近日，武漢(han)大學(xué)(xue)電子信(xin)息學(xué)院研究人(ren)員在國(guó)際(ji)食品期刊《Food Research International》(中(zhong)科院一區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)表(biao)了題為"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的(de)研究論文。在該(gai)論文(wen)中，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)(ce)定青椒的硬(ying)度和(he)咀嚼性指標(biāo)。

果蔬的(de)易腐性對(duì)(dui)保持(chi)食品質(zhì)量與(yu)安全構(gòu)成(cheng)了重(zhong)大挑戰(zhàn)。然而(er)，當(dāng)前用于監(jiān)(jian)測(cè)鮮切果蔬新(xin)鮮度(du)的方法仍存(cun)在局限。本(ben)研究介紹(shao)了一(yi)種基于深度學(xué)(xue)習(xí)的新(xin)型比色指示(shi)劑系(xi)統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在(zai)對(duì)包裝于聚(ju)乳酸（PLA）袋中的鮮(xian)切果蔬的(de)新鮮(xian)度進(jìn)行無(wú)損監(jiān)(jian)測(cè)。該系統(tǒng)采(cai)用了(le)一種基于乙(yi)基纖(xian)維素(su)的指(zhi)示劑（EMT），這種指(zhi)示劑在(zai)儲(chǔ)存過(guò)程中，會(huì)(hui)隨二氧化(hua)碳（CO?）濃度（0%–30%）的(de)變化呈現(xiàn)(xian)出明顯的(de)顏色轉(zhuǎn)變。除了(le)具有(you)敏感性外，EMT 還(hai)展現(xiàn)出優(yōu)異的(de)穩(wěn)定性(xing)和可(ke)重復(fù)使用(yong)性。此外(wai)，本研究shouci以鮮(xian)切青椒為模型(xing)，通過(guò)(guo)在機(jī)器(qi)學(xué)習(xí)中應(yīng)用特(te)征提取算法（主(zhu)成分分析(xi)（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(du) — 指示劑顏色" 之(zhi)間的關(guān)(guan)系。研究(jiu)將這種相(xiang)關(guān)性(xing)與用于圖(tu)像識(shí)別和(he)分析(xi)的深度學(xué)習(xí)算(suan)法相(xiang)結(jié)合，該方法(fa)減輕或消(xiao)除了由人(ren)類(lèi)視覺(jué)感知的(de)個(gè)體差異以(yi)及拍攝(she)條件變化所(suo)導(dǎo)致的識(shí)(shi)別誤差(cha)。結(jié)果表明，該(gai)系統(tǒng)能夠(gou)準(zhǔn)確(que)、快速且無(wú)(wu)損地(di)評(píng)估鮮切青椒(jiao)的新鮮度(du)，在 k 折交(jiao)叉驗(yàn)證下，MobileNetV3 - Small 模(mo)型的識(shí)別平(ping)均準(zhǔn)確率(lv)可達(dá) 96.09%。所提(ti)出的策(ce)略為監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)(chan)品新鮮度(du)提供了(le)一種高精(jing)度、實(shí)時(shí)且無(wú)(wu)損的方(fang)法，在食品(pin)安全、健康(kang)監(jiān)測(cè)(ce)和環(huán)境保護(hù)(hu)領(lǐng)域具有潛在(zai)的應(yīng)(ying)用價(jià)值。

果蔬的軟化與(yu)weisuo、蛋白(bai)質(zhì)及多(duo)糖降解以(yi)及中央液泡破(po)壞相關(guān)。本(ben)研究選取了(le)硬度(du)和咀(ju)嚼性這兩個(gè)關(guān)(guan)鍵質(zhì)地指(zhi)標(biāo)進(jìn)行(xing)研究，如圖(tu) 3d 所示。在儲(chǔ)存(cun)期間，青椒的硬(ying)度逐漸下降(jiang)，且聚(ju)乳酸（PLA）包裝中(zhong)的青(qing)椒硬(ying)度顯(xian)著高于聚乙(yi)烯（PE）包裝(zhuang)的。這表明，在整(zheng)個(gè)儲(chǔ)存過(guò)程中(zhong)，PLA 能更有(you)效地(di)保持青椒的質(zhì)(zhi)地特性。

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。