圖/《回憶中的瑪尼》電影

你記憶中的夏天是什么樣子的,？

窗外蟬鳴陣陣,，午后約三五好友在河邊捉魚，院子里晾滿了媽媽洗過的衣服,，淡淡的皂莢粉味充斥鼻尖,，晚飯后切開早已在水中浸泡半天的西瓜，絲絲涼意沁人心脾,，記憶中的夏天,，似乎從來沒有特別炎熱。

無論怎樣，每個(gè)人的童年都少不了西瓜的身影,。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織FAO公布的2018年數(shù)據(jù)顯示,，中國的西瓜產(chǎn)量為6302.46萬噸，而出口量僅為4.29萬噸,，出口量連生產(chǎn)量的1％都達(dá)不到,。國家統(tǒng)計(jì)局專門就西瓜算了一筆賬：如果按一個(gè)西瓜10斤計(jì)算，中國人每年要吃掉160億個(gè)西瓜,，也就是說,，占世界人口20％的我們，吃掉了世界約70％的西瓜,！

此等解暑利器,，是我國土生土長的嗎？

并不是,，西瓜的栽培歷史十分悠久,，在古埃及，五六千年前已開始種植西瓜,。與埃及相比,，我國西瓜栽培的歷史要晚得多，文字記載始于五代時(shí)期的后漢高祖永福12年（公元947年）,，合陽縣令胡嶠曾記載由回紇引入西瓜,，因來自西域，所以稱之為“西瓜”,。

從南宋開始,，就涌現(xiàn)出了一大批“吃瓜群眾”，他們紛紛吟詩詠贊西瓜：

“碧蔓凌霜臥軟沙,，年來處處食西瓜”——南宋范成大

“西瓜足解渴,，割裂青瑤膚”——元代方回

“拔出金佩刀，斫破碧玉瓶,，千點(diǎn)紅櫻桃,，一團(tuán)黃水晶,。下咽頓消煙火氣,，人齒便有冰雪聲。”——南宋文天祥

“采得青門綠玉房,，巧將猩血沁中央,，結(jié)成唏日三危露，瀉出流霞九醞漿,。”——明朝瞿佑

清初詞人陳維崧有一首《洞仙歌·西瓜》,，更稱得上是古代詠西瓜詩詞中的精品：“嫩瓤涼瓠，正紅冰凝結(jié),。紺唾霞膏斗芳潔,。傍銀床,，牽動(dòng)百尺寒泉?？~色映,，恍助玉壺寒徹。”讀后令人饞涎欲滴,。

就連文學(xué)界的著名“吃貨”汪曾祺都為西瓜折服：“西瓜以繩絡(luò)懸之井中,，下午剖食，一刀下去,，喀嚓有聲,，涼氣四溢，連眼睛都是涼的,。”

說這么多,，有一個(gè)問題是這些詩人也逃不過的，那就是——

如何選出一顆質(zhì)地上乘,、口感綿密,、味美多汁的好瓜呢？

有的人第一反應(yīng)就是,，讓老板切個(gè)小口,，我嘗一下不就好了嗎？這樣操作沒毛病,，前提是瓜多且好賣外加老板人足夠好,。

大部分人采用祖先們傳下來的技巧：用手指敲一敲西瓜，聲音清脆的是不熟瓜,，聲音沉悶的是熟瓜,。

那么每次敲瓜前，你有沒有思考過,，這里頭的挑瓜原理是什么呢,？

要想成為合格的吃瓜群眾，首先得明白什么是成熟度,。

口感綿密,，咀嚼起來有細(xì)沙粒感，水分充足而又不失甜味,，這些是大多數(shù)人關(guān)注的西瓜口感,，著重點(diǎn)體現(xiàn)在甜度方面，即含糖量,，普遍認(rèn)為可溶性糖高的西瓜成熟度高,。

為什么敲擊西瓜會(huì)產(chǎn)生不同的聲音呢？

切開西瓜，我們可以發(fā)現(xiàn)里面有很多孔隙,，西瓜中可溶性固形物占5.8~11.4%,，濕基含水率為87.6~93.5%，西瓜的不同密度對(duì)應(yīng)固形物含量不同,。通過計(jì)算,，假設(shè)西瓜內(nèi)部為水溶液和氣體的混合物，那么半徑15cm,、密度0.931g/cm的西瓜內(nèi)對(duì)應(yīng)氣泡半徑為6.16cm,，證明西瓜中孔隙內(nèi)為氣體。

