拍西瓜辨成熟度的原理

张志昊

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？

  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發生变化，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”响声的可能是熟瓜，发出“噗噗”响声的有可能是熟过头了的瓜。