การบรรจุกระป๋อง

การบรรจุกระป๋องเป็นวิธีการถนอมอาหารโดยการนำอาหารไปแปรรูปและบรรจุในภาชนะที่ปิดสนิท ( เช่นขวดโหล Mason jarsและกระป๋องเหล็กและดีบุก ) การบรรจุกระป๋องช่วยยืดอายุการเก็บรักษาอาหารได้โดยทั่วไปประมาณ 1 ถึง 5 ปี^{[ a ]}แม้ว่าในบางกรณีอาจเก็บได้นานกว่านั้นมาก^{[ 2 ]}ผลิตภัณฑ์กระป๋องที่ผ่านการแช่แข็งแบบแห้ง เช่น ถั่วเลนทิล แห้งกระป๋อง สามารถเก็บรักษาได้นานถึง 30 ปีในสภาพที่รับประทานได้

ในปี พ.ศ. 2517 ตัวอย่างอาหารกระป๋องจากซากเรือBertrandซึ่งเป็นเรือกลไฟที่จมลงในแม่น้ำมิสซูรีในปี พ.ศ. 2408 ได้รับการทดสอบโดยสมาคมผู้แปรรูปอาหารแห่งชาติแม้ว่าลักษณะ กลิ่น และปริมาณวิตามินจะเสื่อมลง แต่ก็ไม่มีร่องรอยของการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ และอาหารที่มีอายุ 109 ปีก็ได้รับการพิจารณาว่ายังคงปลอดภัยที่จะรับประทาน^{[ 3 ]}

ประวัติและพัฒนาการ

ต้นกำเนิดจากเนเธอร์แลนด์

ชาวดัตช์ได้รับการยกย่องว่าเป็นชาติแรกที่บรรจุอาหารลงกระป๋อง โดยมีรายงานว่ากองทัพเรือของพวกเขาได้ขนส่งปลาแซลมอนที่ทำความสะอาดและปรุงสุกในน้ำเกลือในกล่องเหล็กเคลือบดีบุกตั้งแต่ปี ค.ศ. 1772 ^{[ 4 ]}

การทดลองของฝรั่งเศส

โหลแก้วที่ใช้ในโรงงานบรรจุกระป๋อง ของ นิโคลัส แอพเพิร์ต

ก่อนสงครามนโปเลียน ไม่นาน รัฐบาลฝรั่งเศสได้เสนอเงินรางวัลจำนวนมากถึง 12,000 ฟรังก์ ให้แก่นักประดิษฐ์คนใดก็ตามที่สามารถคิดค้นวิธีการถนอมอาหารจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพและราคาถูก เพื่อผลิตเสบียง อาหาร สำหรับ กองทัพใหญ่ ( Grande Armée ) กองทัพขนาดใหญ่ในยุคนั้นต้องการเสบียงอาหารคุณภาพดีเพิ่มขึ้นและสม่ำเสมอ ความพร้อมของอาหารที่จำกัดเป็นหนึ่งในปัจจัยที่จำกัดการรณรงค์ทางทหารให้อยู่ในช่วงฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงเท่านั้น ในปี 1809 นิโคลัส แอพเพิร์ตช่างทำขนมและเบียร์ชาวฝรั่งเศส สังเกตว่าอาหารที่ปรุงสุกภายในโหลจะไม่เน่าเสียเว้นแต่ว่าซีลจะรั่ว และได้พัฒนาวิธีการปิดผนึกอาหารในโหลแก้ว^{[ 5 ]}แอพเพิร์ตได้รับรางวัลในปี 1810 จากเคานต์ มงเตลิเวิร์ต รัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทยของฝรั่งเศส^{[ 6 ]}สาเหตุของการไม่เน่าเสียยังไม่เป็นที่ทราบในขณะนั้น เนื่องจากต้องใช้เวลาอีก 50 ปีหลุยส์ ปาสเตอร์ จึง ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงบทบาทของจุลินทรีย์ในการเน่าเสียของอาหารและพัฒนาวิธีการพาสเจอร์ไรส์

กองทัพฝรั่งเศสเริ่มทดลองแจกจ่ายอาหารกระป๋องให้แก่ทหาร แต่กระบวนการบรรจุกระป๋องที่ช้า และขั้นตอนการพัฒนาและการขนส่งที่ช้ายิ่งกว่า ทำให้กองทัพไม่สามารถขนส่งอาหารจำนวนมากไปทั่วจักรวรรดิฝรั่งเศส ได้ และสงครามก็สิ้นสุดลงก่อนที่กระบวนการนี้จะสมบูรณ์แบบ

หลังสิ้นสุดสงครามนโปเลียน กระบวนการบรรจุกระป๋องได้ถูกนำมาใช้ในประเทศอื่นๆ ในยุโรปและสหรัฐอเมริกาอย่างค่อยเป็นค่อยไป

