為什麼薯片的Gauss曲率是負的?

或曲率為 0(而不會是正曲率?)


此答案保留,僅為那些想了解薯片生產過程的,評論關閉。

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從複合薯片的整體生產工藝方面來說一下,這個拱形出現的原因及存在意義。

文中涉及很多複合薯片生產設備、生產過程的圖片,多圖(高清)預警,請自行連接wifi。

複合薯片的生產流程大致為混料,攪拌,壓片,成型,油炸,調味,碼片,輸送。整套生產線包含單機設備20幾種,PLC聯動控制。

本文略過前半部分的計量喂料系統,連續拌粉系統,

直接從壓片成型系統開擼。

壓片機會把前端設備配好的料,壓製成薄片,厚度一般為0.6mm。

薄片經過模印機,會形成一個個的橢圓餅的形狀。壓片機與模印機中軸線必須在一條直線上,否則會造成生產廢料增加(雖然廢料會經過回收系統,返回前面的拌粉機中重新利用,但也會降低產量)。

好了,重要的來了。這些壓出來的橢圓餅,要通過無縫對接,進入油炸機。

從壓片出來,經過模印成型後,總共17跑道的麵餅,這17列均在一條線上,出現任何偏差都可能導致整套生產線不能正常運作。

下面來看看從生到熟,經過的最重要的油炸設備。

此油炸機除了這個油炸主機外,還包含鍋爐、粗濾箱、熱油泵,精濾系統、循環系統、補油系統等。技術含量很高。但僅僅只能為複合薯片專用。

上下網帶單獨運作,下網帶比較密,上網帶為模具盒。上網帶的模具盒的作用:為了避免油炸過程中,薯片出現位移,導致全都粘連在一塊,一直壓在橢圓餅上。也正是因為這一步,薯片出現了彎曲,成為拱形。

上網帶的模具盒必須大小一致,前後排在一條線上,否則,出來的薯片生熟不一,外形各異。

下面來看一下,薯片剛出來是什麼樣子的。

油炸完後,形狀已經出來了。這些小鏈條的作用是,壓住薯片,防止薯片出現位移,甚至吹走。

下一道工序是撒調味料。

這邊的傳輸網帶又發生了變化,為乙型網帶,17道薯片勻速在各跑道上通過。調味料通過震動顫料機均勻灑在薯片的拱形內。多餘的調味料會通過乙型網帶的孔,漏下去通過回收傳送帶,繼續回收利用。

那麼現在問題來了,這樣只是撒一面的調味料,另一面的是怎麼撒到的?

請跟我繼續往下看,調味過後,即將進入一個關鍵的碼片環節。碼片的意義在於使薯片完整的排列在一起,方便後期的裝托盒或者是圓筒。

在調味輸送的盡頭,與碼片機連接處,有一排氣孔。

薯片撒完調味料後,均勻通過傳送帶出來,在盡頭處,被氣一吹,會自動翻個,落在前面的矮一層的傳送帶上。通過這個環節,拱形內的調味料會覆蓋在前一片的背部。同時,完成了整齊碼片的作用。

接下來會進入8米長的輸送帶,在這個環節,將由人工裝托盒或圓筒並稱重,因已經整齊排列,裝盒工作會快很多。

有兩個因素會導致工作效率降低,一個是中間環節廢品率增加,導致的最後碼片不整齊,另外一個是工人的熟練程度。不在上圖。

關於後面的理料線與包裝機也不再贅述。


其實,關於最早的複合薯片是什麼樣子的,我也不清楚。

我也不清楚,最早的這個形狀具體是因為哪個原因而確定的。

也不清楚,是因為形狀而促進了生產工藝及設備的改進,亦或是因為生產工藝及設備而確定了產品形狀。

本文僅僅是以目前的全球通用設備及生產工藝,說明一下出現這個形狀的原因及必要性。

本文所有圖片均為個人版權,如需轉載請告知一聲。

本文如有錯誤之處,還望專業人士指正。


最原始的炸薯片是土豆垂直於長軸做橫向切片,這種情況下得到的切片中心含水量比較高,邊緣含水量比較低,然後油炸過程中邊緣縮水少,中心縮水多,結果就比較容易形成負曲率的馬鞍形。土豆粉壓制的也做成馬鞍形而不是其他形狀,主要是因為大家習慣了馬鞍形的薯片。


http://brendname.blogspot.com/2012/04/pringles.html 這裡說,品客把薯片壓成馬鞍形是為了防止薯片碎裂。切削土豆片製成的薯片無法保證形狀,不能像壓制薯片那樣堆疊起來,所以要充氮氣來防止薯片被壓碎。

Gene Wolfe 發明了壓制馬鞍形品客薯片的機器。後來他成了科幻小說家。


因為設計這種薯片的都是建築學與力學工程師,請看圖:


桶裝薯片大多數是雙曲拋物面的馬鞍形狀,這是用土豆泥壓制出來的,這樣可以限制兩個軸向的移動,據說和崩裂點口感也有關係。
袋裝的是用土豆直接切削的,形狀不規則無法緊密的盒裝,需要充氮氣


以前在果殼看過。題主應先百度。
袋裝薯片是切制的,盒裝薯片是壓制的。
所以袋裝的薯片沒有規則的弧度。
個人感覺是盒裝做出弧度是為了節省空間。負曲率是為了口感跟美觀(聽說還要尋找最佳崩裂點?)。同時在疊放之後前後左右兩個軸線上都不能自由移動,相對容易形成穩定的一疊。


更新:

我找到了那個紀錄片,形狀均一壓制而成的雙曲拋物面薯片是品客薯片:https://www.youtube.com/watch?v=q_ogZcvXBqQ
而樂事薯片的確是切削整個土豆製成:https://www.youtube.com/watch?v=vXYZX6Dzr5I

品客薯片一開始是平的,然後在圓柱面的托盤上炸,落入流水線中時基本上保持了圓柱面。向背面翹起大概是冷卻過程中出現的結果。

原文:

看到「樂事薯片」這個標籤想說一句,之前電視紀錄片裡面看到,樂事薯片不是由切成薄片的土豆炸成,而是粉碎的土豆泥預先塑成那個雙曲拋物面的形狀才炸的,炸好之後基本上沒有形變。

而自己炸或烤的土豆片似乎不一定都是負曲率。


呵呵,這根本不是設計的,薯片在切片後是薄薄的一片,油炸之後,應力使其彎曲,為什麼是負曲率?因為體積是膨脹的,如果體積收縮那就是正曲率了,對比很容易,看收縮是啥樣,只要切一片土豆放太陽底下晒乾就可以看到土豆是捲曲了,為正曲率。


方便在薯片上盛可樂酸奶,放小熊糖、


題外話 品客薯片不是純土豆片 這中間當年還有個官司。。。


因為和舌頭的形狀正好吻合


偶然看到這個問題,說下自己的看法:馬鞍面是一個極小曲面。例如小孩子吹的肥皂泡就是極小曲面。這意味著對於給定的邊界條件,該曲面用料最少,從而意味著用同樣的土豆能夠生產出更多的薯片。當然,這只是幾何方面的解釋。

我想還有物理方面的解釋:油炸了就變馬鞍面,就跟包子蒸熟了就變大一個道理,哈哈。


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之前的答案都太複雜或者沒寫明白為什麼薯片是這個形狀。大多隻說了薯片的工藝或者乾脆說是為了美觀。其實上面一個答案說的差不多,「因為薯片是建築和結構工程師設計的「。……………………答案的分割線…………………
因為薯片是拱殼結構受力最合理的形狀。


因為是薯片是馬鞍面


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