الفواكه المعلبة في شراب، مثل الخوخ والبرتقال، جميعها أطعمة معلبة حمضية (درجة حموضة ≤ 4.6). هذا النوع من العلب سهل التعقيم نسبيًا، ولا يحتاج إلا إلى التعقيم عند ضغط طبيعي أقل من 100 درجة مئوية. أما اللحوم والدواجن والمنتجات المائية المعلبة، فهي جميعها أطعمة معلبة منخفضة الحموضة (درجة حموضة> 4.6)، وتتطلب تعقيمًا بدرجة حرارة عالية. تصل مدة صلاحية اللحوم والدواجن والمنتجات المائية المعلبة عادةً إلى أكثر من عامين، بينما لا تتجاوز مدة صلاحية الفواكه المعلبة في شراب عامًا ونصفًا. الفرق بينهما ليس مشكلة ميكروبية، بل هو في الأساس سلسلة من التفاعلات الكيميائية والكهروكيميائية بين الأطعمة الحمضية والجدار الداخلي للعلب المعدنية. إذا تم تخزين الفاكهة المعلبة في الشراب لفترة طويلة جدًا، فمن المرجح أن يتجاوز محتوى المعادن الثقيلة في المحتويات المعيار (الرصاص <1.0 ملغم/كجم، والنحاس <5.0 ملغم/كجم، والقصدير <200 ملغم/كجم، والزرنيخ <0.5 ملغم/كجم)، وقد تحتوي المحتويات أيضًا على رائحة معدنية (تُعرف عادةً برائحة الحديد)، مما سيؤدي في النهاية إلى تمدد الهيدروجين وثقبه وتسربه، وفقدان قيمته الغذائية وقيمته السلعية. ظاهرة تآكل العلب الحمضية مثل الفاكهة المعلبة في الشراب معقدة للغاية. القصدير والحديد كلاهما معادن ذات شحنة سالبة في السلسلة الكهربية الحركية. شحناتهم السالبة أقوى من الهيدروجين، ويمكنهم استبدال الهيدروجين في المحاليل الحمضية. ستتغير العلاقة المحتملة بين القصدير والحديد لأنهما متجاوران في السلسلة الكهربية الحركية القياسية. لذلك، إذا تغيرت الظروف الموضوعية، فمن الأسهل التسبب في تغيير العلاقة المحتملة بين القصدير والحديد وفقًا لذلك.
في الفاكهة المعلبة، في غياب الأكسجين، يكون تآكل القصدير ضئيلاً للغاية ولا يُحدث تأثيراً يُذكر. أما في وجود الهواء أو عامل مؤكسد، فيحدث استقطاب، حيث يكون القصدير قطباً موجباً والحديد قطباً سالباً. تبدأ طبقة القصدير بالتآكل والذوبان، كاشفةً تدريجياً عن الحديد الأساسي. يصبح الحديد قطباً سالباً، وتبقى طبقة القصدير السطحية سليمة، بينما يتآكل الحديد عند الثقب ويستمر الثقب في النمو.
بشكل عام، يختلف التآكل الحمضي للصفائح الفولاذية الرقيقة المطلية بالقصدير على الجدار الداخلي للأغذية المعلبة عن التآكل في البيئة الجوية. يُكبح تآكل الحديد، بينما يُعزز تآكل القصدير. يمكن تلخيص الأسباب في ثلاث نقاط:
عندما لا يكون الهواء موجودًا كمؤكسد، فإن طبقة القصدير ليس من السهل تفريغها، ويتم تفريغ سطح القاعدة الفولاذية فقط، مما يؤدي إلى التحويل المتبادل بين أقطاب القصدير والحديد؛
مساحة الحديد المكشوفة صغيرة ومساحة القصدير كبيرة، وتركيز الأيونات المذابة في المحلول مختلف جدًا، مما يصبح أيضًا سببًا للتحويل المتبادل بين القطبين، مما يجعل القصدير الأنود والحديد الكاثود؛
كلما زادت الحموضة، زادت الشحنة الموجبة على سطح القصدير. في الحموضة العالية، تكون كمية القصدير المذاب كبيرة وكمية الحديد المذاب قليلة. أما عند انخفاض الحموضة، تكون كمية القصدير المذاب صغيرة نسبيًا، بينما تزداد كمية الحديد المذاب.