ในสหราชอาณาจักร

โดยอ้างอิงจากวิธีการถนอมอาหารของ Appert กระบวนการ บรรจุกระป๋องดีบุก นั้น ถูกกล่าวอ้างว่าพัฒนาโดยชาวฝรั่งเศสPhilippe de Girardซึ่งเดินทางมายังลอนดอนและใช้พ่อค้าชาวอังกฤษPeter Durandเป็นตัวแทนในการจดสิทธิบัตรความคิดของเขาเองในปี 1810 ^{[ 7 ]} Durand ไม่ได้ดำเนินการบรรจุกระป๋องอาหารด้วยตนเอง โดยขายสิทธิบัตรของเขาในปี 1811 ให้กับBryan DonkinและJohn Hallซึ่งดำเนินธุรกิจในชื่อ Donkin Hall and Gamble แห่งBermondsey ^[ 8 ^{] Bryan Donkin ได้พัฒนาวิธีการบรรจุอาหารลงในกระป๋องที่ปิดสนิทและกันอากาศเข้า ซึ่งทำจากเหล็กดัดเคลือบดีบุก ในตอนแรก กระบวนการบรรจุกระป๋อง}^นั้นช้าและต้องใช้แรงงานมาก เนื่องจากกระป๋องขนาดใหญ่แต่ละกระป๋องต้องทำด้วยมือ และใช้เวลาปรุงอาหารนานถึงหกชั่วโมง ทำให้อาหารกระป๋องมีราคาแพงเกินไปสำหรับคนทั่วไป

ตลาดหลักสำหรับอาหารในขั้นตอนนี้คือกองทัพ บก และกองทัพเรืออังกฤษในปี 1817 ดอนกินบันทึกไว้ว่าเขาขายเนื้อกระป๋องได้มูลค่า 3,000 ปอนด์ (เทียบเท่า 222,201 ปอนด์ในปัจจุบัน) ภายในหกเดือน ในปี 1824 เซอร์วิลเลียม เอ็ดเวิร์ด แพร์รีนำเนื้อวัวกระป๋องและซุปถั่วติดตัวไปด้วยในการเดินทางไปยังอาร์กติกบนเรือHMS Furyระหว่างการค้นหาเส้นทางตะวันตกเฉียงเหนือไปยังอินเดีย ในปี 1829 พลเรือเอกเซอร์เจมส์ รอสส์ก็ได้นำอาหารกระป๋องไปยังอาร์กติกเช่นกัน เช่นเดียวกับเซอร์จอห์น แฟรงคลิน ในปี 1845 ^{[ 9 ]}เสบียงบางส่วนของเขาถูกค้นพบโดยคณะสำรวจที่นำโดยกัปตัน (ต่อมาคือพลเรือเอกเซอร์) ลีโอโพลด์ แมคคลิ นท็อก ในปี1857

ในยุโรป

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 อาหารกระป๋องกลายเป็นสัญลักษณ์แสดงฐานะในหมู่ครัวเรือนชนชั้นกลางในยุโรปซึ่งถือเป็นของแปลกใหม่ที่ ฟุ่มเฟือย วิธีการผลิตในยุคแรกใช้ตะกั่วบัดกรีที่เป็น พิษในการปิดผนึกกระป๋อง การศึกษาในช่วงทศวรรษ 1980 ระบุว่าตะกั่วจากกระป๋องเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้การเดินทางสำรวจของแฟรงคลิน ในปี 1845 เพื่อสำรวจและนำทางในเส้นทางตะวันตกเฉียงเหนือประสบ ผลลัพธ์ที่เลวร้าย ^{[ 10 ]}อย่างไรก็ตาม การศึกษาในปี 2013 และ 2016 ชี้ให้เห็นว่าพิษจากตะกั่วอาจไม่ใช่ปัจจัย และสุขภาพที่ไม่ดีของลูกเรืออาจเกิดจากภาวะทุพโภชนาการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการขาดสังกะสี ซึ่งอาจเกิดจากการขาดเนื้อสัตว์ในอาหารของพวกเขา^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

การใช้เครื่องจักรในการผลิตอาหารกระป๋องเพิ่มมากขึ้น ประกอบกับการเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลของประชากรในเมืองทั่วยุโรป ส่งผลให้ความต้องการอาหารกระป๋องเพิ่มสูงขึ้น จึงมีการคิดค้นและปรับปรุงต่างๆ ตามมา และในช่วงทศวรรษ 1860 ก็สามารถผลิตกระป๋องเหล็กขนาดเล็กด้วยเครื่องจักรได้ และเวลาในการปรุงอาหารในกระป๋องที่ปิดสนิทก็ลดลงจากประมาณหกชั่วโมงเหลือเพียงสามสิบนาที

