ملخص

يصف الاختبارات التي تم إجراؤها في المختبر ، مع خضروات مختلفة معلبة ، والتي يتم إجراؤها باستخدام حاويات ذات أغطية وقيعان TFS ، لمعرفة سلوكها قبل هذه المادة. استنتج أن هذا المنتج صالح تمامًا لهذه الوظيفة.

المقدمة

بدأ تصنيع لوح الكروم ، وهو منتج معروف دوليًا باسم TFS (الفولاذ الخالي من القصدير) و ECCS (الفولاذ المطلي بالكروم الكهربائي) في عام 1961 في اليابان كبديل للصفيح التقليدي. يتزايد استهلاكه في الربع الأخير من القرن بشكل تدريجي ، ويمثل حاليًا ما يقرب من ثلث إجمالي الفولاذ المستهلك في مجال التعبئة والتغليف.

يتكون المنتج من صلب أساسي ، مطابق لتلك المستخدمة في تصنيع الصفيح المقصدري ، مع طلاء مختلط مكون من:

– طبقة من الكروم المعدني توضع مباشرة على القاعدة الفولاذية من 50 إلى 90 مليجرام / م 2.

– طبقة من أكاسيد الكروم فوق الطبقة السابقة من 7 إلى 15 مجم / م 2 أنظر شكل رقم 1

الشكل رقم 1: هيكل لوحة الكروم

يتم ترسيب فيلم زيتي مشابه لفيلم الصفيح المقصدري على الطلاءات المذكورة لمنع التلف عند التعامل مع المنتج.

لون صفيحة الكروم رمادي مزرق معدني ، مع اختلافات لونية طفيفة اعتمادًا على ترسب أكسيد الكروم. يمكن أن يتنوع هذا المظهر باختيار الورنيش المناسب للحصول على المظهر النهائي الذي تريده. تتمتع TFS بقدرة ممتازة على الالتصاق بالورنيش ، مما يجعلها مادة مثالية للحاويات المسحوبة بعمق وإعادة السحب وللأجزاء المختومة.

تتميز صفيحة الكروم بمقاومة للتآكل يمكن مقارنتها بصفيحة الطلاء 2.8 جم / م 2. نظرًا للسلوك الكهروكيميائي للكروم ، فإنه يعمل دائمًا على تعزيز انحلال الحديد ، لذلك من الضروري استخدام TFS المطلي على كلا الجانبين.

تم إعلان هذه المادة غير ضارة من قبل إدارة الغذاء والدواء (FDA) والمنظمات المماثلة في البلدان الأخرى.

التحليلات

يلخص هذا العمل:

– الدراسات التي أجريت على سلوك العبوات ثلاثية القطع (أغطية وقيعان صفيحة الكروم وجسم الصفيح المقصدري) في أنواع مختلفة من الخضروات المعلبة ومقارنتها مع عبوات الصفيح التقليدية.

– التحقق من درجة الحماية التي توفرها أنواع الورنيش المختلفة المطبقة في الخطوط الصناعية في نفس البضائع المعلبة.

المواد والطرق

تم تنفيذ العمل المخبري بالمواد التالية:

التعبئة والتغليف : علب تنسيق ½ Kgr. رو 73 × 110. أجسام صفيح صفيح 11.6 / 5.8. قمم وقيعان TSF

الورنيش :

للقمم والقيعان ، تم استخدام 8 خيارات ورنيش مختلفة:

– ذهب الايبوكسيفينوليك.

-ب الذهب الايبوكسيفينوليك بتمريرين.

-ج الذهب الايبوكسيفينوليك + أكسيد الزنك

-د الأورجانوسول الذهب تمريرة

-E تمريرتان من الذهب العضوي

-F Organosol + أكسيد الزنك

-G أورغانوسول أبيض

– حاء بورسلين ابيض ص

تم استخدام ورنيش إيبوكسيفينول ذهبي تمريرة واحدة على الأجسام ، باستثناء الحاويات المسماة H ، والتي كانت تستخدم البورسلين.

يحفظ :

تم تصنيعها مباشرة في المصنع الصناعي ، دون تعديل عملية الإنتاج القياسية ، معلبة الخضار التالية:

– الهليون (الكبريت والقوة القاتلة)

– السبانخ (القوة المهلكة)

– الكراث (قوة الكبريت)

– طماطم كاملة مقشرة (القدرة على تدمير الحمض)

تم تعبئة أكثر من 500 حاوية من كل منتج بأنواع مختلفة من الورنيش. تم استخدام عينات تحكم بمقدار 1/3 من المجموع مع قمم / قيعان صفيح تقليدي.

تم تقسيم كل نوع من أنواع التعليب إلى دفعتين:

1.- التخزين في درجة حرارة 55 درجة مئوية لمدة 1 و 2 و 3 أشهر

2. – التخزين في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 و 24 شهرا.

