福建農(nóng)林大(da)學機(ji)電工程學(xue)院研究(jiu)人員在國際期(qi)刊《Biosystems Engineering》(中科院(yuan)一區(qū)(qu)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(wen)。在該論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定百香果(guo)的硬度、內(nèi)聚(ju)性、回復(fu)性和(he)彈性以及(ji)穿刺強(qiang)度、果皮穿破距(ju)離、總穿刺功、穿(chuan)破果皮(pi)功、粘附(fu)力和粘附(fu)性等(deng)指標。

流變特性(xing)在食品生(sheng)產(chǎn)和質(zhì)量控(kong)制中起著重要(yao)作用。本研究(jiu)探討了(le)百香(xiang)果流變(bian)參數(shù)與品質(zhì)特(te)性之(zhi)間的關(guān)系(xi)，并基(ji)于其(qi)流變特(te)性建立(li)了百香果的(de)成熟度(du)分類模型(xing)。每個(ge)樣品都進行(xing)了流變測試、質(zhì)(zhi)地剖面分析測(ce)試、穿刺(ci)測試以及理化(hua)指標測(ce)試。這些測試旨(zhi)在收(shou)集有關(guān)(guan)百香果(guo)精確的力學和(he)生理信(xin)息。我們(men)搭建了一(yi)個力學測試平(ping)臺，并使用機器(qi)視覺技術(shù)來分(fen)析果實的微觀(guan)變形。該平(ping)臺能夠測量(liang)實時接觸面(mian)積和載(zai)荷值，從而在壓(ya)縮過程中(zhong)獲得準(zhun)確的應(yīng)力(li)值。對完整(zheng)的百香果進行(xing)了無損流(liu)變測試，以獲(huo)取加載階(jie)段的(de)彈性模量。測試(shi)結(jié)果與傳統(tǒng)(tong)赫茲接(jie)觸理論的結(jié)(jie)果高(gao)度一致。此(ci)外，在保(bao)壓階段，通過擬(ni)合五元件麥(mai)克斯韋模(mo)型得到了(le)應(yīng)力松弛參數(shù)(shu)。值得注意的(de)是，流變參數(shù)(shu)與大多(duo)數(shù)質(zhì)地參數(shù)或(huo)理化指(zhi)標之間存(cun)在很強的相關(guān)(guan)性，最高(gao)相關(guān)系數(shù)達(da)到了 0.703。因此，流(liu)變參數(shù)被用作(zuo)成熟度分類(lei)模型(xing)（梯度(du)提升決策樹(shu)（GBDT）、多層感知器（MLP）和(he)自適應(yīng)提(ti)升算法（AdaBoost））的輸入(ru)。所有模(mo)型都取(qu)得了令(ling)人滿意的(de)分類結(jié)果。特別(bie)是，GBDT 模型展現(xiàn)出(chu)了優(yōu)異的分(fen)類性(xing)能和(he)泛化能(neng)力，其精(jing)確率、召回率和(he) F 值分別(bie)為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究(jiu)結(jié)果(guo)表明，基(ji)于無(wu)損流變(bian)特性來(lai)判斷(duan)百香果的成熟(shu)度是(shi)可行(xing)的。

TPA和穿(chuan)刺試驗參數(shù)(shu)能有效地反映(ying)水果的質(zhì)地(di)屬性。對不(bu)同成熟(shu)度百香果的質(zhì)(zhi)地特性進行(xing)分析的結(jié)(jie)果見表 4。除了(le)粘附力（Af）和(he)總穿刺(ci)功（Tw）外，其他(ta)質(zhì)地特性參(can)數(shù)存在明顯(xian)差異?？?zong)體而(er)言，硬度(du)（Th）、彈性(xing)（Re）、內(nèi)聚性(xing)（Ph）、粘附力（Af）和粘附(fu)性（Ad）等(deng)參數(shù)(shu)隨著成熟度(du)的增加呈(cheng)現(xiàn)下降趨勢(shi)，這表明(ming)果實的硬(ying)度和粘(zhan)性降低。此外(wai)，值得注(zhu)意的是，隨(sui)著成熟度(du)的增加，果(guo)皮破裂距(ju)離（Db）參(can)數(shù)逐漸增大。這(zhe)表明在百香果(guo)的成熟過(guo)程中，果皮變得(de)更加堅韌(ren)，穿刺探針需(xu)要做更多的功(gong)才能刺穿果(guo)皮。

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