福建農(nóng)林大學(xué)(xue)機電工程(cheng)學(xué)院研究(jiu)人員在(zai)國際期刊《Biosystems Engineering》(中科(ke)院一區(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"的研究論(lun)文。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定百(bai)香果的硬度(du)、內(nèi)聚性(xing)、回復(fù)性和(he)彈性以及穿(chuan)刺強度、果皮(pi)穿破(po)距離(li)、總穿刺功(gong)、穿破果皮功(gong)、粘附力(li)和粘附性(xing)等指標(biāo)(biao)。

流變特性(xing)在食品生(sheng)產(chǎn)和質(zhì)量(liang)控制中起著重(zhong)要作用(yong)。本研(yan)究探討了百(bai)香果流(liu)變參數(shù)與品質(zhì)(zhi)特性之間的關(guān)(guan)系，并基于其(qi)流變特性建(jian)立了百香果的(de)成熟(shu)度分類模型(xing)。每個樣品都(dou)進(jìn)行了流變測(ce)試、質(zhì)(zhi)地剖面(mian)分析測試、穿刺(ci)測試以(yi)及理化指(zhi)標(biāo)測(ce)試。這些(xie)測試(shi)旨在收集有(you)關(guān)百香果精(jing)確的(de)力學(xué)和生理(li)信息。我們(men)搭建了一個(ge)力學(xué)測(ce)試平(ping)臺，并使(shi)用機器視(shi)覺技術(shù)來(lai)分析果(guo)實的(de)微觀(guan)變形。該平臺能(neng)夠測(ce)量實時(shi)接觸面積(ji)和載荷值(zhi)，從而在壓縮(suo)過程中獲(huo)得準(zhǔn)確(que)的應(yīng)力(li)值。對完整(zheng)的百香(xiang)果進(jìn)行了無(wu)損流變測試，以(yi)獲取加(jia)載階段的(de)彈性(xing)模量。測試結(jié)(jie)果與傳統(tǒng)赫(he)茲接(jie)觸理論的結(jié)果(guo)高度(du)一致。此外(wai)，在保(bao)壓階(jie)段，通過(guo)擬合五元件(jian)麥克斯韋(wei)模型得到了應(yīng)(ying)力松弛參(can)數(shù)。值得注(zhu)意的是(shi)，流變參數(shù)(shu)與大多數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)或理化(hua)指標(biāo)之(zhi)間存在很(hen)強的相關(guān)(guan)性，最高相關(guān)(guan)系數(shù)(shu)達(dá)到了(le) 0.703。因此，流變參(can)數(shù)被(bei)用作(zuo)成熟度分(fen)類模型（梯(ti)度提升決(jue)策樹（GBDT）、多層(ceng)感知器(qi)（MLP）和自適(shi)應(yīng)提(ti)升算法（AdaBoost））的輸入(ru)。所有模型(xing)都取得了令人(ren)滿意的分類結(jié)(jie)果。特別是，GBDT 模型(xing)展現(xiàn)出了優(yōu)(you)異的分類性能(neng)和泛化能力(li)，其精確率(lv)、召回率和 F 值(zhi)分別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研(yan)究結(jié)(jie)果表明，基(ji)于無損流(liu)變特(te)性來判斷百(bai)香果的(de)成熟度是(shi)可行的(de)。

TPA和穿刺(ci)試驗參數(shù)能(neng)有效地(di)反映水(shui)果的質(zhì)(zhi)地屬性。對不(bu)同成熟度百香(xiang)果的質(zhì)地(di)特性進(jìn)行分析(xi)的結(jié)果見表(biao) 4。除了粘附(fu)力（Af）和總穿(chuan)刺功（Tw）外(wai)，其他質(zhì)地特性(xing)參數(shù)存在明顯(xian)差異?？傮w(ti)而言(yan)，硬度（Th）、彈性（Re）、內(nèi)(nei)聚性(xing)（Ph）、粘附力（Af）和粘附(fu)性（Ad）等參(can)數(shù)隨(sui)著成熟(shu)度的增(zeng)加呈(cheng)現(xiàn)下降(jiang)趨勢，這表明(ming)果實的硬(ying)度和粘性(xing)降低。此外，值(zhi)得注意的是，隨(sui)著成熟度的增(zeng)加，果(guo)皮破裂距(ju)離（Db）參(can)數(shù)逐漸增(zeng)大。這(zhe)表明在百香(xiang)果的成(cheng)熟過程中，果皮(pi)變得更加(jia)堅韌，穿刺探(tan)針需要(yao)做更多的功才(cai)能刺穿果(guo)皮。

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