为什么品客薯片不容易碎，但乐事薯片容易碎？

本文作者：WSJ等

编译：把科学带回家

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吃过薯片吧，吃过品客薯片吧？可你有没有想过，为什么品客家的薯片是这种奇怪的形状呢，这样子在桶里还留下了很多空间，不是很浪费吗？

 

其实吧，品客薯片长成这样有一千个理由，而这一千个理由可以汇成一句话—— 品客薯片是双曲抛物面。

 

  品客薯片是双曲抛物面

常吃薯片的你肯定能发现，品客薯片和乐事袋装薯片长得很不一样，乐事薯片是各种椭圆形的变异，而品客的形状非常统一，它们的形状，就叫做双曲抛物面。

 

如果你注意观察，你会发现，品客薯片很少会整一罐子都碎了，而且，品客薯片从来也不会碎成对称的两瓣。这，就是几何之神赋予的超能力。

 

 普通薯片容易碎成2大片，因为他们容易形成长长的应力线

双曲抛物面长得像个马鞍，它的几何特征让它具有奇怪的力学特性，比如无法形成一条应力线，也就是说，小裂缝很难扩大成一长条裂缝哗啦一下子扩散开来。

 

所以，双曲抛物面的薯片碎掉，就只能碎成一小块一小块的，很难碎成一大块的，更无法碎成对称的。

这种心机设计，既保证了品客薯片不容易在包装运输过程中大面积地碎掉，还可以保证“只碎于口，不碎于手”的松脆感。

 

另外，双曲抛物面不仅能承受拉扯，还能承受推挤。

 

因为在受到张力时双曲抛物面的凹面受力，而在被挤压时凸面部分可以承受拉扯，所以双曲抛物面的薯片才不容易像袋装薯片那样碎成粉末。马鞍长成马鞍的形状，也是利用了双曲抛物面能承受你的大屁股不断挤压拉扯的能力。

建筑学家早就知道双曲抛物面的这种承重抗压的性质，所以经常把这个形状设计到屋顶中。

 

比如，2012 伦敦奥运会的室内自行车馆（The London Velodrome）、加拿大丰业银行马鞍体育馆（the Scotiabank Saddledome）, 还有瑞典的斯堪的纳维亚体育馆（the Scandinavium）都采用了双曲抛物面的设计。

 

 2012 伦敦奥运会的室内自行车馆是品客薯片形状的

乐事后来也出了乐无限桶装薯片啊，难道乐无限不是双曲抛物面？

 

乐无限（左）是抛物柱面，比较平；

品客（右）是双曲抛物面，所以比较翘

 

乐事家的乐无限还真不是双曲抛物面，而属于抛物柱面。你把一张纸卷一下，就是一个抛物柱面。

 乐无限（左）是抛物柱面，品客（右）是双曲抛物面

 

乐无限的形状可以用一张纸拗出来。但是品客家的不行。

 

那么，双曲抛物面薯片怎么做呢？

 

IBM 的副主席 Dave Turek 曾经在接受美国有线电视新闻网（CNN）采访时表示，品客家薯片的设计靠的是超级计算能力，“品客薯片是用超级计算能力实现的，计算机会评估薯片的空气动力学，这样在制造的时候，它们就不会翩翩飞走。”

 

什么样的操作还能让薯片在制造过程中飞走？

 

这就要看薯片很有意思的制造过程了，我们最后来看一下普通桶装薯片是如何诞生的。

 

首先，厂家会用这些牛皮纸和铝箔纸制造薯片的纸筒。铝箔纸的功能是为薯片保鲜。

 

纸会围住一根轴子转成筒。如果你曾经把桶装薯片外面的包装纸撕掉，就会发现里面是螺旋状的。原因就在此。

 

纸筒经过一个皮带，它可以把纸上的胶水和纸压在一起。接着，外包装纸也被这样一圈一圈地绕上去。

 

你曾经注意过吗，一些桶装薯片的外包装通常有白色的条纹，那是包装纸的边缘。为什么厂家不裁掉它们呢？

 

这是因为，薯片外包装的白色边缘有定位的作用。

 

摄像机会追踪包装纸的白色边缘，然后把它们的位置传输给圆刀，这些刀片会根据白色边缘下刀，保证每个桶的外观一致。

接着，这些纸筒就会进入一个翻转装置。

 

在这个翻转装置里面。所有的纸筒都会被调成同一个方向的，这就是所有桶装薯片的方向都和外包装统一的原因。

 

从这个地方出来以后，有一个滚烫的金属装置会把纸筒的边缘烫卷。

 

现在，纸筒还有一面没有封住，这是为装薯片而预留的。所有的纸筒被倒过来，等待薯片。

 

桶装薯片的配方一般是 1 份水兑 2 份薯片粉。对了，桶装薯片里其实还有玉米粉一类的成分，不仅仅是土豆。

 

搅拌好的面团被运输到螺旋喂送器这里，然后掉到下面的压片区域。

 

在这里，4 吨重的压片机会把面团压成一张巨大而致密的土豆片。

模印机会在这张土豆片上切出椭圆形的薯片。

 

另外有一个装置把多余的土豆面饼扯掉，只留下薯片。

 

接着，薯片就被模印机拗出抛物柱面的形状。

 

然后，有了造型的薯片就在油炸机的热油里炸 11 秒。

 

一个吹风机会把薯片上面过多的油吹走。

 

然后，薯片就被撒上了一层调味粉。

所以问题就来了，粉只能撒一面，薯片为什么两面都有调味粉呢？

 

这就要靠下面这步关键操作了。在传送带的末端，薯片会被风吹一下，接着翻个面，掉入下一个传送带。

 

这个步骤主要是为了把薯片做成薯形蜈蚣码放在一起。但因为这个翻身的操作，薯片的另一面也蘸上了后面排队的薯片身上的调味粉。所以有时候你觉得薯片一面的味道比较淡，你的感觉没有错哦。

 

接着，它们进入另一个码片传送带，被抖松。

 

被称重后，它们就被传送到纸筒前面。薯片这样被推入横着的纸筒里。

 

还有一个机械手会推一推薯片，把它们挤进去。

 

最后再加个底，就这样，一桶薯片就做好了，总共花了 20 分钟。

 

设计品客制造机器的人，叫做吉恩·沃尔夫（Gene Wolfe），他是一位星云奖获奖科幻小说家。他在成为科幻小说家之前，曾经做过机械工程师，也是在那个时候发明了品客薯片制造机。

 

 

总之看完品客薯片的故事我们明白了一个道理，鞋拔子脸都是掉落凡间的天使，他们的双曲抛物面脸型一定是为了预防脸先着地时压扁变形。

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