食物设计下的百香果相关产品研究

高宇童 李蔓丽 黄福月

摘要：食物设计是一门包罗万象，内涵丰富的学科。它不仅仅是对食物进行开发设计，更多的是对食物的包装，食物的运输，食物的制作加工以及饮食器具与环境的思考与设计。通过对百香果的生长特征、营养价值、加工方式等进行综合分析，形成丰富的百香果食物设计研究方案。

关键词：百香果；包装设计；加工工具；效率提升

中图分类号：TB482 文献标识码：A 文章编号：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

百香果原产于安地列斯群岛，主产区则是美国夏威夷和佛罗里达州以及澳大利亚，其英文名字叫“Passion fruit”，也就是“热情”、“恋情”之意，1988年中国广西率先引入百香果种植，将“Passion fruit”音译为百香果。果可生食或作蔬菜、饲料。入药具有兴奋、强壮之效。果瓤多汁液，加入重碳酸钙和糖，可制成芳香可口的饮料，还可用来添加在其他饮料中以提高饮料的品质。我国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，酸奶等饮品，深受广大消费者的喜爱。本方案的目的就是通过研究分析，达到改进百香果加工工具、提高取汁效率的目的。

1 我国百香果市场现状

我国目前主要种植的百香果品种大体可以分为两类：一种为上个世纪80年代在福建、广西地区引入的黄色百香果，但由于果汁比较酸，以及當时尚未成熟的种植技术，交通运输不便捷，市场接受度不高等原因并未引起大范围的关注，甚至后来作为遮阳作物零星栽种而非经济作物；另外一种为广西钦州1997年引入的紫色百香果，其果实相较黄色百香果体积更大，果汁较甜，又易种植，粗生长快，一年两熟等优点[1]。产量高，加上中国的市场环境逐渐开放，国民的消费水平提升等综合原因，紫色百香果逐渐被更多人喜爱，在近十年更是搭上饮料和奶茶兴起的快车，成为当今中国水果市场中名副其实的果汁之王[2]。

市场上有关于百香果的果汁味道的误传，说其具有苹果、梨子、草莓、芒果等十几种水果的味道。但百香果味道十分独特，区分度很高，因此才能在世界水果市场中占领一席之地。品尝过百香果的人们对其果汁的味道都印象深刻，基本再次品尝马上就能分辨出百香果的味道。百香果在刚引入中国时主要称为西番莲，后来人们发现西番莲的果壳和果汁很像蛋壳和蛋液，因此也被称为鸡蛋果。后期中国市场为了给西番莲取个讨喜的名字，提升人们对其的印象，以便推广西番莲，因在英文中称为“passion fruit”，音译为“百香果”。且查阅外国资料后，并未发现国外对于百香果的味道有其他十几种水果味道结合之类的描述。

由于广大消费者的喜爱，我国百香果生产加工规模已经超过越南，成为亚洲第一。

1.1 百香果营养价值分析

百香果果汁中含有大量对人体有益的Na，K，Ca，Mg，Zn，Fe，Ge等矿物元素，对人体有害的元素均未检出。不仅如此，其果皮及种仁中也含有丰富有益的矿物元素，尤其是果皮。通过比较，百香果果汁的有益微量元素含量明显高于其他水果。百香果摘下以后放置，果皮很快变色、变质，但其果汁色、香、味仍不变。初步研究发现百香果果皮中蛋白质、有机酸等含量也很高，具有很大深加工价值，种仁亦如此[3]。这表明百香果全身是宝，是营养价值极高的纯天然保健水果，是一个值得产业化开发的经济作物。因此，开发一款契合百香果形态的加工工具十分必要，以达到充分采取和利用百香果营养价值的目的。

1.2 百香果生长环境分析

温度：百香果最适宜的生长温度为20-30℃，年平均气温18℃以上的地区最为适宜生长。气温30℃以上则生缓慢，气温低于15℃抑制营养生长，气温低于0℃时植株会受冻，一般在不低于0℃的气温下生长良好，到-2℃时植株会严重受害甚至死亡。

雨量：一般年降雨量在1500-2000毫米之间且分布均匀的条件下百香果生长最好，较耐旱。

光照：作为热带水果，百香果喜欢充足阳光，以促进枝蔓生长和营养积累。长日照条件有利于百香果的开花，在年日照时数2300-2800小时的地区最为适宜生长。

土壤：百香果适应性强，对土壤要求不高，土壤pH值为5.5-6.5为宜。

2 百香果产品包装设计

食物包装主要有三个功能，按照重要性来排列：第一是保护食物，第二是对产品进行宣传和说明，第三是方便消费者使用。本文将围绕这三点进行深入设计。

2.1 产品的包装风格设计

由于百香果属于热带水果，且果汁金黄，口感酸甜富有活力。最适合提取的百香果的光照时间作为设计要点：2800小时充足光照。易于理解，简单好记，能展现出产品的营养特性的同时可以通过简单的口号形式对产品进行广泛的传播。

