基于TRlZ理論的家用果蔬榨汁機發(fā)展分析

郭瑞軒　趙新軍

一、引言

研究表明，果蔬是人體攝入維生素的主要食品。經(jīng)常吃果蔬的人身體健康狀態(tài)更好，尤其在預防疾病方面果蔬有著不可替代的作用。果蔬雖然營養(yǎng)豐富，但很多人并不喜歡直接食用，所以很多家庭都配備了家用果蔬榨汁機。消費群體主要有兩類：一類是有孩子或老人的家庭，孩子容易挑食而老人牙齒不好，鮮榨果蔬汁可以滿足他們攝入足夠的營養(yǎng)；另一類是追求時尚及生活品位的年輕人，榨汁機滿足了他們祟尚個性口味的需求?？陀^而言，目前市面的榨汁機存在以下痛點：衛(wèi)生問題包括殘渣清洗、果蔬安全；噪聲問題包括電機刀盤工作以及不合理操作；造型問題包括機身造型單一、投料繁瑣、機身不可拆卸、機身過重影響操作。

本文基于TRIZ理論分析家用果蔬榨汁機的發(fā)展與演變，從而預測未來家用果蔬榨汁機的發(fā)展趨勢，為未來家用果蔬榨汁機的發(fā)展演變提供全新的發(fā)展思路。

二、家用果蔬榨汁機的結(jié)構(gòu)以及基本工作原理

顧名思義，榨汁機是一種可以將果蔬快速榨成果蔬汁的機器，小型可家用。它在1930年由諾曼·沃克博士（Dr.Norman Walker）發(fā)明。這位博士因發(fā)明世界上第一款榨汁機而聞名于世，被譽之活性榨汁機之父。在此基礎上，后來由設計師們改進及發(fā)明出不同款式及不同原理的榨汁機。其基本結(jié)構(gòu)如圖所示（見圖1）。

早期的家用果蔬榨汁機工作原理普遍為采用電機帶動旋刀高速旋轉(zhuǎn)，通過離心力從混合物中分離出果汁的單螺旋設計。20世紀末出現(xiàn)了雙齒輪榨汁機。其工作原理為有兩個齒輪用以將蔬果的汁液壓榨出來，低速運轉(zhuǎn)約70-110轉(zhuǎn)/分。兩個齒輪的工作狀態(tài)和汽車傳動類似，通過互相咬合工作?；旧?，果蔬被用力推進兩個齒輪之間，先撕裂，然后擠壓，果蔬渣通過螺桿運出去。21世紀初由最新的市場調(diào)查可知，榨汁機從工作原理上主要有以下兩種類型。低速擠壓型：靠內(nèi)部的一根螺旋桿以每分鐘80轉(zhuǎn)的低速旋轉(zhuǎn)，對果蔬進行擠壓、研磨，果蔬汁透過濾網(wǎng)流出，果蔬渣從排渣口排出；高速離心型：利用旋刀每分鐘幾千轉(zhuǎn)的高速轉(zhuǎn)動把果蔬粉碎，強大的離心力使果蔬汁噴流入果蔬汁杯，而果蔬渣則甩進收渣桶。

三、基于TRIZ理論分析的家用果蔬榨汁機發(fā)展歷程

1.1930年-1953年

1930年的諾瓦克牌榨汁機——是由諾曼·沃克博士發(fā)明的世界上第一款榨汁機。解決問題：強化了功能性，極大地提高了使用頻率。存在問題：轉(zhuǎn)速每分鐘約5000～20000轉(zhuǎn)，出汁率低大約只有50%，果蔬浪費多，果蔬汁易變色，口感差，零部件多，清洗麻煩。（見圖2）

應用的發(fā)明技術(shù)原理包括：反向作用原理：過去是先切好再放入榨汁機，但現(xiàn)在則是先放入榨汁機再切割研磨，相對于過去是一個完美的改變；替代原理：將容易損壞的傳統(tǒng)昂貴繁瑣榨汁方式改變?yōu)闄C械操作的榨汁機。

2.1954年-1989年

1954年世界上的第一個冠軍牌榨汁機被發(fā)明。冠軍牌榨汁機適用于幾乎每種類型的果蔬。解決問題：實現(xiàn)了機械化榨汁。存在的問題：榨汁機的極高速度，導致大量的摩擦，一些營養(yǎng)物特別是所有活酶被熱破壞。（見圖3）

應用的發(fā)明技術(shù)原理為多用性原理：冠軍牌榨汁機不僅適用于各種蔬菜的榨取，更是將研磨和液壓部分合二為一。

3.1990年-20世紀末

1990年菲利浦斯達克設計的外星人牌榨汁機，將水果切成兩半后，果肉的那一部分按在榨汁機的頭部，汁液就會順著機體的錐形及上面的紋理，流進下部的容器。解決問題：功能占主導地位的日用品突破了功能主義。鬼才設計師菲利普斯達克為Alessi設計的“外星人牌榨汁機”，全球已賣出60萬個以上。被稱為Alessi的經(jīng)典作品。（見圖4）

