福建農(nóng)林大(da)學(xué)機(jī)(ji)電工程(cheng)學(xué)院研(yan)究人員在國際(ji)期刊《Biosystems Engineering》(中科(ke)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。在該論文(wen)中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定百(bai)香果的硬度、內(nèi)(nei)聚性、回復(fù)性(xing)和彈性以(yi)及穿刺強(qiang)度、果皮(pi)穿破距離(li)、總穿刺功(gong)、穿破果(guo)皮功、粘附力(li)和粘附性(xing)等指標(biāo)(biao)。

流變特(te)性在食品生(sheng)產(chǎn)和(he)質(zhì)量控制(zhi)中起著重要(yao)作用(yong)。本研究探討(tao)了百香果流(liu)變參數(shù)與品(pin)質(zhì)特性之(zhi)間的關(guān)系，并(bing)基于其流變特(te)性建立(li)了百香果的成(cheng)熟度分類模(mo)型。每(mei)個樣品都進(jìn)(jin)行了(le)流變測試、質(zhì)(zhi)地剖面(mian)分析測試(shi)、穿刺測試以及(ji)理化指標(biāo)測(ce)試。這些測試(shi)旨在收集有關(guān)(guan)百香果精確(que)的力(li)學(xué)和生理信息(xi)。我們搭建了(le)一個力(li)學(xué)測試平臺，并(bing)使用機(jī)器視覺(jue)技術(shù)來分析(xi)果實的微觀變(bian)形。該平臺能(neng)夠測量(liang)實時接觸(chu)面積(ji)和載荷值，從而(er)在壓縮(suo)過程中(zhong)獲得準(zhǔn)確的應(yīng)(ying)力值。對(dui)完整(zheng)的百香果(guo)進(jìn)行了無(wu)損流變測試，以(yi)獲取加載(zai)階段的彈(dan)性模量。測試(shi)結(jié)果與傳(chuan)統(tǒng)赫茲接觸理(li)論的結(jié)(jie)果高(gao)度一致。此外，在(zai)保壓階段，通過(guo)擬合五元件麥(mai)克斯韋模型得(de)到了應(yīng)力(li)松弛參數(shù)(shu)。值得(de)注意的是，流變(bian)參數(shù)與大(da)多數(shù)質(zhì)地(di)參數(shù)或理(li)化指(zhi)標(biāo)之間存(cun)在很(hen)強的相關(guān)(guan)性，最高(gao)相關(guān)系(xi)數(shù)達(dá)到了 0.703。因此(ci)，流變(bian)參數(shù)(shu)被用作成(cheng)熟度分類模型(xing)（梯度提(ti)升決策樹(shu)（GBDT）、多層感(gan)知器（MLP）和自(zi)適應(yīng)提(ti)升算法（AdaBoost））的輸入(ru)。所有模型(xing)都取得(de)了令人滿意的(de)分類結(jié)果。特別(bie)是，GBDT 模型(xing)展現(xiàn)(xian)出了優(yōu)(you)異的(de)分類(lei)性能和泛化(hua)能力，其(qi)精確率、召回(hui)率和 F 值分別為(wei) 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)果(guo)表明(ming)，基于無損流(liu)變特性來判斷(duan)百香果的成熟(shu)度是可行的(de)。

TPA和穿刺試驗參(can)數(shù)能有(you)效地反映水果(guo)的質(zhì)地(di)屬性。對不同成(cheng)熟度百香(xiang)果的質(zhì)地特性(xing)進(jìn)行分析的結(jié)(jie)果見表 4。除了粘(zhan)附力（Af）和總穿刺(ci)功（Tw）外(wai)，其他質(zhì)地(di)特性參數(shù)存在(zai)明顯差(cha)異。總體而言，硬(ying)度（Th）、彈性（Re）、內(nèi)聚性(xing)（Ph）、粘附力(li)（Af）和粘附(fu)性（Ad）等參數(shù)隨著(zhe)成熟(shu)度的增(zeng)加呈(cheng)現(xiàn)下降趨(qu)勢，這表明果實(shi)的硬度和粘性(xing)降低。此(ci)外，值得(de)注意的(de)是，隨著成(cheng)熟度的增(zeng)加，果(guo)皮破(po)裂距(ju)離（Db）參數(shù)(shu)逐漸(jian)增大(da)。這表明在(zai)百香果的(de)成熟過程(cheng)中，果皮變(bian)得更(geng)加堅(jian)韌，穿刺探針需(xu)要做(zuo)更多(duo)的功(gong)才能刺穿果(guo)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.