福建農(nóng)(nong)林大學(xué)機(jī)電工(gong)程學(xué)院研究人(ren)員在國際(ji)期刊(kan)《Biosystems Engineering》(中科院(yuan)一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)表(biao)了題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的(de)研究論文。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員利(li)用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)測定百香(xiang)果的硬度、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)性(xing)和彈性以(yi)及穿刺(ci)強(qiáng)度、果皮穿(chuan)破距(ju)離、總穿刺功、穿(chuan)破果皮功(gong)、粘附力和粘附(fu)性等指標(biāo)。

流變特性(xing)在食品生產(chǎn)(chan)和質(zhì)量(liang)控制(zhi)中起著(zhe)重要作用。本研(yan)究探(tan)討了百香(xiang)果流(liu)變參數(shù)與(yu)品質(zhì)特(te)性之間的關(guān)系(xi)，并基(ji)于其流變(bian)特性建(jian)立了百香(xiang)果的(de)成熟度分(fen)類模(mo)型。每(mei)個樣品都進(jìn)(jin)行了流變測試(shi)、質(zhì)地剖面分(fen)析測試、穿刺測(ce)試以及理(li)化指(zhi)標(biāo)測(ce)試。這些測(ce)試旨在收集有(you)關(guān)百香果精(jing)確的力學(xué)(xue)和生(sheng)理信息。我(wo)們搭(da)建了一個力(li)學(xué)測試平(ping)臺，并使(shi)用機(jī)(ji)器視覺技術(shù)來(lai)分析果實(shí)(shi)的微觀變形。該(gai)平臺(tai)能夠測量實(shí)時(shi)接觸面積和載(zai)荷值(zhi)，從而在壓縮過(guo)程中獲(huo)得準(zhǔn)確的應(yīng)(ying)力值。對完(wan)整的百香果進(jìn)(jin)行了無損(sun)流變測(ce)試，以(yi)獲取加載階(jie)段的彈性模(mo)量。測試結(jié)(jie)果與傳統(tǒng)赫(he)茲接觸理(li)論的結(jié)果(guo)高度(du)一致。此(ci)外，在保壓階(jie)段，通過擬(ni)合五元件麥(mai)克斯韋模型得(de)到了應(yīng)力(li)松弛參數(shù)。值(zhi)得注意的(de)是，流(liu)變參(can)數(shù)與大多(duo)數(shù)質(zhì)地參數(shù)(shu)或理化指標(biāo)之(zhi)間存在很強(qiáng)的(de)相關(guān)性，最(zui)高相(xiang)關(guān)系(xi)數(shù)達(dá)到(dao)了 0.703。因(yin)此，流變(bian)參數(shù)被用作(zuo)成熟度分類模(mo)型（梯(ti)度提(ti)升決策樹（GBDT）、多(duo)層感知(zhi)器（MLP）和自適應(yīng)提(ti)升算法（AdaBoost））的輸入(ru)。所有模型都(dou)取得了(le)令人滿(man)意的(de)分類結(jié)果。特(te)別是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出了優(yōu)(you)異的分類性(xing)能和(he)泛化能(neng)力，其精確率(lv)、召回率和 F 值(zhi)分別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究(jiu)結(jié)果表明，基(ji)于無損流變(bian)特性來判(pan)斷百(bai)香果的成熟(shu)度是(shi)可行(xing)的。

TPA和穿刺試驗(yàn)參(can)數(shù)能有效地反(fan)映水果(guo)的質(zhì)(zhi)地屬性。對不同(tong)成熟度百(bai)香果的質(zhì)(zhi)地特性(xing)進(jìn)行分(fen)析的結(jié)果(guo)見表 4。除(chu)了粘附力(li)（Af）和總穿(chuan)刺功(gong)（Tw）外，其他質(zhì)地特(te)性參數(shù)(shu)存在明顯差(cha)異?？傮w而言(yan)，硬度（Th）、彈性（Re）、內(nèi)(nei)聚性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性（Ad）等參數(shù)(shu)隨著成(cheng)熟度的增加(jia)呈現(xiàn)下(xia)降趨勢，這表(biao)明果實(shí)的硬(ying)度和粘性降低(di)。此外，值(zhi)得注意的(de)是，隨(sui)著成(cheng)熟度的增加，果(guo)皮破裂距離(li)（Db）參數(shù)逐漸增大(da)。這表明在百香(xiang)果的成熟(shu)過程(cheng)中，果皮變得更(geng)加堅韌，穿(chuan)刺探針需要做(zuo)更多的功(gong)才能刺穿(chuan)果皮。

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