福建農(nóng)林(lin)大學(xué)機(jī)電工程(cheng)學(xué)院(yuan)研究人(ren)員在國(guó)際期刊(kan)《Biosystems Engineering》(中科院一區(qū)(qu)Top, IF=4.4)發(fā)表了題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的(de)研究論(lun)文。在該論文中(zhong)，研究(jiu)人員利用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定(ding)百香果的硬度(du)、內(nèi)聚性、回復(fù)性(xing)和彈性以及穿(chuan)刺強(qiáng)度、果皮(pi)穿破(po)距離(li)、總穿刺(ci)功、穿破果皮功(gong)、粘附力和粘附(fu)性等指標(biāo)。

流變特性在食(shi)品生產(chǎn)和質(zhì)量(liang)控制中起(qi)著重(zhong)要作用。本(ben)研究探討了百(bai)香果流(liu)變參(can)數(shù)與品(pin)質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)(guan)系，并基于其(qi)流變特(te)性建立了(le)百香果(guo)的成(cheng)熟度分類模型(xing)。每個(gè)樣品都(dou)進(jìn)行了(le)流變測(cè)試(shi)、質(zhì)地(di)剖面分(fen)析測(cè)試、穿刺(ci)測(cè)試以及(ji)理化指標(biāo)(biao)測(cè)試。這些測(cè)(ce)試旨在收(shou)集有關(guān)百香果(guo)精確的(de)力學(xué)和生理信(xin)息。我們(men)搭建了一個(gè)力(li)學(xué)測(cè)試平臺(tái)(tai)，并使用機(jī)器(qi)視覺(jue)技術(shù)來(lái)分析(xi)果實(shí)的微觀變(bian)形。該平臺(tái)能夠(gou)測(cè)量實(shí)時(shí)接(jie)觸面積和(he)載荷值，從(cong)而在壓(ya)縮過(guò)程中獲(huo)得準(zhǔn)確(que)的應(yīng)力值。對(duì)完(wan)整的百香果(guo)進(jìn)行了無(wú)損(sun)流變測(cè)(ce)試，以獲取(qu)加載(zai)階段的彈性(xing)模量(liang)。測(cè)試結(jié)果與(yu)傳統(tǒng)赫茲接(jie)觸理(li)論的結(jié)果高(gao)度一致。此(ci)外，在保壓(ya)階段，通(tong)過(guò)擬合五元件(jian)麥克斯(si)韋模型得到(dao)了應(yīng)力松弛參(can)數(shù)。值得注意(yi)的是，流變參數(shù)(shu)與大多數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)(shu)或理化指標(biāo)之(zhi)間存(cun)在很強(qiáng)的相關(guān)(guan)性，最高(gao)相關(guān)系(xi)數(shù)達(dá)到了 0.703。因此(ci)，流變參數(shù)(shu)被用作成熟度(du)分類模(mo)型（梯度提(ti)升決策樹（GBDT）、多層(ceng)感知器（MLP）和自(zi)適應(yīng)提升算法(fa)（AdaBoost））的輸(shu)入。所有模型(xing)都取得了令人(ren)滿意的(de)分類結(jié)果。特(te)別是，GBDT 模型(xing)展現(xiàn)出了優(yōu)異(yi)的分類(lei)性能和泛(fan)化能(neng)力，其精確(que)率、召回率和 F 值(zhi)分別為 80.44%、80.08% 和(he) 80.26%。研究結(jié)果表明(ming)，基于(yu)無(wú)損流變特(te)性來(lái)判斷(duan)百香果的(de)成熟度是可(ke)行的。

TPA和穿刺(ci)試驗(yàn)參數(shù)能有(you)效地反映水果(guo)的質(zhì)(zhi)地屬性(xing)。對(duì)不(bu)同成熟(shu)度百香(xiang)果的質(zhì)地特(te)性進(jìn)(jin)行分析的結(jié)(jie)果見表 4。除了(le)粘附力(li)（Af）和總穿刺功（Tw）外(wai)，其他質(zhì)地特(te)性參數(shù)存在明(ming)顯差異?？傮w(ti)而言(yan)，硬度（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(zhe)成熟度的(de)增加呈現(xiàn)下(xia)降趨勢(shì)，這表明(ming)果實(shí)的硬度和(he)粘性(xing)降低。此外(wai)，值得(de)注意的是，隨著(zhe)成熟度(du)的增加，果皮破(po)裂距離（Db）參數(shù)(shu)逐漸(jian)增大。這(zhe)表明在百香(xiang)果的(de)成熟過(guò)程(cheng)中，果皮變(bian)得更加堅(jiān)韌，穿(chuan)刺探(tan)針需要做更(geng)多的功才能刺(ci)穿果(guo)皮。

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.