蔬菜是指可以生吃、烹饪或加工成食品的植物可食用部分，是人类重要的食物来源之一。许多研究表明，蔬菜富含多种生物活性次级代谢物，如多酚、维生素、膳食纤维和抗氧化剂（Chaudhary等人，2022年）。食用蔬菜有助于预防多种慢性病和退行性疾病（Ganesh等人，2021年）。根据联合国粮食及农业组织（FAO）的最新统计数据，2020年全球蔬菜产量达到11.4亿吨，占全球农作物总产量的12％。值得注意的是，这一农业领域具有极高的经济价值，创造了5400亿美元的价值，并贡献了农业总产出的20％（FAO，2022年）。中国在全球蔬菜生产中占据主导地位，2014年至2023年间产量增长了27.6％（6.54亿吨；图1A），人均年消费量超过113.6公斤——是全球平均水平的两倍（图1B）。然而，如此大规模和强度的生产与消费加剧了采后损失，因此迫切需要有效的保鲜技术。
蔬菜在采摘或收获后虽然仍然保持新鲜状态，但会失去部分营养成分和水分，同时仍在进行各种代谢活动，这些活动以分解代谢、逐渐衰老和死亡为主。在收获、运输和销售过程中，蔬菜的外观质量、营养价值、代谢活动强度和激素代谢都会发生变化，这些变化会进一步影响蔬菜的衰老过程，从而影响其品质、储存期和保质期，例如呼吸速率增加、水分流失或酶活性改变（Brizzolara等人，2020年）。据估计，全球水果和蔬菜供应链中约24.7％的损失发生在采后阶段（FAO，图S1）。
采后黄化是蔬菜在储存和运输过程中常见的生理现象，指的是由于叶绿素降解、代谢紊乱及其他相关因素导致的蔬菜组织不可逆的黄化，这严重影响了产品的商业价值和营养价值。这一现象在绿色蔬菜的各种品质退化过程中尤为突出，与成熟和衰老的过程密切相关。颜色是消费者选择蔬菜时的主要质量指标，直接影响其商业价值。因此，采后保持蔬菜的颜色已成为研究重点（Giannakourou和Tsironi，2021年）。蔬菜的表观颜色主要由次级代谢物决定，特别是内源性色素，如叶绿素、类胡萝卜素和花青素。这些色素的含量和组成的动态变化形成了蔬菜多样的颜色（Hernandez-Herrero和Frutos，2011年）。在蔬菜的采后储存过程中，随着成熟和衰老过程的发生，通常会出现颜色变化，如黄化和褐变等现象（You等人，2022年；Srilaong等人，2010年；Navina等人，2023年）。因此，有效控制采后黄化对于延长蔬菜的保质期至关重要，并已成为质量管理的研究热点。
反映这一日益重要的趋势，文献计量分析显示自2010年以来关于黄化的出版物和引用数量显著增加（图1C-D，表S1）。研究重点从最初的现象学描述发展到阐明分子调控机制，并越来越多地结合智能技术和现代生物技术工具（图1E）。为了应对这些挑战，食品和农业加工行业正在采用“农业4.0”这一以技术为中心的智能绿色运动（Mitra等人，2024年）。尽管取得了这些进展，该领域仍存在关键的知识空白：导致采后黄化的多种因素的相互作用和耦合调控机制尚未完全阐明；控制叶绿素降解和氧化应激等关键生化过程的多层调控网络仍需进一步系统研究；此外，新型绿色保鲜剂的安全性、储存稳定性和田间适用性的全面系统评估也尚未完成。
本文系统总结了蔬菜采后黄化的生理机制、主要影响因素以及现有的预防和控制策略，同时讨论了人工智能（AI）在非破坏性检测、早期评估和智能管理黄化方面的最新应用进展，进一步强调了AI在实现精确预防和控制这一现象方面的革命性作用。最后，本文指出了该领域现有的实际和科学挑战，并提出了未来的研究方向，旨在为基于AI的数据支持型预防和控制策略铺平道路，延长蔬菜的保质期，减少采后损失，并为采后品质管理提供科学参考框架。
