食物設(shè)計下的百香果相關(guān)產(chǎn)品研究

高宇童 李蔓麗 黃福月

摘要：食物設(shè)計是一門包羅萬象，內(nèi)涵豐富的學科。它不僅僅是對食物進行開發(fā)設(shè)計，更多的是對食物的包裝，食物的運輸，食物的制作加工以及飲食器具與環(huán)境的思考與設(shè)計。通過對百香果的生長特征、營養(yǎng)價值、加工方式等進行綜合分析，形成豐富的百香果食物設(shè)計研究方案。

關(guān)鍵詞：百香果；包裝設(shè)計；加工工具；效率提升

中圖分類號：TB482 文獻標識碼：A 文章編號：1400 （2021） 10-0099-05

User Experience Analysis and Improvement of Existing Processing Tools of Passion Fruit

GAO Yu-tong， LI Man-li， HUANG Fu-yue

（Wuhan Polytechnic University， Wuhan 430023， China）

Abstract： Food design is an all-encompassing and encompassing discipline. It is not only the development and design of food， but also the thinking and design of food packaging， food transportation， food production and processing， as well as eating utensils and environment. Through a comprehensive analysis of the growth characteristics， nutritional value， and processing methods of passion fruit， a rich research program of passion fruit food design is formed.

Key words： passion fruit； package design； processing tools； efficiency improvement

百香果原產(chǎn)于安地列斯群島，主產(chǎn)區(qū)則是美國夏威夷和佛羅里達州以及澳大利亞，其英文名字叫“Passion fruit”，也就是“熱情”、“戀情”之意，1988年中國廣西率先引入百香果種植，將“Passion fruit”音譯為百香果。果可生食或作蔬菜、飼料。入藥具有興奮、強壯之效。果瓤多汁液，加入重碳酸鈣和糖，可制成芳香可口的飲料，還可用來添加在其他飲料中以提高飲料的品質(zhì)。我國目前的百香果主要的食用方式之一是取出其中的瓤汁，制作成奶茶，酸奶等飲品，深受廣大消費者的喜愛。本方案的目的就是通過研究分析，達到改進百香果加工工具、提高取汁效率的目的。

1 我國百香果市場現(xiàn)狀

我國目前主要種植的百香果品種大體可以分為兩類：一種為上個世紀80年代在福建、廣西地區(qū)引入的黃色百香果，但由于果汁比較酸，以及當時尚未成熟的種植技術(shù)，交通運輸不便捷，市場接受度不高等原因并未引起大范圍的關(guān)注，甚至后來作為遮陽作物零星栽種而非經(jīng)濟作物；另外一種為廣西欽州1997年引入的紫色百香果，其果實相較黃色百香果體積更大，果汁較甜，又易種植，粗生長快，一年兩熟等優(yōu)點[1]。產(chǎn)量高，加上中國的市場環(huán)境逐漸開放，國民的消費水平提升等綜合原因，紫色百香果逐漸被更多人喜愛，在近十年更是搭上飲料和奶茶興起的快車，成為當今中國水果市場中名副其實的果汁之王[2]。

市場上有關(guān)于百香果的果汁味道的誤傳，說其具有蘋果、梨子、草莓、芒果等十幾種水果的味道。但百香果味道十分獨特，區(qū)分度很高，因此才能在世界水果市場中占領(lǐng)一席之地。品嘗過百香果的人們對其果汁的味道都印象深刻，基本再次品嘗馬上就能分辨出百香果的味道。百香果在剛引入中國時主要稱為西番蓮，后來人們發(fā)現(xiàn)西番蓮的果殼和果汁很像蛋殼和蛋液，因此也被稱為雞蛋果。后期中國市場為了給西番蓮取個討喜的名字，提升人們對其的印象，以便推廣西番蓮，因在英文中稱為“passion fruit”，音譯為“百香果”。且查閱外國資料后，并未發(fā)現(xiàn)國外對于百香果的味道有其他十幾種水果味道結(jié)合之類的描述。

