福建農林大(da)學機(ji)電工程學院研(yan)究人員(yuan)在國際期刊《Biosystems Engineering》(中(zhong)科院一(yi)區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了(le)題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研究論(lun)文。在該(gai)論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhi)構儀用于(yu)測定百香(xiang)果的硬(ying)度、內聚性(xing)、回復性和(he)彈性以及穿刺(ci)強度(du)、果皮穿破(po)距離(li)、總穿(chuan)刺功、穿破(po)果皮(pi)功、粘(zhan)附力和粘附性(xing)等指(zhi)標。

流變特性在食(shi)品生產(chan)和質量控制(zhi)中起(qi)著重(zhong)要作用。本研究(jiu)探討(tao)了百香果流(liu)變參數(shù)與(yu)品質特性之間(jian)的關系，并基(ji)于其流(liu)變特性建(jian)立了百香果的(de)成熟度(du)分類模型(xing)。每個(ge)樣品(pin)都進(jin)行了流(liu)變測試、質地(di)剖面分析測試(shi)、穿刺測試(shi)以及(ji)理化(hua)指標測試。這(zhe)些測試旨在(zai)收集有關(guan)百香果精(jing)確的力學和(he)生理(li)信息。我們搭(da)建了一個(ge)力學測(ce)試平臺，并使(shi)用機器(qi)視覺技(ji)術來(lai)分析果(guo)實的(de)微觀變(bian)形。該平(ping)臺能(neng)夠測量實時(shi)接觸(chu)面積和載(zai)荷值，從而(er)在壓縮(suo)過程中(zhong)獲得準確的應(ying)力值(zhi)。對完整的百(bai)香果進行了(le)無損流變測試(shi)，以獲取加載階(jie)段的彈(dan)性模量。測試(shi)結果與(yu)傳統(tǒng)赫茲接(jie)觸理(li)論的結果高度(du)一致。此外，在(zai)保壓階(jie)段，通(tong)過擬合(he)五元(yuan)件麥克(ke)斯韋模(mo)型得到了(le)應力(li)松弛參數(shù)。值得(de)注意的(de)是，流變(bian)參數(shù)與(yu)大多數(shù)質(zhi)地參(can)數(shù)或理化指(zhi)標之(zhi)間存在(zai)很強的相(xiang)關性，最(zui)高相(xiang)關系(xi)數(shù)達到(dao)了 0.703。因(yin)此，流變參數(shù)(shu)被用作成熟(shu)度分(fen)類模(mo)型（梯(ti)度提升決(jue)策樹（GBDT）、多層(ceng)感知器（MLP）和(he)自適應提(ti)升算法（AdaBoost））的輸(shu)入。所有模型都(dou)取得(de)了令(ling)人滿(man)意的分類結果(guo)。特別(bie)是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出(chu)了優(yōu)(you)異的(de)分類(lei)性能和泛(fan)化能力(li)，其精確率、召(zhao)回率和 F 值分別(bie)為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研(yan)究結果(guo)表明，基于無(wu)損流變特(te)性來判(pan)斷百香果的(de)成熟度是可(ke)行的(de)。

TPA和穿刺(ci)試驗參數(shù)能(neng)有效地(di)反映水果(guo)的質地屬性(xing)。對不同成熟度(du)百香果(guo)的質地(di)特性進行分(fen)析的結果見表(biao) 4。除了粘(zhan)附力（Af）和(he)總穿刺(ci)功（Tw）外，其他質(zhi)地特性參數(shù)存(cun)在明顯(xian)差異(yi)?？傮w而言，硬(ying)度（Th）、彈性（Re）、內(nei)聚性（Ph）、粘附力(li)（Af）和粘附性(xing)（Ad）等參數(shù)隨(sui)著成熟度的(de)增加呈現(xiàn)下降(jiang)趨勢，這表明果(guo)實的(de)硬度和(he)粘性降低(di)。此外，值得注(zhu)意的是，隨(sui)著成(cheng)熟度的(de)增加，果皮破(po)裂距離（Db）參數(shù)(shu)逐漸(jian)增大。這表明(ming)在百香(xiang)果的成熟過程(cheng)中，果皮變得(de)更加堅韌，穿刺(ci)探針需要做(zuo)更多的功(gong)才能(neng)刺穿果皮。

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