福建農(nóng)林(lin)大學(xué)機(jī)電工(gong)程學(xué)院研(yan)究人員在國際(ji)期刊《Biosystems Engineering》(中科院一(yi)區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了題為(wei)"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研究論文。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀用(yong)于測(ce)定百(bai)香果的(de)硬度、內(nèi)(nei)聚性、回復(fù)性和(he)彈性(xing)以及穿刺強(qiáng)度(du)、果皮穿破距離(li)、總穿刺功、穿(chuan)破果皮功(gong)、粘附(fu)力和粘附性(xing)等指標(biāo)。

流變特性在(zai)食品生產(chǎn)和質(zhì)(zhi)量控(kong)制中起著重要(yao)作用(yong)。本研究探討(tao)了百香果流變(bian)參數(shù)與(yu)品質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)系，并基(ji)于其流變(bian)特性(xing)建立了百(bai)香果的成熟(shu)度分類模型(xing)。每個(gè)樣(yang)品都進(jìn)行(xing)了流變(bian)測試、質(zhì)地剖面(mian)分析測試(shi)、穿刺測試(shi)以及理(li)化指標(biāo)測試(shi)。這些測試旨(zhi)在收集有(you)關(guān)百香果精確(que)的力學(xué)和生(sheng)理信(xin)息。我們(men)搭建(jian)了一(yi)個(gè)力(li)學(xué)測試平(ping)臺(tái)，并使用機(jī)(ji)器視覺技(ji)術(shù)來分析(xi)果實(shí)的微觀變(bian)形。該(gai)平臺(tái)能夠測量(liang)實(shí)時(shí)接觸(chu)面積和載荷值(zhi)，從而在(zai)壓縮過程中獲(huo)得準(zhǔn)確的應(yīng)力(li)值。對(duì)完整的百(bai)香果進(jìn)(jin)行了(le)無損流變測(ce)試，以獲取加(jia)載階段的彈性(xing)模量。測試結(jié)(jie)果與傳統(tǒng)赫茲(zi)接觸理論(lun)的結(jié)果高(gao)度一致。此外，在(zai)保壓階段，通(tong)過擬合五(wu)元件麥克(ke)斯韋模型得(de)到了應(yīng)力松弛(chi)參數(shù)。值得注意(yi)的是，流變參(can)數(shù)與(yu)大多(duo)數(shù)質(zhì)地參數(shù)或(huo)理化指標(biāo)之(zhi)間存在很強(qiáng)的(de)相關(guān)性，最高(gao)相關(guān)(guan)系數(shù)達(dá)到了 0.703。因(yin)此，流變(bian)參數(shù)被用作(zuo)成熟度分(fen)類模型（梯(ti)度提升決策(ce)樹（GBDT）、多層感(gan)知器(qi)（MLP）和自適(shi)應(yīng)提升算(suan)法（AdaBoost））的(de)輸入。所有(you)模型都取得了(le)令人(ren)滿意的分類結(jié)(jie)果。特別(bie)是，GBDT 模(mo)型展(zhan)現(xiàn)出了(le)優(yōu)異的分類性(xing)能和泛(fan)化能力，其精確(que)率、召回率和(he) F 值分別為(wei) 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)果(guo)表明，基(ji)于無損(sun)流變特性來判(pan)斷百香果(guo)的成(cheng)熟度是可行(xing)的。

TPA和穿(chuan)刺試驗(yàn)參(can)數(shù)能有(you)效地反映水(shui)果的(de)質(zhì)地屬性(xing)。對(duì)不(bu)同成熟(shu)度百香果的質(zhì)(zhi)地特性進(jìn)行分(fen)析的結(jié)(jie)果見表 4。除(chu)了粘附力(li)（Af）和總穿刺功(gong)（Tw）外，其他質(zhì)(zhi)地特性參數(shù)(shu)存在明顯(xian)差異?？傮w(ti)而言(yan)，硬度（Th）、彈性（Re）、內(nèi)(nei)聚性（Ph）、粘(zhan)附力（Af）和粘附(fu)性（Ad）等參(can)數(shù)隨著成熟(shu)度的增(zeng)加呈現(xiàn)下降(jiang)趨勢(shì)，這(zhe)表明果實(shí)的(de)硬度和粘(zhan)性降低。此外(wai)，值得注意的是(shi)，隨著成(cheng)熟度的增(zeng)加，果皮破裂距(ju)離（Db）參數(shù)(shu)逐漸(jian)增大(da)。這表明在百香(xiang)果的成熟過程(cheng)中，果皮(pi)變得更(geng)加堅(jiān)(jian)韌，穿(chuan)刺探(tan)針需(xu)要做更多(duo)的功才能(neng)刺穿(chuan)果皮(pi)。

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.