由于廣大消費者的喜愛，我國百香果生產(chǎn)加工規(guī)模已經(jīng)超過越南，成為亞洲第一。

1.1 百香果營養(yǎng)價值分析

百香果果汁中含有大量對人體有益的Na，K，Ca，Mg，Zn，F(xiàn)e，Ge等礦物元素，對人體有害的元素均未檢出。不僅如此，其果皮及種仁中也含有豐富有益的礦物元素，尤其是果皮。通過比較，百香果果汁的有益微量元素含量明顯高于其他水果。百香果摘下以后放置，果皮很快變色、變質(zhì)，但其果汁色、香、味仍不變。初步研究發(fā)現(xiàn)百香果果皮中蛋白質(zhì)、有機酸等含量也很高，具有很大深加工價值，種仁亦如此[3]。這表明百香果全身是寶，是營養(yǎng)價值極高的純天然保健水果，是一個值得產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的經(jīng)濟作物。因此，開發(fā)一款契合百香果形態(tài)的加工工具十分必要，以達到充分采取和利用百香果營養(yǎng)價值的目的。

1.2 百香果生長環(huán)境分析

溫度：百香果最適宜的生長溫度為20-30℃，年平均氣溫18℃以上的地區(qū)最為適宜生長。氣溫30℃以上則生緩慢，氣溫低于15℃抑制營養(yǎng)生長，氣溫低于0℃時植株會受凍，一般在不低于0℃的氣溫下生長良好，到-2℃時植株會嚴重受害甚至死亡。

雨量：一般年降雨量在1500-2000毫米之間且分布均勻的條件下百香果生長最好，較耐旱。

光照：作為熱帶水果，百香果喜歡充足陽光，以促進枝蔓生長和營養(yǎng)積累。長日照條件有利于百香果的開花，在年日照時數(shù)2300-2800小時的地區(qū)最為適宜生長。

土壤：百香果適應性強，對土壤要求不高，土壤pH值為5.5-6.5為宜。

2 百香果產(chǎn)品包裝設(shè)計

食物包裝主要有三個功能，按照重要性來排列：第一是保護食物，第二是對產(chǎn)品進行宣傳和說明，第三是方便消費者使用。本文將圍繞這三點進行深入設(shè)計。

2.1 產(chǎn)品的包裝風格設(shè)計

由于百香果屬于熱帶水果，且果汁金黃，口感酸甜富有活力。最適合提取的百香果的光照時間作為設(shè)計要點：2800小時充足光照。易于理解，簡單好記，能展現(xiàn)出產(chǎn)品的營養(yǎng)特性的同時可以通過簡單的口號形式對產(chǎn)品進行廣泛的傳播。

2.2 產(chǎn)品的包裝創(chuàng)新瓶蓋設(shè)計

許多品牌果汁產(chǎn)品往往采用大瓶口設(shè)計。這里出現(xiàn)一個矛盾：瓶蓋大導致扭矩大，T（扭矩）=F（施力）×L（瓶蓋直徑），女生不容易打開。女性在開瓶蓋時還會遇見以下兩個問題：

1）女生的手部摩擦力更小。基因天賦使然，女生的手普遍會比男生更加細膩。而且女生更注重保養(yǎng)，手上的護手霜或是殘存的護膚品，也會降低女生擰瓶蓋時的摩擦力。

2）女生對痛覺更加敏感。很多女生反饋擰不開瓶蓋，并不是因為沒有力氣，而且因為瓶蓋的防滑紋太鋒利。開這種瓶蓋時，就像指壓板一樣，一用力就痛，一痛就沒有辦法用力，陷入循環(huán)。

為了克服這一缺點，目前市面上有幾種改進方案，并且部分廠家正在不斷地做出改進。比如，在瓶蓋的防滑紋做點小小改變。把防滑紋的形狀變得更加柔和，或是增加防滑紋的數(shù)量，都可以降低女性在施力時手掌的不適感。

比如把瓶蓋的側(cè)面積做得更大。這樣可以增加受力面積，并提高女生在握持瓶蓋時的體驗感受。比如把大瓶蓋的防滑紋做的更柔和，并減少它的連接橋數(shù)量從而降低女生在開大瓶蓋時的無力感。再比如在瓶蓋外面再套上一個外殼，利用杠桿原理增大對瓶蓋的施力。

