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2021-05-31頭重腳輕的堅果!為什麼大顆堅果總是出現在瓶罐的上層? 618 期

Author 作者 編輯部


有買過罐裝堅果的人都會發現一個現象:大顆粒的堅果時常出現在瓶罐的上層,而體積較小的花生則會沉到瓶罐下方,此現象也被稱為「巴西堅果效應」(Brazil nut effect)。該效應的原理一直以來眾說紛紜,而近期英國曼徹斯特大學(University of Manchester)的研究團隊似乎找到了答案。

團隊利用電腦斷層掃描(computed tomography, CT)追蹤在晃動的瓶罐中,小顆花生與大顆堅果之間的運動方式。他們發現,大顆的堅果最初呈現水平狀態,但在瓶罐搖晃過程中,這些堅果會因為碰撞而逐漸變成垂直方向,該過程會使堅果周圍出現空隙,使得小顆的花生能沿著空隙向下層移動堆積,同時也把堅果往瓶罐的上層推動,造成我們常見的巴西堅果效應。

研究人員表示,了解巴西堅果效應對於食品製造產業有益,未來研發製造機台的工程師可依照顆粒大小進行調整,使機台能夠更有效率地分配食品的原料,並避免堅果罐中發生「頭重腳輕」的情形。

Parmesh Gajjar et al., Size segregation of irregular granular materials captured by timeresolved 3D imaging, Science Reports, 2021.