精密鈑金技術(shù)
【鈑金加工知識(shí)】為什么水果罐頭大多用玻璃罐,肉罐頭用金屬罐子
先給結(jié)論:
1.幾乎所有罐頭食品都可以使用金屬罐做包裝;
2.玻璃罐重,易碎,成本較高;
3.玻璃罐因其透明的特性,對(duì)食品本身有較好的展示作用,可以提高產(chǎn)品賣相。
4.專業(yè)科普:何為低酸食品,高酸食品
5.專業(yè)科普:Shelf-stable Food
先上兩張 google 來(lái)的圖片證明一下第一條觀點(diǎn)。
1.幾乎所有罐頭食品都可以使用金屬罐做包裝;
這張圖是正在進(jìn)行灌裝的黃桃,用的就是金屬罐頭。
這張圖片中出現(xiàn)的都是金屬罐頭,都是美國(guó)超市里常見的品牌,里面裝的食品依次是:豆子,雞湯面,混合水果,咸牛肉,沙丁魚,菠蘿片,午餐肉,以及什么鬼辣椒咖喱醬。應(yīng)該不用再進(jìn)一步說(shuō)明了,以上產(chǎn)品已經(jīng)包含了蔬菜,水果,肉類,湯面,還有醬料。
那么有沒有我不知道的不能用金屬罐裝的食品呢?都說(shuō)了我不知道了!所以在論點(diǎn)里機(jī)智的加了“幾乎”兩個(gè)字嘛……不過(guò)考慮到不能使用金屬,最大的可能就是 pH 值更低的食品對(duì)金屬有高腐蝕性而不能使用,查了一下 FDA 官網(wǎng)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)罐頭食品 pH 值都在 3.0 以上,但有一個(gè)逆天的“醋”赫然低到了 2.0,不過(guò)醋為啥要做成罐頭我是沒想明白,可能有一些醋泡花生一樣的存在吧。至于某層樓的一位營(yíng)養(yǎng)師的回答里提到的“果蔬罐頭屬于酸性罐頭,容易造成金屬的腐蝕”, 還有“一般水果罐頭會(huì)加一些食品添加劑,如檸檬酸、偏酒石酸、苯甲酸及其鈉鹽,加快金屬罐頭的腐蝕”。這兩個(gè)觀點(diǎn)本身沒有什么問(wèn)題,不過(guò)既然金屬罐頭在水果類高酸食品(pH<4.6)中有著廣泛的應(yīng)用,金屬罐腐蝕的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)已經(jīng)得到了很好的解決。
引用維基百科 Tin_can 一頁(yè),現(xiàn)如今的金屬罐頭包裝材料都是鍍錫鐵皮,鍍錫層有很強(qiáng)的耐腐蝕性,鋼材又保證了包裝的機(jī)械強(qiáng)度。雖說(shuō)金屬錫有很強(qiáng)的腐蝕性,其仍有被高酸食品腐蝕的風(fēng)險(xiǎn),有報(bào)道稱有人在攝入含錫濃度為 200mg/kg 的罐頭食品后出現(xiàn)了惡心嘔吐的癥狀。然而,2002 年的一次研究表明,在 1200 個(gè)被測(cè)試的金屬罐頭中,99.5%食品含錫量低于英國(guó)國(guó)標(biāo)限定的 200mg/kg,相對(duì)于之前的研究,這次測(cè)試的結(jié)果比以往有著很大的提高,研究者得出的結(jié)論是:生產(chǎn)商在金屬罐內(nèi)表面涂漆的做法大大提高的金屬罐的耐腐蝕性,使得金屬罐在高酸食品的應(yīng)用中更加安全。
至于說(shuō)可樂罐一類的飲料包裝則是更便宜的鋁皮,鋁同樣具有較高的耐腐蝕性,雖然鋁的強(qiáng)度較差,但用來(lái)裝內(nèi)部高壓的碳酸飲料則恰到好處。大家有沒有注意到可樂罐的金屬皮比罐頭要薄的多,正是因?yàn)榭蓸饭薜膬?nèi)部高壓使得整個(gè)金屬罐像氣球一樣鼓起來(lái),利用金屬皮的拉伸力抵抗外界各個(gè)方向而來(lái)的沖擊應(yīng)力,所以罐壁不需要像罐頭一樣做得那么厚。罐頭內(nèi)部都是負(fù)壓,為了延長(zhǎng)食品質(zhì)量,在封口之前填充熱的食品盡可能的排除掉罐內(nèi)空氣,然后再封口。罐頭負(fù)壓有兩個(gè)好處,第一是降低了罐內(nèi)氧氣含量減少了食品的氧化;第二是罐蓋內(nèi)陷,一旦內(nèi)部食品在厭氧菌的作用下腐敗變質(zhì)產(chǎn)生氣體,罐蓋就會(huì)鼓出來(lái)提醒消費(fèi)者不要再食用。
