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罐头是将食品加工处理后装入包装容器内，经过密封和杀菌等工序使包装的食品与外界隔绝而不再被微生物污染，同时又使罐内绝大部分微生物杀灭并使酶失活，消除引起食品腐败的主要因素，可实现食品的长期保存中。由于罐头具有良好的密封性，罐内残留气体压力与罐外大气压力差产生一定的真空度，在生产中各工艺缺陷导致产品的真空度低于正常要求，即为低真空现象，严重时会导致食品变质等质量问题。 本文系统分析了马口铁三片罐实罐低真空产生的原因并提出了应对措施，对保障金属包装产品的质量安全具有重要的意义。 一、罐头真空度 1.真空度的产生 罐头由内容物的表面到盖底之间所留的空间称为顶隙，其会影响罐内的真空度、食品容量和排气效果，需要留得恰当合适，顶隙过大或过小都会造成不良影响。例如，蛋白类和茶类等饮料在灌装时料液的温度稍高，溶液上面会形成大量的水蒸气，从而使顶隙处的空气排空，封口后经过高温杀菌冷却，顶隙处的水蒸气凝结成液体，使得顶隙处形成一定的真空环境，真空度就是罐内气体压力与罐外大气压力差，一般用毫米汞柱或帕来表示。 2.真空度的作用 ①保护所装的内容物，减轻食品风味变化和营养损失。罐内的真空度越高，残存氧气的含量就越少，可以防止或减轻食品氧化作用，较好地保存食品原有的风味，同时减少维生素的破坏和营养成分的损失。 ②增强包装容器的牢固度，防止加热杀菌时容器变形。在高温杀菌时，罐内食品及气体受热膨胀，罐内压力急剧增加，当罐内外压力差大于其承受限值时，会导致二重卷封的松弛和凸角等问题，甚至产生罐体爆裂现象。罐内具有一定的真空度，降低了加热杀菌时罐头的内压力，降低了罐头膨胀变形的风险。 ③阻止需氧菌及霉菌的发育生长，经杀菌后，罐头内存活下来的微生物多为需氧菌，其必须要有足够的氧气才能生长。罐内有一定的真空度，减少了氧气的含量，因而可阻止需菌的生长，使食品不易发生腐败变质。 ④减轻罐头在货架寿命期的内壁腐蚀，罐内壁的腐蚀为电化学反应，根据腐蚀反应机理，当有氧存在时会促进内壁腐蚀。由于罐内的真空度减少了残存氧含量，可减缓罐内壁的腐蚀速度。 ⑤便于剔除质量缺陷的实罐，对于存在泄漏、密封不良和低真空等缺陷的罐头，其罐内压力增加，出现低真空现象，在生产中可采用打检法检测将其检出剔除。 二、罐头真空度检测 罐头真空度是衡量罐头食品质量的一个重要指标，因此检测真空度是罐头生产的重要工序，罐头低真空属于产品的质量问题，需要在出厂前将其剔除，目前国内罐头真空度检测方式有真空表测量法、打检法、机械测距法和电涡流法。 1.真空表测量法 是将与真空表下端相连的钢针，通过罐盖插入罐头内，观察表指针偏转方向和数值来判断合格与否，真空表测量法是破坏性的，不适用于罐头生产中的全检，常用于检验部门对罐头质量抽样检测。 2.打检法 是非破坏性检测，可分为手工打检和自动打检。手工打检法是用特制的木器敲击罐头，根据棒击时发出的声音来判断罐头真空度的大小，该法劳动强度大、检测人员主观性强。自动打检法常用于在线实罐全数真空检测，采用超声波对盖面反射的音频进行模数转换和处理，从而检测罐内真空度。将检测设备安装在生产线罐头输送带上，对杀菌冷却后的实罐进行检测，可将真空度不符合要求的实罐剔除，该方法自动化程度高，可实现快速鉴别。 3.机械测距法 是在罐头盖上安装机械测微装置来测量罐头盖弹性变形量，该方法检测精度稍差，效率低。 4.电涡流法 是利用电涡流测距原理测量出罐头盖弹性变形量，再换算出真空度，该法属于无损性检测，测距精度较高，但仍存在选择盖基准点不稳定、不适合动态测量等缺点。 三、罐头低真空现象的产生原因 1.空罐制造环节 ①二重卷封质量问题 马口铁三片罐是罐头食品的重要包装形式之一，空罐制造环节的缺陷是导致罐头低真空的重要因素，因此在制罐时就应该严格控制各道工序的质量，最大限度地减少制造中的质量缺陷。空罐的制造工序主要有剪板、焊接、内外补涂、缩颈翻边、封盖、检罐、烘干和集罐等流程，根据目前机械制造的水平和工艺可靠性，与低真空现象直接相关的是形成二重卷封结构的封盖工序，二重卷封质量问题导致的密封不良是影响真空度的重要因素。 评价二重卷封质量主要有身钩长度、盖钩长度、卷封宽度、迭接长度、迭接率和紧密度等参数，以上参数控制在要求范围内，才能保证二重卷封的密封性，避免发生实罐的低真空现象，罐头的二重卷封结构是在封罐机中完成的，封罐机主要由头道滚轮、二道滚轮、压头和托底盘等部件组成，托底盘下有压缩弹簧，用以调整卷封压力大小。二重卷封形成过程如图1所示。
