啤酒瓶蓋銹蝕機(jī)理分析及預(yù)防對(duì)策
啤酒瓶蓋銹蝕機(jī)理分析及預(yù)防對(duì)策
啤酒瓶皇冠蓋銹蝕是啤酒企業(yè)普遍存在的問題,也一直受到啤酒生產(chǎn)者的高度重視。本文從材質(zhì)、環(huán)境、生產(chǎn)工藝、設(shè)備、殺菌水pH及過程控制等方面,對(duì)瓶蓋銹蝕發(fā)生機(jī)理和影響因素進(jìn)行了分析和討論,并提出一些預(yù)防對(duì)策。
1 瓶蓋生銹部位分析以及產(chǎn)生的影響
1.1 瓶蓋生銹部位
啤酒包裝壓蓋過程中,瓶蓋一些部位的防銹層會(huì)被破壞,此防銹層由瓶蓋加工輔助材料組成,主要有電鍍層、油墨、涂料和黏結(jié)劑等。被破壞的部位見圖1所示。

1)部位A
在壓蓋過程中,瓶口外邊緣與瓶蓋內(nèi)表面齒邊凸起部分在機(jī)械壓力作用下劇烈沖壓摩擦,導(dǎo)致部位A處防銹層脫落。
2)部位B
在壓蓋過程中,壓蓋頭金屬鋼剜內(nèi)表面與瓶蓋裙角外切邊緣產(chǎn)生強(qiáng)烈沖壓摩擦,導(dǎo)致部位B處防銹層脫落。
3)部位C
部位C不是包裝壓蓋引起的,而是制造瓶蓋時(shí)在沖壓成型所形成的橫截面,目前國(guó)內(nèi)瓶蓋廠對(duì)此部位無防銹處理。
1.2 瓶蓋生銹所產(chǎn)生的影響
瓶蓋的作用是密封、隔氧、防污染,即保護(hù)酒體的作用,同時(shí)又起到美化作用。瓶蓋生銹后直接影響啤酒的感官美觀,給人不良的視覺感受,產(chǎn)品形象大打折扣,削弱了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的信賴度。銹蝕嚴(yán)重,喝啤酒時(shí)會(huì)有一股鐵腥味,影響啤酒的口感和風(fēng)味,從而影響市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2 瓶蓋防銹層被破壞部位的生銹機(jī)理分析
生銹即銹蝕,是指金屬與大氣環(huán)境中的氧、水分及其它雜質(zhì)接觸而引起的變色或腐蝕。
一般將金屬腐蝕分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕兩類。瓶蓋銹蝕屬于電化學(xué)腐蝕,是瓶蓋無防銹層部位與周圍的電解質(zhì)溶液相接觸時(shí)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的。當(dāng)鐵蓋暴露在潮濕的空氣中時(shí),表面會(huì)附著一層極微薄的水膜,并形成電解質(zhì)溶液。此時(shí),鐵作為原電池的陰極被氧化為Fe2+,而電子將轉(zhuǎn)移到鐵蓋內(nèi)部的雜質(zhì)陽(yáng)極上。
電化學(xué)腐蝕又分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕,反應(yīng)式如下:
(1)析氫腐蝕:由于有氫氣放出,所以稱之為析氫腐蝕。
陰極(Fe):Fe=Fe2++2e- 、Fe2++2OH=Fe(OH)2 ;陽(yáng)極(雜質(zhì)):2H++2e-=H2↑;
總反應(yīng):Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
(2)吸氧腐蝕:由于吸收氧氣,所以也叫吸氧腐蝕。
陰極(Fe):Fe=Fe
1 瓶蓋生銹部位分析以及產(chǎn)生的影響
1.1 瓶蓋生銹部位
啤酒包裝壓蓋過程中,瓶蓋一些部位的防銹層會(huì)被破壞,此防銹層由瓶蓋加工輔助材料組成,主要有電鍍層、油墨、涂料和黏結(jié)劑等。被破壞的部位見圖1所示。

1)部位A
在壓蓋過程中,瓶口外邊緣與瓶蓋內(nèi)表面齒邊凸起部分在機(jī)械壓力作用下劇烈沖壓摩擦,導(dǎo)致部位A處防銹層脫落。
2)部位B
在壓蓋過程中,壓蓋頭金屬鋼剜內(nèi)表面與瓶蓋裙角外切邊緣產(chǎn)生強(qiáng)烈沖壓摩擦,導(dǎo)致部位B處防銹層脫落。
3)部位C
部位C不是包裝壓蓋引起的,而是制造瓶蓋時(shí)在沖壓成型所形成的橫截面,目前國(guó)內(nèi)瓶蓋廠對(duì)此部位無防銹處理。
1.2 瓶蓋生銹所產(chǎn)生的影響
瓶蓋的作用是密封、隔氧、防污染,即保護(hù)酒體的作用,同時(shí)又起到美化作用。瓶蓋生銹后直接影響啤酒的感官美觀,給人不良的視覺感受,產(chǎn)品形象大打折扣,削弱了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的信賴度。銹蝕嚴(yán)重,喝啤酒時(shí)會(huì)有一股鐵腥味,影響啤酒的口感和風(fēng)味,從而影響市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2 瓶蓋防銹層被破壞部位的生銹機(jī)理分析
生銹即銹蝕,是指金屬與大氣環(huán)境中的氧、水分及其它雜質(zhì)接觸而引起的變色或腐蝕。
一般將金屬腐蝕分為電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕兩類。瓶蓋銹蝕屬于電化學(xué)腐蝕,是瓶蓋無防銹層部位與周圍的電解質(zhì)溶液相接觸時(shí)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的。當(dāng)鐵蓋暴露在潮濕的空氣中時(shí),表面會(huì)附著一層極微薄的水膜,并形成電解質(zhì)溶液。此時(shí),鐵作為原電池的陰極被氧化為Fe2+,而電子將轉(zhuǎn)移到鐵蓋內(nèi)部的雜質(zhì)陽(yáng)極上。
電化學(xué)腐蝕又分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕,反應(yīng)式如下:
(1)析氫腐蝕:由于有氫氣放出,所以稱之為析氫腐蝕。
陰極(Fe):Fe=Fe2++2e- 、Fe2++2OH=Fe(OH)2 ;陽(yáng)極(雜質(zhì)):2H++2e-=H2↑;
總反應(yīng):Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
(2)吸氧腐蝕:由于吸收氧氣,所以也叫吸氧腐蝕。
陰極(Fe):Fe=Fe
