I AE S   I n t e r n at ion al  Jou r n al   of   Ar t if icial   I n t e ll ig e n c e   ( I J - AI )   Vol.   14 ,   No.   2 Apr il   20 25 ,   pp.   90 7 ~ 91 6   I S S N:  2252 - 8938 ,   DO I 10 . 11591/i jai . v 14 .i 2 . pp 90 7 - 916       907     Jou r n al  h omepage ht tp: // ij ai . iaes c or e . c om   Qu al ity an d  s h e lf - li f e  p r e d ic t io n  of  c a u li f lo w e r  u si n m ac h i n e   le ar n i n g u n d e r  va c u u m  an d   m od ifie d  at m os p h e r e  p a c k agi n g       M d .   Apu   Hos e n S ye d   M d .   Gal i b   D e pa r tm e nt  of  C omput e r  S c ie nc e  a nd E ngi ne e r in g,  F a c ul ty  of  E ngi ne e r in g a nd T e c hnol ogy ,     J a s hor e  U ni ve r s it y of  S c ie nc e   a nd T e c hnol ogy, J a s hor e , B a ngl a de s h       Ar t icle   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e ived   M a r   7,   2024   R e vis e Nov  11,   2024   Ac c e pted  Nov  24,   202 4       E n s u r i n g   t h fres h n e s s   a n d   q u al i t y   o ca u l i fl o w er  d u r i n g   s t o ra g an d   t ran s p o rt a t i o n   i s   es s en t i a l   d u t o   i t s   h i g h   p eri s h a b i l i t y .   T h i s   s t u d y   h arn e s s e s   t h p o w er  o mach i n l ear n i n g   t o   p red i ct   t h q u al i t y   an d   s h e l f - l i fe  o cau l i fl o w er  u n d er  co s t - eff ect i v v ac u u an d   m o d i fi e d   at mo s p h ere  p ack a g i n g   (M A P)  t ec h n i q u es .   By   i n v es t i g at i n g   k e y   p ar amet ers   s u c h   as   t o t al   s o l u b l s o l i d s   ( T SS),   p H ,   w ei g h t   l o s s ,   an d   co l o ch a n g e,   s i g n i fi ca n t   i m p act   o n   p o s t - p ack a g i n g   q u a l i t y   w a s   i d en t i f i ed .   T o   ad d re s s   t h c h al l en g o accu ra t c o l o ch a n g me as u remen t ,   an   i n n o v a t i v e   met h o d   u t i l i zi n g   a   b i l at era l   fi l t er  fo n o i s red u ct i o n   an d   p art i cl s w arm   o p t i m i zat i o n   (PSO w i t h   Mark o v   ran d o fi el d   (MRF)  s eg men t a t i o n   w a s   d e v el o p e d .   T SS,   w ei g h t   l o s s ,   an d   c o l o ch an g w ere   i d en t i f i ed   a s   k ey   p a rame t ers ,   a n d   l ev era g i n g   t h e s p arame t ers ,   ar t i f i ci a l   n eu ra l   n e t w o rk s   ( A N N w er emp l o y e d   t o   crea t e   h i g h l y   p reci s p red i ct i v m o d e l s ,   ac h i e v i n g   R - s q u are d   v al u es   o 0 . 9 5 2   f o T SS,   0 . 9 9 2   f o w e i g h t   l o s s ,   a n d   0 . 9 8 1   fo r   co l o c h an g e.   T h i s   ap p ro ac h   n o t   o n l y   e n h a n ces   t h eff i ci e n cy   a n d   s u s t a i n a b i l i t y   o f o o d   p ro d u ct i o n   an d   d i s t ri b u t i o n   b u t   a l s o   mi n i m i zes   f o o d   w a s t a n d   max i m i zes   p ro f i t a b i l i t y   f o cau l i fl o w er  i n   g l o b al   mar k et s   t h r o u g h   t h u s o c o s t - effect i v p ac k ag i n g   s o l u t i o n s .   K e y w o r d s :   M a c hine  lea r ning    M od i f ie d   a tm os p he r e   pa c ka gi ng   P a r ti c le  s wa r opti mi z a ti on   Qua li ty  a s s e s s ment   S he lf - li f e   pr e diction   Va c uum  pa c ka ging   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i ce n s e.     C or r e s pon din A u th or :   Md .   Apu  Hos e n   De pa r tm e nt  of   C omput e r   S c ienc e   a nd  E nginee r ing ,   F a c ult y   of   E nginee r ing   a nd  T e c hnology   J a s hor e   Unive r s it of   S c ienc e   a nd  T e c hnology   J a s hor e - 7408,   B a nglade s   E mail:   a pu . c s e . jus t@gm a il . c om       1.   I NT RODU C T I ON   C a uli f lowe r   r a nks   a mong   the   mos s igni f ica nt  c r o ps   wor ldwide  in   ter ms   of   nutr it ion,   va lued   f or   it s   ve r s a ti li ty  in  c uli na r a ppli c a ti ons ,   including  s a lads   a nd  va r ious   c ooke dis h e s .   I ts   he a lt be ne f it s ,   s uc a s   c a nc e r   r e s is tanc e   a nd  de toxi f ica ti on  pr ope r ti e s ,   unde r s c or e   it s   im por tanc e   in  moder diets   [ 1] ,   [ 2 ] .   I t   is   a ls a   good  s our c e   of   vit a mi ns   B ,   C ,   E ,   a nd  K,   dieta r f iber ,   f o li c   a c id,   omega - f a tt a c ids ,   pr oteins ,   pho s phor us ,   potas s ium ,   ir on ,   magne s ium ,   a nd   manga ne s e   [ 3] ,   [ 4] .   C ons e que ntl y,   c a uli f lowe r   ha s   gr e a t   de mand   globally.   s igni f ica nt  qua nti ty  of   c a uli f lowe r   is   c ult ivate in  B a nglade s h,   de mons tr a ti ng  it s   c a pa c it t f ulf il l   domes ti c   ne e ds   a nd  pa r ti c ipate   in  pr of it a ble  e xpor mar ke ts   [ 5] .   How e ve r ,   c a uli f lowe r   e xhib it s   high  pe r is ha bil it pos t - ha r ve s due   to  it s   e l e va ted  r e s pir a ti on  r a te  a nd  pr ope ns it f or   wa ter   los s   [ 6] [ 8] .   T o   mi ti ga te  thes e   de f e c ts   without   c ompr omi s ing  nutr it ional  qua li ty ,   va r ious   methods   ha ve   be e e mpl oye d,   including  low - tempe r a t ur e   s tor a ge   [ 9 ] ,   pa c ka ging   [ 10 ] ,   s a nit iza ti on   [ 11] ,   a n ti - br owning  dipp ing  tr e a tm e nts   [ 12] ,   a nd   a ppl ica ti on  of   e dibl e   c oa ti ngs   [ 13 ] .   F or   s uc c e s s f ul  e xpor t,   it   is   c r uc ial   to  de ter mi ne   how   long  the   qua li ty  of   the  p r oduc ts   will   be   p r e s e r ve unde r   s p e c if ic  methods ,   mea ning  the   s he lf   li f e   a nd   qua li ty   mus be   a c c ur a tely  a s s e s s e d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   2,   Apr il   2025 :   907 - 9 16   908   Ac c ur a te  s he lf - li f e   pr e diction  he lps   e xpor ter s   mee the  qua li ty  s tanda r ds   a nd  r e gulations   of   im por ti ng  c ountr ies ,   the r e by  a voidi ng  r e jec ti ons   a nd  f inanc ial  los s e s .   I e ns ur e s   t ha the  c a uli f lowe r   maintains   it s   nutr it ional   va lue,   a ppe a r a nc e ,   a nd   tas te  dur i ng  tr a ns it .   Additi ona ll y ,   it   a ll ows   e xpor ter s   to  opti mi z e   pa c ka ging,   s tor a ge ,   a nd   tr a ns por tation  methods ,   r e duc ing  wa s te  a nd  incr e a s ing  pr of it a bil i ty.   T his   a ls he lps   buil tr us with  int e r na ti ona buye r s ,   who  e xpe c r e li a ble  a nd  c ons is tent  qua li ty  in  the  pr oduc e   they  r e c e ive.   Ulti mate ly,   a c c ur a te  s he lf - li f e   pr e diction  lea ds   to  incr e a s e r e ve nue   f or   the  c ountr a nd  a   s tr onge r   c ompetit ive  pos it ion  in  the  global  ma r ke t.   T main tain   qua li ty   a nd   e xtend   s he lf   li f e   dur ing   e xpor t ,   pa c ka ging  is   the  mos popular   method .   Among  the  va r ious   pa c ka ging  tec hniques ,   modi f ie a tm os phe r e   pa c ka ging  ( M AP)   a nd  va c uum  pa c k a ging  a r e   the  mos c omm only  us e d.   Va c uum  pa c ka ging  inv olves   r e movi ng  a ir   f r om   the   pa c ka ge   be f o r e   s e a li ng  [ 14] while  M AP  manipulate s   the  a tm os phe r e   in s ide  the   pa c ka ging  [ 15] .   