١. يمكن تقسيم عملية تآكل الجدار الداخلي للصفائح الفولاذية الرقيقة المطلية بالقصدير، بفعل الفواكه المعلبة الحمضية، إلى ثلاث مراحل تقريبًا:
أ. المرحلة التي تغطي فيها طبقة القصدير القاعدة الفولاذية بالكامل
في هذه المرحلة، يُستهلك الأكسجين المتبقي في العلبة كمؤكسد عند أكسدة المحتويات أو تآكل جدار العلبة. لذلك، في هذه المرحلة، تصبح القاعدة الفولاذية للصفيحة الفولاذية الرقيقة المطلية بالقصدير هي الكاثود، ويصبح القصدير هو الأنود. يذوب القصدير في أيونات القصدير، وهو عكس الوضع تمامًا عند وجود كمية كبيرة من الأكسجين. لا تذوب القاعدة الفولاذية المكشوفة من خلال المسام الدقيقة، ولأن سطح الحديد المكشوف صغير جدًا، فإن كمية الهيدروجين الناتجة صغيرة جدًا، مما لا يؤثر تقريبًا على عملية التآكل. لذلك، في هذه المرحلة، يمكن القول إن القاعدة الفولاذية المكشوفة محمية بالتضحية بالقصدير (الأنود)، وبالتالي فإن طبقة القصدير فقط هي التي تتآكل وحدها.
من منظور ذوبان القصدير، فإن العوامل التي تحدد طول هذه المرحلة هي بشكل رئيسي سُمك طبقة القصدير وكثافتها، ودور مُزيلات الاستقطاب ومثبطات التآكل في الأغذية المعلبة، وحالة القصدير نفسه، وغيرها. يُعدّ هذان العاملان الأخيران عاملين مهمين يؤثران على معدل ذوبان القصدير. لا يؤثر تآكل القاعدة الفولاذية على ذوبان القصدير. ويضمن إطالة هذه المرحلة بشكل رئيسي مدة تخزين الأغذية المعلبة.
ب. المرحلة التي تتمدد فيها مساحة الحديد المكشوفة من صفائح الفولاذ الرقيقة المطلية بالقصدير إلى حد كبير
في هذه المرحلة، يذوب القصدير بسرعة، وتتسع المساحة المكشوفة من القاعدة الفولاذية بشكل كبير، ما يؤدي إلى تآكل القصدير والحديد في آن واحد. يتأثر ذوبان القصدير بخصائص القاعدة الفولاذية، وتنتج كمية كبيرة من الهيدروجين. بنهاية هذه المرحلة، وقبل الدخول في المرحلة الثالثة، يصبح القصدير نفايات، حتى أن الهيدروجين يُسبب انتفاخات في العلبة، وقد يحدث ثقب في بعض الأحيان.
العوامل الرئيسية التي تحدد طول هذه المرحلة هي مقاومة القاعدة الفولاذية للتآكل، ودور مثبط التآكل في الأغذية المعلبة، والعوامل المختلفة التي تؤثر على العلاقة المحتملة بين القصدير والحديد.
ج. المرحلة التي تذوب فيها طبقة القصدير على صفيحة الفولاذ الرقيقة المطلية بالقصدير تمامًا
في هذه المرحلة، يبقى فقط الفرق في خصائص القاعدة الفولاذية. انتهى تخزين الأطعمة المعلبة هنا، ولم يعد يُحدد بمدة هذه المرحلة.