但以上兩種包裝都有明顯的缺點，屈臣氏的礦泉水瓶使得瓶身體積增加過多，而小茗同學的瓶蓋邊緣過于鋒利（圖2）。

所以，在保持大瓶蓋的設(shè)計前提下，對瓶蓋的扭矩進行優(yōu)化。

由于考慮到工廠生產(chǎn)流水線和成本問題，市面上常見的PET塑料瓶蓋的尺寸為以下三種：28mm，30mm與38mm。本次優(yōu)化方案與小茗同學相似，以38mm口徑的瓶蓋為基礎(chǔ)，制作瓶蓋輔助外殼。既能達到易開瓶蓋的效果，同時也能對瓶蓋進行異型化設(shè)計，提高辨識度。同時，品牌是一種形象代表，是整個生產(chǎn)、銷售、文化的集中體現(xiàn)。所以針對使用 28mm口徑輕量款包裝，同樣針對瓶蓋進行異型化設(shè)計。

為了方便識別百香果元素，采用紫紅色為蓋子的顏色（圖3），并且在材料上選用較硬的pla材質(zhì)，這樣可以方便3d打印快速成型。這樣瓶蓋在顏色和硬度上都與百香果外殼特性相符合。

開啟瓶蓋不一定只需要人手的摩擦力，還可以由拇指和食指提供推力，這樣甚至可以取消瓶蓋的防滑紋設(shè)計。或者根據(jù)人手的形狀對瓶蓋在人機工程學上進行改革，因為人們打開瓶蓋時通常只需2～3根手指，且向下收斂。但同時，這樣的設(shè)計無疑會提升產(chǎn)品的成本，如果拋開NFC果汁中端飲料的定位，是很難支持這一設(shè)計的實現(xiàn)。

同時還要考慮瓶蓋的大小最終對整個瓶體的影響，因為瓶裝飲料的一大成本就是運輸費，瓶蓋的造型不能使飲料包裝的造型大過同類產(chǎn)品太多。因此，瓶蓋的大小應該小于瓶蓋的最大直徑。

3 百香果工廠加工工具分析及設(shè)計

我國百香果引進年份短，近十年市場需求量日益飛升，雖然已經(jīng)不是2004年鄧定洪在文中所寫的“名貴水果”，但其果汁每公斤價格也有30-40元。閩桂粵三地還在逐步擴大百香果的種植，但是對其果汁的提取生產(chǎn)還是較為落后的方式。如此大的市場和需求，急需提升工人對于百香果加工取汁的效率。

經(jīng)過和某工廠的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)到目前為止，市面上還沒有一款適用于工人專門加工百香果的工具。像圖4中的刀柄通過膠帶綁勺子的自制工具，居然在世界上屬于先進的、有創(chuàng)意的百香果加工工具。雖然該工具已經(jīng)能滿足大部分工人削開百香果的外殼和挖出百香果汁的功能，但是膠帶纏繞自身的粘膠及其纏繞的縫隙，極容易藏納細菌，往往在加工百香果時，使最后生產(chǎn)出的果漿中的菌落超標，不能達到國家要求的標準。因此造成的大量浪費，使工廠蒙受財產(chǎn)損失，工人無法獲得正常績效等問題。而且膠帶纏繞固定的方式，因每個人捆綁方式的不同和切削動作、挖取動作的受力，容易產(chǎn)生松動，降低工人的工作效率。

無論是從生產(chǎn)技術(shù)指標、生產(chǎn)效率，還是使用體驗上來分析。這樣一款簡陋的“先進”加工工具都是無法滿足百香果加工工作鏈的。新型工具的設(shè)計迫在眉睫。

3.1 加工工具分析研究

百香果加工工具要滿足兩個最基本的功能：1.切削百香果外殼的功能；2.提取果汁的功能。還要滿足額外的功能：1.外表光滑，減少藏污納垢的幾率；2.整體強度要高，可以在大量反復機械作業(yè)中不產(chǎn)生形變；3.刀頭易磨損，需要經(jīng)常更換，因此設(shè)計可替換刀頭能節(jié)省大量成本。

在滿足基本功能上，圖4中的工具已經(jīng)符合需求。但是在額外功能上不能很好滿足，甚至存在巨大弊端。本方案也將基本功能和額外功能進行綜合考慮，并加以設(shè)計。

