福建農(nóng)(nong)林大(da)學(xué)機(jī)電工程學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國(guó)際期刊《Biosystems Engineering》(中(zhong)科院一區(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"的研(yan)究論文。在該(gai)論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定百(bai)香果(guo)的硬度、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)(fu)性和彈性以(yi)及穿刺強(qiáng)度、果(guo)皮穿破距離(li)、總穿刺功、穿(chuan)破果皮功(gong)、粘附力和粘附(fu)性等指標(biāo)(biao)。

流變特性在食(shi)品生產(chǎn)和(he)質(zhì)量控制(zhi)中起著重要作(zuo)用。本研究探(tan)討了百香果流(liu)變參數(shù)與品(pin)質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)系，并(bing)基于其流變特(te)性建立了百(bai)香果的(de)成熟度分(fen)類(lèi)模型(xing)。每個(gè)樣(yang)品都(dou)進(jìn)行了流(liu)變測(cè)試(shi)、質(zhì)地剖面分(fen)析測(cè)(ce)試、穿刺測(cè)(ce)試以及(ji)理化(hua)指標(biāo)測(cè)試。這(zhe)些測(cè)(ce)試旨在收(shou)集有關(guān)百香果(guo)精確的力學(xué)和(he)生理信息。我們(men)搭建了一個(gè)力(li)學(xué)測(cè)(ce)試平(ping)臺(tái)，并使用機(jī)(ji)器視覺(jué)(jue)技術(shù)來(lái)(lai)分析果實(shí)的(de)微觀變形。該(gai)平臺(tái)能夠測(cè)(ce)量實(shí)時(shí)接觸(chu)面積(ji)和載荷值(zhi)，從而在壓(ya)縮過(guò)(guo)程中(zhong)獲得準(zhǔn)確(que)的應(yīng)力值。對(duì)完(wan)整的百香果(guo)進(jìn)行了(le)無(wú)損流(liu)變測(cè)試，以獲(huo)取加載階段的(de)彈性模量。測(cè)(ce)試結(jié)果與傳統(tǒng)(tong)赫茲接(jie)觸理論(lun)的結(jié)果高度(du)一致(zhi)。此外，在保壓(ya)階段，通(tong)過(guò)擬合五元(yuan)件麥克(ke)斯韋模型得(de)到了應(yīng)(ying)力松弛參數(shù)。值(zhi)得注意的是，流(liu)變參(can)數(shù)與大多數(shù)(shu)質(zhì)地(di)參數(shù)或(huo)理化指標(biāo)(biao)之間(jian)存在很強(qiáng)(qiang)的相關(guān)性，最(zui)高相關(guān)(guan)系數(shù)達(dá)到(dao)了 0.703。因此，流(liu)變參數(shù)被用作(zuo)成熟度分(fen)類(lèi)模(mo)型（梯(ti)度提升決策樹(shù)(shu)（GBDT）、多層感知器(qi)（MLP）和自(zi)適應(yīng)(ying)提升算法(fa)（AdaBoost））的輸入。所有模(mo)型都(dou)取得了(le)令人滿(mǎn)(man)意的分類(lèi)結(jié)(jie)果。特(te)別是，GBDT 模型展現(xiàn)(xian)出了優(yōu)異(yi)的分類(lèi)(lei)性能和泛(fan)化能力，其(qi)精確率、召(zhao)回率和(he) F 值分別為 80.44%、80.08% 和(he) 80.26%。研究結(jié)果表(biao)明，基于無(wú)損流(liu)變特(te)性來(lái)判(pan)斷百(bai)香果(guo)的成熟度是可(ke)行的。

TPA和穿(chuan)刺試驗(yàn)參(can)數(shù)能(neng)有效(xiao)地反映水(shui)果的質(zhì)(zhi)地屬(shu)性。對(duì)不同成(cheng)熟度百香(xiang)果的(de)質(zhì)地特性進(jìn)行(xing)分析的結(jié)果見(jiàn)(jian)表 4。除了粘附力(li)（Af）和總穿刺功(gong)（Tw）外，其他質(zhì)地(di)特性參(can)數(shù)存(cun)在明顯(xian)差異?？傮w(ti)而言，硬度（Th）、彈(dan)性（Re）、內(nèi)(nei)聚性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性（Ad）等參數(shù)(shu)隨著成熟(shu)度的增加(jia)呈現(xiàn)下降趨(qu)勢(shì)，這表明(ming)果實(shí)的硬(ying)度和(he)粘性降低。此外(wai)，值得(de)注意的是，隨(sui)著成熟度的(de)增加，果皮(pi)破裂距離（Db）參(can)數(shù)逐漸增大(da)。這表(biao)明在百(bai)香果的成熟過(guò)(guo)程中，果皮變(bian)得更加堅(jiān)(jian)韌，穿刺探(tan)針需要(yao)做更多的(de)功才能刺(ci)穿果皮(pi)。

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.