ثانيًا: ظروف وإجراءات تآكل الجدار الداخلي لحاوية الفولاذ المطلية بالقصدير بفعل علب الطعام الحمضية ليست متناسقة تمامًا. هناك عدة ظواهر كما يلي:
التآكل المنتظم: في علب الفاكهة وعلب العصير الحمضية، تذوب طبقة القصدير على الجدار الداخلي لحاوية الصفيحة الفولاذية المطلية بالقصدير بشكل كامل ومتساوٍ تحت تأثير تآكل الطعام الحمضي، مما يؤدي إلى كشف جميع حبيبات طبقة القصدير في جدار العلبة، ويصبح سطح الصفيحة الفولاذية المطلية بالقصدير شبيهًا بحراشف السمك ومتآكلًا بشكل موحد. يزداد محتوى القصدير في المحتويات. إذا طالت مدة التخزين، يستمر التآكل في التطور، وتتقشر طبقة القصدير على مساحة كبيرة، وتنكشف القاعدة الفولاذية، وتزداد كمية القصدير المذاب بشكل حاد، ويصبح للطعام في المحتويات طعم معدني، وتنتج كمية كبيرة من الهيدروجين، مما يتسبب في تمدد الهيدروجين، وفي الحالات الشديدة، تمدد وتشقق.
التآكل الموضعي: عند تقاطع الفجوة العلوية مع سطح السائل للفاكهة المعلبة في الشراب، بسبب تأثير الأكسجين المتبقي في الفجوة العلوية، يتآكل جدار العلبة، مما يشكل دائرة تآكل بنية داكنة (تعرف عادة باسم دائرة الأكسدة).
التآكل المُركّز: يحدث تآكل محدود للحديد على الجدار الداخلي للعلبة، مثل المسامات، والنقر، والبقع السوداء، وفي الحالات الشديدة، تظهر ثقوب وتسربات على جدار العلبة، مما يُسبب تلوث الطعام داخلها وتلفه وفساده. يوجد الكثير من الأكسجين في العلبة، أو قد تحتوي بعض أنسجة الفاكهة على غاز، ولا يُزال الغاز بالتنظيف بالمكنسة الكهربائية أو الطهي المُسبق قبل التعليب.
تآكل القصدير غير الطبيعي: جميع الأطعمة المعلبة، مثل عصير البرتقال ومنتجات الطماطم، تُعتبر أطعمة معلبة مُزالة للقصدير. ونظرًا لاحتوائها على عوامل تآكل خاصة مثل النترات أو النتريت، فإنها تتفاعل كيميائيًا مباشرةً عند ملامستها للجدار الداخلي للعلبة. في فترة قصيرة (من شهرين إلى ثلاثة أشهر)، يحدث تآكل في مساحة كبيرة، ويتجاوز محتوى القصدير في المحتويات الحد القياسي (200 ملغم/كغم). خلال مرحلة التآكل، تنخفض درجة الفراغ ببطء شديد، ويكون المظهر، وفحص دقات القضبان، وقياس درجة الفراغ طبيعيًا. ومع ذلك، بعد انتهاء ظاهرة التآكل، يحدث تمدد الهيدروجين بسرعة.
التآكل ثنائي المعدن: لكي تُلبي الأغذية المعلبة متطلبات الطعام السهل، يجب أن تُحل مشكلة "الطعام المعلب لذيذ لكن صعب الفتح" المُلحة. يجب أن تستخدم العلب المعدنية أغطية سهلة الفتح. يصعب على المستهلكين فتح الطعام المعلب، وهو عامل يُصعّب بيعه في الصين. لذلك، يُعدّ استخدام أغطية سهلة الفتح لبيع الأغذية المعلبة محليًا أكثر إلحاحًا من تصديرها. تُعدّ أغطية سهلة الفتح أفضل مع سبائك الألومنيوم مقارنةً بصفائح الفولاذ الرقيقة المُعلّبة. لذلك، قبل بضع سنوات، أنتج مصنع للأغذية المعلبة في مقاطعة غوانغدونغ عصير طماطم مُعلّب. صُنع جسم العلبة وقاعها من صفائح فولاذية رقيقة مُعلّبة، وصُنع غطاء العلبة من أغطية سهلة الفتح من سبائك الألومنيوم. أُضيف 0.5% ملح (يحتوي على 303 ملغم/كغم من الكلور) إلى المحتويات. بعد تخزينها لعدة أشهر، ظهرت تسريبات في المسامير وخط الإنتاج، مما اضطر إلى إيقاف الإنتاج. تُستخدم صفائح فولاذية رقيقة مطلية بالقصدير لجسم العلبة وقاعها. إذا كان غطاء العلبة مصنوعًا من أغطية سحب من سبائك الألومنيوم، تُشكَّل بطاريات دقيقة بعد تعليب الطعام، ويحدث تفاعل ذهبي مزدوج. يكون الألومنيوم هو المصعد والقصدير هو المهبط. عندما تكون مساحة المهبط أكبر من مساحة المصعد، يحدث تآكل موضعي عميق عند المصعد، وقد يصل الأمر إلى ثقب في بعض الأحيان. وفقًا للأدبيات التايوانية قبل بضع سنوات، كانت علب مشروبات ماء جوز الهند شائعة في تايوان في ذلك الوقت، وكانت تُستخدم أغطية السحب من سبائك الألومنيوم. بما أن تركيز أيونات الكلوريد في المحتويات وصل إلى 440-1492 ملغم/كغم، ودرجة الحموضة = 4.4-4.6، فإن حمض الماليك هو المكون الرئيسي. في المرحلة المبكرة من التعليب، اخترقت بعض المكونات المسببة للتآكل (حمض الماليك وأيونات الكلوريد) الطلاء وأجرت تفاعلات كهروكيميائية في الجزء التالف منه. في هذا الوقت، كان الطلاء هو الكاثود، وكان القصدير أو الحديد المكشوف في الجزء التالف من الطلاء هو الأنود، حتى انكشفت مساحة كبيرة من القصدير والحديد، وتم توصيل الألومنيوم المكشوف بواسطة غطاء السحب العلوي المصنوع من الألومنيوم بسبب تلف الطلاء لتشكيل بطارية محلية، وتم إجراء تفاعل ثنائي المعدن. كان الألومنيوم هو الأنود وتآكل وذاب. كلما زادت مساحة الكاثود (كلما كبرت المساحة المكشوفة من القصدير والحديد)، أصبح معدل التآكل أسرع. بالإضافة إلى ذلك، أدى وجود أيونات الكلوريد (cl) في المحتويات إلى تسريع تفاعل التآكل، مما تسبب في ثقب غطاء السحب العلوي. بالإضافة إلى ذلك، أفيد أن بعض المشروبات المعلبة ذات الحموضة العالية مثل عصير الكرامبولا وعصير البرقوق الحامض وعصير الزيتون شهدت أيضًا مثل هذه الظواهر. لذلك، بالنسبة لبعض الأطعمة ذات الحموضة العالية، تلك التي تحتوي على أكثر من 100 ملغم/كغم من أيونات الكلوريد، بما في ذلك بعض اللحوم والدواجن والمنتجات المائية والخضروات والتوابل الأخرى (بسبب إضافة الملح)، فإن جسم العلبة وقاعها مصنوعان من صفائح فولاذية رقيقة مطلية بالقصدير، ولا يمكن أن يكون غطاء العلبة والغطاء القابل للسحب مصنوعين من سبيكة الألومنيوم، ولكن يجب أن يكونا مصنوعين من صفائح فولاذية رقيقة مطلية بالقصدير.
آخرون: سيحدث التآكل الإجهادي أيضًا في حلقة توسيع غطاء العلبة، ومسامير غطاء السحب، والتسجيل، وأضلاع تقوية جسم العلبة.
Ⅲ. تآكل الجدار الداخلي للطلاء.
عادةً ما يُستخدم الحديد العادي (صفائح فولاذية رقيقة مطلية بالقصدير بدون طلاء) في هيكل العلبة، ويُصنع غطاء العلبة وقاعها من الحديد المطلي. مع ذلك، تتميز بعض الأنواع بارتفاع حموضة الفاكهة وتحتوي على الأنثوسيانين (أصباغ الأنثوسيانين)، مثل التوت البري المعلب، والفراولة، والكمكوات، والمانجو، وغيرها، والتي يجب أن تكون مقاومة للحموضة ومغطاة بالكامل.