2.玻璃罐重,易碎,成本較高;
先舉個(gè)簡(jiǎn)單的栗子(這不是錯(cuò)別字,這叫惡意賣萌),一個(gè) 500ml 的金屬罐重量大約是 20-40g,而一個(gè) 500ml 的玻璃罐卻重達(dá) 200-350g. 所以玻璃包裝的產(chǎn)品比起金屬包裝運(yùn)輸成本更高。所以在美國(guó)這樣的罐頭食品消費(fèi)量較大的國(guó)家,市面上的罐頭食品大多都是金屬罐裝的,罐頭食品是普通人家的日常消費(fèi)品,人們對(duì)這種食品的接受度也較高。
這幅圖是 2010 年世界十大罐頭食品消費(fèi)國(guó)。
而在我國(guó),大家熟知的罐頭食品種類屈指可數(shù)(豆豉鯪魚,水果罐頭,午餐肉……說(shuō)不出了),罐頭食品為大眾的接受程度較低,水果罐頭也是在改革開放初期才進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng),借著玻璃包裝有效的展示了其鮮亮的色彩,吸引到了足夠的受眾。然而市場(chǎng)份額本來(lái)就不大,如果某個(gè)廠家突然開腦洞說(shuō)我們要節(jié)約成本采用金屬罐頭,估計(jì)就更加沒人買了。寫到這我突然想起,我國(guó)其實(shí)是有金屬罐裝的水果罐頭的!在我國(guó)沒怎么見過(guò),可是在芝加哥的華人超市里經(jīng)常見,各種水果還有煉乳調(diào)味料什么的。超市里不常見的原因可能是因?yàn)槠渲饕繕?biāo)客戶是餐館而不是日常人家,餐館用來(lái)做成甜點(diǎn)或冰沙什么的,自然無(wú)所謂包裝好不好看了。不過(guò)大玻璃罐裝的金屬罐頭可是兒時(shí)的美好記憶,每次生病打針的時(shí)候就最饞這口,我最愛吃荔枝的。
所以說(shuō)玻璃罐是高成本的,只有比較好看的食品才會(huì)在需要吸引顧客的時(shí)候采用玻璃包裝。而肉類,雞湯面,意大利面一類的罐頭食品本身經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高溫處理后賣相就差,采用相對(duì)廉價(jià)又“遮丑”的金屬罐正好是上上之選啊!
補(bǔ)充一點(diǎn),玻璃罐頭的重復(fù)使用性。金屬罐頭在開罐后就沒辦法再重新蓋上了,雖說(shuō)可以使用保鮮膜封口,但是遠(yuǎn)沒有玻璃罐頭來(lái)得方便。
然而必須指出一點(diǎn),就是并不是所有食品都有資格享受這樣的重復(fù)使用待遇的,詳見下文關(guān)于高酸低酸食品的區(qū)分。低酸類罐頭食品幾乎全都是開罐即食,不可久藏,哪怕是放冰箱也是一樣。道理很簡(jiǎn)單,家里炒的菜在冰箱里放 2 天就不新鮮了,再久就容易變質(zhì)了。而高酸食品例如酸黃瓜,腌制的各種酸菜,番茄醬等,則因?yàn)樗?有的還有鹽)的保護(hù)能在冰箱里存更久的時(shí)間。酸和鹽是最天然最古老的食品防腐劑。
4.專業(yè)科普:食品工業(yè)中為何區(qū)分低酸食品,高酸食品
低酸食品即 pH>4.6 的食品,比如大多數(shù)肉類蔬菜類罐頭。相對(duì)應(yīng)的,高酸食品則為 pH
高酸食品相對(duì)易于保藏,因?yàn)楦咚岘h(huán)境能有效抑制微生物的繁殖,尤其是 A,B 類梭狀肉毒桿菌。而低酸食品則要面對(duì)梭狀肉毒桿菌的風(fēng)險(xiǎn)。為什么肉毒桿菌這么可怕呢?因?yàn)槿舛緱U菌產(chǎn)生的毒素毒性非常高(對(duì)人的半致死量為 0.004
/kg),又是厭氧細(xì)菌,同時(shí)肉毒桿菌的芽孢(壁厚,水分活度低,好比植物種子一般的存在)還有極高的熱抗性,一旦低酸的罐頭食品中出現(xiàn)了肉毒桿菌,則會(huì)釀成大規(guī)模的食品安全事故。 所以高酸食品和低酸食品的所需要的熱處理程度不同。針對(duì) Shelf Stable Food 的熱處理要求實(shí)現(xiàn)對(duì)靶標(biāo)致病菌的 12 個(gè) Log Reduction(即殺死 99.9999999999%的目標(biāo)微生物),為啥不是 100%呢?這是一個(gè)概率問(wèn)題,假如說(shuō)每個(gè)罐頭里都有一億個(gè)
