福建農(nóng)林大(da)學(xué)機電工程學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國際期刊《Biosystems Engineering》(中科(ke)院一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)表了(le)題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研究(jiu)論文。在該論文(wen)中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于(yu)測定百香果(guo)的硬度、內(nèi)聚性(xing)、回復(fù)性和彈性(xing)以及(ji)穿刺(ci)強度、果皮穿(chuan)破距(ju)離、總(zong)穿刺功、穿破(po)果皮(pi)功、粘附力(li)和粘附性等指(zhi)標。

流變特性(xing)在食品生產(chǎn)(chan)和質(zhì)(zhi)量控(kong)制中(zhong)起著重(zhong)要作用。本研(yan)究探討了百(bai)香果流變參數(shù)(shu)與品質(zhì)特性(xing)之間的(de)關(guān)系(xi)，并基于其流(liu)變特性建立了(le)百香果(guo)的成(cheng)熟度分(fen)類模(mo)型。每個樣(yang)品都進行了流(liu)變測試、質(zhì)地(di)剖面(mian)分析測試、穿刺(ci)測試(shi)以及理化指標(biao)測試。這些(xie)測試(shi)旨在收集(ji)有關(guān)百香(xiang)果精確的力(li)學(xué)和(he)生理(li)信息。我(wo)們搭(da)建了一個力學(xué)(xue)測試平臺(tai)，并使(shi)用機器視覺(jue)技術(shù)來分析果(guo)實的微觀(guan)變形。該平臺(tai)能夠(gou)測量實時接(jie)觸面積(ji)和載荷(he)值，從而(er)在壓縮過(guo)程中(zhong)獲得(de)準確的應(yīng)力值(zhi)。對完(wan)整的(de)百香(xiang)果進(jin)行了無損流(liu)變測試，以獲(huo)取加載階段的(de)彈性模量。測試(shi)結(jié)果與(yu)傳統(tǒng)赫(he)茲接(jie)觸理(li)論的結(jié)果(guo)高度一致(zhi)。此外，在(zai)保壓階段(duan)，通過(guo)擬合五(wu)元件(jian)麥克斯韋模(mo)型得到了應(yīng)(ying)力松弛參數(shù)。值(zhi)得注意(yi)的是，流(liu)變參(can)數(shù)與大多(duo)數(shù)質(zhì)地參數(shù)或(huo)理化指標(biao)之間存(cun)在很強的相(xiang)關(guān)性(xing)，最高相(xiang)關(guān)系數(shù)達(da)到了 0.703。因此，流變(bian)參數(shù)被(bei)用作(zuo)成熟度分(fen)類模型（梯度(du)提升決策樹（GBDT）、多(duo)層感知器(qi)（MLP）和自適應(yīng)(ying)提升算(suan)法（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模型都取(qu)得了令人滿(man)意的分類結(jié)(jie)果。特(te)別是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)(xian)出了優(yōu)異(yi)的分類(lei)性能和泛化(hua)能力，其精(jing)確率、召回(hui)率和 F 值分別(bie)為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究(jiu)結(jié)果(guo)表明(ming)，基于無(wu)損流變(bian)特性來判斷百(bai)香果的成熟(shu)度是可(ke)行的(de)。

TPA和穿刺試驗(yan)參數(shù)能有(you)效地反映(ying)水果(guo)的質(zhì)地屬性(xing)。對不同成熟度(du)百香果的質(zhì)(zhi)地特性進行(xing)分析的結(jié)(jie)果見(jian)表 4。除(chu)了粘附(fu)力（Af）和總(zong)穿刺(ci)功（Tw）外，其他(ta)質(zhì)地特性參(can)數(shù)存(cun)在明顯差異?？?zong)體而言(yan)，硬度(du)（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚性（Ph）、粘(zhan)附力（Af）和粘附性(xing)（Ad）等參數(shù)隨著成(cheng)熟度的增加呈(cheng)現(xiàn)下降趨勢，這(zhe)表明果實的硬(ying)度和粘性降(jiang)低。此(ci)外，值得注(zhu)意的(de)是，隨著(zhe)成熟度的增(zeng)加，果(guo)皮破(po)裂距離（Db）參(can)數(shù)逐漸增大(da)。這表明在百(bai)香果的成熟(shu)過程中(zhong)，果皮變得更加(jia)堅韌，穿刺(ci)探針需要(yao)做更多的功才(cai)能刺穿果(guo)皮。

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