基于香蕉、粉蕉成熟过程中硬度变化建立成熟度随机森林模型

【目的】研究香蕉和粉蕉成熟过程中果实柄部、中部和端部的硬度变化,并据此建立随机森林模型预测其成熟度。【方法】通过GY-4型果实硬度计分别测量香蕉和粉蕉成熟过程中果实柄部、中部、端部3个部位的硬度,并用相关性分析研究果实硬度与其他相关成熟指标之间的关系。使用相似性分析(ANOSIM)分别对香蕉与粉蕉成熟过程中果实3个部位的硬度进行分级后,通过随机森林算法(Random Forest)构建模型预测其成熟度,再比较果实各部位硬度对模型的重要性。【结果】香蕉和粉蕉成熟过程中果实硬度变化趋势相似,果实3个部位的硬度变化不一致。利用相关性分析发现香蕉与各种酶类活性和乙烯释放量呈显著负相关关系。香蕉和粉蕉成熟度随机森林模型的错误率分别为4.94%和0%,说明此模型能准确预测香蕉与粉蕉的成熟度,且香蕉果实中部与粉蕉果实柄部的硬度对模型的影响最大。【结论】利用随机森林模型,香蕉和粉蕉成熟过程中果实硬度能准确预测其成熟度,且果实3个部位的硬度变化不一致,根据果实不同部位的成熟度差异可提高利用率,香蕉果实中部与粉蕉果实柄部的硬度更能反映自身的成熟度,为鲜食蕉成熟度量化与快速监测分级提供参考,促进食品加工工业的发展。