I M AP ,   d if f e r e nt  ga s   r a ti os   li ke   nit r oge n   (N 2 ) ,   oxyge ( O 2 ) ,   a nd  c a r bon  dioxi de   ( C O 2 )   a r e   c omm only  us e to  modi f the  a t mos phe r e   [ 16] [ 18] How e ve r ,   ga s   r a ti o - ba s e M AP  is   c os tl [ 19] .   R e s e a r c he r s   ha ve   c onduc ted  s tudi e s   to  pr e dict  qua li ty  a nd  s he lf   li f e   unde r   ga s   r a ti o - ba s e M AP.   Due   to   the   high  c os of   ga s   r a ti o - ba s e pa c ka ging,   thi s   r e s e a r c f oc us e on   c he mi c a l - ba s e M AP  pa c ka ging  a nd  va c uum  pa c ka ging  tec hniques   to  r e duc e   c os ts   a nd  identif y   r e leva nt  f a c tor s   to  pr e dict  qua li ty  a nd  s he lf   li f e .   Unde r s tanding  the  f a c tor s   that  inf luenc e   the  de gr a da ti on  of   c a uli f lowe r   qua li ty   is   e s s e nti a f or   s uc h   pr e dictio ns .   P a r a mete r s   s uc a s   c olo r   c ha nge ,   we ight   los s ,   pH,   a nd   tot a s olubl e   s oli ds   ( T S S )   a r e   e va luate to  a s s e s s   q ua li ty  a lt e r a ti ons .   Among  thes e ,   c olo r   c ha nge   mea s ur e ment  is   a   c r it ica f a c tor .   T r a dit ional  s e gmenta ti on  me thods   ha ve   be e us e to  mea s ur e   c olor   c ha nge ,   but  in   c a uli f lowe r ,   s mall  blank   s pa c e s   withi the   f lo r e t s   c a lea to   inac c ur a te   mea s ur e ments   whe im a ge s   a r e   c a ptur e d.   T a ddr e s s   thi s   pr oblem,   thi s   s tudy  pr o pos e a opti mi z e c olo r   c ha nge   mea s ur e ment  s ys tem  to   im pr ove   a c c ur a c y.   T he   ke y   c ontr ibut ion s   of   thi s   r e s e a r c include :   i)   inves ti ga te  c os t - e f f e c ti ve   pa c ka ging  tec hniques   f or   c a uli f lowe r   a nd   a c quir e   the  pa c k a ge da ta ii )   identi f ica ti on  o f   s igni f ica nt  pa r a m e ter s   f or   pr e dicting  c a uli f lowe r   qua li ty   a nd  s he lf - li f e   pos t - pa c ka ging,   ba s e on  c omp r e he ns ive  tes ti ng  a f ter   pa c ka ging ii i)   de ve lopm e nt  of   a   nove s ys tem  f or   e f f icie ntl mea s ur ing  c olor   c ha nge   in  c a uli f lowe r   pos t - pa c ka ging a nd  iv)   a c c ur a tely  f o r e c a s the  qua li ty  a nd   s he lf   li f e   of   c a uli f lowe r .   T he   r e mainde r   o f   the   pa pe r   is   o r ga nize int o   s e ve r a s e c ti ons .   S e c ti on   2   pr ovides   a   r e view   of   the   r e leva nt  li ter a tur e ,   s e tt ing  the  f ounda ti on   f or   th e   s tudy.   S e c ti on  de tails   the  methodology  us e in  the   r e s e a r c h,   while  s e c ti on  pr e s e nts   the  r e s ult s   a nd  e nga ge s   in  a   dis c us s ion  of   the  f indi ngs .   F inally,   s ec ti on  c onc ludes   the  pa pe r   by  s umm a r izing  ke y   ins ight s   a nd  s ugge s ti ng  dir e c ti ons   f or   f utur e   r e s e a r c h.       2.   L I T E RA T UR E   RE VI E W   R e s e a r c f oc us e on  pr e dicting  the  s he lf   li f e   of   pa c ka ge c a uli f lowe r   is   r e latively  unc omm on  in  the  s c ientif ic  c omm unit y.   How e ve r ,   r e s e a r c he r s   ha ve   made   s igni f ica nt  s tr ides   in  f o r e c a s ti ng  the  s he lf   li f e   of   va r ious   pe r is ha ble  goods ,   s uc a s   f r uit s ,   ve ge table s ,   a nd  f is h.   S o me  notable   s tudi e s   in  thi s   a r e a   includ e .   M oha mm e e al [ 20]   e mphas ize   the  s igni f ica nc e   of   maintaining  the  s a f e ty  a nd  qua li ty  of   f r e s h   f r uit s   by  uti li z ing   a dva nc e tec hnologi e s   li ke   M AP.   T he ir   s tudy  int r oduc e s   a   c os t - e f f e c ti ve   method  e mpl oying  ti ny   mac hine  lea r ning  ( T inyM L )   a nd  mul ti s pe c tr a s e ns or s   to  pr e dict  the  qu a li ty  pa r a mete r s   a nd   s he lf   li f e   of   pa c ka ge f r e s da tes   unde r   dif f e r e nt   c ondit ions .   T he   f indi ngs   de mons tr a te  a   s ubs tantial  incr e a s e   in  s he lf   li f e ,   pa r ti c ular ly   with   va c uum   a nd  M AP1   pa c ka ging,   with   high   pr e diction   a c c ur a c y   ( R   s qua r e va lue,   R 2 = 0. 951) .   T h r ough  a op ti mal  ne ur a l   ne twor model,   va r ious   qua li ty   pa r a mete r s   s uc a s   pH,   T S S ,   s uga r   c ontent,   mo is tur e   c ontent   ( M C ) ,   a nd  tannin   c ont e nt  we r e   e f f icie ntl y   p r e dicte d.   T he s e   models   of f e r   r obus t   tool s   f or   a s s e s s ing  f r uit   qua l it a c c ur a tely,   ther e by   be ne f it ing  p r oduc e r s   a nd  c ons umer s   in   opti mi z in s upply  c ha in  mana ge ment  a nd  e ns ur ing  f r e s f r uit   qua li ty.   Albe r t - W e is s   a nd  Os man  [ 21 ]   f oc us   on   a s s e s s in a gr icultur a l   pr oduc t   qua li ty   a nd   r ipene s s   us ing  non - de s tr uc ti ve   tes ti ng  tec hnique s ,   s pe c i f ica ll a c ous ti c   tes ti ng.   T he a ddr e s s   c ha ll e nge s   a s s o c ia ted  with   e mpl oying  de e lea r ning  ( DL )   methods   li ke   c onvolut ional  ne ur a ne twor ks   ( C NN s )   due   to  da ta  inef f icie nc y   a nd  a   lac of   a nnotate da ta.   T tac kle  thes e   c ha ll e nge s ,   the  s tudy  int r oduc e s   a c ti ve   lea r ning   a s   a   f r a mew or k,   pa r ti c ular ly  r e leva nt  whe labe led  ins tanc e s   a r e   s c a r c e .   T he pr opos e   the  k - de ter mi na ntal  point   pr oc e s s e s     (k - DPP )   method   withi the   a c ti ve   lea r ning   f r a mew or k,   whic h   a im s   to   e nha nc e   e xplor a ti on  withi n   t he   f e a tur e   s pa c e   by  s e lec ti ng   a   diver s e   s ubs e k .   T his   a ppr o a c de mons tr a tes   e f f icie nc y,   e s pe c ially  in   s c e na r i os   with  li mi ted  labe led  s a mpl e s ,   a c hieving  a a c c ur a c o f   73. 91%   in   gr a ding   'Ga li a mus kmelons   ba s e on  s he lf   li f e .   I a   s tudy  led   by   I or l iam  e t   al .   [ 22] ,   mac hine  lea r n ing  tec hniques ,   includ ing  s uppor t   ve c tor   mac hine n a ïv e   B a ye s ,   de c is i on  tr e e ,   logi s ti c   r e gr e s s ion,   a n k - ne a r e s ne ighbor   a lgor it hms ,   a r e   a ppli e d   to  p r e dict  the  s he lf   li f e   of   Ok r a .   T he   r e s e a r c a im s   to  mi ti ga te  potential  ha r a s s oc iate with  c ons umi ng  Okr a   be yond  it s   s he lf   li f e .   Va r ious   pa r a mete r s   s uc a s   we ight   lo s s ,   f ir mn e s s ,   ti tr a ble  a c id,   T S S ,   vit a mi n   C /As c or bic  a c id   c ontent,   a nd  pH   a r e   uti li z e d   a s   input s   f or   thes e   m a c hine - lea r ning  models .   