福建農(nóng)林大學(xué)(xue)機(jī)電工程學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員在(zai)國(guó)際期刊《Biosystems Engineering》(中科(ke)院一(yi)區(qū)Top, IF=4.4)發(fā)(fa)表了題為"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的(de)研究(jiu)論文(wen)。在該論文中(zhong)，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰(teng)拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定(ding)百香(xiang)果的硬度、內(nèi)聚(ju)性、回復(fù)性和彈(dan)性以及(ji)穿刺強(qiáng)度(du)、果皮穿(chuan)破距離、總穿刺(ci)功、穿破果皮功(gong)、粘附力和粘(zhan)附性等(deng)指標(biāo)。

流變特性在食(shi)品生產(chǎn)和質(zhì)量(liang)控制中起(qi)著重要作用(yong)。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(qi)流變特性建(jian)立了百香果的(de)成熟度分類模(mo)型。每個(gè)(ge)樣品都進(jìn)行(xing)了流變測(cè)試(shi)、質(zhì)地剖面分析(xi)測(cè)試、穿刺測(cè)(ce)試以(yi)及理化指標(biāo)(biao)測(cè)試。這些測(cè)試(shi)旨在(zai)收集(ji)有關(guān)百香果精(jing)確的力學(xué)(xue)和生理信(xin)息。我們(men)搭建了一個(gè)(ge)力學(xué)測(cè)試平臺(tái)(tai)，并使用機(jī)器視(shi)覺(jué)技術(shù)(shu)來(lái)分析(xi)果實(shí)的微觀(guan)變形。該平臺(tái)(tai)能夠測(cè)量實(shí)(shi)時(shí)接觸面(mian)積和載(zai)荷值，從而在(zai)壓縮(suo)過(guò)程(cheng)中獲得準(zhǔn)(zhun)確的應(yīng)力值。對(duì)(dui)完整的百(bai)香果(guo)進(jìn)行了(le)無(wú)損流變(bian)測(cè)試，以獲(huo)取加載(zai)階段的(de)彈性(xing)模量。測(cè)試(shi)結(jié)果與傳統(tǒng)(tong)赫茲(zi)接觸理論(lun)的結(jié)果(guo)高度一致。此外(wai)，在保壓(ya)階段，通(tong)過(guò)擬合五(wu)元件麥克(ke)斯韋模型得到(dao)了應(yīng)力松(song)弛參數(shù)。值得注(zhu)意的是，流(liu)變參(can)數(shù)與大多(duo)數(shù)質(zhì)(zhi)地參數(shù)(shu)或理(li)化指標(biāo)(biao)之間(jian)存在很強(qiáng)(qiang)的相關(guān)性，最高(gao)相關(guān)系數(shù)達(dá)(da)到了 0.703。因此(ci)，流變參數(shù)被用(yong)作成熟度分(fen)類模型（梯度(du)提升決策(ce)樹（GBDT）、多層(ceng)感知器(qi)（MLP）和自適應(yīng)提升(sheng)算法(fa)（AdaBoost））的輸入。所(suo)有模(mo)型都取得了令(ling)人滿意的(de)分類結(jié)(jie)果。特別是，GBDT 模型(xing)展現(xiàn)(xian)出了優(yōu)(you)異的分類性(xing)能和泛化(hua)能力，其精(jing)確率、召(zhao)回率和(he) F 值分(fen)別為 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究(jiu)結(jié)果表明，基于(yu)無(wú)損(sun)流變特性來(lái)(lai)判斷百(bai)香果的成熟度(du)是可行(xing)的。

TPA和穿刺(ci)試驗(yàn)參數(shù)(shu)能有效地反映(ying)水果的質(zhì)地(di)屬性(xing)。對(duì)不同(tong)成熟度(du)百香果的質(zhì)(zhi)地特性進(jìn)行分(fen)析的結(jié)(jie)果見(jiàn)表 4。除了粘(zhan)附力(li)（Af）和總穿刺功(gong)（Tw）外，其他質(zhì)(zhi)地特性參數(shù)存(cun)在明顯差異(yi)?？傮w而(er)言，硬度（Th）、彈性(xing)（Re）、內(nèi)聚(ju)性（Ph）、粘附(fu)力（Af）和(he)粘附性（Ad）等參(can)數(shù)隨(sui)著成熟度的(de)增加(jia)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(shi)，這表明果實(shí)的(de)硬度(du)和粘性降(jiang)低。此(ci)外，值(zhi)得注意的是(shi)，隨著成熟度的(de)增加，果皮破裂(lie)距離（Db）參數(shù)逐(zhu)漸增大。這表(biao)明在百香果的(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(duo)的功才(cai)能刺(ci)穿果皮(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.