細(xì)菌,熱處理后并不是說(shuō)每個(gè)罐頭里還剩
個(gè)細(xì)菌,而是說(shuō)每個(gè)罐頭有
的概率還有細(xì)菌存活,看上去很低很低,但是算上大規(guī)模的生產(chǎn)就變每一千個(gè)罐頭中有一個(gè)了。低酸食品的靶標(biāo)微生物正是 A,B 類梭狀肉毒桿菌芽孢這一大 Boss(120℃下 D 值為 0.2 分鐘),而高酸食品(水果,酸黃瓜等)的靶標(biāo)微生物的熱抗性就弱得多了。 低酸食品都需要使用高溫高壓設(shè)備來(lái)提高熱處理溫度(一般為 121℃,2 倍大氣壓),這樣高的溫度下還需要 30~80 分鐘的熱處理才能達(dá)到目標(biāo)以保證食品的安全。而高酸食品只需要放在常壓下水浴中(或鹽水)煮沸一定時(shí)間(10-40 分鐘)就可以了。
肉毒桿菌作為一種高毒性的神經(jīng)毒素,傳說(shuō) 1g 能殺死 2000 萬(wàn)人,死在它手上的人多嗎?其實(shí)并不多,記得當(dāng)初上課的時(shí)候給的案例都是吃了一些奇葩的食物導(dǎo)致了中毒事件。映像尤其深刻的是兩個(gè)美國(guó)人在樹林里埋了兩只水獺的爪子,腐爛發(fā)酵后拿來(lái)生吃于是中毒了……額…… 其實(shí)肉毒桿菌是蛋白毒,充分加熱后是會(huì)失活的。
關(guān)于肉毒桿菌毒素美容的話題我就不展開了,雖說(shuō)是劇毒之物,但只要?jiǎng)┝繃?yán)格控制在有害劑量之下就能很大程度上降低風(fēng)險(xiǎn)了。我只能說(shuō)一定要去正規(guī)醫(yī)院啊!否則萬(wàn)一美個(gè)容毒死了實(shí)在是太冤了啊,你對(duì)得起我們食品行業(yè)為了防止肉毒桿菌所做的努力嗎!
5.專業(yè)科普:Shelf-stable Food
最后再說(shuō)一點(diǎn),其實(shí)"罐頭食品"這一類食品往廣一點(diǎn)說(shuō)應(yīng)該是"shelf-stable food"。字面意思是“貨架保質(zhì)食品”,也就是在常溫下能長(zhǎng)時(shí)間(1 年以上)儲(chǔ)存的食品。必須得說(shuō)清楚,“shelf-stable food”不包括餅干,方便面,肉干一類利用低含水量得以保藏的食品,也不包括蜂蜜果脯一類利用高糖分低水分活度得以保藏的食品。這類食品往往打開包裝后保質(zhì)光環(huán)就立刻失效,包裝完整就可以存著當(dāng)緊急儲(chǔ)備(比如 walking dead 病毒爆發(fā)什么的)。由于材料學(xué)和食品科學(xué)的進(jìn)步,這類食品的包裝已經(jīng)不局限于金屬和玻璃了,塑料包裝已經(jīng)變得越來(lái)越普遍。塑料包裝的好處是可以直接放到微波爐里加熱,比方便面更加方便快捷。之前在實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候中午經(jīng)常懶得出去吃飯就從自動(dòng)售貨機(jī)買來(lái)吃,吃過(guò)意大利面,還有雞肉土豆泥,不過(guò)味道就……主要是為了徹底殺菌,這類食品大多經(jīng)過(guò)高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱,色香味都被無(wú)情的蹂躪了。怎樣使這類食品變得更加可口健康,則是我們食品工程努力研究的方向。
不過(guò)我真心覺得如果這種塑料包裝的“貨架保質(zhì)食品”在我國(guó)生產(chǎn)一定會(huì)立馬上一個(gè)檔次,紅燒肉啊,糖醋排骨啊,粉蒸肉啊什么的,想想就無(wú)比期待啊……
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