يجب تغطية طبقة الطلاء على سطح صفيحة الفولاذ المطلية بالقصدير بالكامل. إذا كانت طبقة الطلاء على حديد الطلاء موحدة وكاملة وكثيفة وخالية من الثقوب والتلف، فلن يحدث تآكل. تجدر الإشارة إلى أن الطلاء عالي الجودة هو الحل الأمثل لمنع تآكل الجدار الداخلي للعلبة. في الواقع، توجد مشاكل في تركيب الطلاء وتقنية التعليب. طبقة الطلاء مثقوبة ومتضررة، ومن الصعب تحقيق الكمال.
في حالة تلف طبقة طلاء القصدير، لا تظهر سوى طبقة القصدير المحلية، ويمتد التآكل أفقيًا تحت طبقة الطلاء، مما يُسبب تآكلًا تحتها. تنخفض الحماية الكاثودية للقصدير والحديد إلى أدنى حد. إذا استمر التآكل، يُمكن رؤية طبقة الطلاء وهي تطفو وتتشكل فقاعات، ثم تتساقط. على عكس التفاعل على مساحة كبيرة من طبقة القصدير في علبة الحديد العادي، يتركز التآكل في منطقة صغيرة من التكوين الجلفاني، ويكون التآكل عميقًا حتى الثقب. في بعض الأحيان، يكون الوضع أكثر خطورة بكثير من حالة علبة الحديد العادي.
Ⅳ. عوامل مختلفة تؤثر على تآكل الجدار الداخلي للعلبة
إن حالة ودرجة تآكل العلبة ناتجة أساسًا عن التناقض والتفاعل بين المكونات المسببة للتآكل في المواد الخام والمواد المساعدة للأغذية وصفائح الفولاذ المطلية بالقصدير. تُسهم مُزيلات الاستقطاب ومثبطات التآكل في المواد الخام والمواد المساعدة للأغذية، بالإضافة إلى عوامل خارجية مثل تقنية معالجة الأغذية المعلبة وظروف التخزين، في تعزيز أو تأخير تآكل الجدار الداخلي للعلبة. كما تنعكس خصائص الإنتاج الزراعي (منشأ المواد الخام، ونضجها، ووقت الحصاد، إلخ) والقضايا البيئية في عملية تآكل العلب.
تشمل عوامل التآكل لمختلف الأطعمة والمواد المساعدة والتوابل التي تسبب تآكل الجدار الداخلي للعلب ما يلي: الأكسجين، والأحماض العضوية، وحمض الديهيدروأسكوربيك، وإسترات ميثوكسي ميثيل المنخفضة، وأيونات النترات، وأصباغ الأنثوسيانين، والكراميل، وصلصة الصويا، والملح، والكبريت والكبريتيد، والنحاس، وأكسيد ثلاثي ميثيل أمين، إلخ.
Ⅴ. الاحتياطات الواجب اتخاذها لمنع التآكل أثناء التعليب
(أ) متطلبات الجودة للصفائح المعدنية
قبل التعليب، يجب أولاً اختيار صفيحة قصدير ذات مقاومة جيدة للتآكل. تختلف درجة ارتباط قاعدة الفولاذ، وطبقة سبيكة القصدير والحديد، وطبقة القصدير، وغشاء التخميل، وغيرها من صفيحة القصدير بمقاومتها للتآكل. عادةً ما تُقيّم مقاومة الصفيحة للتآكل بشكل شامل من خلال قياس العناصر والمؤشرات التالية:
قيمة ذوبان الحديد (ISV): كلما كانت استمرارية الصفيحة المعدنية أفضل، قلّت نقاط الحديد المكشوفة، وانخفض ذوبان الحديد عند ملامسته للحمض، وزادت مقاومته للتآكل. تتطلب الصفيحة المعدنية ذات المقاومة العالية للتآكل قيمة ISV ≤ 20 ميكروغرام.
حجم حبيبات طبقة القصدير (TCS): حجم بلورة طبقة القصدير. تتميز صفائح القصدير ذات الحبيبات الكبيرة بمقاومة جيدة للتآكل. الحد الأدنى المطلوب هو 9، أي ألا يقل قطر الحبيبات عن 1.6 ميكروغرام.