運用的發(fā)明技術(shù)原理主要有曲面化原理：外星人牌榨汁機曲線造型酷似章魚身體部分的圓錐椎體設計，圓頂?shù)那嬖O計符合檸檬的結(jié)構(gòu)。

1993年綠色力量牌榨汁機——世界上的第一個雙齒輪榨汁機。解決問題：提高了果汁的新鮮程度，減少了營養(yǎng)流失。雙齒輪提取方法基于生物陶瓷磁性齒輪迫使水果和蔬菜的更多的酶和營養(yǎng)物質(zhì)保留而不會由于高速葉片或離心作用而損失。（見圖5）

運用的發(fā)明創(chuàng)造原理主要有：組合原理：雙齒輪結(jié)構(gòu)完成低速擠壓操作；維數(shù)變化原理：雙齒輪結(jié)構(gòu)將研磨形式由水平面運動變成空間運動。

4.21世紀初

進入21世紀以來，榨汁機企業(yè)日益壯大，各種類型榨汁機層出不窮。具有代表性的有高速離心式榨汁機以及低速擠壓式榨汁機。

高速離心式榨汁機解決問題為：可拆卸機身方便清洗；工作降噪；食品級PP塑料便于清洗；簡化操作步驟。（見圖6）

運用的主要TRIZ發(fā)明創(chuàng)造原理包括：分割原理：可拆分成主機、攪拌機兩部分；復合材料原理：食品級PP塑料即為復合材料；曲面化：HR2004的每片螺旋形葉片刀頭便于切割；中介物原理：BM255使用金屬材質(zhì)蘑菇頭銜接杯體與底座，與刀片承接處加入硅膠，有效維持榨汁時的穩(wěn)定性。

低速擠壓式榨汁機又稱原汁機（見圖7），解決問題為噪音低；出汁率高，不浪費。

應用的TRIZ發(fā)明創(chuàng)造原理包括：動態(tài)化原理；預先防范原理：蘇泊爾TJE01B-250當上蓋中蓋扣合后，安全鎖開關(guān)連通按鍵，需啟動按鍵機器才工作，電機溫度過高自動停止旋轉(zhuǎn)；ZQ19D-500的點動檔機器可以自我調(diào)節(jié)榨汁速度；復合材料原理：食品級ABS塑料，耐磨耐用。

四、家用果蔬榨汁機的發(fā)展趨勢預測

未來榨汁機在最先進的原汁機基礎上，其發(fā)展會更加智能化，集約化，輕便化，環(huán)?；喙δ芑?。

1.技術(shù)發(fā)展層面

由榨汁機中最終理想解進化法則，針對榨汁機榨汁新鮮、營養(yǎng)目標來解決問題?！奥菪健奔夹g(shù)在諸多方面相比舊有的刀片式技術(shù)都要更有優(yōu)勢，性價比也較高。技術(shù)發(fā)展有利于解決的問題包括榨汁噪聲以及出汁率低。

2.材質(zhì)發(fā)展層面

榨汁機材質(zhì)由木制、金屬、塑料陶瓷等，材質(zhì)越來越豐富。由物理矛盾可知，榨汁既需要快速出汁，又需要慢速打碎，“刀片式”的榨汁機感覺更直接、迅速，但也顯得粗糙，很有西方文化的色彩；而“螺旋式”則略顯復雜、細膩，以細膩的果汁相贈，充滿東方文化的韻味。材質(zhì)發(fā)展有利于解決問題，包括機身過重影響操作性以及使用安全性。

3.造型色彩發(fā)展層面

榨汁機外觀顏色由原有的金屬色發(fā)展到白色透明色以及三原色的互相搭配。造型和色彩會更多元化來追隨工業(yè)化產(chǎn)品設計的大潮流，更好地滿足人們的不同需求。造型色彩發(fā)展解決的問題包括整體的美觀性以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

五、小結(jié)

喝果蔬汁已經(jīng)發(fā)展成人們的一種健康的生活方式，越來越融入人們的生活。家用果蔬榨汁機的發(fā)展伴隨著人類社會技術(shù)的發(fā)展，這種演變更是為了帶給人們更舒適的享受。用TRIZN論的基本原理分析每一階段家用果蔬榨汁機的發(fā)展，從發(fā)現(xiàn)矛盾到解決矛盾都與當時社會大環(huán)境下的工業(yè)技術(shù)發(fā)展有著必不可分的關(guān)系。從材質(zhì)、造型色彩以及技術(shù)發(fā)展的分析，可以看出榨汁機的發(fā)展也越來越適合社會的需要，適宜人們高品質(zhì)生活的需要。未來的榨汁機必將會在人機交互、用戶體驗、操作流程等方面發(fā)生更大的變革，更好地滿足人們的生活需求。

責編/馬銘陽endprint