显微镜技术如何减少食物浪费？

 粮食不安全是世界上目前面临的更紧迫的问题之一。2020年有7.2亿至8.11亿人挨饿，COVID-19大流行病大大推高了这一数字，比前几年要高。虽然有许多策略来解决全球饥饿问题，但据预测，2030年仍将有6.6亿人处于饥饿状态。减少食物浪费是增加食物供应和确保我们有限的全球资源得到更好分配的一个关键战略。

 联合国最近的一份全球报告显示，每年有9亿吨的食物被扔掉。仅在美国，大约有三分之一的食物被浪费。食物浪费的一个主要原因是新鲜产品在被消费之前就已经变质。

 科学家们正在开发创新技术来防止食物变质，从确保农产品在运输过程中保持最佳状态的可食用传感器，到使农产品保持更长时间新鲜的生物活性薄膜。

 来自美国农业部和韩国食品研究所的一个国际研究小组开发了一种新型的显微镜技术，通过识别更容易变质的农产品，特别是蓝莓，可能有助于减少食物浪费。在此，我们讨论了这一最新创新，并对其重要性以及显微镜技术在未来反对食品浪费的斗争中可能发挥的作用发表评论。

保护农产品新鲜度的重要性

 如上所述，保护农产品的新鲜度是防止粮食浪费和解决粮食不安全问题的一个关键战略。延长新鲜食品的保质期也有助于使其更容易获得，更实惠，更吸引人。由于新鲜水果和蔬菜的营养成分，这对公众健康有巨大好处。

 蓝莓是目前研究的重点，发表在今年的《农学》杂志上。研究表明，蓝莓可以减少对DNA的损害，这可能有助于预防癌症和衰老。消费蓝莓与降低心血管疾病和2型糖尿病的风险之间也有联系。它们富含抗氧化剂和植物黄酮，并含有大量维生素C和钾，这有助于为蓝莓赢得 "超级食品 "的地位。

 不幸的是，由于蓝莓（和所有浆果类水果）有柔软的皮肤和高水分含量，它们在运输过程中极易受到微生物腐败和物理损害。这限制了它们的保质期，导致了高水平的食品浪费。每年，仅美国就生产约6.8亿磅的蓝莓，相当于7.58亿美元。鉴于美国扔掉了大约三分之一的食物，该国每年可能浪费了超过225磅的蓝莓。如果可以防止变质，这种营养丰富的食品将被更多的人所接受。

评估浆果的硬度

 美国/韩国团队认识到，坚固程度是决定蓝莓质量的一个关键因素。传统上，浆果的成熟度是通过在手指间滚动浆果并在0到5之间对其牢固程度进行评级来确定的。然而，这种方法是主观的，并给出了不同的结果。多年来，已经开发了许多机械方法，但这些方法面临一个巨大的缺点，即在评估时破坏了水果。已经开发了替代方法来克服这一挑战，如利用激光气枪来评估果实的硬度而不破坏果实，然而，这些方法并非没有局限性。

 研究表明，在失去坚固性的浆果中，微观结构的变化是明显的。随着浆果变得不成熟，实质细胞的细胞间附着力似乎消失了，花青素色素从表皮和下皮层渗出。目前项目的研究人员探讨了他们如何用显微镜测量这些空间和光谱指标。

利用显微镜预测成熟度

 该团队开发了一种用高光谱显微镜成像（HMI）测量浆果微观结构的空间和光谱特性的方法。

 一个法布里-珀罗干涉仪HMI系统被用来放大蓝莓的中果皮区域。因此，科学家们以高分辨率观察浆果的实质细胞。研究小组处理了实质细胞和特征，如细胞形状、细胞壁段、细胞与细胞之间的粘连以及细胞间空间的大小。

 研究结果显示，较软的蓝莓更有可能具有不规则的形状、细胞间的粘附力丧失、细胞壁段松动和/或变圆，以及细胞间空间大。

 与坚硬的蓝莓相比，它们的颜色也更有可能偏红。这项研究的结果表明，显微镜可以被用来突出与成熟度有关的特征。该技术有可能被用来研究其他水果。也有可能将这种方法发展为可以预测哪些水果将最快变质的筛选过程，这是解决食品浪费的一个重要工具。