福建農(nóng)林(lin)大學(xué)機(jī)電工程(cheng)學(xué)院研(yan)究人員在國(guo)際期刊《Biosystems Engineering》(中科院(yuan)一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研(yan)究論(lun)文。在該論(lun)文中，研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(ce)定百香果(guo)的硬度、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)(fu)性和彈性(xing)以及穿刺強(qiáng)度(du)、果皮穿破距(ju)離、總穿(chuan)刺功、穿(chuan)破果皮功、粘(zhan)附力和(he)粘附性(xing)等指標(biāo)(biao)。

流變特性在食(shi)品生產(chǎn)(chan)和質(zhì)(zhi)量控制中起著(zhe)重要作(zuo)用。本研究(jiu)探討了百香(xiang)果流變(bian)參數(shù)與品(pin)質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)系，并(bing)基于其流變(bian)特性(xing)建立了(le)百香果(guo)的成(cheng)熟度分類模型(xing)。每個樣(yang)品都進(jìn)行了(le)流變測(ce)試、質(zhì)地剖面分(fen)析測試、穿刺(ci)測試以及理化(hua)指標(biāo)測試。這(zhe)些測試旨在收(shou)集有(you)關(guān)百香果(guo)精確的力(li)學(xué)和生理(li)信息。我們搭建(jian)了一個力學(xué)(xue)測試(shi)平臺，并使用(yong)機(jī)器視(shi)覺技術(shù)來分析(xi)果實(shí)的微觀(guan)變形。該平(ping)臺能夠測量實(shí)(shi)時接觸面積和(he)載荷值，從而(er)在壓縮(suo)過程(cheng)中獲(huo)得準(zhǔn)(zhun)確的應(yīng)力(li)值。對完整的(de)百香果進(jìn)行了(le)無損流變(bian)測試，以(yi)獲取加(jia)載階段的(de)彈性模(mo)量。測(ce)試結(jié)(jie)果與傳統(tǒng)赫茲(zi)接觸理論的結(jié)(jie)果高度一致(zhi)。此外，在保壓階(jie)段，通過(guo)擬合(he)五元件麥(mai)克斯韋(wei)模型得到了應(yīng)(ying)力松弛參數(shù)。值(zhi)得注(zhu)意的是(shi)，流變參數(shù)與(yu)大多(duo)數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)或理化(hua)指標(biāo)之間(jian)存在(zai)很強(qiáng)(qiang)的相(xiang)關(guān)性，最高(gao)相關(guān)(guan)系數(shù)(shu)達(dá)到了 0.703。因(yin)此，流變參數(shù)被(bei)用作成熟度(du)分類模型(xing)（梯度(du)提升(sheng)決策(ce)樹（GBDT）、多層(ceng)感知器(qi)（MLP）和自(zi)適應(yīng)提升(sheng)算法（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模型都取得(de)了令人滿意的(de)分類結(jié)(jie)果。特別是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出(chu)了優(yōu)異的分(fen)類性能和(he)泛化能力，其(qi)精確率、召(zhao)回率和 F 值分別(bie)為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研(yan)究結(jié)果(guo)表明，基于(yu)無損流變特性(xing)來判斷百香果(guo)的成熟度(du)是可(ke)行的。

TPA和穿刺試驗(yàn)(yan)參數(shù)能有效地(di)反映水(shui)果的質(zhì)地(di)屬性。對不(bu)同成熟度百(bai)香果的質(zhì)地特(te)性進(jìn)行分(fen)析的結(jié)果見表(biao) 4。除了粘附力（Af）和(he)總穿刺功（Tw）外，其(qi)他質(zhì)(zhi)地特性參數(shù)存(cun)在明顯差異?？?zong)體而(er)言，硬度(du)（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力(li)（Af）和粘附性（Ad）等參(can)數(shù)隨著成熟(shu)度的(de)增加(jia)呈現(xiàn)下降(jiang)趨勢，這表(biao)明果實(shí)的硬度(du)和粘性(xing)降低。此外，值(zhi)得注意的(de)是，隨著成熟度(du)的增加，果皮破(po)裂距離(li)（Db）參數(shù)逐漸增(zeng)大。這表明(ming)在百香果的成(cheng)熟過程(cheng)中，果皮(pi)變得更加(jia)堅(jiān)韌，穿刺(ci)探針需要做(zuo)更多的功才(cai)能刺(ci)穿果(guo)皮。

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