اختبار اقتران سبائك القصدير (ATC): يُستخدم لتقييم استمرارية صفائح الفولاذ المطلية بالقصدير وخصائص سطح قاعدة الفولاذ المكشوف من خلال مسام طبقة السبائك. كلما انخفضت قيمة ATC، زادت مقاومة الأطعمة الحمضية للتآكل، وزادت مدة صلاحية الأطعمة المعلبة. الحد المطلوب هو ≤0.05μ A/cm².
قيمة تباطؤ الاستخلاص الحمضي (PL): سطح الركيزة الفولاذية نظيف، قليل الشوائب ومتجانس، وقيمة تباطؤ الاستخلاص الحمضي صغيرة، ومقاومة التآكل جيدة. الحد الأقصى المطلوب هو ≤10S.
غشاء التخميل: كلما زاد محتوى الكروم في غشاء التخميل، زادت مقاومته للتآكل. يتساقط غشاء التخميل بسهولة في علب الفاكهة الحمضية ذات الرقم الهيدروجيني ≤ 5. عند معالجة الكاثود، يُمكن تثبيت غشاء التخميل بإحكام على صفيحة الفولاذ المطلية بالقصدير.
طبقة أكسيد: تتأكسد طبقة القصدير في صفيحة الفولاذ المطلية بالقصدير لتكوين طبقة أكسيد (Sno2 أو Sno)، مما يقلل من مقاومة التآكل. تعتمد مقاومة التآكل على كمية Sno2 وSno.
عيوب السطح. نتيجةً لسوء التشغيل أثناء إنتاج صفائح الفولاذ المطلية بالقصدير، قد تظهر على السطح عيوبٌ مثل الحفر، والطيات، والزوايا المفقودة، وشقوق الحواف، وبقع المذيبات. وهذه العيوب غير مسموح بها.
يُفترض أن يكون الفولاذ الأصلي المستخدم في صفائح الفولاذ المطلية بالقصدير من النوع L، الذي يتميز بقلة الشوائب ومقاومة عالية للتآكل. ووفقًا للتقارير، ظهر مؤخرًا نوعان من الفولاذ: صفائح من النوع K وصفائح من النوع J، واللذان يُستخدمان في صناعة صفائح الفولاذ المطلية بالقصدير. لا تقل نسبة طلاء القصدير عن 5.6 جم/م2، ويتميز بمقاومة جيدة للتآكل في بعض الأطعمة، مع تأثير قوي لإزالة القصدير بالكهرباء.
(II) خدوش طبقة القصدير أثناء التعليب والإجراءات الوقائية
تتعرض طبقة القصدير للخدش أثناء عملية التعليب، وفي الحالات الشديدة، قد تتلف طبقة السبائك. يُعد هذا عاملًا مهمًا يُعزز التفاعلات الكيميائية والكهروكيميائية بين الأطعمة الحمضية والقصدير والحديد، ويُسرّع تآكل الجدار الداخلي للعلبة. لذلك، يجب توخي الحذر في جميع عمليات التعليب. فيما يلي شرح لأسباب خدش طبقة القصدير وطرق الوقاية منه في العملية الرئيسية لصناعة العلب:
دقة التعليب في آلة التعليب ضعيفة
رأس الضغط والتعليب ليسا قياسيين، ولا يتم اختيار رأس الضغط والتعليب وفقًا للسمك المختلف وصلابة ونوع العلبة لقطر الصفيح.
إن منحنى أسطوانة التعليب ليس سلسًا أو قد تعرض للتآكل.
رأس ضغط التعليب والأسطوانة غير متطابقين ويتم ضبطهما بشكل غير صحيح.
غطاء العلبة (الجزء السفلي) غير مثبت بشكل صحيح ولا يتطابق مع شكل أخدود التعليب.
