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喝了这么多年的汽水 为啥饮料瓶底都长这样
2024-02-26 16:50:38  出处:科普中国  作者:北京科学中心 编辑:随心     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

过年期间,汽水可以说是家家户户必备的年货之一了。不知道大家有没有注意过所有汽水瓶的底部都是五瓣花的形状?

有人说,这就是为了少装点饮料,或者是为了形状好看,然而,事实并非如此简单。

追溯汽水瓶的历史,我们发现,早期的汽水瓶是玻璃材质,采用平底设计。然而,使用过程中发现平底的瓶子特别容易倒塌,不仅不稳定,而且倒塌时振荡的瓶身还容易使碳酸气泡逸出。

为了解决这些问题,设计师们开始尝试不同的底部形状。

喝了这么多年的汽水 为啥饮料瓶底都长这样
图片来源:ifanr

在 1978 年,世界第一次出现 PET 材质的可回收塑料瓶子,底部采用五瓣花形状设计。时至今日,五瓣花形底部的塑料瓶包装汽水仍然畅销全国,这种设计也被证明了是最理想的选择。

为什么五瓣花形的瓶底更好呢?

从化学角度来看,碳酸饮料中溶解的二氧化碳极不稳定,在经过外部摇晃或明显的温度变化时,二氧化碳气体会大量逸出,从而造成密闭的饮料瓶内气体体积剧烈增大,对瓶身产生巨大压力。

另外,只要你细心观察就一定会发现,塑料包装的汽水瓶瓶底通常印刷有“PET”的材料标注。与玻璃材料相比,PET 材料硬度很低,受强压会更容易发生破裂或爆炸,有很大的安全隐患。所以瓶内压力要通过凹入式设计和拉长筋结构在瓶底分散平衡。

根据物理公式 F=PS,五个凸起的结构可以将外部施加的压力(F)分散到更大的表面积(S)上,从而降低了单位面积上的压力(P),减轻了瓶底的压力负荷,使得汽水瓶在外力搬运或者人为摇晃时可以更加稳定,不容易爆瓶或者漏气,从而延长汽水的保质期。

并且塑料瓶就算是在寒冷的冬季横跨南北,运输过程中温差巨大的情况下也不会影响瓶身的坚固。

当然,五瓣花形的底座从力学角度上分析也能看出具有更稳定的放置效果,我们在数学课上一定学过“三角形具有稳定性”。五瓣花状底部的凹槽就形成了一个个向内凹的三角形结构,从而使瓶身更加稳固,减少意外滑动或倾倒的可能性。

在货物运输时,这样的特点更是给运输工作人员带来了极大的便利,大量货物在运输时可以保持稳固不坍塌,保证了安全。

当然,美观效果占有一小部分的因素,但是为了少装点饮料就纯属是无稽之谈了。

因为每一种饮料都有特定规格的容量,商家在灌装的时候必须严格控制在国家规定的标准误差范围内,绝对不会因为瓶底的凹陷就会偷工减料的。况且五瓣花形的瓶底还增加了瓶身的表面积,比起平底设计的瓶子应该是有了更高的生产成本,而不是缩减生产成本。

不同包装为什么口感不同?

除了塑料瓶包装的汽水,生活中我们也经常能见到易拉罐包装的听装汽水。碳酸饮料的忠实爱好者应该会发现这样一个问题:听装汽水要比塑料瓶装汽水喝起来气更足一些。为什么不同的包装会产生不同的口感?

要回答这个疑问,我们可以用封闭方式来解释。

玻璃(主要为二氧化硅)的分子结构最为稳定,质地非常紧密,纵使二氧化碳分子身形微小,也很难穿越重重阻碍逃逸出去,喝到嘴里的“气儿”最足;

易拉罐的基本材质是金属铝,密封性也很不错,能在较长的存储时间内维持碳酸饮料的含气量,保持饮用时气泡在舌头上炸裂的刺激感;

塑料瓶的 PET 材料实际上是聚对苯二甲酸乙醇酯,这是一种高分子材料,它的分子是一个巨大且复杂的网状结构,所以气密性比前两者更差。

当然,刚出厂的两种包装味道差异不大,但是存放时间越久,三者的含气量差距就会不断拉大,自然喝起来感觉不一样啦。

总之,汽水瓶底部选择五瓣花形状既满足了功能性需求,还兼顾了美感、安全性和便利性等多个方面的考量。下次当你购买可乐时,也不妨尝试一下不同的包装方式,体验一下其中的差异,或许会给你带来意想不到的惊喜。

责任编辑:随心

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