Стерилизация сгущенного молока и длительное хранение сгущенных молочных консервов с сахаром и сгущенного стерилизованного молока в банках № 7 делают неизбежным соприкосновение продуктов с металлическими поверхностями и, как следствие, химическое взаимодействие с ними, сопровождающееся переходом металлов в продукт. Наиболее опасно наличие в пищевых консервах солей тяжелых металлов. Стандартами на сгущенные молочные консервы нормируются массовые доли солей олова, свинца, меди в пересчете на олово, свинец и медь.
Степень перехода солей тяжелых металлов в консервы зависит от вида и способа покрытия жести, состава, режимов производства и хранения продуктов, а для стерилизованных консервов - и от режима стерилизации. На внутреннюю поверхность банок наносят олово, которое предохраняет железо жести от коррозии, и лишь при обнажении свыше 10 % внутренней поверхности оловянное покрытие защитного действия уже не оказывает. При наличии в слое олова большого количества пор двухвалентное железо окисляется кислородом до трехвалентного и появляется ржавчина. Установлено также, что оловянное покрытие жести электролитического лужения при толщине диффузного слоя полуды не более 0,1 мкм более устойчиво к коррозии, чем покрытие горячим лужением. На скорость и характер электрохимической коррозии влияет и химический состав консервов.
Сгущенные молочные консервы с сахаром обладают слабым корродирующим действием на белую жесть, что обусловлено большой массовой долей сахарозы, высокой вязкостью и невысокой кислотностью продуктов. Более заметное корродирующее действие оказывают сгущенные стерилизованные молочные консервы, что объясняется длительным нагреванием банок с продуктом при высоких температурах стерилизации. В связи со стерилизацией на переход олова в сгущенное стерилизованное молоко существенным оказалось влияние способа лужения жести, используемой для изготовления банок.
Несомненный интерес представляют данные по изменению содержания олова в зависимости от продолжительности хранения молочных консервов. В условиях нерегулируемых температур в сгущенном молоке с сахаром отмечено незначительное накопление олова, массовая доля которого к 24 мес хранения составила, по данным исследователей, 0,0007 % и увеличилась к 36 мес всего лишь до 0,0017 %. Близкие к этим результаты приводятся и в зарубежной литературе - увеличение массовой доли олова в продукте от 0,0011 % в свежем виде до 0,0017 % через 24 мес (рН 6).
Исследования сгущенного стерилизованного молока показали, что накопление олова при хранении зависит главным образом от способа лужения использованной для изготовления банки жести, режима, способа, аппаратурного оформления стерилизации и продолжительности резервирования продукта.
При исследовании изменений содержания олова в сгущенном стерилизованном молоке при хранении было установлено влияние способа лужения жести при стерилизации продукта в одном и том же аппарате (гидростатический стерилизатор).
Выявлено влияние материала внутреннего покрытия банки № 7 на переход олова в продукт. Оказалось, что при упаковке продукта в банки из лакированной жести массовая доля олова в нем была меньше, чем при использовании для этой цели банок № 7 из нелакированной жести.
Определение химически связанного олова, находящегося в продукте, достаточно сложно и трудоемко. Наряду со стандартными методами в последнее время нашел распространение и такой перспективный метод определения, как полярография.
Для одновременного определения солей тяжелых металлов в одном образце используют спектральный анализ.
Как известно, соединения свинца обладают высокой токсичностью, чем обусловлены предусмотренные стандартами низкие пороговые концентрации их в сгущенных молочных консервах. Исследования сгущенного молока с сахаром показали, что массовая доля свинца в нем не превышает 0,00005 %, а в свежем продукте она составляет 0,00001-0,00002 %. При 20-50-часовом хранении продукта в открытой банке с доступом атмосферного кислорода содержание свинца возрастает в 2-3 раза при неизменном рН. В литературе упоминается, что в сгущенном стерилизованном молоке - свежем и после 4 лет хранения - свинец обнаружить не удавалось.
Некоторые исследователи обратили внимание на возможность увеличения содержания свинца в сгущенном молоке вследствие проникновения его и продукт через фальцы, а также при использовании внешнего припоя с массовой долей свинца 60 % . Однако и в этом случае массовая доля свинца в продукте не превышала 0,00003 % и практически не изменялась при хранении.
Для определения микроколичеств свинца в продуктах требуются точные и надежные методы. В качестве арбитражного для молочных консервов предлагается метод беспламенной атомно-адсорбционной спектрофотометрии.
Пороговая концентрация меди для сгущенных молочных консервов составляет 0,0005 %. Практически в сгущенном стерилизованном молоке массовая доля меди равна 0,0004-0,0005 % или вовсе не обнаруживается.
Как известно, при изготовлении жестяных банок около 20 % жести при массовой доле олова в ней 1,5 % теряется в виде обрезков и отсечек. Непосредственно на комбинатах организовано использование этих отходов. Для снятия остатков олова обрезки жести обрабатывают в электролите. При этом происходит растворение олова метанитробензойной кислотой и осаждения его в виде плотной массы на катодах постоянного электротока.
В последние годы из-за высокой стоимости и дефицитности олова изыскиваются другие материалы как для изготовления банок, так и для покрытия. Ведутся исследования по разработке специальных лаков для покрытия хромированной жести и алюминиевого проката. Исследования показали, что сгущенное молоко с сахаром, упакованное в алюминиевые банки, покрытые эпоксифенольным лаком, до 6-8 лет сохранялось без порчи. Органические лаки, используемые как защитные покрытия от коррозии, являются диэлектриками и изолируют металл от воздействия внешней среды. В молочно-консервной промышленности уже применяются банки № 7 из хромированной жести.
Таким образом, исследования последних лет показали, что в сгущенных молочных консервах отечественного производства соли тяжелых металлов присутствуют в микроколичествах, не представляющих опасности для здоровья человека. Независимо от структуры оловянного покрытия металлической тары в технологии сгущенных молочных консервов в установленные гарантийные сроки хранения массовые доли солей тяжелых металлов в продуктах не превышают стандартной нормы.
Переход на поточные способы стерилизации сгущенного молока и использование в качестве тары банок из жести электролитического лужения не исключают возможности пересмотра годичного гарантийного срока хранения в сторону увеличения.