xue)習(xí)中(zhong)應(yīng)用特征提(ti)取算法（主成分(fen)分析（PCA）和 Fisher 線(xiàn)性(xing)判別分析(xi)（FLDA）），構(gòu)建了 “生(sheng)理狀(zhuang)態(tài) — 新鮮度 — 指(zhi)示劑顏(yan)色" 之間的關(guān)(guan)系。研(yan)究將這種相關(guān)(guan)性與用(yong)于圖像識(shí)別和(he)分析的深度(du)學(xué)習(xí)算法相結(jié)(jie)合，該方(fang)法減輕或消(xiao)除了(le)由人類(lèi)視覺(jué)(jue)感知的個(gè)(ge)體差(cha)異以及(ji)拍攝(she)條件變化所(suo)導(dǎo)致的識(shí)(shi)別誤差。結(jié)果(guo)表明，該系統(tǒng)(tong)能夠準(zhǔn)確、快速(su)且無(wú)損地(di)評(píng)估鮮切青椒(jiao)的新鮮(xian)度，在 k 折交叉驗(yàn)(yan)證下，MobileNetV3 - Small 模(mo)型的識(shí)別(bie)平均準(zhǔn)確率(lv)可達(dá)(da) 96.09%。所提出的(de)策略為監(jiān)測(cè)農(nóng)(nong)產(chǎn)品(pin)新鮮度提供了(le)一種高精度(du)、實(shí)時(shí)且無(wú)(wu)損的(de)方法，在食品安(an)全、健康監(jiān)測(cè)和(he)環(huán)境保護(hù)(hu)領(lǐng)域(yu)具有潛在(zai)的應(yīng)用價(jià)(jia)值。

果蔬的(de)軟化與weisuo、蛋白(bai)質(zhì)及多糖降解(jie)以及中(zhong)央液(ye)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(xing)研究，如圖 3d 所(suo)示。在儲(chǔ)存期間(jian)，青椒的硬度(du)逐漸(jian)下降，且聚乳酸(suan)（PLA）包裝(zhuang)中的青(qing)椒硬(ying)度顯(xian)著高(gao)于聚乙烯（PE）包(bao)裝的(de)。這表明，在(zai)整個(gè)儲(chǔ)存過(guò)(guo)程中，PLA 能更有(you)效地保持青椒(jiao)的質(zhì)地(di)特性。

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。