通过声音辨别西瓜是否成熟 背后的原理你知道么？

又到了酷暑难耐的季节，清爽可口的西瓜成了夏季的“标配”。通过拍击西瓜听声音，真的能判定西瓜的成熟度吗？这个看似简单的方式，又有怎样的原理？

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2019年6月19日，江苏省宿迁市沭阳县钱集镇槽坊村西瓜种植户陈丛胜在大棚里高兴地采摘西瓜。（丁华明/人民图片）

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研究人员对“听声辨瓜”进行了研究，研究表明，用手拍打西瓜，听声音判断西瓜品质，是有科学依据的。这套方法的检验原理是声波在介质中传播受到介质密度和质地的影响，因此，可以找出拍击西瓜获得的声波与西瓜品质之间的关系。这样，就能够在不用切开西瓜的前提下，分析拍击西瓜获得的声波，检测其成熟度和内部品质。

具体来讲，西瓜的结构分为瓜皮和瓜瓤。在西瓜成熟过程中，瓜皮的硬度和弹性模量发生变化，也就是果肉成熟的瓜皮弹性更大，拍打起来会有轻微的回弹感。此外，瓜瓤在纤维素酶的作用下，内部纤维素被降解，西瓜的含糖量和自身结构也产生了变化，敲击声自然会有不同。将西瓜视为一个具有弹性的多层结构球体，当人们敲击西瓜振动发声后，分析产生的音波信号可得出以下结果：未熟果在拍打的时候，其音波振幅达到最大，随后急剧衰减，呈不规则的衰减波形。而适熟果和过熟果的最大振幅出现在拍打之后的某一时刻，其波形上下对称，呈有规律的衰减。而音波的具象化体现就是振动和回声，所以敲击时声音较清脆的是生瓜，敲击声相对沉闷的是熟瓜。

简单来讲，生西瓜果肉密度较高，敲起来声音发脆，熟西瓜果肉密度相对较低，敲起来就比较闷，并且西瓜被敲击后发生的振动频率，处于人耳能够感知和分辨的范围内。因此，在购买西瓜时，轻轻拍打不同的西瓜，就能听出不同声音。当拍打西瓜发出“当当”清脆响声，有可能是生瓜，发出混浊、沉重“嘭嘭”响声的应该是熟瓜，发出“噗噗”响声的有可能是熟过头了的瓜。其实，除了拍打听声音之外，还有很多方法来辨别西瓜的好坏。比如以下的“四看法”：

1．看西瓜底部的圈圈，越小越好。相反，底部圈圈越大，皮越厚，越难吃；

2．看西瓜头，就是所谓的瓜蒂。瓜蒂卷曲的西瓜通常很甜；

3．看西瓜纹路，纹路越整齐越好；

4．看西瓜颜色，西瓜最好挑青绿色，避免挑雾白色。

本文由北京印刷学院物理系副教授李蜜丹进行科学性把关 。