سادسا. الإجراءات التي ينبغي لمصانع الأغذية المعلبة اتخاذها لمنع تآكل الجدار الداخلي للعلب
في ظل اقتصاد السلع الحالي، حيث يكثر العرض من المنتجات، ينبغي على الشركات السعي جاهدةً لتحسين جودة المنتج وإطالة مدة صلاحيته للتنافس في الأسواق المحلية والأجنبية. عند معالجة الأغذية المعلبة، ينبغي على مصانع الأغذية المعلبة أولاً دراسة واختبار الأصناف المراد معالجتها بالتفصيل، والعوامل المسببة لتآكل جدران العلبة، وشرح متطلبات جودة العبوات المغلقة لمصنع التعليب. ينبغي على مصانع الأغذية المعلبة دراسة الجوانب التالية من حيث تكنولوجيا المعالجة:
كلما قلت كمية الأكسجين المتبقي في العلبة، كان ذلك أفضل. هناك أكثر من عشرة عوامل تُسبب تآكل الجدار الداخلي للعلب، لكن السبب الرئيسي هو الأكسجين المتبقي، وهي مشكلة شائعة. لذلك، فإن التخلص من الأكسجين المتبقي في العلبة ليس مجرد ضرورة فيزيائية أو ميكروبيولوجية لمعالجة الأطعمة المعلبة، بل هو ضروري للغاية لمنع تآكل الجدار الداخلي للعلبة. الأكسجين مؤكسد قوي للمعادن، ويعمل كمزيل أكسدة مهبطي في وسط حمضي، مما يُظهر تأثيرًا مؤكسدًا قويًا على القصدير. هناك علاقة خطية واضحة بين كمية القصدير المذاب وتركيز الأكسجين. يُستهلك الأكسجين عند ذوبان القصدير. وعند استهلاك كل الأكسجين، تقل كمية القصدير المذاب بشكل كبير. ووفقًا للحسابات، يُمكن لمللتر واحد من الأكسجين في العلبة إذابة حوالي 10.6 ملغ من القصدير؛ ويمكن لمللتر واحد من الأكسجين إذابة 4.9 ملغ من الحديد. عندما يكون هناك أكثر من 3 مل من الأكسجين في العلبة، يتشكل تآكل واجهة محلول السكر للفاكهة المعلبة في الشراب، أي دائرة الأكسدة، بشكل واضح. أيونات النترات هي عوامل تآكل قوية، ولكن إذا لم يكن هناك أكسجين في العلبة، فلن يتسبب ذلك في إذابة القصدير. في وجود الأكسجين، سيؤدي ذلك إلى تجريد غير طبيعي للقصدير، وإذابة أيونات القصدير، وتحويل النترات إلى نتريت، يتم تقليل جزء منها إلى نيتروجين، والجزء الآخر، بسبب عمل أيونات القصدير، يعود إلى حمض النيتريك. في هذا الوقت، يلعب الأكسجين دورًا في تعزيز تفاعل التجريد بأكمله. لذلك، عندما تكون أيونات النترات موجودة، لأن الأكسجين هو محفز تفاعل إذابة القصدير، لا يمكن أن يحدث تفاعل إذابة القصدير إلا عندما يكون الأكسجين موجودًا، وأيونات النتريت هي محفز تفاعل إذابة القصدير في الظروف اللاهوائية. عندما ينفد الأكسجين المتبقي في العلبة، يمكن لأيونات النتريت أن تحل محل الأكسجين. لذلك، إذا كانت أيونات النتريت موجودة بعد استنفاد الأكسجين، فإن أيونات النترات ستظل تعزز إذابة القصدير. يؤثر الأكسجين المتبقي في العلبة على لون ونكهة المحتويات. هناك نوعان من اسمرار الفاكهة في العلبة: الاسمرار الإنزيمي والاسمرار غير الإنزيمي، ويرتبط الاسمرار غير الإنزيمي ارتباطًا وثيقًا بوجود الأكسجين. تتأثر أيونات الحديدوز المذابة بتآكل الجدار الداخلي للعلبة بالأكسجين، وتتغير من حديد ثنائي التكافؤ إلى حديد ثلاثي التكافؤ، وتتفاعل مع الفينول لتسود، مما يقلل بشكل كبير من قيمة السلع الغذائية، مثل تغير لون مشروبات القهوة والشاي. تحتوي التفاح والكمثرى والأناناس على المزيد من الهواء داخل أنسجة الفاكهة، لذلك من الأفضل استخدام المعالجة بالتفريغ. يتم طهي بعض المواد الخام للفاكهة مسبقًا قبل التعليب، مما يمكن أن يقلل من محتوى الهواء في أنسجة المواد الخام.
