近日，武漢(han)大學(xué)(xue)電子信息學(xué)(xue)院研究人員(yuan)在國(guo)際食品期刊(kan)《Food Research International》(中科院一(yi)區(qū)TOP，IF=8.0)發(fā)表了題為(wei)"Deep learning-based colorimetric indicator on polylactic acid packaging for nondestructive monitoring of fresh-cut fruits and vegetables"的研究論(lun)文。在該論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用(yong)上海騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定(ding)青椒(jiao)的硬度和咀嚼(jue)性指標(biāo)。

果蔬的易(yi)腐性對(duì)保持(chi)食品(pin)質(zhì)量與(yu)安全構(gòu)成了(le)重大挑(tiao)戰(zhàn)。然而(er)，當(dāng)前用于監(jiān)測(cè)(ce)鮮切果(guo)蔬新鮮度(du)的方(fang)法仍存在局(ju)限。本研究(jiu)介紹(shao)了一種(zhong)基于深(shen)度學(xué)(xue)習(xí)的新(xin)型比色指示劑(ji)系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨(zhi)在對(duì)(dui)包裝于聚乳酸(suan)（PLA）袋中的鮮切果(guo)蔬的新(xin)鮮度(du)進(jìn)行無損監(jiān)(jian)測(cè)。該(gai)系統(tǒng)(tong)采用了一種基(ji)于乙基(ji)纖維素的(de)指示劑（EMT），這種(zhong)指示劑(ji)在儲(chǔ)(chu)存過程(cheng)中，會(huì)(hui)隨二氧(yang)化碳（CO?）濃(nong)度（0%–30%）的變(bian)化呈現(xiàn)出(chu)明顯的顏色轉(zhuǎn)(zhuan)變。除了(le)具有敏(min)感性外，EMT 還展現(xiàn)(xian)出優(yōu)異(yi)的穩(wěn)定性和可(ke)重復(fù)使用性(xing)。此外，本研究shouci以(yi)鮮切青椒(jiao)為模型，通過(guo)在機(jī)(ji)器學(xué)習(xí)中應(yīng)用(yong)特征(zheng)提取算法(fa)（主成分分析（PCA）和(he) Fisher 線性判別分析(xi)（FLDA）），構(gòu)建了(le) “生理狀態(tài)(tai) — 新鮮度(du) — 指示劑顏色(se)" 之間的關(guān)系。研(yan)究將這(zhe)種相(xiang)關(guān)性與(yu)用于(yu)圖像識(shí)別(bie)和分析的深(shen)度學(xué)習(xí)算法相(xiang)結(jié)合，該方法減(jian)輕或(huo)消除了(le)由人類視覺(jue)感知的個(gè)(ge)體差異以及拍(pai)攝條件(jian)變化(hua)所導(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(kuai)速且無損地評(píng)(ping)估鮮切青椒的(de)新鮮度，在(zai) k 折交叉驗(yàn)證(zheng)下，MobileNetV3 - Small 模型的識(shí)(shi)別平均準(zhǔn)確(que)率可(ke)達(dá) 96.09%。所提出(chu)的策略為監(jiān)(jian)測(cè)農(nóng)產(chǎn)(chan)品新鮮(xian)度提供(gong)了一種高精度(du)、實(shí)時(shí)且無損的(de)方法(fa)，在食品安全(quan)、健康監(jiān)測(cè)和(he)環(huán)境(jing)保護(hù)領(lǐng)域具(ju)有潛在的(de)應(yīng)用(yong)價(jià)值。

果蔬的軟化與(yu)weisuo、蛋白質(zhì)及多(duo)糖降(jiang)解以及(ji)中央液(ye)泡破壞(huai)相關(guān)。本(ben)研究選(xuan)取了硬(ying)度和咀嚼性(xing)這兩個(gè)關(guān)鍵(jian)質(zhì)地指標(biāo)進(jìn)行(xing)研究(jiu)，如圖(tu) 3d 所示。在儲(chǔ)(chu)存期間，青(qing)椒的硬度逐(zhu)漸下降，且(qie)聚乳酸（PLA）包裝(zhuang)中的青椒硬度(du)顯著高(gao)于聚乙(yi)烯（PE）包裝的(de)。這表明，在整(zheng)個(gè)儲(chǔ)存(cun)過程中(zhong)，PLA 能更有效地(di)保持青椒的質(zhì)(zhi)地特性(xing)。

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。