福建農(nóng)(nong)林大學(xué)機(jī)電(dian)工程學(xué)(xue)院研究(jiu)人員在(zai)國際期刊《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)研究論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定百香果的硬(ying)度、內(nèi)聚性、回復(fù)(fu)性和彈性以(yi)及穿刺強(qiáng)(qiang)度、果皮穿破(po)距離、總穿(chuan)刺功、穿破果皮(pi)功、粘附力和粘(zhan)附性等指標(biāo)(biao)。

流變特性在食(shi)品生產(chǎn)和(he)質(zhì)量控制中起(qi)著重要作用。本(ben)研究探(tan)討了百(bai)香果流變參數(shù)(shu)與品質(zhì)特(te)性之間的關(guān)系(xi)，并基于其(qi)流變特(te)性建立了百香(xiang)果的成熟度分(fen)類模型。每個(gè)樣(yang)品都進(jìn)行了(le)流變測試、質(zhì)(zhi)地剖面分(fen)析測試、穿刺(ci)測試以及理(li)化指(zhi)標(biāo)測(ce)試。這些(xie)測試旨在收(shou)集有關(guān)(guan)百香果精(jing)確的力學(xué)和(he)生理信息。我們(men)搭建了一個(gè)力(li)學(xué)測(ce)試平臺(tái)，并(bing)使用機(jī)器視覺(jue)技術(shù)來分析(xi)果實(shí)的(de)微觀變形。該平(ping)臺(tái)能夠(gou)測量(liang)實(shí)時(shí)接觸面(mian)積和(he)載荷(he)值，從而在壓(ya)縮過程(cheng)中獲(huo)得準(zhǔn)確的(de)應(yīng)力(li)值。對(duì)完整的(de)百香果進(jìn)(jin)行了無損流變(bian)測試，以獲取(qu)加載階(jie)段的彈性(xing)模量。測試結(jié)(jie)果與傳(chuan)統(tǒng)赫茲接觸理(li)論的結(jié)果高度(du)一致(zhi)。此外，在(zai)保壓階段(duan)，通過擬合五元(yuan)件麥克斯韋(wei)模型得到(dao)了應(yīng)(ying)力松弛參數(shù)。值(zhi)得注意的是，流(liu)變參數(shù)與(yu)大多數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)或(huo)理化(hua)指標(biāo)之(zhi)間存(cun)在很(hen)強(qiáng)的相關(guān)性(xing)，最高相(xiang)關(guān)系數(shù)(shu)達(dá)到(dao)了 0.703。因此，流變參(can)數(shù)被用(yong)作成熟(shu)度分(fen)類模型（梯度(du)提升決(jue)策樹（GBDT）、多(duo)層感知器（MLP）和自(zi)適應(yīng)提升算(suan)法（AdaBoost））的輸入。所有(you)模型都取(qu)得了令人滿(man)意的分類(lei)結(jié)果。特別(bie)是，GBDT 模型展現(xiàn)出(chu)了優(yōu)異的(de)分類性能(neng)和泛化能力(li)，其精確率、召回(hui)率和 F 值分(fen)別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研(yan)究結(jié)(jie)果表明，基(ji)于無(wu)損流變(bian)特性來判斷(duan)百香果的成熟(shu)度是(shi)可行的。

TPA和穿刺試驗(yàn)參(can)數(shù)能有效地反(fan)映水果(guo)的質(zhì)地屬性。對(duì)(dui)不同(tong)成熟度百(bai)香果的質(zhì)地(di)特性進(jìn)行(xing)分析的結(jié)(jie)果見(jian)表 4。除(chu)了粘(zhan)附力（Af）和總(zong)穿刺(ci)功（Tw）外，其他質(zhì)(zhi)地特性參數(shù)(shu)存在明顯差(cha)異?？?zong)體而言(yan)，硬度(du)（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力(li)（Af）和粘(zhan)附性（Ad）等參數(shù)隨(sui)著成熟(shu)度的(de)增加呈(cheng)現(xiàn)下降趨勢(shi)，這表明果實(shí)的(de)硬度和粘性(xing)降低。此外(wai)，值得注(zhu)意的是，隨著(zhe)成熟度(du)的增加，果皮(pi)破裂(lie)距離(li)（Db）參數(shù)逐(zhu)漸增大。這表(biao)明在百(bai)香果(guo)的成熟過(guo)程中，果皮(pi)變得(de)更加堅(jiān)韌，穿(chuan)刺探針需要做(zuo)更多的功(gong)才能刺穿果(guo)皮。

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