近日，武漢大(da)學(xué)電(dian)子信息學(xué)院研(yan)究人員在國(guó)際(ji)食品期刊(kan)《Food Research International》(中科院一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)(fa)表了題為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的(de)研究(jiu)論文。在該論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定青(qing)椒的硬度和咀(ju)嚼性指標(biāo)。

果蔬的(de)易腐性對(duì)保持(chi)食品(pin)質(zhì)量(liang)與安(an)全構(gòu)成了(le)重大挑戰(zhàn)(zhan)。然而，當(dāng)前用于(yu)監(jiān)測(cè)鮮切(qie)果蔬新鮮度的(de)方法仍(reng)存在局限。本(ben)研究介紹了(le)一種基于深度(du)學(xué)習(xí)的新(xin)型比色(se)指示劑(ji)系統(tǒng)，該系統(tǒng)(tong)旨在對(duì)(dui)包裝(zhuang)于聚乳酸(suan)（PLA）袋中的(de)鮮切果(guo)蔬的新鮮(xian)度進(jìn)行無(wú)損(sun)監(jiān)測(cè)(ce)。該系統(tǒng)(tong)采用了(le)一種基(ji)于乙基纖維素(su)的指(zhi)示劑（EMT），這種(zhong)指示劑在(zai)儲(chǔ)存過(guò)程中，會(huì)(hui)隨二氧化碳（CO?）濃(nong)度（0%–30%）的(de)變化呈現(xiàn)(xian)出明顯的顏(yan)色轉(zhuǎn)變。除(chu)了具有(you)敏感性(xing)外，EMT 還展現(xiàn)(xian)出優(yōu)(you)異的穩(wěn)(wen)定性和可(ke)重復(fù)使用(yong)性。此(ci)外，本研究(jiu)shouci以鮮切(qie)青椒為模型，通(tong)過(guò)在機(jī)(ji)器學(xué)習(xí)中(zhong)應(yīng)用特征提取(qu)算法（主成分(fen)分析（PCA）和 Fisher 線(xiàn)性(xing)判別分析（FLDA）），構(gòu)(gou)建了 “生(sheng)理狀態(tài)(tai) — 新鮮度(du) — 指示劑(ji)顏色(se)" 之間的(de)關(guān)系。研究(jiu)將這(zhe)種相(xiang)關(guān)性與用于圖(tu)像識(shí)(shi)別和分析(xi)的深度學(xué)習(xí)算(suan)法相結(jié)(jie)合，該方法(fa)減輕或消(xiao)除了由人類(lèi)(lei)視覺(jué)感知的個(gè)(ge)體差異以(yi)及拍(pai)攝條件變化所(suo)導(dǎo)致的(de)識(shí)別誤差。結(jié)果(guo)表明，該(gai)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)(zhun)確、快(kuai)速且無(wú)損地評(píng)(ping)估鮮切青椒(jiao)的新(xin)鮮度，在 k 折(zhe)交叉驗(yàn)證(zheng)下，MobileNetV3 - Small 模(mo)型的識(shí)別(bie)平均準(zhǔn)確(que)率可達(dá) 96.09%。所提出(chu)的策略為監(jiān)測(cè)(ce)農(nóng)產(chǎn)品新鮮(xian)度提(ti)供了(le)一種(zhong)高精度、實(shí)時(shí)(shi)且無(wú)損的方(fang)法，在食(shi)品安全、健康(kang)監(jiān)測(cè)和環(huán)(huan)境保護(hù)(hu)領(lǐng)域具(ju)有潛(qian)在的應(yīng)(ying)用價(jià)值。

果蔬(shu)的軟化與(yu)weisuo、蛋白質(zhì)及多糖(tang)降解以及(ji)中央液(ye)泡破壞相(xiang)關(guān)。本研究選(xuan)取了(le)硬度和咀嚼(jue)性這(zhe)兩個(gè)關(guān)鍵(jian)質(zhì)地指標(biāo)(biao)進(jìn)行研究，如(ru)圖 3d 所(suo)示。在儲(chǔ)(chu)存期間(jian)，青椒的(de)硬度逐(zhu)漸下(xia)降，且聚乳(ru)酸（PLA）包裝中的青(qing)椒硬度顯著(zhu)高于聚乙烯（PE）包(bao)裝的。這表明(ming)，在整個(gè)儲(chǔ)存過(guò)(guo)程中，PLA 能更(geng)有效地保持(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。