CC BY
21
BABY FOOD
Отечественные лакокрасочные покрытия
для жестяной тары при производстве консервов
для детского питания
Г.И.Робсман, А.Н.Горенькова, Н.С.Товстокора
ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности
Химический состав плодоовощных консервов для детского питания (массовая доля титруемых кислот, сахаров, полифенольных веществ, витамина С и др.) не может в полной мере характеризовать их коррозионную агрессивность при взаимодействии с металлической тарой и средствами укупорки. В процессе решения этой проблемы отделом тары ВНИИКОП было установ-
лено, что различные органические кислоты по-разному реагируют с металлом тары и в отдельных случаях меньшие концентрации их вызывают большую скорость коррозии. Была исследована кинетика коррозионных процессов в модельных растворах лимонной, яблочной и винной кислот с концентрацией от 0,1 до 4,0 %. В связи с тем, что в производстве низкокислот-
ных плодоовощных консервов детского питания для корректировки вкуса и рН используется в основном лимонная кислота, на рисунке представлены зависимости характеристик коррозионного процесса белой жести от ее концентрации в растворе.
После коррозионных испытаний максимальный переход железа с поверхности белой жести наблюдался
Применение тары и крышек СКО из белой жести марки ЭЖК с различными системами лакокрасочных покрытий для консервов
детского питания
Консервы Вид жести и класс покрытия оловом
ЭК III ЭК II
Тип лакокрасочного покрытия внутренней поверхности тары и крышек СКО
Однослойное смесью ЭП-5147 (50 %), ЭП-547 (50 %) + ПВО-30 (5 %объема смеси) Двухслойное смесью: первый слой -ЭП-5147 (50 %), ЭП-547 (50 %) и второй слой - та же смесь + ПВО-30 (5 % объема смеси) Однослойное смесью ЭП-5147 (50 %), ЭП-547 (50 %) + ПВО-ЗО (5 % объема смеси) Двухслойное смесью: первый слой - ЭП-5147 (50 %), ЭП-547 (50 %) и второй слой - та же смесь + ПВО-ЗО (5 % объема смеси)
Протертые или гомогенизированные консервы Овощные натуральные пюре (кроме томатов протертых) Томаты протертые
Овощные пюре с добавлением других ингредиентов (кроме супа-пюре томатного)
Суп-пюре томатный
Пюре из смеси овощей и плодов с сахаром
Овощеплодовые соки
Консервы овощные
Сок томатный
Сок свекольный
Сок морковный
Сок тыквенный
Кабачковая икра
Консервы плодовые и ягодные
Плодовые и ягодные пюре с сахаром протертые или гомогенизированные
Пюре из плодов с крупами и молоком протертые или гомогенизированные
Пюре из смеси плодов, ягод, овощей, плодовых и ягодных соков с сахаром протертые или гомогенизированные
Пюре из плодов и ягод со сливками «Неженка» протертые или гомогенизированные
Плодовые соки прямого отжима осветленные и неосветленные
Плодовые и ягодные соки с мякотью гомогенизированные
Купажированные плодовые и ягодные соки с мякотью, сахаром и нектары гомогенизированные
Консервы лечебные
Примечания: «+» - рекомендуется; «-» - не рекомендуется. Применение двухслойного покрытия увеличивает срок хранения консервов всех видов указанного ассортимента на один год.
ДЕТСКОЕ П ИТ АН И Е
ТЕМА НОМЕРА
Зависимости характеристик коррозионного процесса белой жести от ее концентрации в растворе:
1 - V •Ю3 - скорость коррозии, г/ (м2ч); 2 - М • 102 - потеря массы, г/м2; 3 - Ре •Ю2 - содержание железа в растворе, г/м2; 4 - Л<р - разность стационарных потенциалов для стали 08 КП и белой жести в исходном состоянии, мВ; 5 - Л<р - разность стационарных потенциалов после контакта белой жести со средой, мВ; С - концентрация лимонной кислоты в модельном растворе, %
при концентрации лимоннои кислоты в растворе, равной 0,25 %. Интенсивность перехода железа в раствор зависит от величины потенциалов белой жести и стали в различных растворах лимонной кислоты. Так, в разбавленных растворах с концентрацией до 0,75-1,0 % сталь имеет более отрицательный исходный потенциал в сравнении с белой жестью, поэтому в данном случае происходит преимущественное растворение железа через поры оловянного покрытия. При концентрации лимонной кислоты свыше 1,0 % потенциал олова становится более электроотрицательным. В этом случае наблюдается преимущественное растворение олова за счет реакции окисления и значительное торможение процесса растворения железа. После контакта с растворами лимонной кислоты в порах оловянного покрытия образуются продукты коррозии, и вся поверхность белой жести покрывается полупрозрачным слоем продуктов коррозии белого цвета, которые также выявляют кристаллическую структуру оловянного покрытия. Образование продуктов коррозии приводит к сдвигу потенциалов белой жести в более отрицательную область в сравнении со сталью 08 КП.
