福建農(nóng)林(lin)大學(xué)機(jī)電(dian)工程學(xué)院研究(jiu)人員在國(guó)際期(qi)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"的研究論(lun)文。在該(gai)論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測(cè)定百香果的(de)硬度、內(nèi)聚(ju)性、回(hui)復(fù)性和彈性以(yi)及穿刺強(qiáng)度、果(guo)皮穿破距離(li)、總穿刺功、穿破(po)果皮(pi)功、粘附力和粘(zhan)附性等指標(biāo)。

流變特性在食(shi)品生(sheng)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(bai)香果流變參(can)數(shù)與(yu)品質(zhì)特性之間(jian)的關(guān)系，并基(ji)于其(qi)流變特性建立(li)了百香果(guo)的成熟度分(fen)類模(mo)型。每個(gè)樣品(pin)都進(jìn)(jin)行了流(liu)變測(cè)(ce)試、質(zhì)(zhi)地剖面(mian)分析測(cè)試、穿(chuan)刺測(cè)試(shi)以及理化(hua)指標(biāo)測(cè)試(shi)。這些(xie)測(cè)試旨在收(shou)集有(you)關(guān)百(bai)香果精確(que)的力學(xué)和生(sheng)理信(xin)息。我(wo)們搭建(jian)了一個(gè)力(li)學(xué)測(cè)試平(ping)臺(tái)，并(bing)使用(yong)機(jī)器視覺(jue)技術(shù)(shu)來(lái)分析果實(shí)的(de)微觀變形(xing)。該平臺(tái)能(neng)夠測(cè)量實(shí)(shi)時(shí)接觸面積和(he)載荷值(zhi)，從而在(zai)壓縮過(guò)程(cheng)中獲得準(zhǔn)(zhun)確的應(yīng)力值。對(duì)(dui)完整的百香(xiang)果進(jìn)(jin)行了無(wú)(wu)損流(liu)變測(cè)(ce)試，以(yi)獲取(qu)加載階段(duan)的彈性模(mo)量。測(cè)試結(jié)果與(yu)傳統(tǒng)赫(he)茲接觸理論的(de)結(jié)果高度(du)一致。此外，在(zai)保壓階段(duan)，通過(guò)擬(ni)合五元(yuan)件麥克斯韋(wei)模型得(de)到了應(yīng)力松(song)弛參數(shù)(shu)。值得注意的(de)是，流變參數(shù)與(yu)大多數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)或(huo)理化指標(biāo)(biao)之間存在很(hen)強(qiáng)的相關(guān)(guan)性，最高(gao)相關(guān)系數(shù)達(dá)(da)到了 0.703。因此，流變(bian)參數(shù)被用作(zuo)成熟度分類(lei)模型（梯(ti)度提升決(jue)策樹（GBDT）、多層感(gan)知器（MLP）和自適(shi)應(yīng)提升算法(fa)（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模型都取得(de)了令(ling)人滿意的分(fen)類結(jié)果(guo)。特別是，GBDT 模型展(zhan)現(xiàn)出了優(yōu)異(yi)的分類性(xing)能和泛化能(neng)力，其精確(que)率、召回率(lv)和 F 值(zhi)分別(bie)為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)(jie)果表明，基(ji)于無(wú)損流變特(te)性來(lái)(lai)判斷百(bai)香果(guo)的成熟度是(shi)可行(xing)的。

TPA和穿刺試驗(yàn)(yan)參數(shù)能有(you)效地反(fan)映水果的(de)質(zhì)地(di)屬性。對(duì)不(bu)同成熟度(du)百香果(guo)的質(zhì)地特(te)性進(jìn)(jin)行分析(xi)的結(jié)果見表(biao) 4。除了(le)粘附力（Af）和總穿(chuan)刺功（Tw）外，其他(ta)質(zhì)地(di)特性參數(shù)存(cun)在明顯差異(yi)?？傮w而言，硬度(du)（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力（Af）和粘(zhan)附性（Ad）等參(can)數(shù)隨著成(cheng)熟度(du)的增加呈(cheng)現(xiàn)下降趨勢(shì)，這(zhe)表明果實(shí)的硬(ying)度和(he)粘性降(jiang)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(lie)距離（Db）參數(shù)(shu)逐漸增大。這表(biao)明在(zai)百香果(guo)的成(cheng)熟過(guò)程中(zhong)，果皮(pi)變得更加堅(jiān)(jian)韌，穿刺探針需(xu)要做更多(duo)的功才能刺穿(chuan)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.