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买西瓜的时候为什么要拍一拍?

科学世界  · 公众号  · 科学  · 2021-05-31 17:25

正文

每年夏天西瓜上市时,各种挑西瓜的方法都会大行其道:包括纹路是否清晰、着地面的颜色是否变浅、瓜柄处绒毛是否脱落、瓜蔓是否卷曲等。不过,用得最广的当属“听音辨性”法。一般来说,敲击后“咚咚”的短促脆声说明西瓜较生;“噗噗”的沉闷低音表明可能熟过了;而“嘭嘭”的浊音则是好瓜的标准。


那么,这种检验方法到底是确实可靠还是只是传说呢?要了解这一点,我们首先需要明确自己想挑的好瓜有什么特质。你可能会说,好瓜的特点不就是甜、脆、水分足吗?没错,但是这些特点没法在不破坏厚厚瓜皮的前提下进行识别,所以得找到与这些因素相关的可测量指标。在西瓜成长、糖分累积的过程中,果肉细胞间的果胶和构成细胞壁的纤维素不断降解,使其越发可口。也就是说,果肉越软,成熟度越高。而物体的软硬影响着它的固有频率。


固有频率是指机械振动在物体中传播(声波)时,振幅最高的特定频率。越软的物体固有频率越低,越硬的物体固有频率越高。结合西瓜的生长规律,我们便可以知道其固有频率的大小与成熟度呈反比。声波的频率越高听起来越清脆,越低则越低沉。所以说,通过敲击辨音来判断西瓜是否成熟是有科学依据的。此外,西瓜的质量也会对固有频率产生影响,小瓜的固有频率较高。


事实上,“听音辨性”已经应用于西瓜等水果的质量检测中。通过专业的设备敲击西瓜、采集提取声音信号并与预测的声音模型进行对比,我们不但能够获取西瓜成熟度的信息(准确度在八九成),还能通过波形判断西瓜内部有无空洞。如今,甚至已经有相应的手机软件,能帮助你分析录下的声波,判断西瓜是否成熟。

敲击西瓜检测成熟度的仪器



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《科学世界》2021年第6 期 贝叶斯统计

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