■按:
“圓”與“方”,簡單卻精妙。
在便利店、超市買飲料、牛奶時,你是否留意到,飲料瓶幾乎都是圓形的,而純牛奶則大多是方形的紙盒包裝。
實際上,我們司空見慣的飲料、牛奶包裝背后,都隱藏著對抗壓性、生產工藝、成本控制和消費者握持體驗等多重因素的考量。汽水和牛奶這兩種飲品,在飲料包裝的形態發展上扮演了重要角色。
01.
一切由汽水包裝開始
汽水的圓瓶包裝對飲料包裝的發展產生了重要影響,最早的商業化圓形飲料瓶就是為碳酸飲料設計的。
汽水作為一種自帶氣泡的飲料,在誕生之時,商家們就為如何包裝它而絞盡腦汁。
1783年,瑞士人約翰·雅各布·施韋普(Johann Jacob Schweppe)發明了世界上第一種商用碳酸制造技術,生產出了碳酸氫鈉的水溶液,即蘇打水。這是人類歷史上第一次出現蘇打水。隨后,他創辦了以自己名字命名、專門生產和銷售蘇打水的公司,并發明了裝蘇打水的瓶子。由于瓶子外形像雞蛋,被后人稱為“Egg Bottle”(雞蛋瓶)。
不同于現在可以豎直放置的圓形飲料瓶,最早的汽水瓶底座為圓錐形,只能“躺”著放,因此也被稱為“雞蛋瓶”“魚雷瓶”“橢圓瓶”等。
陶質和玻璃材質的魚雷瓶/圖源spiritschweppes
但“躺”著放是有意為之。當時的飲料瓶封口普遍用軟木塞,而軟木塞在干燥狀態下會收縮,瓶子中的氣體容易散出去。瓶子“躺”著放則能讓軟木塞保持濕潤,從而防止氣體逸散。
最初的魚雷瓶為陶質,但陶器璧的多孔結構亦容易讓氣體散出,因此后期的魚雷瓶改用玻璃材質。
不過,木塞的封口效果始終有限。19世紀70年代,英國人希拉姆·科德(Hiram Codd)發明了在瓶口開槽用球型塞進行封裝的灌裝形式,經過改良形成了科德瓶,汽水瓶從此“站”了起來,這種瓶子灌裝的汽水在現代更熟悉的名字是波子汽水。
科德瓶采用玻璃珠密封的成本較高。1892年,皇冠蓋的發明徹底解決密封問題,推動圓形玻璃瓶成為主流。如今,皇冠蓋還廣泛用于啤酒等玻璃瓶飲料的密封中。
科德瓶/國家人文歷史公眾號
不過,由于玻璃瓶重量大且易破損,廠家也不方便在瓶身印刷圖案做廣告,現在市面上玻璃瓶裝的飲料越來越少,只有在餐廳、大排檔等場所還能經常看到它們的身影。20世紀七、八十年代,PET瓶因其輕量化、耐沖擊、透明且可回收等優勢異軍突起,迅速在飲料市場流行開來,成為現代飲料包裝瓶的主流。
圓形瓶之所以能流行至今,還與其物理特性有關。
圓形瓶的表面能使壓力均勻分布在瓶體上,從而實現抗壓,便于飲料的長途運輸。這對于碳酸飲料尤為重要。碳酸飲料中溶解的二氧化碳極不穩定,在長距離運輸過程發生的晃動和溫差變化會使二氧化碳逸出,產生強烈的氣壓膨脹,而圓形瓶能更好地承受這種壓力變化。
圓形瓶還具有生產成本優勢。同等周長下,圓的面積最大。因此,包裝相同體積的飲料時,圓形瓶身能夠更大程度地節省材料。此外,在生產工藝上,圓形瓶子比方形瓶子更容易吹制成形。
如果再細看,你還會發現,塑料汽水瓶的瓶底都是五瓣花的形狀。這是因為,與玻璃材料相比,PET材料硬度較低,受到強壓時更容易發生破裂。根據壓強公式P(壓強)=F(壓力)/S(受壓面積),汽水瓶底的五個凸起能夠增加接觸面積,將壓力分散到更大的表面積上,從而降低壓強,在運輸或人為搖晃時不容易爆瓶。
包括汽水、果汁等在內,不少飲料瓶底座都是五瓣花形。/《消費者報道》攝
02.
