福建農(nóng)林(lin)大學(xué)(xue)機電(dian)工程學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員(yuan)在國(guo)際期刊(kan)《Biosystems Engineering》(中科院一區(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(de)研究論文。在該(gai)論文(wen)中，研究人員(yuan)利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定百香果(guo)的硬度、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)性和(he)彈性(xing)以及穿刺強(qiang)度、果皮穿破(po)距離、總(zong)穿刺功、穿破(po)果皮功、粘附力(li)和粘(zhan)附性等指標(biao)。

流變(bian)特性(xing)在食品生(sheng)產(chǎn)和質(zhì)(zhi)量控制中起著(zhe)重要作(zuo)用。本研(yan)究探(tan)討了(le)百香果流變參(can)數(shù)與品質(zhì)特(te)性之間的關(guān)(guan)系，并(bing)基于其流變(bian)特性建立了(le)百香(xiang)果的(de)成熟度(du)分類模型。每(mei)個樣(yang)品都進行了流(liu)變測試、質(zhì)地(di)剖面分析(xi)測試、穿刺測試(shi)以及(ji)理化(hua)指標測試(shi)。這些測試旨在(zai)收集有關(guān)百香(xiang)果精(jing)確的力(li)學(xué)和生理(li)信息。我們搭建(jian)了一(yi)個力學(xué)測試平(ping)臺，并使用機(ji)器視覺技術(shù)來(lai)分析果(guo)實的微觀變形(xing)。該平臺能(neng)夠測量實時接(jie)觸面積(ji)和載荷值，從而(er)在壓縮(suo)過程中獲得(de)準確的(de)應(yīng)力值(zhi)。對完整的百香(xiang)果進行了無損(sun)流變(bian)測試(shi)，以獲取(qu)加載階段(duan)的彈性模(mo)量。測試結(jié)果(guo)與傳統(tǒng)(tong)赫茲接觸(chu)理論的(de)結(jié)果(guo)高度(du)一致。此(ci)外，在保壓階(jie)段，通過(guo)擬合五(wu)元件麥克(ke)斯韋模型(xing)得到了(le)應(yīng)力松弛(chi)參數(shù)。值得注意(yi)的是，流變(bian)參數(shù)(shu)與大多數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)(shu)或理化(hua)指標之間(jian)存在很強的相(xiang)關(guān)性，最(zui)高相關(guān)系數(shù)達(da)到了 0.703。因此，流(liu)變參數(shù)被用(yong)作成熟度(du)分類模型(xing)（梯度提升(sheng)決策樹（GBDT）、多(duo)層感知器（MLP）和(he)自適(shi)應(yīng)提(ti)升算法(fa)（AdaBoost））的輸入(ru)。所有模型都取(qu)得了令(ling)人滿意的分類(lei)結(jié)果(guo)。特別是，GBDT 模型展(zhan)現(xiàn)出了優(yōu)異(yi)的分類性能(neng)和泛(fan)化能力，其(qi)精確(que)率、召回率(lv)和 F 值(zhi)分別為(wei) 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)果(guo)表明，基于無(wu)損流變特(te)性來(lai)判斷百香(xiang)果的成熟(shu)度是(shi)可行的。

TPA和穿刺試驗(yan)參數(shù)(shu)能有效地(di)反映水果的質(zhì)(zhi)地屬性。對不同(tong)成熟度百(bai)香果的(de)質(zhì)地(di)特性進行(xing)分析的結(jié)果見(jian)表 4。除了粘(zhan)附力（Af）和總(zong)穿刺功（Tw）外，其(qi)他質(zhì)地特(te)性參數(shù)存(cun)在明顯差(cha)異?？?zong)體而言(yan)，硬度（Th）、彈性(xing)（Re）、內(nèi)聚性（Ph）、粘附力(li)（Af）和粘附性(xing)（Ad）等參(can)數(shù)隨著成熟度(du)的增(zeng)加呈現(xiàn)下降(jiang)趨勢，這表(biao)明果實的硬(ying)度和粘性(xing)降低。此(ci)外，值得注意(yi)的是，隨著成(cheng)熟度的增加(jia)，果皮破裂(lie)距離（Db）參數(shù)逐漸(jian)增大。這(zhe)表明在百香(xiang)果的成熟過(guo)程中，果皮(pi)變得更加(jia)堅韌，穿刺探針(zhen)需要做更(geng)多的(de)功才(cai)能刺穿果皮。

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