第五节罐头(guàntou)金属容器的腐蚀1.1金属内壁腐蚀(fǔshí)机理当我们将金属放在电解质溶液中时，金属面层上的部分金属离子化而进入(jìnrù)溶液中，而将电子留在金属面上，这样在金属面和溶液间出现双电层，形成电极电位:假如将两种电负性不同的金属放在同一(tóngyī)电解质中，并用导线连接，则构成原电池:Fe/Sn电极(diànjí)极化阳极(yángjí)：FeFe2++2e电极(diànjí)极化去极化(jíhuà)：某些因素消除电极极化(jíhuà)作用的过程。多种因素都能消除电极极化(jíhuà)作用.例如：搅拌，可促进阳极离子扩散，使阳极产物沉淀或形成络离子；罐内柠檬酸与Sn反应形成柠檬酸的锡盐；当阴极周围如有氢离子(H+)或O2存在，就能使阴极去极化(jíhuà)，而加快金属的腐蚀.罐头内壁氧化圈产生(chǎnshēng)原因是什么？单纯从原电池理论还不能完成解释在Fe、Sn共存时，Sn被腐蚀的现象.研究表明：在无氧条件下，Sn和Fe在弱酸中偶合时，能促进锡的腐蚀，而抑制铁的腐蚀；原因：在弱酸性有机酸溶液中，铁的腐蚀电位与锡相比，正电性较强，所以锡为阳极而铁呈阴极(yīnjí)，这样锡层就被腐蚀。1.2内壁腐蚀(fǔshí)过程第一阶段：Tinplate维持着完全锡覆盖层罐内氧消耗完毕，钢基成为阴极、Sn成为阳极，锡则溶解(róngjiě)成Sn2+，露铁点的钢基并不被溶解(róngjiě).产氢气量也因露铁面很小而非常少，对腐蚀影响不大。所以只有锡层单独受到腐蚀。决定第一阶段时间长短的因素主要是：锡层的厚度和致密性，罐内食品中去极化剂和阻蚀剂的作用。罐头食品的耐藏期主要依靠延长这一阶段来保证。第二阶段：露铁面积扩大到相当大的阶段在这个阶段中锡迅速溶解(róngjiě)，钢基外露面积已扩展到相当大程度，因而也是锡、铁同时进行腐蚀的过程。产生大量氢气。出现胀罐或穿孔。其时间长短取决于钢基的耐腐蚀性，食品中阻蚀剂的作用以及影响、锡铁电位关系的各种因素等。第三阶段：锡板全部溶解(róngjiě)完毕这阶段内仅留下一个钢基性质的差别问题，罐头食品贮藏到此已告结束，不再由这个阶段时间的长短来决定了。在罐内壁腐蚀中，铁的腐蚀受到抑制，促进了锡腐蚀。原因：作为氧化剂的空气不存在，锡面不放电，唯有钢基放电，使锡、铁电极相互转换，锡为阳极，铁转换为阴极。露铁面积小而锡面大，溶解于溶液中的离子浓度(nóngdù)相差很大，[Fe2+]小，而[Sn2+]大，铁向正电性方向转移，而锡向负电性方向转移，而使Sn成为阳极、Fe成为阴极。酸度越高，锡面上的正电性越大，在高酸中锡溶出量大。1.3常见(chánꞬjiàn)的内壁腐蚀现象酸性(suānxìnꞬ)均匀腐蚀：是指在酸性(suānxìnꞬ)或高酸性(suānxìnꞬ)食品罐头内壁上发生的全面的、均匀的溶锡现象。导致整个内壁表面上锡晶粒外露，罐内含物含锡量增大；罐内壁上出现的鱼鳞状、斑状腐蚀处.感官上出现金属异味，并且产生大量氢气，造成氢胀罐，严重时发生胀裂。集中腐蚀(孔蚀)：是指在罐内壁某些(mǒuxiē)局部面积内出现的金属铁的溶解现象。主要为空隙点、麻点、黑点，严重时出现穿孔现象；原因是罐内含氧气多或有些水果组织中含气体，装罐前未抽气、预煮时未将组织内的气体排除等。集中腐蚀造成食品败坏比酸性腐蚀要快；集中腐蚀更为多见。局部腐蚀：是指罐内壁气液交界处，由于顶隙中残留氧气的作用，对罐壁产生腐蚀作用，形成暗褐色腐蚀圈。例如：氧化圈。常出现于糖水水果罐头。刚封罐时，罐内顶隙中含有(hányǒu)氧气，去极化而引起内壁的腐蚀，硫化腐蚀：是指在含硫食品或添加有硫化物的罐头中发生铁、锡被腐蚀现象。含硫蛋白质分解产生的硫化氢，与锡罐上的锡铁作用使罐内壁出现青紫色、灰黑色硫化斑，易污染食品。在白烧鸡、肉罐头、虾、蟹、芦笋、蘑菇(mógu)等罐头食品中常发生硫化腐蚀。异常脱锡腐蚀：含有特殊腐蚀因子（硝酸根或亚硝酸根）的某些食品与罐内壁接触时，就会直接起化学反应，导致短时间内出现大量脱锡的现象，内容物中含锡量超过标准规定（200mg/kg）。橙汁罐头、番茄制品罐头等易发生异常脱锡腐蚀在脱锡阶段真空度下降(xiàjiàng)很慢，外观正常，但脱锡现象结束后，就会迅速发生氢胀。双金属腐蚀：罐身、罐底使用镀锡薄钢板，如罐盖采用铝合金易拉盖，食品装罐后，形成微电池，发生双金属反应，铝为阳极，锡为阴极，当阴极面积(miànjī)较阳极面积(miànjī)大时，阳极处发生局部、深的孔蚀，有时甚至穿孔。因此，一些含氯离子超过100mg/kg的高酸食品包括一些肉禽水产蔬菜类罐头(因加入氯化钠即食盐)如罐身、罐底采用镀锡薄钢板，则易拉盖不能采用铝合金