2.2 产品的包装创新瓶盖设计

许多品牌果汁产品往往采用大瓶口设计。这里出现一个矛盾：瓶盖大导致扭矩大，T（扭矩）=F（施力）×L（瓶盖直径），女生不容易打开。女性在开瓶盖时还会遇见以下两个问题：

1）女生的手部摩擦力更小。基因天赋使然，女生的手普遍会比男生更加细腻。而且女生更注重保养，手上的护手霜或是残存的护肤品，也会降低女生拧瓶盖时的摩擦力。

2）女生对痛觉更加敏感。很多女生反馈拧不开瓶盖，并不是因为没有力气，而且因为瓶盖的防滑纹太锋利。开这种瓶盖时，就像指压板一样，一用力就痛，一痛就没有办法用力，陷入循环。

为了克服这一缺点，目前市面上有几种改进方案，并且部分厂家正在不断地做出改进。比如，在瓶盖的防滑纹做点小小改变。把防滑纹的形状变得更加柔和，或是增加防滑纹的数量，都可以降低女性在施力时手掌的不适感。

比如把瓶盖的侧面积做得更大。这样可以增加受力面积，并提高女生在握持瓶盖时的体验感受。比如把大瓶盖的防滑纹做的更柔和，并减少它的连接桥数量从而降低女生在开大瓶盖时的无力感。再比如在瓶盖外面再套上一个外壳，利用杠杆原理增大对瓶盖的施力。

但以上两种包装都有明显的缺点，屈臣氏的矿泉水瓶使得瓶身体积增加过多，而小茗同学的瓶盖边缘过于锋利（图2）。

所以，在保持大瓶盖的设计前提下，对瓶盖的扭矩进行优化。

由于考虑到工厂生产流水线和成本问题，市面上常见的PET塑料瓶盖的尺寸为以下三种：28mm，30mm与38mm。本次优化方案与小茗同学相似，以38mm口径的瓶盖为基础，制作瓶盖辅助外壳。既能达到易开瓶盖的效果，同时也能对瓶盖进行异型化设计，提高辨识度。同时，品牌是一种形象代表，是整个生产、销售、文化的集中体现。所以针对使用 28mm口径轻量款包装，同样针对瓶盖进行异型化设计。

为了方便识别百香果元素，采用紫红色为盖子的颜色（图3），并且在材料上选用较硬的pla材质，这样可以方便3d打印快速成型。这样瓶盖在颜色和硬度上都与百香果外壳特性相符合。

开启瓶盖不一定只需要人手的摩擦力，还可以由拇指和食指提供推力，这样甚至可以取消瓶盖的防滑纹设计。或者根据人手的形状对瓶盖在人机工程学上进行改革，因为人们打开瓶盖时通常只需2～3根手指，且向下收敛。但同时，这样的设計无疑会提升产品的成本，如果抛开NFC果汁中端饮料的定位，是很难支持这一设计的实现。

同时还要考虑瓶盖的大小最终对整个瓶体的影响，因为瓶装饮料的一大成本就是运输费，瓶盖的造型不能使饮料包装的造型大过同类产品太多。因此，瓶盖的大小应该小于瓶盖的最大直径。

3 百香果工厂加工工具分析及设计

我国百香果引进年份短，近十年市场需求量日益飞升，虽然已经不是2004年邓定洪在文中所写的“名贵水果”，但其果汁每公斤价格也有30-40元。闽桂粤三地还在逐步扩大百香果的种植，但是对其果汁的提取生产还是较为落后的方式。如此大的市场和需求，急需提升工人对于百香果加工取汁的效率。

经过和某工厂的联系，发现到目前为止，市面上还没有一款适用于工人专门加工百香果的工具。像图4中的刀柄通过胶带绑勺子的自制工具，居然在世界上属于先进的、有创意的百香果加工工具。虽然该工具已经能满足大部分工人削开百香果的外壳和挖出百香果汁的功能，但是胶带缠绕自身的粘胶及其缠绕的缝隙，极容易藏纳细菌，往往在加工百香果时，使最后生产出的果浆中的菌落超标，不能达到国家要求的标准。因此造成的大量浪费，使工厂蒙受财产损失，工人无法获得正常绩效等问题。而且胶带缠绕固定的方式，因每个人捆绑方式的不同和切削动作、挖取动作的受力，容易产生松动，降低工人的工作效率。

