高宇童 李蔓麗 黃福月

摘要：食物設(shè)計(jì)是一門包羅萬象，內(nèi)涵豐富的學(xué)科。它不僅僅是對(duì)食物進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，更多的是對(duì)食物的包裝，食物的運(yùn)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(jì)。通過對(duì)百香果的生長特征、營養(yǎng)價(jià)值、加工方式等進(jìn)行綜合分析，形成豐富的百香果食物設(shè)計(jì)研究方案。

關(guān)鍵詞：百香果；包裝設(shè)計(jì)；加工工具；效率提升

中圖分類號(hào)：TB482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(dá)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(qiáng)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(fèi)者的喜愛。本方案的目的就是通過研究分析，達(dá)到改進(jìn)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(gè)世紀(jì)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(dāng)時(shí)尚未成熟的種植技術(shù)，交通運(yùn)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(jì)作物；另外一種為廣西欽州1997年引入的紫色百香果，其果實(shí)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(diǎn)[1]。產(chǎn)量高，加上中國的市場環(huán)境逐漸開放，國民的消費(fèi)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(dāng)今中國水果市場中名副其實(shí)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(dú)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(duì)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(shí)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(gè)討喜的名字，提升人們對(duì)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(duì)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(fèi)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(jià)值分析

百香果果汁中含有大量對(duì)人體有益的Na，K，Ca，Mg，Zn，F(xiàn)e，Ge等礦物元素，對(duì)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(jī)酸等含量也很高，具有很大深加工價(jià)值，種仁亦如此[3]。這表明百香果全身是寶，是營養(yǎng)價(jià)值極高的純天然保健水果，是一個(gè)值得產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的經(jīng)濟(jì)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(dá)到充分采取和利用百香果營養(yǎng)價(jià)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(shí)植株會(huì)受凍，一般在不低于0℃的氣溫下生長良好，到-2℃時(shí)植株會(huì)嚴(yán)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(jìn)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(shí)數(shù)2300-2800小時(shí)的地區(qū)最為適宜生長。

土壤：百香果適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)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(jì)

食物包裝主要有三個(gè)功能，按照重要性來排列：第一是保護(hù)食物，第二是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行宣傳和說明，第三是方便消費(fèi)者使用。本文將圍繞這三點(diǎn)進(jìn)行深入設(shè)計(jì)。

2.1 產(chǎn)品的包裝風(fēng)格設(shè)計(jì)

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(shí)間作為設(shè)計(jì)要點(diǎn)：2800小時(shí)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(shí)可以通過簡單的口號(hào)形式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行廣泛的傳播。

2.2 產(chǎn)品的包裝創(chuàng)新瓶蓋設(shè)計(jì)

許多品牌果汁產(chǎn)品往往采用大瓶口設(shè)計(jì)。這里出現(xiàn)一個(gè)矛盾：瓶蓋大導(dǎo)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(shí)還會(huì)遇見以下兩個(gè)問題：

1）女生的手部摩擦力更小?；蛱熨x使然，女生的手普遍會(huì)比男生更加細(xì)膩。而且女生更注重保養(yǎng)，手上的護(hù)手霜或是殘存的護(hù)膚品，也會(huì)降低女生擰瓶蓋時(shí)的摩擦力。

2）女生對(duì)痛覺更加敏感。很多女生反饋擰不開瓶蓋，并不是因?yàn)闆]有力氣，而且因?yàn)槠可w的防滑紋太鋒利。開這種瓶蓋時(shí)，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(diǎn)，目前市面上有幾種改進(jìn)方案，并且部分廠家正在不斷地做出改進(jìn)。比如，在瓶蓋的防滑紋做點(diǎn)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(shí)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(shí)的體驗(yàn)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(shí)的無力感。再比如在瓶蓋外面再套上一個(gè)外殼，利用杠桿原理增大對(duì)瓶蓋的施力。

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

所以，在保持大瓶蓋的設(shè)計(jì)前提下，對(duì)瓶蓋的扭矩進(jìn)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(xué)相似，以38mm口徑的瓶蓋為基礎(chǔ)，制作瓶蓋輔助外殼。既能達(dá)到易開瓶蓋的效果，同時(shí)也能對(duì)瓶蓋進(jìn)行異型化設(shè)計(jì)，提高辨識(shí)度。同時(shí)，品牌是一種形象代表，是整個(gè)生產(chǎn)、銷售、文化的集中體現(xiàn)。所以針對(duì)使用 28mm口徑輕量款包裝，同樣針對(duì)瓶蓋進(jìn)行異型化設(shè)計(jì)。