Nota bly,   s uppor t   ve c tor   mac hine n a ïve  B a ye s ,   a nd  de c is ion  tr e e   a lgor it hms   a c hieve   pe r f e c pr e dictions   of   Okr a 's   s he lf   li f e ,   e a c h   wit a n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       Qualit y   and  s he lf - li fe   pr e diction  of  c auli fl ow e r   us i ng  mac hine  lear ning  unde r   v ac uum    ( M d   A pu   H os e n )   909   a c c ur a c of   100 % .   L ogis ti c   r e gr e s s ion  a nd   k - ne a r e s ne ighbor   a lgor it hms   a c hieve   s li ghtl lowe r   a c c u r a c ies   a 88. 89  a nd  88. 33% ,   r e s pe c ti ve ly.   T he   s tudy  c onc ludes   that  mac hine  lea r ning  tec hniques ,   pa r ti c ular ly  s uppor ve c tor   mac hine n a ïve  B a ye s ,   a nd   de c is ion  tr e e ,   a r e   e f f e c ti ve   in   a c c ur a tely  pr e dicting  the  s he lf   li f e   of   Okr a .   Alde e al [ 23 ]   inves ti ga te  the   im pa c o f   M AP   on  c a uli f lowe r   s he lf   li f e   a nd  qua li ty .   T he ir   s tudy  a na lyze s   f our   pa c ka ging  methods   ove r   30   da ys ,   de mons tr a ti ng  that   M AP1  s igni f ica ntl y   e xtends   s he lf   li f e   be yond  30  da ys .   Us ing  a r ti f icia ne ur a ne twor ks   ( AN N) ,   a   model  with  one   hidden  laye r   a nd  12  ne ur ons   a c c ur a tely  pr e dicts   c a uli f lowe r   s he lf   li f e   ba s e on  c olor   c ha nge s ,   e xhibi ti ng   high  a c c ur a c with   a   mea n   s qua r e   e r r or   of   0. 0095   a nd  R   s qua r e va lue  ( R 2 )   of   0. 990 .   C a uli f lowe r   pa c ke with   M AP1  de mo ns tr a tes   mar ke ti ng  c a pa bil it f or   up  to  50   da ys   in  ter ms   of   tot a c olor   c ha nge s .   M e c ha nica pr ope r ti e s   s h owe no  s igni f ica nt  dif f e r e nc e s   a mong  pa c ka ging  methods   on  da ys   20,   25,   a nd  30,   whi le  c olor   c ha nge s   a nd  we ight   los s   e xhibi ted  s igni f ica nt  dif f e r e nc e s   in  thes e   c ompar is ons .   F e al [ 24 ]   inves ti ga te  the  s he lf   li f e   of   tr icholo m a   mats utake   ( T .   mats utake )   f r om  T ibet,   f oc us ing   on  M AP  c ondit ions   in  a   c old  c ha in  to  unde r s tand  qua li ty  c ha n ge s   dur ing  T .   mats utake 's   s he lf   li f e .   T h e ir   s tudy  a na lyze s   ke qua li ty  indi c a tor s   s uc a s   ha r dne s s ,   c olor ,   odor ,   pH ,   s olubl e   s oli ds   c ontent   ( S S C ) ,   a n M C   a t   s pe c if ic  e nvir onmenta c ondit ions .   T he   s e ns or e v a luation  highl ight s   odor   s e ns it ivi ty  a s   a   f r e s hne s s   i ndica tor .   P hys iol ogica c ha nge s   in  pH,   S S C ,   a nd   M C   a r e   c a tegor ize int th r e e   pe r iods ,   r e f lec ti ng   c a s pr e a d,   gr a dua c ha nge s ,   a nd  c ompl ica ted  de ter io r a ti on.   T he   s tudy  e s tablis he s   a   ba c pr opa ga ti on   ( B P )   ne ur a l   ne twor model   to  pr e dict   r e maining   s he lf   l if e   ba s e on  qua li ty   indi c a tor s ,   opti mi z ing   thr ough   c or r e lation  a na ly s is .   T his   r e s e a r c is   a nti c ipate to  be ne f it   the  tr a ns por tatio a nd  pr e s e r va ti on  of   T .   mats utake ,   r e duc ing  los s e s   in  the   pos thar ve s c ha in.     T he   r e view e li ter a tur e   unde r s c or e s   the  s igni f ica nc e   of   pr e dicting  s he lf   li f e   in  the  domain   of   pe r is ha ble  goods ,   pa r ti c ula r ly  f r uit s ,   ve ge table s ,   a nd  f is h.   C oll e c ti ve ly,   thes e   s tudi e s   c ontr ibut e   to  the  a dva nc e ment  of   pr e dictive  models   a nd  p r e s e r va ti on  tec hniques .   T his   ul ti mate ly  e nha nc ing  f ood   s a f e ty,   qua li ty,   a nd  s upply   c ha in  mana ge ment  in  the  pe r is ha ble  goods   indus tr y.       3.   M E T HO DOL OG Y   T a c c ur a tely   pr e dict   the   qua li ty   a nd   s he lf - li f e   o f   c a uli f lowe r   unde r   va c uum   a nd   M AP,   a   s ys tema ti c   a ppr oa c invol ving  mul ti ple  s tage s   wa s   e mpl oy e d.   T his   c ompr e he ns ive  pr oc e s s   is   de picte in  the  f low   diagr a of   F igur e   1,   whic ou tl ines   e a c c r it ica l   s tep  in  the  methodology.   E a c s tage   is   e s s e nti a to  e ns ur e   the  pr e c is ion  a nd  r e li a bil i ty  of   the  p r e dictive  mode ls .           F igur e   1.   W or kf low  diagr a m   of   the  s ys tem       3. 1.     P ac k age d   d at a   ac q u is it io n   T h e   e xp e r i men ta l   a pp r oa c h   wa s   me ti c u lo us l y   de s ig ne d   to   in ve s ti ga te   th e   in f lue nc e   o f   di f f e r e n p a c ka g i ng   m e t ho ds   o th e   q ua l i ty   o f   c a u li f lo we r .   S pe c i f ica ll y ,   t he   f o c us   w a s   on   tw p r i ma r te c h n iq ue s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   2,   Apr il   2025 :   907 - 9 16   910   v a c uu m   p a c ka g in g   a n d   M A P .   As   t he   p r i ma r y   o bj e c ti ve   o f   M AP   is   t o   a lt e r   t he   a t mos ph e r e   wi th in   t he   pa c ka gi ng ,   a   c he m ica l - ba s e d   a pp r oa c h   w a s   a p pl ie d .   KM nO ,   C a O ,   a n d   a c t iva te d   c a r bo n   we r e   us e d   be c a us e   KM nO₄   a bs o r bs   e th y len e   t o   s l ow   r ip e n in g ,   C a O   r e d uc e s   m ois tu r e   t o   p r e v e n t   m ic r ob ia l   g r ow th ,   a nd   a c ti va te d   c a r bo a ds o r b s   u nw a n te ga s e s   a nd   od or s   to   m a i n tai n   f r e s h ne s s .   T o   e va lu a t e   th e   c o mb in a t io o f   c h e m ica ls ,   t h r e e   d i f f e r e nt  M A P s   wi th   va r yi ng   c h e m ica l   c o mb in a t io ns   w e r e   t e s te d .   M A P 1   u ti li z e d   C a O   a nd   a c t i va t e d   c a r b on ,   M A P e mp l oye d   KM nO   a n d   a c t iv a t e d   c a r b on ,   a nd   M AP u t il iz e d   KM nO ,   C a O ,   a nd   a c t iv a t e d   c a r b on .   F or   the   e xpe r im e nt ,   f r e s c a uli f lowe r   s pe c im e ns   we r e   s our c e f r om   c r op   f ields   in   J a s hor e ,   B a nglade s h,   with  e a c s pe c im e ha ving  a a ve r a ge   we ight   of   650   gr a ms .   T e ns ur e   the   int e gr it y   of   the  c r op   dur ing  c oll e c ti on  a nd  tr a ns por tation,   c a uli f lowe r s   we r e   ha r ve s ted  with  their   lea ve s   e nve lopi ng  th e   f lowe r   he a ds .   T he   s pe c im e ns   we r e   then  r a ndoml divi de int f ou r   gr oups ,   with  e a c g r oup  a s s igned  to  th r e e   M AP  a nd  v a c uum  pa c ka ging  type  to  e ns ur e   unbia s e dis tr ibut ion  a c r os s   e xpe r im e ntal  c ondit ions .   B a s e li ne   da ta,   including  ini ti a pH,   T S S ,   we ight ,   a nd  vis ua c ha r a c ter is ti c s ,   we r e   meticulous ly  r e c or de us ing  a im a ging  s ys tem.   T he   i maging  s ys tem  wa s   s pe c if ica ll de s i gne a nd  c ons tr uc ted  us ing   a   woode n   c ube .   A   plat f or m   f or   plac ing  the  s a mpl e s   wa s   pos it ioned  a the  c e nter   of   the  bott om  ba s e ,   a nd  to  mi nim ize   li ght  r e f lec ti on,   the  int e r ior   s ur f a c e s   of   the  box   we r e   pa int e b lac k.     