福建農(nóng)林(lin)大學(xué)機(jī)(ji)電工程學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國(guó)際期(qi)刊《Biosystems Engineering》(中科(ke)院一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研(yan)究論文(wen)。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定百(bai)香果的硬(ying)度、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)性和(he)彈性以及(ji)穿刺強(qiáng)度(du)、果皮穿(chuan)破距離、總(zong)穿刺功、穿(chuan)破果皮功、粘(zhan)附力和粘(zhan)附性(xing)等指標(biāo)。

流變(bian)特性在食品生(sheng)產(chǎn)和質(zhì)量控(kong)制中起(qi)著重要作(zuo)用。本研究探討(tao)了百香果(guo)流變參數(shù)與品(pin)質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)系(xi)，并基于其流(liu)變特性建立(li)了百香果(guo)的成熟度分類(lei)模型。每個(gè)樣(yang)品都進(jìn)行(xing)了流變測(cè)(ce)試、質(zhì)地剖面(mian)分析測(cè)試、穿(chuan)刺測(cè)試以及(ji)理化指標(biāo)(biao)測(cè)試(shi)。這些測(cè)(ce)試旨在收集(ji)有關(guān)百香果(guo)精確(que)的力學(xué)和生理(li)信息(xi)。我們搭建了一(yi)個(gè)力學(xué)測(cè)試(shi)平臺(tái)，并使用機(jī)(ji)器視覺技術(shù)(shu)來分析果(guo)實(shí)的微觀(guan)變形。該平(ping)臺(tái)能夠測(cè)量實(shí)(shi)時(shí)接觸面積(ji)和載荷值，從而(er)在壓(ya)縮過程中獲得(de)準(zhǔn)確的應(yīng)(ying)力值。對(duì)完整的(de)百香果進(jìn)(jin)行了無損(sun)流變測(cè)(ce)試，以獲取(qu)加載階段(duan)的彈性模量。測(cè)(ce)試結(jié)果(guo)與傳統(tǒng)(tong)赫茲接觸(chu)理論的結(jié)(jie)果高度一(yi)致。此外，在保(bao)壓階段，通(tong)過擬合五元(yuan)件麥克斯(si)韋模型得到(dao)了應(yīng)力松(song)弛參數(shù)。值(zhi)得注意(yi)的是，流變參數(shù)(shu)與大多數(shù)質(zhì)(zhi)地參(can)數(shù)或(huo)理化指標(biāo)(biao)之間(jian)存在(zai)很強(qiáng)的相關(guān)(guan)性，最高相關(guān)系(xi)數(shù)達(dá)到了 0.703。因此(ci)，流變參(can)數(shù)被(bei)用作成熟度分(fen)類模型（梯度(du)提升決策(ce)樹（GBDT）、多(duo)層感知(zhi)器（MLP）和自(zi)適應(yīng)提升(sheng)算法（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模型都取得(de)了令人滿(man)意的(de)分類結(jié)(jie)果。特別是，GBDT 模型(xing)展現(xiàn)出了優(yōu)異(yi)的分類(lei)性能和泛化(hua)能力(li)，其精確率(lv)、召回率和(he) F 值分(fen)別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)(jie)果表明，基于(yu)無損流(liu)變特性(xing)來判斷百香果(guo)的成熟度是可(ke)行的。

TPA和穿刺(ci)試驗(yàn)(yan)參數(shù)能(neng)有效地反映水(shui)果的質(zhì)地屬(shu)性。對(duì)不同成熟(shu)度百香(xiang)果的質(zhì)地特性(xing)進(jìn)行分析(xi)的結(jié)(jie)果見(jian)表 4。除了(le)粘附力（Af）和(he)總穿刺(ci)功（Tw）外，其他質(zhì)(zhi)地特性參數(shù)存(cun)在明顯差(cha)異?？傮w而言，硬(ying)度（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性（Ad）等(deng)參數(shù)隨(sui)著成熟度的(de)增加(jia)呈現(xiàn)下(xia)降趨(qu)勢(shì)，這表明果實(shí)(shi)的硬度和粘(zhan)性降低。此外(wai)，值得注意的是(shi)，隨著(zhe)成熟度(du)的增加，果(guo)皮破(po)裂距離（Db）參數(shù)(shu)逐漸增大。這(zhe)表明在百(bai)香果(guo)的成熟過程(cheng)中，果皮(pi)變得(de)更加堅(jiān)韌(ren)，穿刺探針(zhen)需要做更(geng)多的功才(cai)能刺(ci)穿果皮。

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.