福建農(nóng)林大(da)學(xué)機(jī)(ji)電工(gong)程學(xué)院(yuan)研究人員(yuan)在國(guó)際期(qi)刊《Biosystems Engineering》(中科院(yuan)一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)表了(le)題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研(yan)究論文。在該論文中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定百香(xiang)果的硬度(du)、內(nèi)聚性、回復(fù)性(xing)和彈(dan)性以及穿(chuan)刺強(qiáng)度(du)、果皮(pi)穿破距(ju)離、總穿刺功、穿(chuan)破果皮功、粘(zhan)附力和粘附(fu)性等指標(biāo)。

流變特(te)性在食品生(sheng)產(chǎn)和質(zhì)量(liang)控制(zhi)中起著重要(yao)作用(yong)。本研究探討了(le)百香(xiang)果流變(bian)參數(shù)與品質(zhì)特(te)性之間的關(guān)系(xi)，并基于其流(liu)變特性建立(li)了百香果的成(cheng)熟度分類(lei)模型(xing)。每個(gè)樣品都(dou)進(jìn)行了流變測(cè)(ce)試、質(zhì)地(di)剖面分析測(cè)試(shi)、穿刺(ci)測(cè)試以及理化(hua)指標(biāo)測(cè)(ce)試。這(zhe)些測(cè)試(shi)旨在收集(ji)有關(guān)百香(xiang)果精確(que)的力學(xué)(xue)和生理(li)信息。我們(men)搭建了一(yi)個(gè)力學(xué)(xue)測(cè)試平臺(tái)，并使(shi)用機(jī)器視覺(jue)技術(shù)來分(fen)析果(guo)實(shí)的微觀變形(xing)。該平(ping)臺(tái)能(neng)夠測(cè)量實(shí)(shi)時(shí)接觸(chu)面積和(he)載荷值，從而(er)在壓縮過程(cheng)中獲得準(zhǔn)確的(de)應(yīng)力(li)值。對(duì)完(wan)整的百香果進(jìn)(jin)行了(le)無損(sun)流變測(cè)試，以獲(huo)取加載階段的(de)彈性(xing)模量(liang)。測(cè)試結(jié)果(guo)與傳統(tǒng)(tong)赫茲(zi)接觸理論的(de)結(jié)果(guo)高度一(yi)致。此外，在保壓(ya)階段，通(tong)過擬合五(wu)元件麥(mai)克斯韋模型(xing)得到了應(yīng)力松(song)弛參數(shù)。值(zhi)得注(zhu)意的是，流(liu)變參數(shù)(shu)與大多數(shù)質(zhì)地(di)參數(shù)或理化指(zhi)標(biāo)之(zhi)間存在很強(qiáng)的(de)相關(guān)性，最(zui)高相關(guān)(guan)系數(shù)達(dá)到了 0.703。因(yin)此，流變(bian)參數(shù)被(bei)用作成熟(shu)度分類模型(xing)（梯度提升(sheng)決策樹（GBDT）、多層(ceng)感知(zhi)器（MLP）和自(zi)適應(yīng)(ying)提升算法(fa)（AdaBoost））的輸入。所有(you)模型都取得了(le)令人(ren)滿意的(de)分類結(jié)果。特別(bie)是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出了(le)優(yōu)異(yi)的分類性能(neng)和泛(fan)化能力，其(qi)精確率、召回率(lv)和 F 值分別(bie)為 80.44%、80.08% 和(he) 80.26%。研究(jiu)結(jié)果(guo)表明，基于無(wu)損流變(bian)特性來判斷百(bai)香果(guo)的成熟度是可(ke)行的。

TPA和穿(chuan)刺試(shi)驗(yàn)參數(shù)能(neng)有效地反映(ying)水果(guo)的質(zhì)地屬(shu)性。對(duì)(dui)不同成(cheng)熟度百(bai)香果的質(zhì)(zhi)地特(te)性進(jìn)行分析(xi)的結(jié)果見(jian)表 4。除了粘(zhan)附力（Af）和總(zong)穿刺功（Tw）外，其他(ta)質(zhì)地特性參數(shù)(shu)存在明顯差(cha)異?？傮w而言，硬(ying)度（Th）、彈(dan)性（Re）、內(nèi)(nei)聚性(xing)（Ph）、粘附(fu)力（Af）和(he)粘附性(xing)（Ad）等參數(shù)隨著(zhe)成熟度的增(zeng)加呈現(xiàn)下降趨(qu)勢(shì)，這(zhe)表明果實(shí)(shi)的硬(ying)度和(he)粘性(xing)降低(di)。此外，值得注(zhu)意的是，隨(sui)著成熟(shu)度的增加，果(guo)皮破裂(lie)距離（Db）參數(shù)逐漸(jian)增大。這表(biao)明在百香果(guo)的成(cheng)熟過程中，果(guo)皮變得更加堅(jiān)(jian)韌，穿刺(ci)探針需要做更(geng)多的功才能(neng)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.