酸性食品罐頭容器內(nèi)壁腐蝕機(jī)理和防止措施

1、酸性食品罐頭容器內(nèi)壁腐蝕機(jī)理和防止措施糖水水果罐頭、果醬罐頭、果汁罐頭和番茄醬罐頭均是酸性食品罐頭（PH≦4.6）。這幾類罐頭殺菌比較簡(jiǎn)單，只需要100℃以下常壓進(jìn)行殺菌。肉、禽和水產(chǎn)罐頭均是低酸性食品罐頭（PH≧4.6），需要高溫高壓殺菌，保質(zhì)期可以達(dá)到二年以上。而酸性食品罐頭除果醬罐頭外，保質(zhì)期只能一年半以上。兩者差異不是微生物的問(wèn)題，主要是酸性食品與金屬罐內(nèi)壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)。如果酸性食品罐頭儲(chǔ)藏時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)容物中重金屬指

2、標(biāo)很可能超標(biāo)，還可能出現(xiàn)金屬異味（俗稱鐵腥味），最終產(chǎn)生氫氣漲罐或穿孔漏罐，失去食用價(jià)值和商品價(jià)值。酸性食品罐頭的腐蝕現(xiàn)象是很復(fù)雜的，錫和鐵在電動(dòng)序中都為負(fù)電性金屬，它們的負(fù)電性都比氫強(qiáng)，，在酸性食品罐頭中都能將氫置換出來(lái)。錫、鐵電位關(guān)系所以會(huì)有所變化，由于它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)電動(dòng)序的位置是鄰近的。因此，客觀條件變化時(shí)，比較容易促使錫、鐵電位關(guān)系隨之而發(fā)生變化。在糖水水果罐頭中，如果沒(méi)有氧氣存在的條件下，錫的腐蝕極小，作用不顯著。如果有氧氣或氧化

3、劑的存在，則發(fā)生去極作用，錫為陽(yáng)極，鐵為陰極，錫層開(kāi)始腐蝕溶解，漸漸地漏出鐵的底板，鐵變?yōu)殛?yáng)極，則表面的錫層完整無(wú)損，而孔眼處的鐵則腐蝕，洞孔繼續(xù)發(fā)展。一般情況下罐頭食品的內(nèi)壁鍍錫薄鋼板的酸腐蝕和在大氣環(huán)境中的情況不同，鐵的腐蝕受到抑制，但促進(jìn)了錫的腐蝕。1酸性食品罐頭容器內(nèi)壁腐蝕過(guò)程（1）鍍錫全面覆蓋鋼基階段。在這階段中罐頭的殘留氧氣在內(nèi)容物氧化和罐壁腐蝕時(shí)作為氧化劑已消耗完畢，因此，在這階段內(nèi)鍍錫薄鋼板（俗稱馬口鐵）的鋼基成為陰極，

4、錫則成為陽(yáng)極，錫溶解成錫離子，這就和有大量氧氣存在時(shí)所出現(xiàn)的情況剛好相反。通過(guò)微孔外露的鋼基并不溶解，而且還因露鐵面很小，產(chǎn)生氫氣量非常少，對(duì)腐蝕過(guò)程幾乎無(wú)甚影響。因此，本階段中可以說(shuō)外露鋼基因犧牲錫（陽(yáng)極）而受到保護(hù)，故而只有錫層單獨(dú)地受到腐蝕。從溶錫角度來(lái)看，決定這一長(zhǎng)短的因素主要有錫層的厚度和覆蓋致密性，罐內(nèi)食品中去極化劑的作用、以及錫層本身的情況等，后兩者是影響錫溶解速度的重要因素。鋼基的腐蝕性對(duì)錫溶解并無(wú)影響，罐頭食品的保存期