T he   c a uli f lowe r   wa s   then  pa c ka ge in  polyethyle ne   pouc he s   with  s a c he t s   of   c he mi c a ls .   Af ter   that,   a ll   M AP - pa c ka ge c a uli f lowe r   s a mpl e s   we r e   s tor e in   a   r e f r iger a ted   e nvir onment   a t   1   °C ,   while   va c uum - pa c ka ge c a uli f lowe r   wa s   s tor e a t   r oom   tempe r a tur e .   Ove r   a   pe r iod   of   s e ve da ys ,   va r ious   tes ts ,   i nc ludi ng  pH  tes ti ng,   T S S   mea s ur e ment,   a nd  we ight   los s   a s s e s s ment,   we r e   c onduc ted  in  a   c he mi c a la bor a tor y.   Additi ona ll y,   im a ge s   of   e a c s a mpl e   we r e   c a p tur e thr oughout   the  pa c ka ging  pe r iod .   T he   s c he matic   r e pr e s e ntation  of   the   da ta  a c quis it ion  pr oc e s s   is   il l us tr a ted  in  F igur e   2.           F igur e   2.   Dia gr a m   of   the   pa c ka ge da ta  a c quis it ion  pr oc e dur e       3. 2 .     Color   m e as u r e m e n t   s ys t e m   d e ve lop m e n t   M e a s ur ing  we ight ,   T S S ,   a nd  pH   is   r e latively   s tr a ight f or wa r d,   but   a s s e s s ing  c olor   c ha nge   pos e s   a   c ons ider a ble  c ha ll e nge .   How e ve r ,   pr e c is e   c olo r   c h a nge   mea s ur e ment  is   c r uc ial   f o r   e va luating  the   qu a li ty  a nd   s he lf   li f e   o f   c a uli f lowe r   f lor e ts ,   of f e r ing  va lua ble   ins ight s   int f r e s hne s s   a nd  de ter ior a ti on   ov e r   ti me.     T a ddr e s s   thi s   c ha ll e nge ,   the  e f f icie nt  c olor   c ha nge   mea s ur e ment  s y s tem  is   int r oduc e d,   meticulous ly  c r a f ted  to  a c c ur a tely  qua nti f c olor   c ha nge s   in  c a uli f lowe r   f lor e ts .   T he   pr opos e c olor   c ha nge   mea s u r e ment  s ys tem   is   vis ua ll de picte in  F igu r e   3 .   At  the  c or e   of   thi s   s ys tem,   it   incor po r a tes   r e d,   gr e e n,   blue  ( R GB )   to  C I E L AB   c olor   s pa c e   c onve r s ion   to  e nha nc e   c olor   a na lys is .   C onve r ti ng  R GB   c ol or   va lues   to  the   C I E L AB   c olor   s pa c e   e ns ur e s   that  c olor   f e a tur e s   a r e   r e pr e s e nted  c ons is tently  a nd  pe r c e ptually  unif or m ,   im pr oving   the  a c c ur a c of   c olor   c ha nge   mea s ur e ment.   Util izing   the  c onve r s ion  e qua ti ons   de f ined  by  the  I nte r na ti ona C omm is s ion  on   I ll u mi na ti on   ( C I E ) ,   the  R GB   c olor   va lues   of   e a c pixel  withi the  s e gm e nted  r e gions   a r e   tr a ns f or med   to  the     c or r e s ponding  C I E L AB   c olor   va lues .   T he   c onve r s ion  e qua ti ons   a r e   a s   pr e s e nt  ( 1) - ( 3)   r e s pe c ti ve ly,   whe r e ,   X,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       Qualit y   and  s he lf - li fe   pr e diction  of  c auli fl ow e r   us i ng  mac hine  lear ning  unde r   v ac uum    ( M d   A pu   H os e n )   911   Y,   a nd  Z   a r e   the   tr is ti mul us   va lues   of   the   R GB   c olor   a nd  X n ,   Y n ,   a nd  Z n   a r e   the  t r is ti mul us   va lu e s   of   the   r e f e r e nc e   white  point .     = 116 × ( ) 16   ( 1)     = 500 × [ ( ) ( ) ]   ( 2)     = 200 × [ ( ) ( ) ]   ( 3)           F igur e   3.   F low   diagr a o f   p r opos e c olor   c ha nge   mea s ur e ment  s ys tem       Af ter   that   the   s ys tem  li e s   the  int e gr a ti on   of   a dva nc e im a ge   pr oc e s s ing  tec hn iques .   A   bil a ter a l   f il ter   is   a ppli e dur ing  pr e pr oc e s s ing  to  r e f ine  c a uli f low e r   f lor e im a ge s .   T his   f il ter   e f f e c ti ve ly  r e duc e s   noi s e   while   pr e s e r ving  c r it ica l   e dge s   a nd  de tails ,   e ns ur ing   th a s ubs e que nt  c olor   c ha nge   mea s ur e ment  is   c onduc ted  on   high - qua li ty ,   nois e - f r e e   im a ge s   [ 25] .   F oll owing  p r e pr oc e s s ing,   pa r ti c le  s wa r opti mi z a ti on  ( P S O)   c oupled  with  M a r kov  r a ndom   f ield   ( M R F )   s e gmenta ti on  is   e mpl oye to   opti mi z e   the   s e gmenta ti on  pr oc e s s .     T he   pr oc e s s   be gins   with   M R F   s e gmenta ti on,   whe r e   the   M R F   model  a s s igns   labe ls   to   pixels   ba s e on  their   int e ns it ies   a nd  s pa ti a r e lations hips ,   e ns ur ing  c ohe r e nt  a nd  c ontext - a wa r e   s e gmenta ti on.   How e ve r ,   the   e f f e c ti ve ne s s   of   M R F   he a vil de pe nds   on   the   c h oice   of   pa r a mete r s ,   s uc a s   the  we ight s   of   the   s pa ti a a nd   int e ns it ter ms ,   whic a r e   opti mi z e us ing  P S O .   s wa r of   pa r ti c l e s   r e pr e s e nts   potential  s olut ions ,   e a c pa r ti c le  c or r e s ponding  to   a   s e of   M R F   pa r a mete r s .   T he s e   pa r ti c les   e xplo r e   the   pa r a mete r   s pa c e ,   upda ti ng  their   pos it ions   it e r a ti ve ly   ba s e on   their   own   be s t - f ound  s olut ion  a nd   the   be s s olut ion   f ound   by  th e   s wa r m.   Th is   it e r a ti ve   p r oc e s s   c onti nue s   unti the  pa r ti c les   c onve r ge   towa r ds   the  opti mal  s e o f   pa r a mete r s .     F igur e   s hows   s e gmenta ti on  r e s ult s   of   L ,   a ,   b   c ha nne l,   F igur e   4 ( a )   p r e s e nts   the  s e gmenta ti on  r e s ult s   us ing  M R F ,   while   F igur e   4( b )   il lus tr a tes   the   opti mi z e d   M R F   s e gmenta ti on  outcome s .   B y   c ompar ing   thes e   f igu r e s ,   we   c a c lea r ly  obs e r ve   the   im pr ove ments   int r odu c e by  our   pr opos e s ys tem,   h ighl ight ing   it s   e f f e c ti ve ne s s   in  a c hieving  mor e   a c c ur a te  s e gmenta ti on  r e s ult s .     F inally,   to   a s s e s s   the  tot a c olo r   c ha nge   a c r os s   t he   c a uli f lowe r   f lo r e ts ,   the  s ys tem  c a lcula tes   the     de lt a   E   ( Δ E )   met r ic,   a   wide ly   r e c ognize s tanda r d   f or   qua nti f ying   c olor   d if f e r e nc e s   a c r os s   dive r s e   in dus tr ies ,   including  f ood  qua li ty  a nd  pa c ka ging.   T his   metr ic  a c c ur a tely  c a ptur e s   the  pe r c e ptual  dif f e r e nc e s   be t we e the  c olor s   of   im a ge s   be f or e   a nd   a f ter   pa c ka ging,   a s   r e pr e s e nted  in  the   C I E L AB   c olor   s pa c e .   B y   e va luating  the   thr e e   c omponents   ( L ,   a ,   a nd  b) ,   Δ E   pr ov ides   a   thor ough  mea s ur e ment  o f   c olor   c ha nge ,   r e f lec ti ng  a ny   va r iations   due   to  the   e f f e c ts   o f   s tor a ge   c ondit ions   ove r   ti me.   T he   f or mul a   f or   Δ E   is   de tailed  in  ( 4) ,   e na bli ng  a   r e li a ble  a nd  objec ti ve   a s s e s s ment  of   qua li ty  r e tenti on  in  pa c ka ge c a uli f lowe r .       =   ( ) 2 + ( ) 2   +   ( ) 2   ( 4)     I ( 4) ,   the  c ha nge   in  li ghtnes s   is   r e pr e s e nted  by  ( L ) ,   whi le  ( a ) ,   a nd  ( b) ,   c or r e s pond  to  s hif t s   in  the    gr e e n - r e a nd  blue - ye ll ow  c olor   c ha nne l s ,   r e s pe c ti ve ly.   B int e gr a ti ng  thes e   thr e e   c omponents ,   the  Δ E   metr ic  pr ovides   a   r e l iable   a nd   holi s ti c   mea s ur e   o f   th e   ove r a ll   c olor   c ha nge .   T his   a ll ows   us   to  de t e c e ve n     s ubtl e   s hif ts   in  c olor ,   whic a r e   c r uc ial  f or   a s s e s s ing  the  f r e s hne s s   a nd  qua li ty  of   the  c a uli f lowe r   f lor e ts   thr oughout  s tor a ge .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   2,   Apr il   2025 :   907 - 9 16   912     ( a )       ( b)     F igur e   4.   S e gmenta ti on   r e s ult s   of   L ,   a ,   c ha nne u s ing  ( a )   M R F   a nd  ( b)   opti mi z e M R F   s e gmenta ti on       3. 3.     Dat as e t   p r e p ar at ion   B e f or e   c onduc ti ng  the   e xpe r im e nts ,   meticulous   p r e pa r a ti on  of   the   da tas e wa s   e s s e nti a to  e ns ur e   the   a c c ur a c a nd  r e li a bil it y   of   the  r e s ult s .   T he   da tas e c ons is ted  of   mea s ur e ments   obtaine f r om   va r i ous   tes ts   c onduc ted  on  c a uli f lowe r   s a mpl e s   ove r   a   s e r ies   o f   pe r iods   pos t - pa c ka ging.   S pe c if ica ll y,   the  da tas e i nc luded  mea s ur e ments   of   we ight   los s ,   pH ,   T S S ,   a nd  c olo r   c ha nge   f or   e a c c a uli f lowe r   s a mpl e   a r e gular   i nter va ls .     T f a c il it a te  uni f or mi ty   a nd  c ons is tenc in  da t a   c oll e c ti on,   s tanda r dize pr otocols   we r e   f o ll o we f or   c onduc ti ng  e a c tes t,   including   s a mpl e   pr e pa r a ti o n,   mea s ur e ment   pr oc e dur e s ,   a nd  r e c or ding   metho dologi e s .   S tr ingent  qua li ty   c ontr ol   mea s ur e s   we r e   im pleme nted  to  mi ti ga te   potential  s our c e s   of   e r r o r   a nd  e n s ur e   the  int e gr it of   the  da tas e t.       3. 4 .     F e a t u r e   s e lec t ion   T o   a s s e s s   the   s ign if ica nc e   of   va r ious   pa r a mete r s ,   i nc lud ing   T S S ,   c o lor   c ha ng e ,   we ig ht   los s ,   a nd   p H,   a na lys is   of   v a r i a nc e   ( A NO VA )   wa s   e m plo ye d .   A N OV is   a   s tat is ti c a tec hn ique   t ha t   de t e r m i ne s   whe t he r   the r e   a r e   s ta ti s t ica ll s ig ni f ica n d if f e r e nc e s   be twe e n   th e   mea ns   of   th r e e   or   mo r e   g r o ups   [ 26 ] .   T he   r e s ul t s   of   the   AN OV tes ts   a r e   s um mar ize d   in   T a b le  1,   w he r e   both   th e   F - va lue   a n p - va lue   we r e   c ons ide r e d   i s e lec ti n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       Qualit y   and  s he lf - li fe   pr e diction  of  c auli fl ow e r   us i ng  mac hine  lear ning  unde r   v ac uum    ( M d   A pu   H os e n )   913   ke pr e dict or s .   Va r iab les   w it h   p - va lues   un de r   0 . 0 5   we r e   de e me d   s tat is ti c a ll y   s ig ni f ica n t,   a nd   hi ghe r   F - va lues   indi c a ted   a   s tr onge r   va r ianc e   a m ong   g r oup   mea ns ,   unde r s c or i ng   the   i mpo r ta nc e   of   t he   r e s pe c ti ve   pa r a mete r .   T he   f ind ings   in   T a ble   r e ve a that   T S S c olor   c ha nge ,   a nd  we ight   los s   a r e   s tatis ti c a ll s igni f ica nt   pr e dictor s   of   c a uli f lowe r   qua li ty   a nd   s he lf   li f e ,   a s   indi c a ted  by   thei r   p - va lues   f a ll ing   unde r   the   s ign if ica nc e   thr e s hold  of   0 . 05.   F u r ther mor e ,   their   r e latively   hi gh  F - va lues   18. 63 ,   22. 48 ,   a nd   20 . 36,   r e s pe c ti ve ly   highl ight   the  s ubs tantial  dif f e r e nc e s   in   gr oup   mea ns ,   r e i nf or c ing  the   r e leva nc e   of   thes e   f e a tur e s   f or   pr e dictive  modeling.   C ons e que ntl y,   T S S ,   c olo r   c ha nge ,   a nd   we ight   los s   we r e   s e lec ted  a s   f e a tur e s   f or   de ve lo ping  the   pr e dictive  models .   I n   c ontr a s t,   pH   did   not   mee t   the   c r it e r ia  f or   s tatis ti c a s igni f ica nc e ,   with   a   p - va lue  of   0 . 349   a nd  a   low  F - va lue  of   1. 46,   s ugge s ti ng  mi nim a va r ianc e   a c r os s   gr oup  mea n s .   T his   r e s ult   indi c a tes   that  pH  c ontr ibut e s   mi nim a ll to   f or e c a s ti ng  c a uli f lowe r   qua li ty  a nd  s he lf   li f e   in  th is   s tudy,   lea ding  to   it s   e xc lus ion   f r om  the   f inal   pr e dictive  model .       T a ble  1 .   R e s ult s   of   AN OV f or   f e a tur e   s e lec ti on   V a r ia bl e   F - va lu e   p - va lu e   T S S   18.63   0.025   C ol or  C ha nge   22.48   0.009   W e ig ht  L os s   20.36   0.017   pH   1.46   0.349       3. 5 .     M ac h in e   lear n in m o d e li n a n d   m od e e val u at ion   T pr e dict  the  qua li ty   a nd  s he lf   li f e ,   it   is   ne c e s s a r to  know  the  we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd  T S S   on  a   s pe c if ic  da y.   M a c hine  lea r ning  tec hniques   a r e   e mpl oye to   pr e dict  the   we ight   los s ,   c olo r   c ha nge ,   a nd  T S S   o f   c a uli f lowe r   a s   de pe nde nt   va r ia bles ,   with   the  number   of   da ys   pos t - pa c ka ging  a s   the  inde pe nde nt  va r iable .   T his   a ppr oa c a ll ows   f o r   t r a c king  the  dy na mi c   c ha nge s   in  we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd  T S S   ove r   ti me.   T he   p r e dicte we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a n T S S   a r e   c ompar e with   a   thr e s hold  va lue,   a nd  ba s e on  thi s ,   the  qua li ty   a nd  s he lf   li f e   o f   c a uli f lowe r   unde r   s pe c if ic  pa c ka ging  c ondit ions   a r e   pr e dicte d.   F or   p r e diction,   two  mac hine   lea r ning  a lgo r it hms ,   AN a nd  li ne a r   r e gr e s s ion,   a r e   e mpl oye d.   L inea r   r e gr e s s ion  models   a r e   uti li z e to  e s tabl is r e lations hips   be twe e the  indepe nde nt  va r iable   ( da ys     pos t - pa c k a ging)   a nd  the  de pe nde nt   va r iable s   ( we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd  T S S ) .   Additi ona ll y ,   AN is   us e to  c a ptur e   nonli ne a r   de pe nde nc ies   a nd  int r ica te  pa tt e r ns   withi the  da ta,   a im ing  to   e nha nc e   the  a c c ur a c of   pr e dictions .   T he   pe r f or manc e   o f   thes e   two   a lg or it hms   is   e va luate us ing   the  R - s qua r e va lue,   p r ovidi ng  va luable   ins ight s   int the   a c c ur a c a nd   r e li a bil it y   of   the   models   in   pr e dicting   we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd   T S S   ove r   ti me.   