福建農(nóng)林大學(xué)(xue)機(jī)電工程學(xué)院(yuan)研究人員在(zai)國際期(qi)刊《Biosystems Engineering》(中(zhong)科院一區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)表(biao)了題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的(de)研究論(lun)文。在該論文中，研(yan)究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定百香(xiang)果的硬(ying)度、內(nèi)聚性(xing)、回復(fù)性和彈(dan)性以及穿刺(ci)強(qiáng)度、果皮穿(chuan)破距(ju)離、總穿刺功、穿(chuan)破果皮(pi)功、粘附(fu)力和粘(zhan)附性(xing)等指標(biāo)(biao)。

流變特(te)性在食品生(sheng)產(chǎn)和質(zhì)量控(kong)制中起著(zhe)重要(yao)作用。本研究探(tan)討了百(bai)香果(guo)流變參數(shù)與(yu)品質(zhì)(zhi)特性之間(jian)的關(guān)系，并基(ji)于其流變特性(xing)建立了(le)百香果的成熟(shu)度分類模(mo)型。每(mei)個(gè)樣品都(dou)進(jìn)行(xing)了流變測(ce)試、質(zhì)地剖(pou)面分析測試、穿(chuan)刺測試(shi)以及(ji)理化指標(biāo)(biao)測試。這(zhe)些測試旨(zhi)在收集有(you)關(guān)百(bai)香果精確(que)的力學(xué)和(he)生理信息。我們(men)搭建了一個(gè)(ge)力學(xué)測試平(ping)臺，并使用(yong)機(jī)器視覺技(ji)術(shù)來分析果(guo)實(shí)的微觀變形(xing)。該平臺能夠測(ce)量實(shí)時(shí)(shi)接觸面積和載(zai)荷值，從(cong)而在壓縮過(guo)程中獲得準(zhǔn)確(que)的應(yīng)力值。對(dui)完整的百香(xiang)果進(jìn)行了無(wu)損流變測試，以(yi)獲取(qu)加載(zai)階段(duan)的彈性模量。測(ce)試結(jié)果與傳(chuan)統(tǒng)赫茲(zi)接觸理論(lun)的結(jié)果高度一(yi)致。此外，在保(bao)壓階段，通(tong)過擬(ni)合五元件麥(mai)克斯(si)韋模型得(de)到了(le)應(yīng)力松弛(chi)參數(shù)。值(zhi)得注意(yi)的是，流變參數(shù)(shu)與大(da)多數(shù)(shu)質(zhì)地參數(shù)(shu)或理(li)化指標(biāo)(biao)之間存(cun)在很強(qiáng)的(de)相關(guān)性，最高相(xiang)關(guān)系數(shù)達(dá)到(dao)了 0.703。因此(ci)，流變參(can)數(shù)被(bei)用作成熟度(du)分類(lei)模型（梯度(du)提升決策樹(shu)（GBDT）、多層感知器（MLP）和(he)自適應(yīng)提升(sheng)算法（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模(mo)型都取得了令(ling)人滿意(yi)的分類(lei)結(jié)果。特別是，GBDT 模(mo)型展現(xiàn)出(chu)了優(yōu)(you)異的分類性(xing)能和(he)泛化能(neng)力，其精確(que)率、召(zhao)回率(lv)和 F 值(zhi)分別為(wei) 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究結(jié)果(guo)表明，基于(yu)無損流變(bian)特性來(lai)判斷(duan)百香果的(de)成熟度(du)是可(ke)行的。

TPA和穿刺試驗(yàn)(yan)參數(shù)(shu)能有效地反(fan)映水(shui)果的質(zhì)(zhi)地屬性。對不(bu)同成熟(shu)度百香果的質(zhì)(zhi)地特性進(jìn)行(xing)分析的(de)結(jié)果見表 4。除了(le)粘附力（Af）和總穿(chuan)刺功（Tw）外，其(qi)他質(zhì)地特性(xing)參數(shù)存(cun)在明顯差異(yi)?？傮w而(er)言，硬度（Th）、彈(dan)性（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附力（Af）和(he)粘附性（Ad）等參數(shù)(shu)隨著成(cheng)熟度的(de)增加(jia)呈現(xiàn)(xian)下降(jiang)趨勢，這表明果(guo)實(shí)的硬(ying)度和粘性(xing)降低。此外(wai)，值得注意的(de)是，隨著(zhe)成熟度的增(zeng)加，果皮破(po)裂距離（Db）參數(shù)逐(zhu)漸增大。這(zhe)表明(ming)在百香果的(de)成熟過(guo)程中，果(guo)皮變(bian)得更加堅(jiān)韌(ren)，穿刺探針需要(yao)做更多的功(gong)才能刺(ci)穿果皮。

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