福建農(nóng)林大(da)學機電(dian)工程(cheng)學院研究(jiu)人員(yuan)在國際期(qi)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(de)研究(jiu)論文(wen)。在該論(lun)文中，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)用于測(ce)定百香果的硬(ying)度、內(nèi)聚性、回復(fu)性和彈性以及(ji)穿刺強度、果(guo)皮穿(chuan)破距(ju)離、總穿刺功(gong)、穿破果皮(pi)功、粘(zhan)附力(li)和粘附性等(deng)指標。

流變特性在(zai)食品生產(chǎn)和質(zhì)(zhi)量控制中起(qi)著重要(yao)作用(yong)。本研究(jiu)探討(tao)了百香果流變(bian)參數(shù)與品質(zhì)(zhi)特性之間的(de)關系，并基于其(qi)流變特性建(jian)立了百(bai)香果的(de)成熟(shu)度分類模(mo)型。每個(ge)樣品(pin)都進行了(le)流變測(ce)試、質(zhì)(zhi)地剖面分析測(ce)試、穿刺測試(shi)以及(ji)理化指標測(ce)試。這些(xie)測試旨在收集(ji)有關百香(xiang)果精確的力(li)學和生理信(xin)息。我(wo)們搭建了一個(ge)力學(xue)測試平臺(tai)，并使用機器(qi)視覺技術(shù)來分(fen)析果實(shi)的微觀變形(xing)。該平臺能夠(gou)測量實時接觸(chu)面積和載(zai)荷值(zhi)，從而在壓縮(suo)過程中獲得準(zhun)確的應(ying)力值。對完(wan)整的(de)百香果進行了(le)無損流(liu)變測試，以(yi)獲取加載階段(duan)的彈性模量(liang)。測試(shi)結(jié)果(guo)與傳(chuan)統(tǒng)赫茲接(jie)觸理論(lun)的結(jié)果高度一(yi)致。此外，在保壓(ya)階段，通過擬(ni)合五元件麥(mai)克斯韋(wei)模型(xing)得到了應力(li)松弛參(can)數(shù)。值得注意的(de)是，流變參(can)數(shù)與(yu)大多數(shù)質(zhì)地(di)參數(shù)或理化指(zhi)標之間存(cun)在很強的相關(guan)性，最高相關系(xi)數(shù)達到了 0.703。因(yin)此，流變參(can)數(shù)被用作(zuo)成熟度(du)分類模型（梯(ti)度提升(sheng)決策樹（GBDT）、多(duo)層感知器（MLP）和自(zi)適應提升(sheng)算法（AdaBoost））的輸(shu)入。所有模型(xing)都取(qu)得了令人(ren)滿意(yi)的分類結(jié)果(guo)。特別是，GBDT 模型展(zhan)現(xiàn)出了優(yōu)異(yi)的分類(lei)性能和泛(fan)化能力，其(qi)精確(que)率、召回(hui)率和 F 值分別為(wei) 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)果(guo)表明，基(ji)于無損流變特(te)性來判(pan)斷百(bai)香果的成熟度(du)是可行的。

TPA和穿刺試驗(yan)參數(shù)能(neng)有效地反映水(shui)果的質(zhì)地(di)屬性。對(dui)不同成熟度(du)百香(xiang)果的質(zhì)(zhi)地特性進(jin)行分析的結(jié)果(guo)見表 4。除了粘(zhan)附力（Af）和總(zong)穿刺功（Tw）外，其(qi)他質(zhì)(zhi)地特性(xing)參數(shù)(shu)存在明顯(xian)差異?？傮w而言(yan)，硬度(du)（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性（Ad）等參數(shù)(shu)隨著(zhe)成熟度的增加(jia)呈現(xiàn)下(xia)降趨勢，這表明(ming)果實的硬度和(he)粘性降(jiang)低。此(ci)外，值得注意(yi)的是，隨著(zhe)成熟度的(de)增加，果皮(pi)破裂距離(li)（Db）參數(shù)逐(zhu)漸增大。這表明(ming)在百(bai)香果的(de)成熟過程中(zhong)，果皮變得更加(jia)堅韌，穿刺探針(zhen)需要做更多的(de)功才能(neng)刺穿(chuan)果皮(pi)。

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