استخدم عادم التسخين لزيادة درجة الفراغ في العلبة بشكل مناسب. يجب غلي ماء السكر المحقون في العلبة لإخراج ثاني أكسيد الكبريت والهواء الموجودين في السكر.
عند التعليب، يجب تجنب أن تصبح الفجوة العلوية كبيرة جدًا، ويجب ملء محلول السكر.
يجب استخدام المواد الخام شديدة النضج للتعليب. يجب تنظيف المواد الخام جيدًا قبل المعالجة لإزالة المبيدات الحشرية والمواد الكيميائية الأخرى العالقة بها. يجب شطف الفواكه المقشرة أو المطلية بحمض أو قلوي (مثل البرتقال والخوخ، إلخ) أو المعالجة بحماية اللون الكيميائية جيدًا لإزالة المواد الكيميائية العالقة بها.
يجب ضبط درجة حرارة ووقت التعقيم المناسبين، ثم تبريد الطعام المعلب بسرعة إلى 30-40 درجة مئوية بعد التعقيم لتقليل وقت تسخينه أثناء المعالجة. تُعبأ بعض أنواع الأطعمة المعلبة بعد إغلاقها بإحكام، بحيث يكون قاع العلبة لأعلى وغطاؤها لأعلى بعد التعقيم. تُقلب العلبة عدة مرات لتقليل مشكلة التآكل المُركّز عند سطح محلول السكر.
بالنسبة للمواد الخام كالكمثرى والخوخ والبرقوق، يُنصح باختيار أصناف ذات أصباغ أنثوسيانين أفتح. أما بالنسبة للفواكه ذات أصباغ أنثوسيانين عالية كالتوت البري والفراولة، فيُنصح باستخدام علب مقاومة للأحماض ومغطاة بالكامل.
قلل من إضافة الأحماض دون التأثير على جودة المكونات. بالنسبة للمنتجات التي تحتاج إلى إضافة حمض الأسكوربيك، حاول تقليل الكمية لتجنب تسخينه لفترة طويلة أثناء المعالجة، مما قد يؤدي إلى تحوله إلى حمض ديهيدروأسكوربيك (عامل تآكل).
يجب اختيار المواد الخام من أصناف ذات محتوى أقل من أيونات النترات والنتريت، على ألا يتجاوز تركيز النترات 3 ملغم/كغم. يجب مراقبة محتوى أيونات النترات والنتريت في مياه المعالجة بدقة، وخاصةً جودة المياه المضافة إلى العلب، على ألا يتجاوز تركيز النترات 1 ملغم/كغم.
لا ينبغي أن تكون درجة حرارة تخزين المنتجات المعلبة مرتفعة للغاية، ويجب أن يكون المستودع جيد التهوية وباردًا وجافًا.
لمنع تآكل الجدار الداخلي للعلبة، يمكن إضافة مثبطات التآكل ضمن النطاق المحدد في لوائح نظافة المواد المضافة. على سبيل المثال، يمكن إضافة مواد غروانية، أو غراء حيواني، أو بكتين، وما إلى ذلك، وإضافة 0.2~0.4% غراء حيواني إلى فاكهة معلبة عالية الحموضة (درجة الحموضة = 2.93~3.76) لإطالة مدة صلاحية العلبة. هناك أيضًا تقارير تفيد بأن التأثير ليس واضحًا. على سبيل المثال، يمكن لأيونات القصدير أن تمنع تآكل الحديد، ويكون التأثير واضحًا للغاية. عندما يكون محتوى أيونات القصدير أعلى من 10 ملغ/كغ، فإنه يمكن أن يحمي القاعدة الفولاذية. عند استخدام علب الحديد العادي، وتحت تأثير حرارة التعقيم، ستذوب أيونات القصدير الكافية في العصير الحمضي. وهذا عامل مهم في إمكانية تخزين الطعام المعلب لفترة طويلة حتى لو كان الجدار الداخلي للعلبة متآكلًا بالتساوي بسبب الحمض.