تم تنفيذ الفتحات في المواعيد المحددة ، والتحقق في كل حالة:

– الرقم الهيدروجيني

– المسامية

– وجود المعادن: الحديد والقصدير والكروم

النتائج

أظهرت النتائج التي تم العثور عليها للخضروات المعلبة الأربعة قيد الدراسة أن قيم الأس الهيدروجيني التي تم العثور عليها كانت طبيعية لكل منتج عندما تم حفظها في درجة حرارة الغرفة.

يشير نظام التخزين عند 55 درجة مئوية إلى انخفاض تدريجي في درجة الحموضة بمرور الوقت. هذا يرجع إلى حقيقة أن درجة الحرارة المرتفعة تفضل تفكك الأحماض العضوية. لا تظهر أي من المحميات التي تم تحليلها للحاويات المطلية مستويات كبيرة من الكروم.

الكروم السداسي التكافؤ الموجود في لوح الكروم ضئيل للغاية ، بالإضافة إلى أن الطعام لم يكن على اتصال مباشر بالكروم أو مع أكاسيد الكروم حيث تم استخدام الحاويات المطلية دائمًا. على أي حال ، تجدر الإشارة إلى أنه إذا كان جزء من الكروم سداسي التكافؤ قد انتقل إلى الطعام ، فسيكون لديه قدرة اختزال كافية لتحويله إلى حالة ثلاثية التكافؤ غير سامة.

تم تحديد عامين كوقت تخزين في درجة حرارة الغرفة ، حيث أن هذه هي الفترة الزمنية التي يتم من خلالها اكتشاف الاختلافات في سلوك الحاويات المختلفة ، إن وجدت. بالنسبة لجميع المنتجات التي تم تضمينها في هذه الدراسة ، لوحظ أن محتوى الحديد هو العامل الذي يميز بشكل أفضل سلوك الورنيش المختلف في الصفيح و TFS. أظهر متوسط المسامية ، على الأسطح والقيعان ، أن تأثير نوع الورنيش أكبر من تأثير المادة أو تفاعل المادة / الورنيش. في جميع المنتجات ، كان الورنيش الذي أظهر أسوأ أداء فيما يتعلق بالمسامية هو الذهب الإيبوكسيفينولي في مرحلة واحدة.

أ- الهليون المعلب

يوضح الجدول 1 أن ورنيش أكسيد الزنك (epoxyphenolic and organosol) يظهر أفضل أداء فيما يتعلق بمحتوى الحديد ، وهو العنصر الذي يتميز بأكبر قدر من التباين في جميع الأطعمة المعلبة. لم يتم الكشف عن اختلافات مهمة بين هذه الورنيش مع كل من المواد TFS والصفيح. ومع ذلك ، كان سلوك حاويات الصفيح أفضل إلى حد ما من تلك الخاصة بصفيحة الكروم في جميع الورنيش المستخدم في هذه الدراسة ، على الرغم من أن اختلافاتهم تميل إلى الانخفاض مع مرور الوقت.

الجدول 1: الرقم الهيدروجيني والمحتوى المعدني (جزء في المليون) في الهليون المعلب

وتجدر الإشارة إلى أنه عند استخدام ورنيش أكسيد الزنك ، انخفضت كمية الحديد المنبعثة إلى الوسط بشكل كبير. تم إنتاج ذلك من خلال التفاعل الكيميائي لمركبات الكبريت في الهليون مع أكسيد الزنك ، مما يؤدي إلى تكوين كبريتيد الزنك ومنع إطلاق الحديد في مناطق المسامية. كان محتوى الحديد بعد ثلاثة أشهر من التخزين عند 55 درجة مئوية أقل من عامين في درجة حرارة الغرفة. انظر الجدول رقم 1.

أما بالنسبة للقصدير ، فإن المستويات القصوى التي تم العثور عليها كانت منخفضة وبالتالي لم تؤد إلى تمايز بين الورنيش والمواد.

في التقييم البصري المباشر ، بمجرد فتح الحاويات ، لوحظ مظهر أفضل لأغطية وقيعان الصفيح من تلك الموجودة في TFS. لتأكيد هذا التقدير ، وجد أن أقل قيم مسامية وجدت عندما تم استخدام ورنيش الخزف على القصدير ، ولكن أيضًا مع ورنيش الذهب العضوي مع أكسيد الزنك.

ب- السبانخ المعلبة

في حاويات الصفيح ، كان محتوى الحديد أقل منه في الحاويات المطلية بالكروم ، بعد عامين من التخزين في درجة حرارة الغرفة. انظر الجدول رقم 2. في حالة القصدير ، أعطت عبوات ورنيش إيبوكسيفينوليك أحادية المرور أعلى قيم للحديد. من ناحية أخرى ، مع TFS ، قدمت جميع الورنيش سلوكًا مشابهًا جدًا ، على الرغم من أن تلك التي تم تطبيقها في مسارين توفر حماية أكبر. كانت مستويات الحديد الموجودة بعد 3 أشهر عند 55 درجة مئوية أقل قليلاً من تلك بعد عامين في درجة حرارة الغرفة.

