福建(jian)農(nóng)林大學(xué)機(jī)(ji)電工程學(xué)院(yuan)研究人員(yuan)在國(guó)際期刊(kan)《Biosystems Engineering》(中科院一(yi)區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)表了(le)題為(wei)"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研究(jiu)論文。在該論(lun)文中，研(yan)究人員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)(ce)定百香果的硬(ying)度、內(nèi)聚性、回復(fù)(fu)性和彈性以及(ji)穿刺強(qiáng)(qiang)度、果皮(pi)穿破距離、總穿(chuan)刺功、穿(chuan)破果皮功、粘(zhan)附力和粘附性(xing)等指(zhi)標(biāo)。

流變特性在食(shi)品生產(chǎn)和質(zhì)(zhi)量控制中起著(zhe)重要(yao)作用(yong)。本研(yan)究探(tan)討了百香(xiang)果流變參數(shù)與(yu)品質(zhì)(zhi)特性(xing)之間的關(guān)系，并(bing)基于(yu)其流(liu)變特性建(jian)立了百(bai)香果的成熟度(du)分類(lei)模型。每個(gè)樣(yang)品都進(jìn)(jin)行了流(liu)變測(cè)試、質(zhì)(zhi)地剖(pou)面分析(xi)測(cè)試、穿刺測(cè)試(shi)以及理化指(zhi)標(biāo)測(cè)試。這些(xie)測(cè)試旨在收(shou)集有關(guān)百香(xiang)果精(jing)確的力學(xué)和生(sheng)理信息。我們(men)搭建了一個(gè)力(li)學(xué)測(cè)試平(ping)臺(tái)，并使(shi)用機(jī)器視覺(jue)技術(shù)來分析果(guo)實(shí)的微觀(guan)變形。該平(ping)臺(tái)能夠(gou)測(cè)量實(shí)時(shí)接(jie)觸面積(ji)和載荷值，從(cong)而在壓縮過(guo)程中獲得(de)準(zhǔn)確的(de)應(yīng)力值。對(duì)(dui)完整的百香(xiang)果進(jìn)行了無損(sun)流變測(cè)(ce)試，以獲(huo)取加載(zai)階段(duan)的彈性模量(liang)。測(cè)試結(jié)(jie)果與傳統(tǒng)赫(he)茲接觸理論的(de)結(jié)果高度一致(zhi)。此外，在保壓階(jie)段，通過擬合五(wu)元件(jian)麥克斯韋模(mo)型得到(dao)了應(yīng)(ying)力松(song)弛參(can)數(shù)。值得(de)注意的是(shi)，流變(bian)參數(shù)與(yu)大多數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)或理(li)化指標(biāo)之(zhi)間存(cun)在很強(qiáng)的(de)相關(guān)性(xing)，最高相關(guān)系(xi)數(shù)達(dá)(da)到了(le) 0.703。因此，流變(bian)參數(shù)被用作(zuo)成熟度分(fen)類模型（梯度提(ti)升決(jue)策樹（GBDT）、多層感(gan)知器（MLP）和自適應(yīng)(ying)提升算法（AdaBoost））的輸(shu)入。所有模型(xing)都取得了(le)令人滿意的(de)分類結(jié)果。特別(bie)是，GBDT 模(mo)型展(zhan)現(xiàn)出了優(yōu)異(yi)的分(fen)類性能和泛化(hua)能力，其精(jing)確率(lv)、召回率(lv)和 F 值分別(bie)為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)(jie)果表明，基于無(wu)損流變特(te)性來判斷百(bai)香果的成熟度(du)是可行的。

TPA和穿刺試驗(yàn)(yan)參數(shù)能有(you)效地反映水果(guo)的質(zhì)地屬性(xing)。對(duì)不同成(cheng)熟度百香果(guo)的質(zhì)地(di)特性進(jìn)行(xing)分析(xi)的結(jié)(jie)果見表(biao) 4。除了(le)粘附(fu)力（Af）和總穿刺(ci)功（Tw）外(wai)，其他質(zhì)地特性(xing)參數(shù)存(cun)在明顯差異?？?zong)體而言(yan)，硬度（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)隨著成熟度的(de)增加呈現(xiàn)下(xia)降趨勢(shì)，這表明(ming)果實(shí)的(de)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(li)（Db）參數(shù)(shu)逐漸增(zeng)大。這(zhe)表明(ming)在百香果的成(cheng)熟過程中，果皮(pi)變得(de)更加堅(jiān)(jian)韌，穿刺探(tan)針需要做(zuo)更多的功才(cai)能刺穿果(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.