所以,，氣泡是西瓜中的主要振動(dòng)元,。當(dāng)我們敲擊西瓜時(shí)，聲音來自西瓜內(nèi)部的氣泡共振,。成熟度不同的西瓜,，內(nèi)部的氣泡數(shù)量及分布也有所不同，氣泡振動(dòng)時(shí)對(duì)周圍氣泡還會(huì)產(chǎn)生影響,，呈現(xiàn)在我們耳中的就是或清脆或沉悶的聲音,。

那么，聲音和西瓜成熟度之間有何聯(lián)系呢,？

我們先來測(cè)評(píng)市面上一款名為“聽西瓜”的APP,。將手機(jī)靠在西瓜上，敲擊西瓜,，分析手機(jī)收集的聲音信號(hào),，它的判斷依據(jù)有兩種：

①分析頻域信號(hào)，通過頻率來確定西瓜成熟度,；

②觀察時(shí)域信號(hào),，生西瓜的波形不規(guī)則衰減快，熟西瓜的波形上下對(duì)稱,，衰減慢,。

圖/“聽西瓜”APP

圖/作者

這款A(yù)PP的判斷思路是正確的，通過分析時(shí)域或頻域信號(hào),，根據(jù)頻率或波形辨別成熟度,。但是判斷依據(jù)太過簡單粗暴，對(duì)波形的規(guī)則性,、西瓜的成熟度,、具體判斷原理定義不夠清晰,，誤測(cè)的概率比較大,。

是時(shí)候展示真正的技術(shù)了！

已知成熟度高的西瓜可溶性糖含量高，根據(jù)西瓜密度和質(zhì)量可以推測(cè)西瓜內(nèi)可溶性固形物和氣體的體積,，建立成熟度和氣體體積之間的關(guān)系,，而敲擊西瓜產(chǎn)生的聲音反應(yīng)了共振頻率，共振頻率和氣泡的數(shù)量及分布存在聯(lián)系,。

也就是說,，通過氣泡這個(gè)中間媒介，可以建立成熟度和共振頻率的關(guān)系,！

成熟度←氣泡→共振頻率

根據(jù)觀察,，西瓜中的氣泡與水溶液混為一體，類似于海水中的氣泡,，通過氣泡半徑可以計(jì)算共振頻率,，建立氣泡半徑和共振頻率之間的關(guān)系，從而將西瓜成熟度與共振頻率聯(lián)系,。

為了得到確切聯(lián)系,，我們對(duì)西瓜內(nèi)部振動(dòng)模態(tài)進(jìn)行仿真，將西瓜內(nèi)部的氣泡等效成大氣泡進(jìn)行多次分割,，使分割后的氣泡在西瓜的對(duì)稱軸上等間距分布,，并計(jì)算每次分割后的共振頻率，隨著氣泡的分割次數(shù)增加,，共振頻率趨向穩(wěn)定,，最后得到氣泡半徑和共振頻率之間的關(guān)系。

圖/作者

根據(jù)食品檢測(cè)技術(shù),，成熟西瓜的頻率范圍為133 Hz ~160Hz,，低于133Hz的為過熟瓜，高于160Hz為不熟瓜,。

我們對(duì)16個(gè)西瓜進(jìn)行驗(yàn)證,，采用糖度計(jì)測(cè)量西瓜汁的含糖量，并對(duì)基頻進(jìn)行修正,，除去個(gè)別不可用數(shù)據(jù),，發(fā)現(xiàn)：糖度低的瓜基頻高，而糖度高的瓜基頻低,。

更詳細(xì)的挑瓜秘訣,，讀者老爺們可以戳一下這里康康。

由此,，我們證實(shí)共振頻率和成熟度之間可以通過西瓜內(nèi)部的氣泡建立聯(lián)系,。根據(jù)挑瓜常識(shí)，聲音清脆的西瓜對(duì)應(yīng)高頻范圍,，而這樣的西瓜成熟度低,、不甜,；聲音沉悶的西瓜對(duì)應(yīng)低頻范圍，成熟度高,、較甜,。

下次買瓜時(shí)，如果遇到質(zhì)疑敲瓜不靠譜而非要切開小口親驗(yàn)的朋友,，記得把這篇文章轉(zhuǎn)發(fā)給Ta,！

（原標(biāo)題：天氣這么熱，再不收好這份挑西瓜絕技就來不及了）

【責(zé)任編輯：文建豪】

【內(nèi)容審核：關(guān)業(yè)慧】