最初的牛奶紙盒是三角形
與汽水類似,牛奶一開始也是以圓形玻璃瓶的形態流通于市場。
牛奶在自然狀態下是完美的細菌培養皿,十分容易腐敗變質。因此,最開始牛奶無法實現長距離保存和長時間運輸,而是現擠現喝。早期世界各地的人們利用天然材料來盛裝牛奶,如木桶、陶器、樹干、樹皮等。
問題催生了新的商機。1865年,法國化學家路易·巴斯德(Louis Pasteur)發明了“巴氏殺菌法”。用這一方法加工過的牛奶,不僅功能、風味得到極大保留,保質期也可以延長至數十小時甚至5到7日。
這為牛奶進入更廣泛的市場提供了條件。1879年,牛奶開始以玻璃瓶裝的方式在美國銷售。玻璃瓶阻隔性好、耐熱耐壓,便于短距離運送且可回收,成為幾代人有關牛奶的形態記憶。從上世紀流行至今的動畫片《貓和老鼠》中,就常常出現湯姆貓大口喝玻璃瓶裝牛奶的鏡頭。
湯姆貓在家中大口喝牛奶 圖源:動畫片《貓和老鼠》視頻截圖
不過,玻璃瓶重量不小,不方便長距離運輸和攜帶,它的“易碎”體質也讓不少牛奶被白白浪費。不僅如此,玻璃瓶裝的牛奶保質期比較短。
瑞典企業家魯賓·勞辛(Ruben Rausing)解決了這個問題。1915年,魯賓·勞辛創辦了利樂公司,他的工程師Eric Wallenberg設計了首款四面紙質包裝。該包裝用一張紙折疊出密封的空間,比玻璃瓶更輕巧且節省地方。再后來,利樂公司開發出一系列用于液態食品的包裝,又誕生了我們現在更加熟悉的長方體“利樂包”。
早期利樂公司開發出的四面體包裝/利樂公司官網
超市常溫貨架里陳列的盒裝牛奶/《消費者報道》攝
利樂包的特殊性在于它是由紙、鋁、塑料等組合而成的六層復合材料。其中,紙板提供支撐,鋁箔隔絕光線和空氣,聚乙烯(PE)增強包裝的密封性。這種結構能夠有效阻隔空氣和光線,保證牛奶品質,使牛奶在無須冷藏或添加防腐劑的情況下長期儲存,保質期可達6個月,解決了牛奶難以常溫儲存和運輸的難題。利樂包的方盒形狀,也便于裝箱、運輸和儲藏。
利樂包結構圖/圖源《牛奶包裝史話》
牛奶包裝里還有一種形似屋頂的紙盒,叫做“新鮮屋”,由美國人約翰 ?R?范 ?沃爾默發明。該包裝結構為紙張和聚乙烯涂層,比利樂包更簡單,屋頂的設計也更方便牛奶倒出,一般用于灌裝營養價值高、口味新鮮的牛奶產品。
近兩年,超市貨架上開始出現圓形的PET材質牛奶瓶,它可以耐受巴氏殺菌和超高溫瞬時滅菌的溫度。為了減少牛奶因光照而產生的變質,一些瓶裝牛奶的外包裝會有二氧化鈦保護層。二氧化鈦能反射和散射光線,尤其是紫外線,從而減少了光照對牛奶品質的影響,在一定程度上延長牛奶的保質期。
便利店冷藏區的新鮮屋和瓶裝牛奶/《消費者報道》攝
不過,這兩種包裝的密封性都不如方形牛奶盒,通常只出現在冷藏柜里。以利樂包為主的方形盒,仍然是牛奶包裝中更方便、更通用的主流形式。
而無論是承載牛奶走進千家萬戶的方形盒,還是把汽水等飲料運往全世界的圓瓶,都是物理學、工業設計和經濟學的完美結合,更是人類智慧在日常生活里的微小閃光。
或許未來,隨著技術的突破和環保需求的升級,牛奶、飲料包裝會更輕、更智能,甚至完全顛覆現在的形狀。但無論如何變化,簡單卻精妙的“圓”與“方”,依然會是這個時代經典的工業設計語言。
參考資料:
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世博會博物館.《“源”來如此...官方指定飲料源于這里?!》。
FBIF.《為什么你手里的飲料,大多是圓瓶的?這要從一顆“蛋”開始講起…》
Tetra Pak.The history of an idea
Voicer.《今天你利樂包了嗎?》.
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朱丹倩,翁飛飛.碳酸飲料包裝材料概述[J].現代食品,2016,(第5期).
作者:黃婧
微信編輯:彭騰歡
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