从苹果内伤看水果包装和运输

李越

不久前，经营果品的陈老板又接到一起退货：只见外观好端端的苹果，削开皮里边却露出一块块黑褐色斑点，待到把这些坏区全削去，看起来很大的苹果便所剩无几。奇怪的是，这些里边已经坏了的苹果从外观上看不出一点痕迹。再一检查，仓库里大部分苹果都发生了类似问题。面对这种情况，陈老板很是困惑。

　　 懂得力学的人不难回答这个问题，毛病出在包装和运输中。在装箱时人们总想多装以减少包装的使用量，提高单位包装箱的盛装效率。殊不知装得多了，造成纸箱凸出。在堆码的过程中，处于纸箱底部的苹果可能就给压坏了。而且当车辆驶过颠簸不平的路面，由于振动加大了压力，处在纸箱底部的苹果难免遭殃。

　　 但是，这又怎能解释那些苹果表面上是好的、内部却受伤的现象呢？苹果的“内伤”问题正好是个典型的接触问题。假定相互接触的苹果为两个半径为R的弹性球，两个球之间作用压力为P。这时接触处由于球的变形已不再是一点，而是一个半径为R的圆，根据接触理论分析可以得出结论——球体内部的剪应力最大。

　　 最大剪应力不发生在表面而在深层，而且半径和压力愈大，深度也愈大。实际接触物体形状虽然各式各样，但上述规律基本相同，这就是苹果的外表完好却内伤累累的原因。只要超过一定高度，总有一大层苹果难逃这种厄运，每年因此而扔掉的苹果数以万吨。由此可见，改善包装和运输条件才是拯救这批苹果的根本办法。

　　 怎么才能有效地避免这些苹果不必要的损坏呢？

　　 首先，需要降低苹果的堆压高度。也就是说，要降低纸箱的高度。事实证明，降低纸箱高度是减少苹果损坏最主要的措施。降低水果纸箱的高度，目的就是最大限度地减小苹果所受到的其他苹果的重力作用下的挤压。从陈老板仓库存放苹果的检查情况来看，尽管从表面上看都是完好的，但箱底的苹果有受到强烈挤压的痕迹。这一点就说明了问题所在。

　　 其次，纸箱里面的苹果不能装得太满。原则上，上层纸箱的支持力应当完全由下层纸箱提供，而不能让水果受到哪怕一点的支持压力。由于陈老板仓库里的苹果每箱都装得满满的，箱盖严重凸出，才造成上层苹果直接压下层苹果。如果上层苹果的重力完全由下层苹果承担，当堆码达到12层（仓库堆码）之后，相当一部分苹果就受到了巨大的压力。这就是造成苹果发生挤压的直接原因。

最后，就是要减少运输过程中的能量吸收破坏。由于苹果包裹的是UP发泡材料，缓冲性能比较好，但吸收振动的能力不足，使得在摇晃过程中，其能量都转化成为对苹果的破坏力。于是乎，经过长时间的运输之后，苹果就被严重损坏。比较好的方法是选择吸收振动能量强的缓冲材料，从而防止发生剪应力的破坏。

　　 当然，这种事情不但会发生在苹果身上，其他种类的水果也可能发生这种情况。解决的方法可用八个字概括：“低箱、低装、防震、缓冲”。一般来说，只要满足了这个原则，这种导致果品内损伤剪应力问题就不会出现。