福建農(nóng)林大學(xué)(xue)機(jī)電工程學(xué)(xue)院研究(jiu)人員在國(guó)(guo)際期(qi)刊《Biosystems Engineering》(中科院一區(qū)(qu)Top, IF=4.4)發(fā)表了題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的(de)研究論文(wen)。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)(ce)定百(bai)香果的硬度(du)、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)性和彈(dan)性以及(ji)穿刺強(qiáng)度、果(guo)皮穿破距離、總(zong)穿刺功、穿破果(guo)皮功、粘(zhan)附力和粘附(fu)性等指標(biāo)(biao)。

流變特(te)性在(zai)食品生產(chǎn)(chan)和質(zhì)(zhi)量控(kong)制中起著重(zhong)要作用。本研(yan)究探討了百香(xiang)果流變參(can)數(shù)與品(pin)質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)系，并基(ji)于其流變(bian)特性建立(li)了百香果的成(cheng)熟度分(fen)類模型。每(mei)個(gè)樣品都進(jìn)(jin)行了流變測(cè)試(shi)、質(zhì)地剖面分析(xi)測(cè)試、穿刺測(cè)試(shi)以及理化指標(biāo)(biao)測(cè)試。這些測(cè)試(shi)旨在收(shou)集有關(guān)百香(xiang)果精確的(de)力學(xué)和(he)生理信息。我們(men)搭建了一個(gè)力(li)學(xué)測(cè)試平臺(tái)，并(bing)使用機(jī)器視覺(jué)(jue)技術(shù)來(lái)分(fen)析果實(shí)的微觀(guan)變形。該平臺(tái)能(neng)夠測(cè)量實(shí)(shi)時(shí)接觸面積(ji)和載荷值，從(cong)而在壓縮(suo)過(guò)程中獲得(de)準(zhǔn)確的應(yīng)(ying)力值。對(duì)完整的(de)百香果(guo)進(jìn)行了(le)無(wú)損流變測(cè)(ce)試，以獲取加載(zai)階段的(de)彈性(xing)模量。測(cè)試結(jié)(jie)果與傳統(tǒng)赫茲(zi)接觸理論的結(jié)(jie)果高(gao)度一(yi)致。此外，在保壓(ya)階段，通過(guò)擬(ni)合五元件(jian)麥克斯韋模型(xing)得到了應(yīng)(ying)力松(song)弛參(can)數(shù)。值得注意(yi)的是，流變(bian)參數(shù)與大多(duo)數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)或理(li)化指(zhi)標(biāo)之間存在很(hen)強(qiáng)的(de)相關(guān)(guan)性，最高相(xiang)關(guān)系數(shù)達(dá)到了(le) 0.703。因此，流變參數(shù)(shu)被用作成熟度(du)分類模(mo)型（梯度(du)提升決策樹(shù)（GBDT）、多(duo)層感知器（MLP）和自(zi)適應(yīng)提升(sheng)算法（AdaBoost））的輸(shu)入。所有模型都(dou)取得(de)了令人(ren)滿意的(de)分類結(jié)(jie)果。特別是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出了優(yōu)(you)異的分類性(xing)能和泛(fan)化能力，其(qi)精確率、召(zhao)回率和 F 值分(fen)別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)(jie)果表(biao)明，基于(yu)無(wú)損流(liu)變特性來(lái)判(pan)斷百香果的(de)成熟度(du)是可行的。

TPA和穿刺試(shi)驗(yàn)參數(shù)(shu)能有效(xiao)地反映(ying)水果的質(zhì)(zhi)地屬性。對(duì)不同(tong)成熟度百(bai)香果的質(zhì)地特(te)性進(jìn)行分析(xi)的結(jié)果見(jiàn)表 4。除(chu)了粘附力（Af）和總(zong)穿刺功（Tw）外，其他(ta)質(zhì)地(di)特性參數(shù)存(cun)在明顯(xian)差異?？傮w(ti)而言，硬(ying)度（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚性(xing)（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性(xing)（Ad）等參數(shù)隨(sui)著成熟度(du)的增加呈(cheng)現(xiàn)下降趨勢(shì)，這(zhe)表明(ming)果實(shí)(shi)的硬(ying)度和粘性(xing)降低。此外，值得(de)注意的(de)是，隨著成(cheng)熟度的增加，果(guo)皮破裂(lie)距離（Db）參數(shù)逐漸(jian)增大。這(zhe)表明(ming)在百香(xiang)果的(de)成熟過(guò)程中，果(guo)皮變得更加堅(jiān)(jian)韌，穿刺(ci)探針需要(yao)做更多的(de)功才能刺穿(chuan)果皮。

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