الجدول رقم 2: الأس الهيدروجيني والمحتوى المعدني (جزء في المليون) في السبانخ المعلب

ورنيش البورسلين المستخدم هو الذي قدم أفضل استجابة من حيث إطلاق القصدير للمادتين. وكان هذا الورنيش أيضًا هو الذي أعطى أفضل قيم المسامية

فيما يتعلق بالجانب البصري ، فقد قدمت الأغطية والقيعان المصنوعة من القصدير حضوراً أفضل من تلك المصنوعة من ألواح الكروم.

ج- الكراث المعلب

في صفيحة الكروم ، كان محتوى الحديد أعلى من محتوى القصدير. نظرًا لأن الكراث منتج كبريتي ، فإن الورنيش الأفضل أداءً هو تلك التي تحتوي على أكسيد الزنك في تركيبتها. محتوى الحديد في الكراث المعلب المحفوظ لمدة 3 أشهر عند 55 درجة مئوية أقل من محتوى لمدة عامين. انظر الجدول 3.

الجدول 3: الأس الهيدروجيني والمحتوى المعدني (جزء في المليون) في الكراث المعلب

كانت مستويات القصدير المكتشفة في هذه المحميات ضئيلة عملياً في جميع الورنيش وفي المادتين. كلتا المادتين تشبهان أيضًا الفحص البصري. تم العثور على أدنى مستويات المسامية مع ورنيش الذهب العضوي ثنائي المسار والذهب العضوي مع أكسيد الزنك.

د- معلبات طماطم

أ- الحاويات المطلية بالورنيش: محتوى الحديد فيه صغير جدًا ويتوافق مع مستويات الحديد التي يوفرها منتج الخضار. بمرور الوقت ، لم يلاحظ أي تطور لهذا المعدن في المنتج ، لذلك لم تظهر الطماطم أي عدوانية تجاه الحاويات. كان هذا السلوك مشابهًا في كل من الحاويات ذات الأغطية والقيعان TFS وفي حاويات الصفيح. انظر الجدول رقم 4.

الجدول رقم 4: الرقم الهيدروجيني والمحتوى المعدني (جزء في المليون) في الطماطم المعلبة في وعاء به جسم ملمع

تم تقديم انحلال طفيف للقصدير مع مرور الوقت ، لا يتجاوز 50 جزء في المليون على أي حال بعد عامين في درجة حرارة الغرفة.

يتشابه مظهر القمم والقيعان مع كلتا المادتين ، على الرغم من أنه يبدو أفضل قليلاً على القصدير.

ب- العبوات العارية: كما في الحالة السابقة ، فإن محتوى الحديد في كل من الصفيح المقصدري و TFS يتوافق مع محتوى المنتج نفسه. انظر الجدول رقم 5.

الجدول 5: الأس الهيدروجيني والمحتوى المعدني (جزء في المليون) في الطماطم المعلبة في عبوات مكشوفة

كان محتوى القصدير المذاب عاليًا ، قادمًا من جسم الحاوية. هذه الكميات هي نفسها تقريبًا لمدة شهر واحد عند 55 درجة مئوية مقارنة بـ 24 شهرًا في درجة حرارة الغرفة.

مظهر الأغطية متطابق في كلا المادتين ، ولم يلاحظ أي عيوب تآكل. في القيعان ، تم تقييم الورنيش الإيبوكسيفينول 1 و 2 على لوح الكروم ، على أنه أسوأ أداء على الرغم من عدم رفضه من قبلهم.

الملخص النهائي

1.- في جميع المنتجات المدروسة ، كان محتوى الحديد هو العامل الذي يميز بشكل أفضل سلوك الورنيش المختلف في TFS و Tinplate.

2. – في جميع المحميات لوحظ وجود تركيز أعلى قليلاً من الحديد في العبوات المحتوية على TFS عنه في العبوات المصنوعة من القصدير.

3.- انتقال الحديد من الحاوية إلى المنتج كان أعلى في الهليون يليه الكراث ، حيث كان خفيفًا جدًا في السبانخ ولا يكاد يذكر في الطماطم.

4. – لا توجد مستويات معنوية من الكروم في أي طعام معلب في عبوات مطلية.

5. -في حالة منتجات الكبريت المعلب (الهليون والكراث) ، كانت الورنيش التي أظهرت أفضل أداء هي تلك التي تحتوي على أكسيد الزنك في تركيبها.

6.- استخدمت الورنيش حماية مماثلة لكل من صفيحة الكروم والصفيح المقصدري في السبانخ المعلب والطماطم.

7- لم يلاحظ أي انتفاخ كيميائي في أي حاوية أثناء التخزين في درجة حرارة الغرفة و 55 درجة مئوية.

8.- كخلاصة أخيرة ، يمكن استخدام الحاويات ذات ألواح الكروم المطلية بشكل صحيح كبديل صالح للحاويات المصنوعة من الصفيح ، والتي تلبي جميع المتطلبات الفنية والصحية. .

العودة إلى Control World Cans