食品质构仪的构造及功能

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上海腾拔质构仪助力福建农林大学发表关于百香果的国际期刊论文福建农林大学机电工程学院研究人员在国际期刊《Biosystems Engineering》(中科院一区Top, IF=4.4)发表了题为"Correlation between rheological properties and maturity of passion fruit based on machine vision"的研究论文。在该论文中，研究人员利用上海腾拔Universal TA质构仪用于测定百香果的硬度、内聚性、回复性和弹性以及穿刺强度、果皮穿破距离、总穿刺功、穿破果皮功、粘附力和粘附性等指标。

流变特性在食品生产和质量控制中起着重要作用。本研究探讨了百香果流变参数与品质特性之间的关系，并基于其流变特性建立了百香果的成熟度分类模型。每个样品都进行了流变测试、质地剖面分析测试、穿刺测试以及理化指标测试。这些测试旨在收集有关百香果精确的力学和生理信息。我们搭建了一个力学测试平台，并使用机器视觉技术来分析果实的微观变形。该平台能够测量实时接触面积和载荷值，从而在压缩过程中获得准确的应力值。对完整的百香果进行了无损流变测试，以获取加载阶段的弹性模量。测试结果与传统赫兹接触理论的结果高度一致。此外，在保压阶段，通过拟合五元件麦克斯韦模型得到了应力松弛参数。值得注意的是，流变参数与大多数质地参数或理化指标之间存在很强的相关性，最高相关系数达到了 0.703。因此，流变参数被用作成熟度分类模型（梯度提升决策树（GBDT）、多层感知器（MLP）和自适应提升算法（AdaBoost））的输入。所有模型都取得了令人满意的分类结果。特别是，GBDT 模型展现出了优异的分类性能和泛化能力，其精确率、召回率和 F 值分别为 80.44%、80.08% 和 80.26%。研究结果表明，基于无损流变特性来判断百香果的成熟度是可行的。

TPA和穿刺试验参数能有效地反映水果的质地属性。对不同成熟度百香果的质地特性进行分析的结果见表 4。除了粘附力（Af）和总穿刺功（Tw）外，其他质地特性参数存在明显差异。总体而言，硬度（Th）、弹性（Re）、内聚性（Ph）、粘附力（Af）和粘附性（Ad）等参数随着成熟度的增加呈现下降趋势，这表明果实的硬度和粘性降低。此外，值得注意的是，随着成熟度的增加，果皮破裂距离（Db）参数逐渐增大。这表明在百香果的成熟过程中，果皮变得更加坚韧，穿刺探针需要做更多的功才能刺穿果皮。