上(shang)海(hai)騰拔(ba)質(zhi)構儀助(zhu)力福建(jian)農(nong)林大(da)學發(fa)表關(guan)於(yu)百香(xiang)果的國際期刊論文

福建(jian)農(nong)林大(da)學機電工(gong)程(cheng)學(xue)院研究(jiu)人員在國際期刊《Biosystems Engineering》(中科院壹(yi)區(qu)Top, IF=4.4)發表了(le)題(ti)為(wei)"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的(de)研究(jiu)論文。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利用(yong)上(shang)海(hai)騰拔(ba)Universal TA質(zhi)構儀用(yong)於(yu)測定百香(xiang)果的硬度(du)、內聚(ju)性、回(hui)復(fu)性(xing)和(he)彈性以(yi)及(ji)穿(chuan)刺(ci)強(qiang)度(du)、果(guo)皮(pi)穿(chuan)破(po)距(ju)離、總穿(chuan)刺(ci)功、穿(chuan)破(po)果(guo)皮功、粘(zhan)附(fu)力和(he)粘(zhan)附(fu)性等(deng)指(zhi)標(biao)。

流(liu)變特性(xing)在(zai)食(shi)品生產和(he)質(zhi)量控制中起(qi)著(zhe)重要(yao)作用(yong)。本研究(jiu)探(tan)討了百香(xiang)果流(liu)變參數(shu)與(yu)品(pin)質(zhi)特性之間的(de)關(guan)系(xi)，並基於(yu)其(qi)流(liu)變特性(xing)建(jian)立(li)了百香(xiang)果的成(cheng)熟(shu)度(du)分(fen)類(lei)模(mo)型(xing)。每(mei)個樣(yang)品(pin)都(dou)進行(xing)了(le)流(liu)變測試、質(zhi)地(di)剖(pou)面(mian)分(fen)析測試、穿(chuan)刺(ci)測試以及(ji)理(li)化指(zhi)標(biao)測試。這些測試旨在(zai)收(shou)集有(you)關(guan)百香(xiang)果精(jing)確的(de)力學和(he)生理信(xin)息。我(wo)們(men)搭(da)建(jian)了壹(yi)個力(li)學(xue)測試平(ping)臺，並使(shi)用機器視(shi)覺技(ji)術來分(fen)析果(guo)實的微(wei)觀變形。該平(ping)臺能夠(gou)測量實時接觸面(mian)積(ji)和(he)載荷值(zhi)，從而(er)在壓(ya)縮過程中獲得(de)準確的(de)應(ying)力值(zhi)。對(dui)完整(zheng)的百香(xiang)果進行(xing)了(le)無損流(liu)變測試，以獲取(qu)加載(zai)階段(duan)的彈性模(mo)量(liang)。測試結果(guo)與(yu)傳統赫(he)茲(zi)接(jie)觸理論的(de)結(jie)果(guo)高度(du)壹(yi)致。此(ci)外(wai)，在(zai)保(bao)壓(ya)階(jie)段(duan)，通過擬(ni)合(he)五(wu)元件麥克(ke)斯(si)韋模(mo)型(xing)得(de)到(dao)了應(ying)力松(song)弛參數(shu)。值(zhi)得註意(yi)的是(shi)，流(liu)變參數(shu)與(yu)大(da)多數(shu)質(zhi)地(di)參(can)數(shu)或理化指(zhi)標(biao)之間存(cun)在(zai)很(hen)強(qiang)的(de)相(xiang)關(guan)性(xing)，最(zui)高相(xiang)關(guan)系數(shu)達(da)到(dao)了 0.703。因(yin)此(ci)，流(liu)變參數(shu)被用(yong)作成(cheng)熟(shu)度(du)分(fen)類(lei)模(mo)型(xing)（梯(ti)度(du)提(ti)升(sheng)決(jue)策(ce)樹(shu)（GBDT）、多層感(gan)知(zhi)器（MLP）和(he)自(zi)適(shi)應(ying)提升(sheng)算(suan)法(fa)（AdaBoost））的輸(shu)入(ru)。所有(you)模(mo)型(xing)都(dou)取得(de)了(le)令(ling)人滿(man)意的(de)分(fen)類(lei)結果(guo)。特別是(shi)，GBDT 模(mo)型(xing)展現出(chu)了優異(yi)的分(fen)類(lei)性能(neng)和(he)泛化能(neng)力(li)，其精(jing)確率(lv)、召回率和(he) F 值分(fen)別為(wei) 80.44%、80.08% 和(he) 80.26%。研究(jiu)結(jie)果表明，基(ji)於(yu)無(wu)損(sun)流(liu)變特性(xing)來判斷百香(xiang)果的成(cheng)熟(shu)度(du)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)。

TPA和(he)穿(chuan)刺(ci)試驗參(can)數(shu)能有效(xiao)地(di)反(fan)映水(shui)果(guo)的(de)質(zhi)地(di)屬性。對(dui)不(bu)同(tong)成(cheng)熟(shu)度(du)百香(xiang)果的質(zhi)地(di)特(te)性(xing)進行(xing)分(fen)析的(de)結(jie)果(guo)見表 4。除(chu)了粘(zhan)附(fu)力（Af）和(he)總穿(chuan)刺(ci)功（Tw）外(wai)，其(qi)他(ta)質(zhi)地(di)特(te)性(xing)參(can)數存在明顯(xian)差(cha)異(yi)。總體(ti)而(er)言，硬度(du)（Th）、彈(dan)性(xing)（Re）、內聚(ju)性（Ph）、粘(zhan)附(fu)力（Af）和(he)粘(zhan)附(fu)性（Ad）等(deng)參(can)數(shu)隨(sui)著(zhe)成(cheng)熟(shu)度(du)的(de)增(zeng)加呈(cheng)現(xian)下(xia)降趨(qu)勢(shi)，這表明果(guo)實的硬(ying)度(du)和(he)粘(zhan)性(xing)降低。此(ci)外(wai)，值(zhi)得(de)註(zhu)意(yi)的是(shi)，隨著(zhe)成(cheng)熟(shu)度(du)的(de)增(zeng)加，果(guo)皮破裂(lie)距(ju)離（Db）參數逐漸增大(da)。這表明在(zai)百香(xiang)果的成(cheng)熟(shu)過程中，果(guo)皮(pi)變得更(geng)加堅(jian)韌(ren)，穿(chuan)刺(ci)探針(zhen)需要(yao)做更(geng)多的功(gong)才(cai)能(neng)刺(ci)穿(chuan)果(guo)皮(pi)。