福建農(nóng)林大(da)學(xué)機(jī)電工程(cheng)學(xué)院研究(jiu)人員(yuan)在國際(ji)期刊《Biosystems Engineering》(中科院一(yi)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(de)研究(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測定(ding)百香果(guo)的硬度(du)、內(nèi)聚性、回復(fù)性(xing)和彈性以及(ji)穿刺強(qiáng)度、果(guo)皮穿破距離、總(zong)穿刺功(gong)、穿破果皮(pi)功、粘附力和粘(zhan)附性等指(zhi)標(biāo)。

流變(bian)特性在食品(pin)生產(chǎn)和質(zhì)(zhi)量控制中(zhong)起著重要作用(yong)。本研(yan)究探討(tao)了百香果(guo)流變參數(shù)(shu)與品質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)系，并(bing)基于(yu)其流變特性(xing)建立了百香果(guo)的成熟(shu)度分類模型。每(mei)個樣品都進(jìn)行(xing)了流變(bian)測試、質(zhì)地(di)剖面(mian)分析測(ce)試、穿刺(ci)測試以及(ji)理化指標(biāo)(biao)測試。這些(xie)測試旨(zhi)在收集(ji)有關(guān)百香果精(jing)確的力(li)學(xué)和生(sheng)理信息(xi)。我們(men)搭建(jian)了一(yi)個力學(xué)(xue)測試(shi)平臺，并(bing)使用機(jī)(ji)器視覺技(ji)術(shù)來(lai)分析(xi)果實(shi)的微(wei)觀變(bian)形。該(gai)平臺能夠測量(liang)實時接觸面積(ji)和載荷(he)值，從而在壓縮(suo)過程中獲得準(zhǔn)(zhun)確的應(yīng)力值(zhi)。對完整(zheng)的百香果(guo)進(jìn)行(xing)了無損流(liu)變測試，以獲取(qu)加載階段(duan)的彈性模(mo)量。測試結(jié)果(guo)與傳統(tǒng)赫茲接(jie)觸理論的(de)結(jié)果(guo)高度一(yi)致。此(ci)外，在保壓階段(duan)，通過擬(ni)合五元件麥(mai)克斯韋模(mo)型得(de)到了(le)應(yīng)力松(song)弛參數(shù)。值得(de)注意的是(shi)，流變參數(shù)(shu)與大多數(shù)質(zhì)地(di)參數(shù)或(huo)理化指(zhi)標(biāo)之間存(cun)在很強(qiáng)的相(xiang)關(guān)性，最高相(xiang)關(guān)系數(shù)達(dá)到(dao)了 0.703。因此，流(liu)變參數(shù)被(bei)用作成熟度分(fen)類模型（梯度(du)提升決策樹（GBDT）、多(duo)層感知器（MLP）和(he)自適(shi)應(yīng)提升(sheng)算法(fa)（AdaBoost））的輸入。所有(you)模型都取得(de)了令人(ren)滿意(yi)的分類(lei)結(jié)果。特(te)別是，GBDT 模型(xing)展現(xiàn)出了(le)優(yōu)異的分(fen)類性能和泛化(hua)能力，其(qi)精確率、召(zhao)回率和(he) F 值分(fen)別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研(yan)究結(jié)果表(biao)明，基(ji)于無損(sun)流變(bian)特性來(lai)判斷百香果(guo)的成熟度是(shi)可行的。

TPA和穿(chuan)刺試(shi)驗參數(shù)能有(you)效地反(fan)映水果的(de)質(zhì)地屬性。對不(bu)同成(cheng)熟度百香果的(de)質(zhì)地特性進(jìn)行(xing)分析(xi)的結(jié)果(guo)見表(biao) 4。除了粘附力（Af）和(he)總穿刺功(gong)（Tw）外，其(qi)他質(zhì)(zhi)地特性(xing)參數(shù)存在明(ming)顯差異。總(zong)體而言，硬度(du)（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘(zhan)附力（Af）和粘附性(xing)（Ad）等參數(shù)隨(sui)著成熟度的增(zeng)加呈現(xiàn)下(xia)降趨勢，這表(biao)明果(guo)實的(de)硬度(du)和粘性(xing)降低。此外，值(zhi)得注意的是(shi)，隨著成熟(shu)度的增(zeng)加，果皮破裂距(ju)離（Db）參數(shù)逐(zhu)漸增大。這(zhe)表明在(zai)百香果的成熟(shu)過程中，果皮(pi)變得更(geng)加堅韌，穿刺探(tan)針需要做(zuo)更多的功(gong)才能刺穿果皮(pi)。

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