福建農(nóng)林大(da)學機電工程學(xue)院研究人員在(zai)國際期刊《Biosystems Engineering》(中科(ke)院一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)表(biao)了題為(wei)"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研(yan)究論(lun)文。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA質構儀用于(yu)測定百香果的(de)硬度、內(nèi)聚性、回(hui)復性和彈性以(yi)及穿刺(ci)強度(du)、果皮穿(chuan)破距離、總(zong)穿刺功、穿破果(guo)皮功、粘附力(li)和粘附性(xing)等指(zhi)標。

流變特性(xing)在食品生產(chǎn)和(he)質量控制中起(qi)著重要作用。本(ben)研究探討了百(bai)香果流變(bian)參數(shù)與品(pin)質特性之間的(de)關系，并(bing)基于其(qi)流變特性(xing)建立了百香(xiang)果的成熟(shu)度分類模型(xing)。每個樣(yang)品都進行(xing)了流變測試(shi)、質地剖面(mian)分析測試、穿刺(ci)測試以(yi)及理(li)化指(zhi)標測試。這些測(ce)試旨(zhi)在收集有(you)關百(bai)香果精確的力(li)學和生理信(xin)息。我們(men)搭建(jian)了一個力學測(ce)試平臺，并使(shi)用機器(qi)視覺技(ji)術來(lai)分析果實的微(wei)觀變形。該(gai)平臺能(neng)夠測量實時(shi)接觸面積(ji)和載荷值(zhi)，從而在壓(ya)縮過程中獲得(de)準確的應力值(zhi)。對完整的百(bai)香果(guo)進行了無損流(liu)變測試，以獲(huo)取加(jia)載階段的彈(dan)性模量。測試(shi)結果(guo)與傳統(tǒng)赫茲接(jie)觸理論的結(jie)果高(gao)度一致。此(ci)外，在(zai)保壓階段(duan)，通過擬合五元(yuan)件麥(mai)克斯韋模型得(de)到了應力(li)松弛參數(shù)(shu)。值得注(zhu)意的是，流變參(can)數(shù)與大多數(shù)質(zhi)地參數(shù)或理化(hua)指標之間存在(zai)很強的相關性(xing)，最高相關(guan)系數(shù)達到了 0.703。因(yin)此，流(liu)變參(can)數(shù)被(bei)用作成(cheng)熟度分(fen)類模型（梯度(du)提升決策樹(shu)（GBDT）、多層感知器(qi)（MLP）和自適應提升(sheng)算法（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模型都(dou)取得了令人(ren)滿意的(de)分類(lei)結果。特別是，GBDT 模(mo)型展(zhan)現(xiàn)出(chu)了優(yōu)(you)異的分(fen)類性能和泛(fan)化能力(li)，其精確(que)率、召(zhao)回率和 F 值(zhi)分別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究(jiu)結果表明(ming)，基于(yu)無損流(liu)變特性來判(pan)斷百香果(guo)的成熟度是(shi)可行的(de)。

TPA和穿刺試驗(yan)參數(shù)能(neng)有效(xiao)地反映水果(guo)的質(zhi)地屬性(xing)。對不同成(cheng)熟度(du)百香果的質(zhi)地特性進行(xing)分析的(de)結果見(jian)表 4。除了粘(zhan)附力（Af）和總(zong)穿刺功（Tw）外(wai)，其他質(zhi)地特性(xing)參數(shù)存(cun)在明顯差(cha)異?？傮w而言(yan)，硬度（Th）、彈(dan)性（Re）、內(nèi)(nei)聚性(xing)（Ph）、粘附(fu)力（Af）和粘(zhan)附性（Ad）等參(can)數(shù)隨著成熟度(du)的增(zeng)加呈(cheng)現(xiàn)下降(jiang)趨勢，這表明果(guo)實的硬度和粘(zhan)性降低(di)。此外，值(zhi)得注意(yi)的是，隨著成熟(shu)度的增加，果(guo)皮破裂距離(li)（Db）參數(shù)逐漸增(zeng)大。這表明在(zai)百香果(guo)的成熟過(guo)程中，果皮變得(de)更加(jia)堅韌，穿(chuan)刺探針(zhen)需要做更多的(de)功才(cai)能刺穿果皮(pi)。

參考文獻：Fan Lin et al. Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision. Biosystems Engineering, 2025.