為了方便識(shí)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(jì)。或者根據(jù)人手的形狀對(duì)瓶蓋在人機(jī)工程學(xué)上進(jìn)行改革，因?yàn)槿藗兇蜷_瓶蓋時(shí)通常只需2～3根手指，且向下收斂。但同時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)無疑會(huì)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(jì)的實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)還要考慮瓶蓋的大小最終對(duì)整個(gè)瓶體的影響，因?yàn)槠垦b飲料的一大成本就是運(yùn)輸費(fèi)，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(yīng)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(jì)

我國百香果引進(jìn)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(jià)格也有30-40元。閩桂粵三地還在逐步擴(kuò)大百香果的種植，但是對(duì)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(duì)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(jìn)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(xì)菌，往往在加工百香果時(shí)，使最后生產(chǎn)出的果漿中的菌落超標(biāo)，不能達(dá)到國家要求的標(biāo)準(zhǔn)。因此造成的大量浪費(fèi)，使工廠蒙受財(cái)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(gè)人捆綁方式的不同和切削動(dòng)作、挖取動(dòng)作的受力，容易產(chǎn)生松動(dòng)，降低工人的工作效率。

無論是從生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)、生產(chǎn)效率，還是使用體驗(yàn)上來分析。這樣一款簡陋的“先進(jìn)”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(jì)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(gè)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(qiáng)度要高，可以在大量反復(fù)機(jī)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(jì)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(jìn)行綜合考慮，并加以設(shè)計(jì)。

3.2 刀頭設(shè)計(jì)

在切削百香果時(shí)，由于百香果外殼為球體。如圖5a）所示，在整個(gè)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(fèi)力的問題，不易于切割百香果果殼，如圖5b）。

3.3 勺子設(shè)計(jì)

在圖4中可以看出，捆綁的工具中，勺子把手過長，在實(shí)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(huì)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(jì)

由于刀頭在反復(fù)高強(qiáng)度使用時(shí)，刀鋒難以避免會(huì)變鈍，影響接下來對(duì)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(hù)的設(shè)計(jì)思想，可替換刀頭的設(shè)計(jì)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(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。最終選擇刀頭設(shè)計(jì)卡槽孔洞，刀柄以夾片的方式，來實(shí)現(xiàn)刀頭可替換并且穩(wěn)定的目的。

3.5 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案及效果圖

本方案在對(duì)百香果加工工具的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行系統(tǒng)分析后，最終采用刀頭、刀柄、勺子三個(gè)可分開、可組合的構(gòu)件設(shè)計(jì)，既能滿足替換的需求，同時(shí)還保證高強(qiáng)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(gè)基礎(chǔ)功能外，綜合考慮了三個(gè)額外功能。將這五個(gè)功能進(jìn)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(duì)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(duì)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)替換組裝的過程。

圖8為加工工具的具體細(xì)節(jié)展示，其中每一個(gè)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡單得體，皆可替換，不會(huì)出現(xiàn)操作過于復(fù)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(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)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(jià)值，僅僅做好種植工作是不夠的，還需對(duì)其進(jìn)行宣傳推廣，相關(guān)包裝的視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)，食用價(jià)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(shí)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(shí)現(xiàn)“開源”的拓寬市場效果?！伴_源節(jié)流”這句蘊(yùn)含中華民族古老智慧的成語，成為本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，這不僅是作為一個(gè)中國人對(duì)于民族優(yōu)良傳統(tǒng)的繼承，同時(shí)也是作為設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作，對(duì)于減少浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境、提高工作效率的最基本的職責(zé)。本方案針對(duì)工人用的百香果加工工具進(jìn)行了研究、分析和設(shè)計(jì)，但在不久的將來，百香果還將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工取汁，關(guān)于百香果的設(shè)計(jì)前景廣闊，需要更多的設(shè)計(jì)人才關(guān)注和實(shí)踐。

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