B c ompa r ing  the  r e s ult s   of   th e s e   two  a ppr oa c he s ,   ins ight s   a r e   de ve loped  int whic a lgor it hm  pe r f o r ms   be tt e r   in  f o r e c a s ti ng  c a uli f lowe r   qua li ty  a nd  s he lf   li f e ,   ther e by  in f or mi ng     de c is ion - making  in  f ood  pr oduc ti on   a nd  dis tr ibut io pr oc e s s e s .     3. 6 .     Qu al it a n d   s h e lf - li f e   p r e d ict ion   Us ing  the  pr e dicte va lues   f or   we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd  T S S ,   c a uli f lowe r   qua li ty  a nd  s he lf   l if e   a r e   e s ti mate by   c ompar ing   thes e   va lues   with   e s tablis he qua li ty  th r e s holds .   T he s e   th r e s holds   a c a s   e s s e nti a l   be nc hmar ks ,   of f e r ing  ins ight s   int the  c a uli f lowe r ' s   qua li ty  a nd  e xpe c ted  longevity  unde r   s pe c if ic  pa c ka ging  c ondit ions .   T he   e xpe r im e nt   e s tablis he that   a   m a xim um  a c c e ptable   tot a l   c olor   c ha nge   of   a ppr o xim a tely    unit s   is   s e f or   c a uli f lowe r   mea nt  f or   mar ke t;   e xc e e ding  thi s   thr e s hold  s ignals   a   noti c e a ble  de c li ne   in  vis ua a ppe a a nd  ove r a ll   qua li ty,   making  the  c a uli f lowe r   uns uit a ble  f or   s a le.   S im il a r ly ,   a   we ight   los s   unde r   15 %   is   c ons ider e e s s e nti a to  maintain   the   c a uli f lowe r s   f r e s hne s s   a nd  textur e ,   a s   e xc e s s ive  we ight   los s   i nd ica tes   de hydr a ti on  a nd  s igni f ica nt  moi s tur e   los s .   M or e ove r ,   T S S   leve ls   up   to  7 . 2   a r e   r e ga r de d   a s   id e a f or   c a uli f lowe r ,   e nha nc ing   it s   tas te   a nd  ove r a ll   c ons umer   a ppe a l.   Highe r   T S S   leve ls   ge ne r a ll y   c or r e late   with   be tt e r   qua li ty ,   whic h   is   c r uc ial  f or   both   co ns umer   s a ti s f a c ti on  a nd  mar ke va lue.   B a li gni ng  the  pr e dicte we ight   los s ,   c olo r   c ha nge ,   a nd  T S S   va lues   with  thes e   p r e de f ined   thr e s holds ,   a c c ur a te   f o r e c a s ts   a bout  the  qua li ty   a nd   r e maining  s he lf   li f e   of   c a u li f lowe r   c a be   made .   C a uli f lowe r   mee ti ng   the   th r e s hold   c r it e r ia   is   c las s if ied  a s   high   qua li ty   with   the   potent ial  f o r   a   longer   s he lf   li f e .   C onve r s e ly,   whe a ny  of   thes e   li mi ts   a r e   e xc e e de d,   the  c a uli f lowe r 's   qua li ty   is   li ke ly  to   de ter ior a te  mo r e   r a pidl y,   r e quir ing   a   s hor ter   s he lf - li f e   e s ti mate .   T his   a pp r oa c e ns ur e s   that   only   c a uli f lowe r   of   opti mal   qua li ty  r e a c he s   the  mar ke t,   a li gn ing  wit qua li ty  a s s ur a nc e   s tanda r ds .       4.   RE S UL T   AN DI S CU S S I ON   T his   s tudy  inves ti ga ted  the  pr e diction  o f   c a uli f lo we r   qua li ty  a nd  s he lf   li f e   us ing  mac hine  lea r n ing   unde r   va c uum  a nd  M AP.   W hil e   pr e vious   r e s e a r c h   ha s   e xplor e the  im pa c o f   va r ious   pa c ka ging  methods   on  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   2,   Apr il   2025 :   907 - 9 16   914   pe r is ha ble  goods   s uc a s   f r uit s   a nd  f is h,   it   ha s   not  thor oughly   a ddr e s s e the  inf luenc e   of   c os t - e f f e c ti ve   va c uum  a nd  c he mi c a l - b a s e M AP  on  c a uli f lowe r .   T his   ga is   s ign if ica nt  due   to  the  high  pe r is ha bi li ty  a nd  e c onomi c   im por tanc e   of   c a uli f lowe r .   Our   f indi ngs   r e ve a l   that   in   c he mi c a l - ba s e M AP  a nd  va c uum  pa c ka ging   s ys tems   we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd  T S S   ha ve   a   gr e a im pa c on  qua li ty  a nd  s he lf .   T he   pr opos e method  s igni f ica ntl e nha nc e s   the   a c c ur a c of   p r e dicting  ke y   qua li ty   pa r a mete r s ,   incl uding   we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd   T S S .   T he   no ve c olor   c ha nge   mea s ur e ment  s ys tem,   whic h   int e gr a tes   bil a ter a f il ter ing   with   P S O   a nd   M R F   s e gmenta ti on,   a c hieve d   a int e r s e c ti on  ove r   union   ( I oU )   s c or e   o f   0 . 96   pla ys   a   gr e a t   r ole  in  the   pr e diction   of   ke qua li ty  pa r a mete r s .   T his   pe r f or manc e   s ur pa s s e s   that  of   a lt e r na ti ve   s e gmenta ti on  tec hniques ,   a s   s hown  in  T a ble  2,   whic c ompar e s   the  I oU  s c or e s   of   d if f e r e nt   methods .         T a ble  2 .   C ompar is on  of   s e gmenta ti on  methods   ( I o U   s c or e s )   S e gme nt a ti on  me th od   I oU   s c or e   P r opos e m e th od   0.96   K - me a ns  c lu s te r in g   0.87   W a te r s he d t r a ns f or ma ti on   0.81   R e gi on gr ow in g   0.92       T he   I oU   s c or e   f o r   the   pr opos e method   is   not a bly  higher   than  thos e   o f   K - mea ns   c lus ter ing,   wa ter s he tr a ns f or mation,   a nd   r e gion   gr owing ,   d e mons tr a ti ng  s upe r ior   a c c ur a c in   de li ne a ti ng  c a uli f lowe r   f lor e ts   a nd   mea s ur ing   s ubtl e   c olo r   c ha nge s .   A   hig he r   I oU  s c or e   indi c a tes   be tt e r   s e gmenta ti on   a c c ur a c a nd  c ons is tenc [ 27] ,   s ugge s ti ng  that   the   pr opos e m e thod  a c hieve s   a   mo r e   pr e c is e   s e gmenta ti on  o f   in divi dua f lor e ts ,   lea ding  to   im pr ove d   mea s ur e ment  o f   c olor   c ha nge s .   Us ing  thi s   pr opos e d   c olor   c ha nge   mea s ur e ment  method  in   c onjunction   with   mac hine   lea r ning   modeling,   the  AN N   models   de mons tr a ted  high   pr e dictive  a c c ur a c a c r os s   va r ious   pa c ka ging  methods ,   with  R - s qu a r e va lues   of   0. 981   f or   c olor   c ha nge .   T he   AN a ls a c quir e the  R   s qua r e va lue  0. 99 2   f or   we ight   lo s s ,   a nd  0. 952  f o r   T S S .   T he s e   r e s ult s ,   de tailed  in  T a ble  3,   c ompar e   the  R - s qua r e va lues   f or   li ne a r   r e gr e s s ion  a nd  AN models   unde r   di f f e r e nt   pa c ka ging  c ondit ions ,   f ur ther   h ighl ight ing   the  r obus tnes s   of   the   AN a pp r oa c in  pr e dicting   qua li ty  metr ics   f o r   c a uli f lowe r .       T a ble  3 .   P r e diction   r e s ult   of   dif f e r e nt  pa r a mete r s   f or   dif f e r e nt  pa c ka ging   P a r a me te r s   P a c ka gi ng   L in e a r   r e gr e s s io n   ANN   C ol or   C ha nge   M A P 1   0.926   0.978   M A P 2   0.912   0.970   M A P 3   0.931   0.981   V a c uum   0.940   0.962   W e ig ht   l os s   M A P 1   0.944   0.983   M A P 2   0.961   0.990   M A P 3   0.962   0.985   V a c uum   0.982   0.992   T S S   M A P 1   0.893   0.911   M A P 2   0.886   0.934   M A P 3   0.904   0.946   V a c uum   0.923   0.952       T he   s tudy's   r e s ult s   s how  that  AN models   c ons is tently  outper f or li ne a r   r e gr e s s ion  models   in  pr e dicting  c a uli f lowe r   qua li ty   pa r a mete r s .   