瓶口藏排氣管 「5隻腳」減壓
汽水瓶「拖慢」開蓋有玄機
- 扭開汽水瓶蓋,嘶……一聲,氣體從瓶口湧出,不少人愛喝汽水也是因為這一聲療癒感覺。原來瓶口蘊含了幾個精巧設計,在開瓶這一刻發揮作用,讓瓶中二氧化碳緩緩釋放;若飲料曾經撞擊或搖晃,瓶內壓力急速上升,氣泡或會一湧而上,特殊的設計可避免瓶蓋飛脫傷人。
- 除了瓶口,一支膠瓶裝飲料由瓶蓋以至瓶底,每一個看似微不足道的設計,箇中也有不少科學原理。一支蒸餾水和一支汽水,同樣是膠瓶裝,瓶身設計卻大不同。
- 有氣飲料瓶內壓力高,因此需要添加特別設計。若扭開兩者的瓶蓋比較,會發現汽水瓶口的螺旋紋上多了一些坑槽,看似不起眼,卻能提高扭開瓶蓋時的安全。
- 一般膠瓶裝飲料,瓶口設有螺旋紋,瓶蓋亦有對應紋路,以便扭開及防止飲料滲漏。而有氣飲料瓶口和瓶蓋的螺旋紋上,還多條垂直坑槽(venting slots),當扭開瓶蓋,瓶口和瓶蓋的坑槽對應時,氣體便可透過坑槽排走,以減低瓶內壓力。
- Venting slots由美國人Ralph Whitney構思,並在1983年取得專利,現時盛載有氣飲料的膠瓶多採用此一設計。
- 另外,瓶口螺旋紋設計亦直接影響開瓶速度。部分瓶裝水扭半圈就能完全開蓋,有氣飲料則要扭1圈半至2圈,以確保在開蓋過程中已釋出部分壓力。
- 扭開瓶蓋後,為何瓶口上總留有一個膠環?此環稱為「安全環」(security ring),主要有兩個作用。未開封的飲料,安全環與瓶蓋緊密相連,如果兩者分離,代表瓶蓋曾被扭開,不建議購買;而有氣飲料的安全環,亦可防止瓶蓋飛彈傷人。
- 安全環本與瓶蓋相連,當鬆開瓶蓋時,瓶內壓力開始釋放,但此時連接安全環的塑膠未被扯斷,防止瓶蓋彈出,直至多扭幾下,塑膠斷裂,才能完全鬆開瓶蓋。
- 大家或留意到,瓶裝有氣飲料總是不裝滿,無氣飲料則裝得滿滿,原來也跟壓力有關。
- 有氣飲料在運輸過程中被搖晃,或儲存環境溫度上升,皆會使瓶內壓力增加,上部空間可作為『緩衝區』,使壓力通過壓縮空氣容積而留在瓶內,以免擠出飲料。相反,茶或水等無氣飲料會刻意裝滿,原因是這類飲料多採用『熱灌裝』方式,在飲料溫度略高時注入瓶中,若瓶口留有很多空間,當溫度下降後,因熱脹冷縮,上方空間體積會因而減少,使瓶內壓力下降,造成瓶身內縮,影響外觀,因此生產商會將飲料裝滿。
- 大部分瓶裝飲料底部都凹入,有氣飲料瓶底更有「5隻腳」,原來大有學問。瓶底凹入可讓飲料豎放時更穩;其次是增加瓶子結構強度,能抵受更大壓力。生產商在填充飲料時會令瓶內壓力增加,如果底部平坦,有可能令底部脹起,相反,做成凹面有助氣壓平均分佈,即使飲料結冰,體積變大,凹面亦有更大的伸展空間,不易撐破。
- 有氣飲料的5隻腳又有什麼用?有氣飲料含二氧化碳,內部氣壓比正常大氣壓高,加腳可增加底部表面面積,分擔內部壓力,亦可令汽水豎放時更穩定,其中以5腳設計的效益最佳。5腳邊緣是圓而不是方形,原因是汽水會因搖晃或儲存環境溫度上升,致內部壓力增加,方形四邊位置會容易破裂。汽水鋁罐底部呈凹陷,同樣是為了加強罐子結構強度抵受壓力,亦可增加飲料和金屬接觸面積,縮短冷凍時間。對於香檳等氣泡酒類,這個凹位亦非常重要,香檳瓶內壓力是正常大氣壓(14.7psi)的6倍,達90psi,因此瓶底凹入程度大,瓶身較厚,以增強瓶子結構強度來抵受壓力。
手指彈罐身 防汽水湧出
如果罐裝汽水曾經搖晃,拉開蓋掩便會噴到一身濕。原來只要用手指圍繞鋁罐瓶身彈數下,汽水就不會噴射。
汽水經碰撞或搖晃後,部分溶於水的二氧化碳跑了出來,成為氣壓頗高的氣泡,依附在汽水罐內側,開罐時,氣壓差導致氣泡迅速膨脹,便會把汽水往上推,並從開口湧出。要避免此情况,只需用手指圍繞鋁罐身表面彈幾下,令氣泡浮上頂部,開罐時,這些高壓氣泡就會先跑掉,不會把汽水推出來。
啤酒用深色瓶 減日照變質
麥芽、啤酒花、水和酵母是啤酒四大成分。其中,啤酒花為啤酒帶來特殊香氣和淡淡苦澀味,但當接觸陽光中的紫外線,啤酒花的一些風味成分可生成3-MBT(3-methylbut-2-ene-1-thiol)物質,喝起來會有點臭味。所以,許多啤酒會用上有色玻璃瓶遮光。
不管是棕色、綠色或透明玻璃瓶,也能阻擋紫外線,但效果有別。陳冠宇以3款玻璃瓶做紫外線穿透測試,發現棕色玻璃穿透率最低,能阻隔100%UVB和99.8%UVA;綠色瓶同樣可阻隔近100%UVB,但只能阻隔68%UVA;透明啤酒瓶只能阻隔約76%UVB及30%UVA。因此,如果買了綠色或透明瓶子的啤酒,最好避開陽光。
咖啡硬罐抗外來壓力
為何咖啡罐相比汽水鋁罐特別硬?咖啡罐所用的是鍍錫馬口鐵罐,有利保持產品外形完整,減少變形或破損,以保持飲料新鮮度。其實不止咖啡罐,許多罐頭也用上鍍錫馬口鐵,馬口鐵是一個統稱,所用材料是含低碳成分的薄身鋼板,表面鍍錫能防止生鏽。由於強度比鋁材高,所以大部分罐頭都使用鍍錫馬口鐵作為包裝材料。至於為何咖啡罐會用上較硬的馬口鐵罐?因咖啡不像汽水會釋放二氧化碳,令內部壓力上升,幫助對抗外來壓力,因此要用較硬的罐來保護飲品。
牛奶紙盒耐高溫 有利消毒
牛奶含營養及蛋白質,容易滋生細菌。牛奶飲品一般會用巴士德消毒法或超高溫消毒法(UHT),把牛奶加熱至特定溫度並保持一定時間來消毒殺菌,以延長保質期。除了牛奶,容器亦需高溫消毒,因此牛奶會用紙盒包裝,紙盒耐高溫,相比PET膠瓶更不易釋出有害物質。另外,方形紙盒可整齊擺放,節省儲存和運送空間。
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