无论是从生产技术指标、生产效率，还是使用体验上来分析。这样一款简陋的“先进”加工工具都是无法满足百香果加工工作链的。新型工具的设计迫在眉睫。

3.1 加工工具分析研究

百香果加工工具要满足两个最基本的功能：1.切削百香果外壳的功能；2.提取果汁的功能。还要满足额外的功能：1.外表光滑，减少藏污纳垢的几率；2.整体强度要高，可以在大量反复机械作业中不产生形变；3.刀头易磨损，需要经常更换，因此设计可替换刀头能节省大量成本。

在满足基本功能上，图4中的工具已经符合需求。但是在额外功能上不能很好满足，甚至存在巨大弊端。本方案也将基本功能和额外功能进行综合考虑，并加以设计。

3.2 刀头设计

在切削百香果时，由于百香果外壳为球体。如图5a）所示，在整个削壳过程中，除了开始和结束，都是圆圈的两侧在被切割。所以刀头的上下两端需要受力更多，弯刀的内弯侧具有锋刃可以更加适任于这一工作。而外弯侧刀锋和直头刀容易出现打滑、费力的问题，不易于切割百香果果壳，如图5b）。

3.3 勺子设计

在图4中可以看出，捆绑的工具中，勺子把手过长，在实际使用中并无用处，并且在一定程度上影响工人的把握姿势。因此将勺子握柄缩短，勺子的主体部分，在材料上不能选择高硬度和锋利的材料。否则会出现勺子将果壳内侧非果浆的成分刮下来，影响果浆整体的品质与口感。

3.4 刀头和刀柄的可替换设计

由于刀头在反复高强度使用时，刀锋难以避免会变钝，影响接下来对百香果的切割，所以刀头需要经常更换。但是刀柄被手窝在其中很少损坏，并不需要经常更换。秉持减少成本和环境保护的设计思想，可替换刀头的设计问题被提到眼前。在刀头能保持稳定的前提下，如何替换，替换是否便捷，替换后能否保持切削工作的稳定，需要综合以上几点进行设计。最终选择刀头设计卡槽孔洞，刀柄以夹片的方式，来实现刀头可替换并且稳定的目的。

3.5 产品设计方案及效果图

本方案在对百香果加工工具的设计需求进行系统分析后，最终采用刀头、刀柄、勺子三个可分开、可组合的构件设计，既能满足替换的需求，同时还保证高强度切削工作的稳定性。

如图6所示，加工工具在保持原有两个基础功能外，综合考虑了三个额外功能。将这五个功能进行了简单且精妙的结合。

图7为加工工具组合成整体和拆分的对比示意图，具体组合步骤为：1.首先将刀片置入刀柄的夹片中，并将刀片的孔洞对准夹片内部的凸起。2.将勺子的套环从上向下套在夹片位置。仅需简单两步，即可实现替换组装的过程。

图8为加工工具的具体细节展示，其中每一个构件，结构简单得体，皆可替换，不会出现操作过于复杂难用的情况。

4 结语

百香果市场需求呈逐年上升的趋势，百香果也凭借优越的营养价值和经济价值，在中国得到极好的发展。这样的异“果”他乡故事也在中国频频上演，但是开发外来水果的价值，仅仅做好种植工作是不够的，还需对其进行宣传推广，相关包装的视觉传达设计，食用价值的研究，食用方法的创新等等。加工工艺的改良革新同样是十分重要的，不仅能实现“节流”的提高单位产量和降低生产成本，加工出更高品质的产品才能实现“开源”的拓宽市场效果。“开源节流”这句蕴含中华民族古老智慧的成语，成为本次设计的指导思想，这不仅是作为一个中国人对于民族优良传统的继承，同时也是作为设计师在进行设计创作，对于减少浪费、保护环境、提高工作效率的最基本的职责。本方案针对工人用的百香果加工工具进行了研究、分析和设计，但在不久的将来，百香果还将实现自动化加工取汁，关于百香果的设计前景广阔，需要更多的设计人才关注和实践。

參考文献：

[1] 霍丹群，蒋兰，马璐璐，等.百香果功能研究及其开发进展[J].食品工业科技，2012，33（19）：391-395.

[2] 蒲海燕，李影球，李梅，等.雪莲果，百香果复合饮料的研制[J].食品与发酵科技，2009，45（6）：56-58.

[3] 王莹，刘忠和，等.百香果中矿物元素分析[J].食品科学，2009，30（22）：328-330.