3.2 刀頭設(shè)計

在切削百香果時，由于百香果外殼為球體。如圖5a）所示，在整個削殼過程中，除了開始和結(jié)束，都是圓圈的兩側(cè)在被切割。所以刀頭的上下兩端需要受力更多，彎刀的內(nèi)彎側(cè)具有鋒刃可以更加適任于這一工作。而外彎側(cè)刀鋒和直頭刀容易出現(xiàn)打滑、費力的問題，不易于切割百香果果殼，如圖5b）。

3.3 勺子設(shè)計

在圖4中可以看出，捆綁的工具中，勺子把手過長，在實際使用中并無用處，并且在一定程度上影響工人的把握姿勢。因此將勺子握柄縮短，勺子的主體部分，在材料上不能選擇高硬度和鋒利的材料。否則會出現(xiàn)勺子將果殼內(nèi)側(cè)非果漿的成分刮下來，影響果漿整體的品質(zhì)與口感。

3.4 刀頭和刀柄的可替換設(shè)計

由于刀頭在反復高強度使用時，刀鋒難以避免會變鈍，影響接下來對百香果的切割，所以刀頭需要經(jīng)常更換。但是刀柄被手窩在其中很少損壞，并不需要經(jīng)常更換。秉持減少成本和環(huán)境保護的設(shè)計思想，可替換刀頭的設(shè)計問題被提到眼前。在刀頭能保持穩(wěn)定的前提下，如何替換，替換是否便捷，替換后能否保持切削工作的穩(wěn)定，需要綜合以上幾點進行設(shè)計。最終選擇刀頭設(shè)計卡槽孔洞，刀柄以夾片的方式，來實現(xiàn)刀頭可替換并且穩(wěn)定的目的。

3.5 產(chǎn)品設(shè)計方案及效果圖

本方案在對百香果加工工具的設(shè)計需求進行系統(tǒng)分析后，最終采用刀頭、刀柄、勺子三個可分開、可組合的構(gòu)件設(shè)計，既能滿足替換的需求，同時還保證高強度切削工作的穩(wěn)定性。

如圖6所示，加工工具在保持原有兩個基礎(chǔ)功能外，綜合考慮了三個額外功能。將這五個功能進行了簡單且精妙的結(jié)合。

圖7為加工工具組合成整體和拆分的對比示意圖，具體組合步驟為：1.首先將刀片置入刀柄的夾片中，并將刀片的孔洞對準夾片內(nèi)部的凸起。2.將勺子的套環(huán)從上向下套在夾片位置。僅需簡單兩步，即可實現(xiàn)替換組裝的過程。

圖8為加工工具的具體細節(jié)展示，其中每一個構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡單得體，皆可替換，不會出現(xiàn)操作過于復雜難用的情況。

4 結(jié)語

百香果市場需求呈逐年上升的趨勢，百香果也憑借優(yōu)越的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值，在中國得到極好的發(fā)展。這樣的異“果”他鄉(xiāng)故事也在中國頻頻上演，但是開發(fā)外來水果的價值，僅僅做好種植工作是不夠的，還需對其進行宣傳推廣，相關(guān)包裝的視覺傳達設(shè)計，食用價值的研究，食用方法的創(chuàng)新等等。加工工藝的改良革新同樣是十分重要的，不僅能實現(xiàn)“節(jié)流”的提高單位產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本，加工出更高品質(zhì)的產(chǎn)品才能實現(xiàn)“開源”的拓寬市場效果。“開源節(jié)流”這句蘊含中華民族古老智慧的成語，成為本次設(shè)計的指導思想，這不僅是作為一個中國人對于民族優(yōu)良傳統(tǒng)的繼承，同時也是作為設(shè)計師在進行設(shè)計創(chuàng)作，對于減少浪費、保護環(huán)境、提高工作效率的最基本的職責。本方案針對工人用的百香果加工工具進行了研究、分析和設(shè)計，但在不久的將來，百香果還將實現(xiàn)自動化加工取汁，關(guān)于百香果的設(shè)計前景廣闊，需要更多的設(shè)計人才關(guān)注和實踐。

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