福建農(nóng)(nong)林大學機電(dian)工程(cheng)學院研究人員(yuan)在國際期刊《Biosystems Engineering》(中(zhong)科院一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了題(ti)為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研究論(lun)文。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員利用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定(ding)百香果(guo)的硬度、內(nèi)聚性(xing)、回復(fù)性(xing)和彈性以及(ji)穿刺強度(du)、果皮穿破距離(li)、總穿刺功、穿破(po)果皮功、粘附(fu)力和粘附(fu)性等指標。

流變特性在食(shi)品生產(chǎn)和質(zhì)量(liang)控制中起著重(zhong)要作用。本研(yan)究探討了百(bai)香果流變參數(shù)(shu)與品(pin)質(zhì)特性之間的(de)關(guān)系，并基(ji)于其(qi)流變特(te)性建(jian)立了百香果(guo)的成熟度分(fen)類模型。每個(ge)樣品都(dou)進行(xing)了流變測(ce)試、質(zhì)地(di)剖面分析測(ce)試、穿刺測試(shi)以及理化指標(biao)測試。這些(xie)測試(shi)旨在(zai)收集有關(guān)百(bai)香果精確的力(li)學和生理信(xin)息。我(wo)們搭建(jian)了一個力學(xue)測試平臺(tai)，并使(shi)用機器視覺(jue)技術(shù)(shu)來分析果實(shi)的微觀變(bian)形。該(gai)平臺能夠測(ce)量實時接觸(chu)面積(ji)和載(zai)荷值，從而(er)在壓縮過(guo)程中(zhong)獲得準確(que)的應(yīng)力值(zhi)。對完整的百香(xiang)果進行了無(wu)損流(liu)變測試，以(yi)獲取加載階(jie)段的(de)彈性模(mo)量。測試結(jié)果與(yu)傳統(tǒng)赫(he)茲接觸理(li)論的結(jié)果高(gao)度一致。此外(wai)，在保壓階(jie)段，通過(guo)擬合(he)五元件麥克斯(si)韋模型得到(dao)了應(yīng)(ying)力松弛參數(shù)(shu)。值得注意(yi)的是，流變(bian)參數(shù)與大多數(shù)(shu)質(zhì)地參數(shù)(shu)或理(li)化指標之間存(cun)在很(hen)強的相關(guān)性，最(zui)高相關(guān)(guan)系數(shù)達到了 0.703。因(yin)此，流(liu)變參數(shù)被用(yong)作成熟(shu)度分類(lei)模型（梯度提(ti)升決(jue)策樹（GBDT）、多層(ceng)感知器（MLP）和自(zi)適應(yīng)提升算(suan)法（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模(mo)型都取(qu)得了(le)令人(ren)滿意的分(fen)類結(jié)(jie)果。特(te)別是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出了優(yōu)(you)異的分類(lei)性能和(he)泛化能力(li)，其精確率、召回(hui)率和 F 值分別(bie)為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研(yan)究結(jié)果表明，基(ji)于無損(sun)流變特性來判(pan)斷百香果的(de)成熟度是(shi)可行的(de)。

TPA和穿(chuan)刺試驗參數(shù)(shu)能有效地(di)反映水(shui)果的(de)質(zhì)地屬性。對(dui)不同成熟(shu)度百香果的質(zhì)(zhi)地特性進(jin)行分析的結(jié)(jie)果見表 4。除了粘(zhan)附力(li)（Af）和總穿(chuan)刺功（Tw）外(wai)，其他(ta)質(zhì)地特性參數(shù)(shu)存在明顯差異(yi)?？傮w而言，硬度(du)（Th）、彈性(xing)（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性（Ad）等參(can)數(shù)隨著(zhe)成熟度(du)的增加呈現(xiàn)(xian)下降(jiang)趨勢，這表明果(guo)實的硬度(du)和粘性降低。此(ci)外，值(zhi)得注意的(de)是，隨著成熟(shu)度的增加，果皮(pi)破裂距離（Db）參(can)數(shù)逐漸增(zeng)大。這表明在(zai)百香果的(de)成熟過程(cheng)中，果皮變(bian)得更加堅韌，穿(chuan)刺探(tan)針需要做更多(duo)的功才(cai)能刺穿果皮(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.