福建農(nóng)(nong)林大(da)學(xué)機(jī)電工(gong)程學(xué)(xue)院研(yan)究人員在國(guó)(guo)際期刊《Biosystems Engineering》(中科(ke)院一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了題為"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(zhong)，研究人(ren)員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定(ding)百香果(guo)的硬度、內(nèi)(nei)聚性(xing)、回復(fù)性(xing)和彈性(xing)以及穿刺強(qiáng)度(du)、果皮穿破距離(li)、總穿刺功(gong)、穿破(po)果皮功、粘(zhan)附力和粘(zhan)附性等指標(biāo)(biao)。

流變特(te)性在食品(pin)生產(chǎn)和質(zhì)量控(kong)制中起(qi)著重要作用(yong)。本研究探討了(le)百香果流變(bian)參數(shù)與(yu)品質(zhì)特性(xing)之間的(de)關(guān)系，并基(ji)于其流(liu)變特性建立了(le)百香果的成熟(shu)度分類(lèi)(lei)模型。每個(gè)樣(yang)品都進(jìn)(jin)行了流變(bian)測(cè)試、質(zhì)(zhi)地剖面分(fen)析測(cè)(ce)試、穿刺測(cè)(ce)試以(yi)及理化指標(biāo)測(cè)(ce)試。這(zhe)些測(cè)試旨在(zai)收集有關(guān)百香(xiang)果精(jing)確的力學(xué)(xue)和生理信(xin)息。我們搭建了(le)一個(gè)力學(xué)測(cè)試(shi)平臺(tái)，并(bing)使用機(jī)器視覺(jué)(jue)技術(shù)來(lái)分(fen)析果實(shí)(shi)的微(wei)觀變形。該平(ping)臺(tái)能夠測(cè)(ce)量實(shí)時(shí)接(jie)觸面(mian)積和(he)載荷(he)值，從而(er)在壓縮(suo)過(guò)程中獲(huo)得準(zhǔn)確(que)的應(yīng)力值(zhi)。對(duì)完(wan)整的百香果進(jìn)(jin)行了無(wú)損流變(bian)測(cè)試，以獲取加(jia)載階段的彈(dan)性模量(liang)。測(cè)試結(jié)(jie)果與傳統(tǒng)赫(he)茲接觸理論的(de)結(jié)果高度一(yi)致。此外，在(zai)保壓階段(duan)，通過(guò)擬(ni)合五元件(jian)麥克(ke)斯韋模型(xing)得到了(le)應(yīng)力松弛參(can)數(shù)。值(zhi)得注意的是，流(liu)變參數(shù)與大(da)多數(shù)質(zhì)地(di)參數(shù)或理(li)化指標(biāo)之(zhi)間存在很(hen)強(qiáng)的相關(guān)性(xing)，最高相(xiang)關(guān)系數(shù)(shu)達(dá)到了(le) 0.703。因此，流變參數(shù)(shu)被用作成熟度(du)分類(lèi)模(mo)型（梯度提升決(jue)策樹(shù)(shu)（GBDT）、多層感知器（MLP）和(he)自適應(yīng)提升(sheng)算法（AdaBoost））的(de)輸入。所有模(mo)型都取得了令(ling)人滿意的分(fen)類(lèi)結(jié)(jie)果。特別(bie)是，GBDT 模型展現(xiàn)(xian)出了優(yōu)異的(de)分類(lèi)(lei)性能和泛化(hua)能力，其(qi)精確率、召回率(lv)和 F 值分別為 80.44%、80.08% 和(he) 80.26%。研究結(jié)果表(biao)明，基于無(wú)損流(liu)變特性來(lái)(lai)判斷百(bai)香果的成熟(shu)度是可行的(de)。

TPA和穿刺試驗(yàn)參(can)數(shù)能有效地反(fan)映水果的質(zhì)(zhi)地屬性(xing)。對(duì)不同成熟度(du)百香果的質(zhì)(zhi)地特性進(jìn)行(xing)分析的結(jié)果見(jiàn)(jian)表 4。除了粘(zhan)附力（Af）和總穿刺(ci)功（Tw）外，其他質(zhì)(zhi)地特性參(can)數(shù)存在(zai)明顯差異?？傮w(ti)而言，硬度（Th）、彈性(xing)（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性(xing)（Ad）等參數(shù)(shu)隨著成熟度的(de)增加呈現(xiàn)下(xia)降趨勢(shì)，這(zhe)表明果實(shí)(shi)的硬度和粘(zhan)性降低。此外，值(zhi)得注意(yi)的是，隨著(zhe)成熟度(du)的增加(jia)，果皮破(po)裂距離(li)（Db）參數(shù)逐漸增大(da)。這表明在(zai)百香果的成熟(shu)過(guò)程(cheng)中，果皮變得更(geng)加堅(jiān)韌(ren)，穿刺(ci)探針需要(yao)做更(geng)多的功才(cai)能刺(ci)穿果皮。

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