Из полученных данных следует, что растворы лимонной кислоты до 0,75%-ной концентрации вызывают
значительно более сильные коррозионные разрушения металлических тарных материалов, чем растворы с вышеуказанной концентрацией.
Следует отметить, что некоторые консервы для детского питания не являются коррозионно-агрессивными. В основном это касается пюреобразных продуктов с низкой кислотностью, а именно некоторых плодоовощных пюре, протертых и гомогенизированных с различными ингредиентами (крупы, молоко и др.). Однако отдельные соки и пюре, изготовленные, например, из темноокрашенных плодов и ягод, могут иметь определенную агрессивность.
Рациональный выбор модельных сред, имитирующих агрессивность консервов определенных групп, позволил на первом этапе правильно оценить это взаимодействие. На основании исследований удалось классифицировать многие плодоовощные консервы по группам коррозионной агрессивности.*
Одновременно исследовали коррозионную устойчивость защитных лакокрасочных покрытий в модельных и натуральных средах, что позволило подобрать наиболее устойчивые из
* Товстокора Н.С., Робсман Г.И., Горень-кова А.Н. Коррозионная агрессивность консервов к белой жести//Пищевая промышленность. 1995. № 9. С. 20.
них для консервов различной коррозионной агрессивности, чем были обеспечены определенная сохранность качества продукции и удлинение сроков ее хранения.
Серийные лакокрасочные материалы, выпускаемые отечественной промышленностью, имеют существенные недостатки, что не позволяет осуществить надежную защиту от коррозии внутренней поверхности жестяной тары, крышек для консервов общего назначения и детского питания.
Следует отметить, что покрытие эмалью ЭП-5147 имеет низкие физико-механические свойства, что приводит к царапанью покрытия и нарушениям в местах наибольшей вытяжки жести при штамповке. В результате этого эмаль ЭП-5147 может быть использована в однослойных и двухслойных покрытиях в сочетании с лаками ЭП-547 или ФЛ-559.
Лак ЭП-547 при высоких адгезионных свойствах покрытий часто имеет низкую химическую стойкость в кислых средах.
Лак ФЛ-559 можно использовать только в тонких однослойных покрытиях, что не всегда обеспечивает необходимую защиту от коррозии. Кроме того, покрытие лаком ФЛ-559 часто имеет неудовлетворительные адгезионные свойства.
В целях устранения вышеуказанных недостатков необходимо было провести исследования по созданию систем лакокрасочных покрытий на основе смесей эмали ЭП-5147 и лака ЭП-547, а также лаков ЭП-547 и ФЛ-559 с добавлением скользящей добавки ПВО-30, улучшающей эластичность покрытий.
Требования к качеству лакокрасочных покрытий ужесточаются в связи с использованием их для жестяных банок и средств укупорки при производстве консервов детского питания.
Нами была изучена коррозионная агрессивность различных консервов для детского питания, изготовленных в соответствии с требованиями действующей нормативной документации.
Впервые исследования кинетики коррозионных процессов проводили экспресс-методом, разработанным во ВНИИКОП и основанным на использовании измерителя скорости коррозии УИСК-2.
Исходя из ранее установленных значений стационарных скоростей коррозии для сильно-, средне- и слабоагрессивных консервов, была проведена классификация продуктов детского питания по этим группам и разработаны рекомендации по применению лакированной белой жести электрического лужения, представленные в таблице.