两个具有不同沟槽形状的头道滚轮与二道滚轮，按先后顺序与罐体及底盖接合边缘重复地相对旋转，使两者边缘因弯曲变形而相互卷曲钩合与压紧，形成三层罐盖厚度和二层罐身厚度的五层卷边结构。在底盖盖钩内有弹性密封胶，因受挤压而充塞于罐体与底盖之间的卷边缝隙中，从而形成良好的密封性。 封口技术是罐头食品加工中重要的工艺，二重卷封的各项指标关系到罐头的品质。在封口过程二重卷封形成时，容易出现皱纹大、卷封碎裂、假封、身钩小、盖钩小和卷封偏厚等问题会导致密封不良而影响罐头的真空度。在生产中需要调节设备头道滚轮、二道滚轮、压头和托底盘压力等参数，使二重卷封在优化条件下进行，保证二重卷封的质量稳定可靠。 ②盖子质量问题 在空罐生产中，与其配套的盖子也是影响真空度的因素之一，盖子通过与罐体形成二重卷封而达到密封的效果，影响真空度常见的盖子因素有以下4种。①底盖冲盖裂开或缺损等问题导致封口后泄漏，达不到密封的效果。②盖子内壁划伤和漏涂等问题，内壁与罐内液体发生腐蚀反应，生成气体胀罐。③密封胶注胶量不合理，过多或过少，以及密封胶分布不均匀，导致形成的二重卷封密封性不良，出现低真空现象。④易拉盖刻线余量偏低，在罐头灌装和杀菌过程中，盖子承受较大压力，刻线余量较少的部位产生泄漏而产生低真空现象。 2.罐头生产环节 ①实罐顶隙小 顶隙是影响罐头真空度的一个重要因素，灌装量超标会造成顶隙过小，从而造成真空度不足，装罐量过多，内容物挤压过稠而降低热穿透速率，可能引起杀菌不足。此外，杀菌期间，内容物加热膨胀，造成顶盖暂时或永久性凸起，此现象容易与腐败导致的胀罐相互混淆而造成误判。 ②灌装温度偏低 实罐封口前灌装温度偏低，影响封口时罐头的温度，从而造成低真空。真空度随密封时温度的升高而增大，密封温度越高，罐头的真空度也越高。各类内容物灌装所要求的温度不同，在生产调试时要达到温度要求。如果实罐中心温度偏低，在顶隙一定的情况下，会因排氧不足而造成低真空严重时会导致食品氧化变质。 ③实罐杀菌不彻底 饮料溶液、空罐或底盖、灌装加工设备和灌装车间等，如果被微生物污染，而且杀菌不彻底，也非常容易造成罐头低真空和胀罐。 ④食品原料影响 食品原材料的种类和新鲜程度也是影响真空度的因素，密封排气时有些原料内的空气不易排除，原料组织中残存的空气在储存中会逐渐释放出来，而使罐头的真空度降低，原料的含气量越高，真空度降低越严重。特别是不新鲜的原料在高温杀菌时会分解产生气体使罐内压力增大，从而造成真空度降低。食品原料的酸度也会影响罐头的真空度，酸度高的内容物易与罐内壁作用而产生氢气，使罐内压力增加，真空度下降。 ⑤外界环境因素 外界环境温度升高时，罐内残存气体受热膨胀，压力升高，真空度降低，外界环境海拔越高，大气压越低，罐头真空度也随着降低。罐头搬运和运输环节中存在磕碰撞击，如果造成封口处变形，可能会产生微漏而造成低真空现象。 三、罐头低真空现象的应对措施 1.空罐生产控制 在空罐制造过程中，应保证空罐的密封性良好特别是二重卷封和焊缝应达到工艺标准质量要求。卷边部位的密封胶质量应达到优级，注胶的位置、注胶量、厚薄以及分布均要达到标准要求。对于封顶盖的空罐，易拉盖刻线余量要达标，灌装时易拉盖会承受较大压力，防止刻线余量少的部位产生泄漏而导致低真空。空罐制造全过程应注意避免划伤板材，罐头厂封盖前应检查所用的空罐罐身翻边是否有损坏，确保所用空罐达到罐头食品密封要求。 2.灌装排气 罐头内部的真空度与排气密切相关，在罐头生产中，排气是一个非常重要的工序。排气的方法一般有3种。 ①加热排气，在罐头生产中，将食品内容物装入罐内，通过蒸汽加热将罐内气体排出。 ②真空封罐排气，采用真空封罐机，在真空环境下，排气和密封瞬间一步完成。 ③喷蒸汽排气，通过对罐头顶部喷射蒸汽的方法，排除存在的气体。罐头在高温杀菌时，由于罐内空气、水蒸气和食品三者的膨胀，特别是带骨产品在加热时会有大量气体排出，导致罐内压力超过杀菌锅蒸汽的压力，在冷却后罐头底、盖的膨胀现象不能消除，易造成罐头突角或假胖听。通过排气可以使罐内产生真空度，在实罐生产环节，防止罐头在高温杀菌时发生变形等质量问题。 3.密封杀菌 罐头灌装时，严格控制装罐量的公差范围，避免顶隙过小造成罐体假胖或收缩不良。控制封口真空度以及封口后的密封性，使罐内具有较高的真空度又保证形态。控制灌装封口时二重卷封三率及身钩卷入率杜绝二重卷封薄弱点的产生。定期测定杀菌锅的热分布，保证杀菌锅热分布的均匀，避免锅内出现冷点。严格执行杀菌操作，使罐头达到商业无菌的要求，防止因杀菌不完全造成的腐败。 来源：王洁琼等《马口铁三片罐实罐低真空原因及应对措施》
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