F or   c olor   c ha nge ,   the   AN N   model   a c hieve R - s qua r e va lues   r a nging  f r om   0. 96   to   0. 98   a c r os s   dif f e r e nt   pa c ka ging  methods .   F or   we ight   los s ,   the   AN model  r e a c he   R - s qu a r e va lues   of   up   to   0. 99 ,   a nd   f or   T S S ,   the  R - s qua r e va lues   we r e   be twe e 0. 91  a nd   0 . 95.   T o   c ontextua li z e   thes e   r e s ult s ,   the  r e s ult   is   c ompar e with  f indi ngs   f r om   other   r e leva nt  s tudi e s ,   a s   s umm a r ize in   T a ble  4 .   C ompar ing   the   s tudy's   r e s ult s   wi th  p r e v ious   r e s e a r c s hows   that   the  a ppr oa c h   with   mor e   pr e c is e   c olor   c ha nge   mea s ur e ment  us ing  AN models   a c h ieve higher   a c c ur a c y.       T a ble  4 .   C ompar is on  of   c a uli f lowe r   qua li ty  a nd  s h e lf - li f e   pr e diction  methods   S tu dy   P a c ka g in m e th od   R - s qua r e v a lu e s   C ur r e nt   s tu dy   M A P  ( C he mi c a ba s e d )  a nd V a c uum   0.992   M oha mm e e al [ 20]   M A P  ( G a s   mi xt ur e )  a nd V a c uum   0.951   A ld e e al [ 23]   M A P  ( G a s   mi xt ur e )   0.990     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J   Ar ti f   I ntell     I S S N:   2252 - 8938       Qualit y   and  s he lf - li fe   pr e diction  of  c auli fl ow e r   us i ng  mac hine  lear ning  unde r   v ac uum    ( M d   A pu   H os e n )   915   How e ve r ,   the   methods   a nd  r e s ult s   may  not   ge n e r a li z e   a c r os s   a ll   c a uli f lowe r   va r ieties   o r   other   pe r is ha ble  ve ge table s .   F ur ther   r e s e a r c is   ne e de to  c onf i r the  a ppli c a bil it y   of   thes e   tec hniques   in   va r ious   r e a l - wor ld  c ondit ions ,   s uc a s   dif f e r ing  s tor a ge   a nd  tr a ns por tation  e nvir onme nts .   F utur e   s tudi e s   c ould  f oc us   on  a da pti ng  the  tec hnology   f o r   c omm e r c ial  us e   on   a   lar ge r   s c a le  a nd  opt im izing   the  mac hine - lea r ning  models   by  incor por a ti ng   diver s e   da ta  s e ts   a nd  e nvir onment a va r iable s .       5.   CONC L USI ON   T hr ough  r igor ous   e xpe r im e ntation   a nd  a na lys is ,   the  s igni f ica nc e   of   f e a tur e s   s uc a s   we ight   los s ,   c olor   c ha nge ,   a nd  T S S   in   pr e dicting   c a uli f lowe r   q ua li ty  ove r   ti me   in  c he mi c a l   ( M AP)   a nd  va c uum   p a c ka ging   ha s   be e de mons tr a ted.   T he   nove l   c olo r   c ha nge   mea s ur e m e nt  s ys tem,   int e gr a ti ng   a dva nc e d   s e gmenta ti on  tec hniques   a nd  c olor   s pa c e   c onve r s ion,   pr ovides   a a c c ur a te  a nd  e f f icie nt  a s s e s s ment  of   c olor   c h a nge s   in   c a uli f lowe r   f lor e ts .   Additi ona ll y ,   mac hine  lea r nin a lgor it hms ,   including  li ne a r   r e gr e s s ion  a nd  AN N ,   e xhi bit   pr omi s ing  pe r f or manc e   in  pr e dicting  ke qua li ty  i ndica tor s .   T he s e   f indi ngs   ha ve   im pli c a ti ons   f or   opti mi z ing   pa c ka ging  s tr a tegie s ,   mi nim izing  f ood  wa s te,   a nd  e ns ur ing  the  de li ve r o f   high - qua li ty  c a uli f l owe r   to   c ons umer s .   F utur e   r e s e a r c c ould   f oc us   on   r e f in ing  pr e dictive   models ,   e xplor ing   a ddit ional   f e a tu r e s ,   a nd  va li da ti ng  r e s ult s   a c r os s   dif f e r e nt  s tor a ge   c ondit ion s   a nd  c a uli f lowe r   va r ieties .       AC KNOWL E DGE M E NT S   W e   e xtend  our   s ince r e   g r a ti tude  to   the  I C T   Divis ion,   M ini s tr o f   P os ts ,   T e lec omm unica ti ons ,   a nd   I nf or mation   T e c hnology ,   B a nglade s h,   f or   their   invalua ble  s uppor in   f und ing  thi s   r e s e a r c und e r   gr a nt   number   56. 00 . 0000. 052 . 33. 001 . 23 - 61.   T his   a s s is tanc e   ha s   be e ins tr umenta in  a dva nc ing  ou r   wor k,   a nd  we   a r e   de e ply  a ppr e c iative  of   their   c omm it ment  to   f os ter ing  innovation   a nd  de ve lopm e nt.       RE F E RE NC E S   [ 1]   S A kt he r M R I s la m,  M A la m,  M J A la m,   a nd  S A hme d,   I mpa c of   s li ght ly   a c id ic   e le c tr ol yz e w a te r   in   c ombi na ti on  w it ul tr a s ound  a nd  mi ld   he a on  s a f e ty   a nd  qua li ty   of   f r e s c ut   c a ul if lo w e r ,”   P os th ar v e s B io lo gy   and  T e c hnol ogy vol 197,  M a r .   2023,  doi 10.1016/j .pos th a r vbi o.2022.112189.   [ 2]   J J M in e al . I nve s ti ga ti on  o f   a nt im ic r obi a l   a nd  a nt i - c a nc e r   a c ti vi ty   of   th e r ma ll s e ns it iv e   S n O 2   na nos tr uc tu r e s   w it gr e e n - s ynt he s iz e c a ul if lo w e r   mor phol ogy  a a mbi e nt   w e a th e r   c o ndi ti ons ,”   E nv ir onm e nt al   R e s e ar c h vol 245,  M a r 2024,  doi :   10.1016/j .e nvr e s .2023.117878.   [ 3]   T A A N a s r in   e al . P r e s e r va ti on  of   pos th a r ve s qua li ty   of   f r e s c ut   c a u li f lo w e r   th r ough  s im pl e   a nd  e a s pa c ka gi ng   te c hni que s ,”   A ppl ie d F ood R e s e ar c h , vol . 2, no. 2, De c . 2022, d oi 10.1016/j .a f r e s .2022.100125.   [ 4]   F J our a bi a a nd  M N our i,   O pt im iz a ti on  of   f or mul a te ke f ir a n/ ma lv a   ne gl e c ta   f il w it r ic e   br a oi to   ma in ta in   c a ul if lo w e r   qua li ty   in   s to r a ge ,”   P r oc e e di ngs   of   th e   N at io nal   A c ade m y   of   Sc ie nc e s I ndi Se c ti on  B :   B io lo gi c al   Sc ie nc e s vol 93,  no.   3,    pp. 697 703, S e p. 2023, doi:  10.1007/s 40011 - 023 - 01463 - 6.   [ 5]   D S ha r ma M J A la m,  I A B e gum,  S D in g,  a nd  A M M c K e nz ie A   va lu e   c ha in   a na ly s is   of   c a ul if lo w e r   a nd  to ma to   in   B a ngl a de s h ,   Sus ta in abi li ty , vol . 15, no. 14, J ul . 2023, doi:  10. 3390/s u151411395.   [ 6]   G . W e al . , “ R e gul a ti on of  r e s pi r a to r y r a te  a nd s to r a ge  qua li ty  of  pos th a r ve s c a ul if lo w e r  ba s e d on ga s  pe r me a bi li ty  modi f ic a ti on  us in ga s   ba r r ie r   ( GB -   ga s   c onduc to r   ( GC )   b le ndi ng  pa c ka gi ng,”   F ood  P ac k agi ng  and   She lf   L if e vol 39,   N ov.  2023,  doi 10.1016/j .f ps l. 2023.101161.   [ 7]   K J a dw is ie ńc z a k,  Z K a li ni e w ic z S K onopka D C hos z c z a nd  J M a jk ow s ka - G a do ms ka A   pr opos a f or   a   pr oc e s s in li ne   f or   c a ul if lo w e r  a nd br oc c ol f lo r e tt in g,”   A ppl ie d Sc ie nc e s , vol . 13, no. 4, F e b. 2023, doi:  10.3390/app130425 09.   [ 8]   Z W a ng,  Q L i,   S J ia ng,  X .   W a ng,  S W a ng,  a nd   L H ou,  I mpr ovi ng  r a di f r e que nc he a ti ng  uni f or mi ty   in   c a ul if lo w e r   by  c ha ngi ng  de ns it in   di f f e r e nt   z one s ,”   F ood  and  B io pr oduc ts   P r oc e s s in g vol 143,  pp.  1 8,  J a n.  2024,   doi 10.1016/j .f bp.2023.10.004.   [ 9]   Q J ia ng,  M Z ha ng,  A S M uj umda r a nd  B C he n,  C o mpa r a ti ve   f r e e z in s tu dy  of   br oc c ol a nd  c a ul i f lo w e r e f f e c ts   of   e le c tr os ta ti c  f ie ld  a nd s ta ti c  ma gn e ti c  f ie ld ,”   F ood  C he m is t r y , v ol . 397, De c . 2022, doi:  10.1016/j .f oodc he m.2022.133751.   [ 10]   K K a yna ş I gl ka r na ba ha r   ç e ş id in in   nor ma ve   kont r ol lu   a tm os f e r   koş ul la r ın da   de pol a nma s ın ,”   J ou r nal   of   A gr i c ul tu r al   F ac ul ty   of  G az io s m anpas a U ni v e r s it y , vol . 37, no. 2020 2, pp. 94 101,  J a n. 2020, doi:  10.13002/j a f a g4609.   [ 11]   L W a ng  a nd   M .   T e pl it s ki ,   M i c r obi ol ogi c a f ood  s a f e ty   c on s id e r a ti ons   in   s he lf - li f e   e xt e ns io n   of   f r e s f r ui ts   a nd  ve g e ta bl e s ,”   C ur r e nt  O pi ni on i n B io te c hnol ogy , vol . 80, Apr . 2023, doi:  10. 1016/j .c opbi o.2023.102895.   [ 12]   B N a vi na K K .   H ut ha a s h,  N K V e lm ur uga n,  a nd  T K or umi ll i,   I ns ig ht s   in to   r e c e nt   in nova ti ons   in   a nt br ow ni ng  s tr a te gi e s   f or   f r ui a nd ve ge ta bl e  pr e s e r va ti on,”   T r e nd s   in  F ood Sc ie nc e  & T e c hnol ogy , vol . 139, S e p. 2023, doi:  10.1016/j .t if s .2023.104128.   [ 13]   V M a r ti ns ,   M P in ta do,   R M or a is a nd  A .   M or a is ,   R e c e nt   hi ghl ig ht s   in   s u s ta in a bl e   bi o - ba s e e di bl e   f il ms   a nd  c o a ti ngs   f or   f r ui a nd ve ge ta bl e  a ppl ic a ti ons ,”   F oods vol . 13, no. 2, J a n. 2024, d oi 10.3390/f oods 13020318.   [ 14]   J A lv e s P D G a s pa r T M L im a a nd  P D S il va W ha is   th e   r ol e   of   a c ti ve   pa c ka gi ng  in   th e   f ut ur e   o f   f ood   s us ta in a bi li ty ?   a   s ys te ma ti c   r e vi e w ,   J our nal   of   th e   Sc ie nc e   of   F ood  and  A gr ic ul tu r e vol 103,  no.  3,  pp.  1004 1020,  F e b.  2023,  doi 10.1002/j s f a .11880.   [ 15]   M . M ul la n a nd D . M c D ow e ll , “ M odi f ie d a tm os phe r e  pa c ka gi n g,”  i F ood  and B e v e r age  P ac k agi ng T e c hnol ogy , W il e y, 2011,  pp.  263 294 , doi 10.1002/978144439 2180.c h10.   [ 16]   K W M c M il li n,  M odi f ie a tm os phe r e   pa c ka gi ng,   in   F ood  E ngi ne e r in Se r ie s S pr in ge r C ha m,  2020,  pp.  693 718 doi 10.1007/978 - 3 - 030 - 42660 - 6_26.   [ 17]   M S iv e r ts vi k,  J T R os ne s a nd  H B e r gs li e n,  M odi f ie a tm os phe r e   pa c ka gi ng,”   in   M in imal   pr oc e s s in te c hnol ogi e s   in   th e   fo od   in dus tr y , C a mbr id ge W oodh e a d P ubl is hi ng L td , 2002, pp. 61 86.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I S S N :   2252 - 8938   I nt  J   Ar ti f   I ntell Vol.   14,   No.   2,   Apr il   2025 :   907 - 9 16   916   [ 18]   P Q u,  M Z ha ng,  K F a n,  a nd  Z .   G uo,  M ic r opor ous   modi f ie a tm os phe r e   pa c ka gi ng  to   e xt e nd  s he lf   li f e   of   f r e s f oods a   r e vi e w ,”   C r it ic al   R e v ie w s   in   F ood  Sc ie nc e   and  N ut r it io n v ol 62,  no.  1,   pp.  51 65,  J a n.  2022,  doi 10.1080/10408398.2 020.1811635.   [ 19]   A A K a de r D Z a gor y,  E L K e r be l,   a nd  C Y W a ng,  M odi f ie a tm os phe r e   pa c ka gi ng  of   f r ui ts   a nd  ve g e ta bl e s ,”   C r it i c al   R e v ie w s  i n F ood Sc ie nc e  and  N ut r it io n , vol . 28, no. 1, pp . 1 30, J a n. 1989, doi:  10.1080/104083989 09527490.   [ 20]   M M oha mm e d,   R S r in iv a s a g a n,  A A lz a hr a ni a nd  N K A lq a ht a ni M a c hi ne - le a r ni ng - ba s e s pe c tr os c opi c   te c hni que   f or   non - de s tr uc ti ve   e s ti ma ti on  of   s he lf   li f e   a nd   qua li ty   of   f r e s f r ui ts   pa c ka ge unde r   modi f ie a tm os phe r e s ,”   Sus ta in abi li ty vol 15,     no. 17, Aug. 2023, d oi 10.3390/s u151712871.   [ 21]   D A lb e r t - W e is s   a nd  A O s ma n,  I nt e r a c ti ve   de e le a r ni ng  f or   s he lf   li f e   pr e di c ti on  of   mus kme lo ns   ba s e on  a a c ti ve   l e a r ni ng   a ppr oa c h,”   Se ns o r s , vol . 22, no . 2,  J a n. 2022, doi:  10.3390/s 220 20414.   [ 22]   I . B . I or li a m, B . A .  I kyo, A.  I or li a m,  E . O . O kube , K . D . K w a g ht yo, a nd Y . I . S he hu, “ A ppl ic a ti on of  ma c hi ne  l e a r ni ng t e c hni q ue s   f or   okr a   s he lf   li f e   pr e di c ti on,”   J our nal   of   D at A nal y s is   and   I nf or m at io P r oc e s s i ng vol 9,  no.  3,   pp.  136 150,  2021,  doi :   10.4236/j da ip .2021.93009.   [ 23]   K M A ld e n,  M .   O mi d,  A .   R a ja bi pour B T a je ddi n,  a nd   M .   S .   F ir ouz Q ua li ty   a nd  s he lf - li f e   pr e di c ti on  of   c a ul if lo w e r   un de r   modi f ie a tm os phe r e   pa c ka gi ng  by  us in a r ti f ic ia ne ur a n e twor ks   a nd  im a ge   pr oc e s s in g,”   C om put e r s   and  E le c tr oni c s   in   A gr ic ul tu r e , vol . 163, Aug. 2019, do i:  10.1016/j .c ompa g.2019. 104861.   [ 24]   Z F u,  S Z ha o,  X Z ha ng,  M P ol ovka a nd  X W a ng,  Q ua li ty  c ha r a c te r is ti c s  a na ly s is   a nd  r e ma in in s h e lf   li f e   pr e di c ti on  of   f r e s h   ti be ta tr ic hol oma   ma ts ut a ke   unde r   modi f ie a tm os phe r e   pa c ka gi ng  in   c ol c ha in ,”   F oods vol 8,  no.  4,  A pr 2019,  doi :   10.3390 /f oods 8040136.   [ 25]   S P a r is P K or npr obs t,   J T umbl in a nd  F D ur a nd,  B il at e r a fi lt e r in g:   th e or y   and  appl ic at io n s F ound a ti ons   a nd   T r e nd s ®   in   C omput er   G r a ph ic s  a nd   V is io n , vol . 4, no. 1, pp. 1 75, 2008, doi:  10.1561/060000002 0.   [ 26]   R N H e ns on,  A na ly s i s   of   va r ia nc e   ( ANOVA ) ,”   in   B r ai M appi ng E ls e vi e r 2015,  pp.   477 481 doi :   10.1016/B 978 - 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D .   fr o Sw i n b u r n U n i v er s i t y   o T ech n o l o g y ,   A u s t ra l i i n   2 0 1 5 .   Befo re  t h at ,   h co mp l e t ed   h i s   M. Sc.   i n   Co mp u t er  E n g i n eeri n g   fro D al ar n a   U n i v er s i t y ,   Sw ed e n   i n   2 0 0 8 .   H o b t a i n e d   h i s   B. Sc.   i n   Co mp u t er  Sci e n ce  an d   E n g i n eeri n g   fro K h u l n U n i v ers i t y ,   Ban g l ad e s h   i n   2 0 0 5 .   Cu rren t l y ,   he   i s   t h ch a i rman   o t h D ep ar t men t   o CSE ,   J U ST .   Mo reo v er,   h l ead s   res earch   g r o u p   n amed   art i fi c i al   i n t e l l i g e n ce  fo r   d ev e l o p men t   (A ID   g r o u p w i t h i n   t h D ep ar t men t   o CSE .   H i s   res earc h   i n t eres t   i s   mo s t l y   i n   t h e   fi el d   o i mag p ro ce s s i n g   an d   ar t i f i ci a l   i n t el l i g en ce  a p p l i e d   t o   s o ci a l   d e v el o p me n t .   H can   b e   co n t act e d   at   emai l :   g a l i b . cs e@ j u s t . ed u . b d .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.