真空保鲜盒与STEM

每个家庭都会有使用保鲜盒的经验，保鲜盒是用来保存食物的容器，人们对保鲜盒的要求一般都要有防水、防漏、防菌的功能。现在就和大家讲解保鲜盒原理，再与大家做一下实验。

食物之所以变坏的原因有很多，引致食物变坏的原因，大多是以下三个原因所引起。

由微生物引致

其中一个原因是微生物在食物身上吸取养分后，过度生长，在分解食物的过程中会释出令食物腐烂的物质，而令食物变坏，使食物变质和变得难吃，严重的更会令细菌在食物表面滋生。

食物脱水

如果食物长时间暴露在空气中，食物中的水分会因蒸发而流失，若果食物的水分过度流失就会令食物脱水，影响食物的外观和质感。

酵素作用

有些新鲜食物本身都含有酵素，例如肉类、鱼类、水果、蔬菜、牛奶和鸡蛋。酵素主要由蛋白质合成，能催化不同的化学反应，例如酵素活动会令蔬果变得成熟，若蔬果不断进行酵素作用，就会令食物变得不适合食用，令食物的切割表面褐化和产生不良的气味。

保鲜盒的基本原理

知道食物变坏的原因后，只需要阻隔微生物及细菌所需的空气和水分，就能减慢它们的生长速度，同时亦能降低酵素作用的速度。把食物放在保鲜盒内，就是一种有效阻隔空气与食物接触，减慢或防止食物水分流失的方法。

巿场上的保鲜盒设计方式种类很多，但目的是隔绝空气与食物，减低上述三项原因发生的机会。

封口密封胶减少盒外的空气在隙缝中进入盒内，还有防漏功能，防止盒内食物的汁液或气味渗出保鲜盒。

一般保鲜盒所使用的容器物料以塑胶和玻璃为主，封口的盖会加入密封胶条，当食物放入容器内再盖上盒盖就可以保存食物，保鲜盒盖上盖后就能阻隔盒内的食物与盒外的空气接触，有助减慢食物变坏的速度。

真空保鲜盒设计理念

不过，保鲜盒内都会存有空气，空气中存有氧及水，微生物和细菌亦可以利用盒内的空气和食物中的水分继续生长，酵素亦能利用盒内的空气进行酵素作用，令食物变坏。那么只要令盒内不存有空气，就可以使食物保存得更耐，把盒内空气抽走以达至真空状态，就能更有效阻止微生物和细菌的生长和降低酵素作用。

为了减低空气和水分，有真空保鲜盒的出现。

抽真空方法是于顶部利用抽气棒抽气。

真空保鲜盒的外形和一般的保鲜盒差不多，分别在于真空保鲜盒的盒盖上多了一个气阀，当真空保鲜盒使用时，与一般密封保鲜盒使用方式类同，只是当真空保鲜盒盖上盒盖后，只要扣上耳扣确保上盖密合。利用抽气棒放在气阀上，一下一下的把抽气捧手杆向后拉，将真空保鲜盒内的空气抽出。

真空保鲜盒在真空状态下，会引致盒外的空气压力大于盒内，产生密气效果，盒盖被盒外大气压力的压迫下，盒盖会变得不易打开的，同时容器四周亦会因外界的空气压力，而令容器出现凹陷现象。

留意盒身，抽真空盒后，盒盖会呈现微弯。

盒盖的空气阀。

为什么在使用抽气棒拉推的同时，在推棒的时候不会打空气注入盒内？那是因为气阀是应用了类似人类静脉血管内壁瓣膜防止血液倒流的设计，防止推棒时把空气注入盒内。

人体血管内壁有类似设计。

当要开启真空盒时，只要在开盖前按压气阀，让盒外的空气从气阀入口走进盒内，令盒内的空气压力与盒外相同，释放真空状态，松开耳扣便能够打开上盖。

实际应用计数

容器的容量愈大就代表储存的空气愈多，而抽气棒每次抽气的空气容量约 50cm³ ，容器愈大就需要抽气棒抽气更多次，容器愈接近真空状态就会令抽气棒愈难拉，以容量 600ml 的真空保鲜盒为例，建议抽气捧抽气次数为 5 至 6 次。现在计计数，若是容量 1,200ml 的直空保鲜盒，那就要用 10 至 12 次。

不同容量的保鲜盒，抽气次数可运用计算方法换算。

真空保鲜盒魔法

如果在真空保鲜盒放入棉花糖，盖上盒盖再用抽气棒进行不断抽气，就会发现棉花糖的体积会不断膨胀增加，为什么会这样？

那是因为真空保鲜盒内的空气压力减少，棉花糖内的空气压力大于外，棉花糖内的空气因此向外伸展而令棉花糖膨胀。

抽走空气会令棉花糖膨胀，原因是什么呢？

只要按下气阀让盒外的空气从气阀入口走进盒内，盒外的空气压力变回正常，棉花糖内的气压也会与盒内相同，体积因而收缩变回原状。

若在真空保鲜盒内放入未开包装的薯片，盖上盒盖再用不停用抽气棒进行抽气，包装内的空气压力会大于盒内而不停膨胀，若包装袋继续膨胀至封口支持不了的程度就会爆开。

真空保鲜盒的气阀设计应用了仿生学，同时又应用了大气压力的原理，可见简单的一件日用品就已经充满了 STEM 元素，再次证明 STEM 是无处不在，早已存在于你的身边。