福建農(nóng)林(lin)大學(xué)(xue)機(jī)電工(gong)程學(xué)院研究(jiu)人員在國(guó)際(ji)期刊《Biosystems Engineering》(中科院(yuan)一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了題為(wei)"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研究論文。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)(ce)定百香果的(de)硬度、內(nèi)聚性、回(hui)復(fù)性和彈性以(yi)及穿刺強(qiáng)度、果(guo)皮穿(chuan)破距離(li)、總穿刺(ci)功、穿破果皮(pi)功、粘附力和(he)粘附性等指標(biāo)(biao)。

流變特(te)性在食品生產(chǎn)(chan)和質(zhì)量(liang)控制中起著重(zhong)要作用。本(ben)研究探(tan)討了百香果流(liu)變參數(shù)與(yu)品質(zhì)特性(xing)之間的關(guān)系(xi)，并基于(yu)其流變特(te)性建立(li)了百香果的(de)成熟度分(fen)類模型。每個(gè)(ge)樣品(pin)都進(jìn)行(xing)了流變(bian)測(cè)試、質(zhì)地(di)剖面分析測(cè)(ce)試、穿刺測(cè)試(shi)以及理(li)化指標(biāo)測(cè)(ce)試。這些測(cè)(ce)試旨在(zai)收集(ji)有關(guān)百香果精(jing)確的力學(xué)和生(sheng)理信息。我們(men)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)(lai)分析果實(shí)的(de)微觀變形。該平(ping)臺(tái)能(neng)夠測(cè)(ce)量實(shí)時(shí)接(jie)觸面積(ji)和載(zai)荷值(zhi)，從而在(zai)壓縮過(guò)程中(zhong)獲得準(zhǔn)確的(de)應(yīng)力值。對(duì)完整(zheng)的百香果進(jìn)(jin)行了(le)無(wú)損流變測(cè)試(shi)，以獲取加載階(jie)段的彈性模量(liang)。測(cè)試結(jié)果(guo)與傳統(tǒng)(tong)赫茲接觸理(li)論的結(jié)(jie)果高度一(yi)致。此(ci)外，在保壓(ya)階段(duan)，通過(guò)擬合五元(yuan)件麥克斯(si)韋模型得到(dao)了應(yīng)力松(song)弛參數(shù)。值得(de)注意的是(shi)，流變參數(shù)與(yu)大多數(shù)質(zhì)地參(can)數(shù)或理化指(zhi)標(biāo)之間存在很(hen)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。因此，流(liu)變參數(shù)被用(yong)作成熟度分(fen)類模型（梯度(du)提升決(jue)策樹(shu)（GBDT）、多層感知(zhi)器（MLP）和自(zi)適應(yīng)提(ti)升算法(fa)（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模型(xing)都取得(de)了令(ling)人滿意的分類(lei)結(jié)果。特別是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出(chu)了優(yōu)異的(de)分類性能和泛(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 80.26%。研(yan)究結(jié)果表明(ming)，基于無(wú)(wu)損流變特(te)性來(lái)判斷百(bai)香果的成(cheng)熟度是可(ke)行的。

TPA和穿(chuan)刺試驗(yàn)參數(shù)(shu)能有效地反(fan)映水果(guo)的質(zhì)地(di)屬性。對(duì)不(bu)同成熟(shu)度百香果的(de)質(zhì)地特(te)性進(jìn)行分析(xi)的結(jié)(jie)果見(jiàn)表 4。除(chu)了粘附力（Af）和總(zong)穿刺功（Tw）外(wai)，其他質(zhì)地特性(xing)參數(shù)(shu)存在明顯差(cha)異?？傮w(ti)而言，硬度(du)（Th）、彈性（Re）、內(nèi)(nei)聚性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性（Ad）等(deng)參數(shù)隨著成熟(shu)度的增(zeng)加呈(cheng)現(xiàn)下降趨勢(shì)，這(zhe)表明果實(shí)(shi)的硬度和(he)粘性降低。此外(wai)，值得注意的是(shi)，隨著成熟度的(de)增加(jia)，果皮破裂距(ju)離（Db）參數(shù)逐漸增(zeng)大。這表明在(zai)百香(xiang)果的(de)成熟過(guò)(guo)程中，果皮變得(de)更加(jia)堅(jiān)韌(ren)，穿刺探針需要(yao)做更多(duo)的功才能刺(ci)穿果皮。

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