近日，武(wu)漢大學(xué)(xue)電子信息(xi)學(xué)院(yuan)研究人員在國(guó)(guo)際食品(pin)期刊《Food Research International》(中科(ke)院一區(qū)(qu)TOP，IF=8.0)發(fā)表(biao)了題(ti)為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的研(yan)究論文。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定青(qing)椒的硬度和(he)咀嚼性指標(biāo)。

果蔬的易腐(fu)性對(duì)保持食品(pin)質(zhì)量與安(an)全構(gòu)(gou)成了重大挑戰(zhàn)(zhan)。然而，當(dāng)前用于(yu)監(jiān)測(cè)鮮(xian)切果蔬新鮮度(du)的方法(fa)仍存在(zai)局限。本研究(jiu)介紹了一種基(ji)于深度學(xué)習(xí)(xi)的新型(xing)比色指示劑(ji)系統(tǒng)，該(gai)系統(tǒng)旨在對(duì)包(bao)裝于聚乳酸（PLA）袋(dai)中的鮮(xian)切果蔬(shu)的新(xin)鮮度(du)進(jìn)行無(wú)損(sun)監(jiān)測(cè)。該(gai)系統(tǒng)采用(yong)了一(yi)種基于乙基纖(xian)維素(su)的指示(shi)劑（EMT），這(zhe)種指(zhi)示劑在(zai)儲(chǔ)存過(guò)(guo)程中，會(huì)(hui)隨二(er)氧化碳（CO?）濃度(du)（0%–30%）的變(bian)化呈(cheng)現(xiàn)出(chu)明顯的(de)顏色轉(zhuǎn)變(bian)。除了具有敏(min)感性(xing)外，EMT 還(hai)展現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的穩(wěn)定性(xing)和可重復(fù)使(shi)用性。此外，本(ben)研究shouci以(yi)鮮切青(qing)椒為模型(xing)，通過(guò)在機(jī)器(qi)學(xué)習(xí)(xi)中應(yīng)用(yong)特征提取算(suan)法（主成分分(fen)析（PCA）和 Fisher 線性判別(bie)分析（FLDA）），構(gòu)(gou)建了(le) “生理狀態(tài) — 新(xin)鮮度 — 指示劑(ji)顏色(se)" 之間的關(guān)系。研(yan)究將這種(zhong)相關(guān)性與用于(yu)圖像識(shí)(shi)別和分析的(de)深度學(xué)習(xí)(xi)算法(fa)相結(jié)(jie)合，該方法減(jian)輕或(huo)消除了由人類(lei)視覺(jué)感知的(de)個(gè)體差異以(yi)及拍(pai)攝條件變化(hua)所導(dǎo)(dao)致的識(shí)(shi)別誤差。結(jié)果表(biao)明，該系統(tǒng)能(neng)夠準(zhǔn)確、快速(su)且無(wú)損地評(píng)(ping)估鮮切青椒的(de)新鮮(xian)度，在 k 折交叉驗(yàn)(yan)證下，MobileNetV3 - Small 模型(xing)的識(shí)別平(ping)均準(zhǔn)確率可(ke)達(dá) 96.09%。所提出(chu)的策略(lve)為監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)(chan)品新鮮(xian)度提供了一(yi)種高精度、實(shí)時(shí)(shi)且無(wú)損(sun)的方(fang)法，在(zai)食品安全、健康(kang)監(jiān)測(cè)和(he)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)(ling)域具有潛在的(de)應(yīng)用價(jià)(jia)值。

果蔬(shu)的軟化(hua)與weisuo、蛋白質(zhì)及多(duo)糖降解(jie)以及中央(yang)液泡(pao)破壞相(xiang)關(guān)。本研究選取(qu)了硬(ying)度和(he)咀嚼(jue)性這兩個(gè)關(guān)鍵(jian)質(zhì)地指標(biāo)(biao)進(jìn)行研究，如(ru)圖 3d 所示。在儲(chǔ)存(cun)期間，青椒(jiao)的硬度逐(zhu)漸下降，且(qie)聚乳酸（PLA）包裝(zhuang)中的青(qing)椒硬度顯(xian)著高于聚乙(yi)烯（PE）包(bao)裝的。這表(biao)明，在(zai)整個(gè)儲(chǔ)存(cun)過(guò)程(cheng)中，PLA 能更有效(xiao)地保持(chi)青椒(jiao)的質(zhì)地(di)特性。

參考(kao)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。