5、主要依靠延長(zhǎng)這一階段來(lái)保證。（2）鍍錫薄鋼板的露鐵點(diǎn)面積擴(kuò)大到相當(dāng)大的階段。在這個(gè)階段中錫迅速溶解，鋼基外露面積已擴(kuò)展到相當(dāng)大程度，因此也是錫、鐵同時(shí)進(jìn)行腐蝕的過(guò)程。到本階段結(jié)束，尚未進(jìn)入第三階段實(shí)際上已成為廢品，甚至于還發(fā)生氫脹罐，有時(shí)出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。決定這一階段時(shí)間長(zhǎng)短的主要有鋼基的耐腐蝕性、罐內(nèi)食品中阻蝕劑的作用、以及影響錫、鐵電位關(guān)系的各種因素等。（3）鍍錫薄鋼板上的錫層全部溶解完畢的階段。這階段內(nèi)留下一個(gè)鋼基性質(zhì)的差別問(wèn)題，罐頭

6、食品儲(chǔ)藏到此已告結(jié)束，不再有這個(gè)階段時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)決定了。2酸性食品罐頭容器內(nèi)壁腐蝕類型酸性食品罐頭對(duì)鍍錫薄鋼板容器內(nèi)壁腐蝕過(guò)程中出現(xiàn)的腐蝕情況和程度并不完全一致，歸納有以下幾種現(xiàn)象：（1）均勻腐蝕：在酸性食品如糖水水果罐頭及果汁罐頭中，鍍錫薄鋼板容器內(nèi)壁在酸性食品中酸的作用下，會(huì)出現(xiàn)全面均勻的德錫現(xiàn)象，以致使管壁內(nèi)錫層晶體粒，全部外露，鍍錫薄鋼板的表面呈現(xiàn)鱗斑紋狀，及均勻腐蝕。因此內(nèi)容物錫含量增加，若儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，腐蝕繼續(xù)發(fā)展，錫層大面積

7、剝落，鋼基外露，溶錫量劇增，內(nèi)容物含錫量超過(guò)200mgkg衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，感官出現(xiàn)金屬異味，并且產(chǎn)生大量氫氣，造成傾脹罐，嚴(yán)重是發(fā)生脹裂。（2）局部腐蝕：糖水水果罐頭頂隙和液面交界處，由于頂隙中殘留氧氣中的作用，對(duì)罐壁產(chǎn)生腐蝕作用，形成暗褐色腐蝕圈（俗稱氧化圈）。（3）集中腐蝕：在罐內(nèi)內(nèi)壁上出現(xiàn)有限面積的溶鐵現(xiàn)象。如空隙點(diǎn)、麻點(diǎn)、黑點(diǎn)，嚴(yán)重時(shí)罐壁上出現(xiàn)穿孔泄露，造成罐內(nèi)食品變質(zhì)腐爛。主要是罐內(nèi)含氧氣多或有些水果組織內(nèi)的氣體，裝罐前未抽氣、

8、預(yù)煮時(shí)未將組織內(nèi)的氣體排出等。（4）異常脫錫腐蝕：橙汁、番茄制品等食品罐頭，因內(nèi)容物中含有特制腐蝕因子硝酸根或亞硝酸根，與罐頭內(nèi)壁接觸時(shí)就直接起化學(xué)反應(yīng)，在較短時(shí)間較大面積的脫錫現(xiàn)象，內(nèi)容物中含錫量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在脫錫階段真空度下降很慢，外觀正常，但脫錫現(xiàn)象結(jié)束后，就會(huì)迅速發(fā)生氫脹。（5）雙金屬腐蝕：罐頭食品為達(dá)到方便的要求，必須要解決“罐頭好吃，口難開(kāi)”的問(wèn)題，目前，金屬罐大都采用易拉蓋。易拉蓋從材質(zhì)的開(kāi)啟性而言鋁合金比鍍錫薄鋼板更好

9、一些。前幾年廣東有一家罐頭食品廠生產(chǎn)番茄汁罐頭，罐身、罐底使用鍍錫薄鋼板，罐蓋使用鋁合金易拉蓋，內(nèi)容物中加入0.5%食鹽（計(jì)算含氯量303mgkg）。儲(chǔ)藏幾個(gè)月在易拉蓋的鉚釘處和劃線處出現(xiàn)漏罐，被迫停產(chǎn)。（5）硝酸根和亞硝酸根離子：氧的存在促使硝酸根大量溶錫，在無(wú)氧的情況下錫溶解量不大。當(dāng)溶液的pH值在5以下，因存在硝酸根引起脫錫顯著增加，pH值在5以上時(shí)，就沒(méi)有脫錫現(xiàn)象。因硝酸根的存在，溶出的錫離子能在無(wú)氧的條件下使錫溶解。因此，配料

10、果汁飲料用水和配制糖水水果罐頭用水，硝酸鹽含量應(yīng)控制在1mgkg以下。（6）花青素（花色苷色素）：紅色水果如櫻桃、楊梅等罐頭容器內(nèi)壁的腐蝕十分明顯?；ㄇ嗨啬艽偈瑰a不斷腐蝕，形成微電池，最后到鋼基外露，鐵成為陽(yáng)極，使鐵溶解并產(chǎn)生氫氣賬罐或穿孔泄漏。（7）焦糖：焦糖是我國(guó)食品中醬色的重要組成部分，醬油中大都含有焦糖色素。糖漿水果和果醬罐頭中因經(jīng)過(guò)熬漿濃縮過(guò)程，常會(huì)產(chǎn)生焦糖，出現(xiàn)異常迅速的溶錫腐蝕現(xiàn)象。（8）食鹽：酸性水溶液中加入食鹽，能抑制

11、錫的腐蝕，但能促使鐵的腐蝕。（9）硫及硫化物：糖水罐頭用的食糖如采用亞硫酸法，糖也含有硫。罐頭內(nèi)容物中即使有極微量的硫，就能引起罐壁的強(qiáng)力腐蝕。（10）銅：罐頭食品中如有銅離子的存在，銅離子與鍍錫薄鋼板上的錫、鐵起置換作用而析出，從而使錫、鐵溶解，促使腐蝕。罐頭食品生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)避免使用銅質(zhì)設(shè)備和工器具，青豌豆、青刀豆罐頭根據(jù)用戶的要求，為了保護(hù)鮮艷的綠色，而采用葉綠素銅鈉鹽進(jìn)行護(hù)色，漂洗時(shí)應(yīng)盡量除去殘留的銅離子。5制罐過(guò)程為防止腐蝕應(yīng)采取

12、的預(yù)防措施（1）對(duì)鍍錫薄鋼板的質(zhì)量要求制罐前首先要選擇耐腐蝕性好的鍍錫薄鋼板，鍍錫薄鋼板的鋼基、錫鐵合金層、錫層、鈍化膜等對(duì)鍍錫薄鋼板的耐腐蝕性能均有不同程度的關(guān)系，通常是測(cè)定以下項(xiàng)目和指標(biāo)來(lái)綜合評(píng)定鍍錫薄鋼板的耐腐蝕性：①錫層晶粒度（TCS）：錫層晶體尺寸大，晶粒大的鍍錫薄鋼板耐腐蝕性就好。要求不小于9級(jí)，即晶粒直徑不小于1.6m。②合金、錫偶合試驗(yàn)（ATC），是判斷鍍錫薄鋼板的連續(xù)性和合金層空隙處外露鋼基表面的性質(zhì)。ATC值越低，對(duì)

13、酸性食品的耐腐蝕性越好，罐頭食品的保存期越長(zhǎng)。要求≦0.05Ac㎡。③鐵溶出值（ISV）：鍍錫層的連續(xù)性好，露鐵點(diǎn)就少，與酸性食品接觸時(shí)鐵的溶解量就少，耐腐蝕強(qiáng)。高耐腐蝕性的鍍錫薄鋼板要求ISV≦20ug。④酸浸出時(shí)滯值（pL）：鋼基板表面潔凈，雜質(zhì)少，酸浸出時(shí)滯值小，耐腐蝕性就好，要求≦10s。⑤鈍化膜：鍍錫薄鋼板經(jīng)鉻酸鹽處理生成的鈍化膜，鉻含量越高，耐腐蝕性越好。鈍化膜在pH≦5酸性食品罐頭中易脫落，如進(jìn)行陰極處理，鈍化膜能牢固地附