ในสหรัฐอเมริกา

อาหารกระป๋องเริ่มแพร่หลายออกไปนอกยุโรป โรเบิร์ต อายาร์ส ก่อตั้งโรงงานบรรจุกระป๋องแห่งแรกในอเมริกาที่นครนิวยอร์กในปี 1812 โดยเริ่มแรกใช้กระป๋องเหล็กดัดเคลือบดีบุกคุณภาพดีขึ้นสำหรับบรรจุหอยนางรมเนื้อสัตว์ผลไม้และผักความต้องการอาหารกระป๋องเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงสงคราม สงครามขนาดใหญ่ในศตวรรษที่ 19 เช่น สงครามไครเมีย สงครามกลางเมืองอเมริกาและสงครามฝรั่งเศส-ปรัสเซียทำให้คนงานชายจำนวนมากขึ้นได้รู้จักอาหารกระป๋อง และทำให้บริษัทบรรจุกระป๋องสามารถขยายธุรกิจเพื่อตอบสนองความต้องการอาหารที่ไม่เน่าเสียของกองทัพ ทำให้บริษัทต่างๆ สามารถผลิตสินค้าจำนวนมากและจำหน่ายให้กับตลาดพลเรือนในวงกว้างขึ้นหลังสงครามสิ้นสุดลง ประชากรในเมืองของอังกฤษ ใน ยุควิกตอเรีย มีความต้องการอาหารราคาถูก หลากหลาย และมีคุณภาพเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งพวกเขาสามารถเก็บไว้ที่บ้านได้โดยไม่ต้องไปซื้อของทุกวัน เพื่อตอบสนองต่อความต้องการดังกล่าว บริษัทต่างๆ เช่นอันเดอร์วูด เนสท์เล่ไฮนซ์และอื่นๆ จึงได้ผลิตอาหารกระป๋องคุณภาพดีออกจำหน่ายให้แก่ ชนชั้น แรงงานในเมือง ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ความหลากหลายของอาหารกระป๋องที่วางจำหน่ายในเมืองเพิ่มมากขึ้นอย่างมาก เนื่องจากผู้ผลิตอาหารกระป๋องต่างแข่งขันกันโดยใช้ส่วนผสมอาหารใหม่ๆ ฉลากพิมพ์ตกแต่งอย่างสวยงาม และลดราคาลง

สงครามโลกครั้งที่หนึ่ง

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่งผู้บัญชาการทหารต้องการอาหาร ราคาถูกและให้ พลังงาน สูงในปริมาณมาก เพื่อเลี้ยงทหารหลายล้านคน ส่งผลให้ความต้องการอาหารกระป๋องพุ่งสูงขึ้น อาหารกระป๋องจะไม่เน่าเสียระหว่างการขนส่งระยะไกลและสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายในคูสนามรบได้ ตลอดช่วงสงคราม ทหารอังกฤษส่วนใหญ่ดำรงชีวิตด้วยอาหารกระป๋องคุณภาพต่ำ เช่นถั่วอบหมู เนื้อกระป๋องแบบอังกฤษไส้กรอกกระป๋อง และสตูว์ของมาโคโนชีอย่างไรก็ตาม ในปี 1916 ความไม่พอใจอย่างแพร่หลายและการร้องเรียนที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับคุณภาพที่ต่ำของอาหารกระป๋องส่วนใหญ่ที่แจกจ่ายให้กับทหาร ส่งผลให้กองทัพต่างๆ แสวงหาอาหารคุณภาพดีกว่าเพื่อปรับปรุงขวัญกำลังใจ และในไม่ช้า อาหารครบชุดในกระป๋องก็เริ่มปรากฏขึ้น ในปี ค.ศ. 1917 กองทัพฝรั่งเศสเริ่มแจกจ่ายอาหารฝรั่งเศส กระป๋อง เช่น ไก่ตุ๋นไวน์ แดง (coq au vin) , เนื้อตุ๋นไวน์ แดง (beef bourguignon) , ซุปหัวหอมฝรั่งเศสและซุปต้นหอมในขณะที่กองทัพอิตาลีทดลองจำหน่ายสปาเก็ตตี้กระป๋องราดซอสโบโลเนส , ราวิโอลี , ซุป มิเนสโตรเนและพาสต้าเอฟาจิโอลี (pasta e fagioli ) หลังสงคราม บริษัทต่างๆ ที่เคยจัดหาอาหารกระป๋องให้กับกองทัพ เริ่มปรับปรุงคุณภาพสินค้าของตนเพื่อจำหน่ายให้แก่พลเรือน

วิธีการ

ภาชนะแก้วแบบดั้งเดิมนั้นเปราะบางและหนัก ทำให้การขนส่งเป็นไปได้ยาก และในโรงงานผลิตอาหารกระป๋องเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่จึงเปลี่ยนมาใช้กระป๋องดีบุก ทรงกระบอก หรือกระป๋องเหล็กดัด (ซึ่งต่อมาเรียกสั้น ๆ ว่า "กระป๋อง") แทนขวดแก้ว ตามผลงานของปีเตอร์ ดูแรนด์ (ค.ศ. 1810) กระป๋องมีราคาถูกกว่า ผลิตได้เร็วกว่า และเปราะบางน้อยกว่าขวดแก้วมาก

ที่เปิดกระป๋อง ยังไม่ถูกประดิษฐ์ขึ้นจนกระทั่งอีกสามสิบปีต่อมา ในช่วงแรก ทหารจะใช้ ดาบปลายปืนตัดกระป๋องหรือทุบกระป๋องด้วยก้อนหิน ปัจจุบันเหล็ก เคลือบดีบุก เป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุด นอกจากนี้ยังมีการใช้ ถุงบรรจุแบบปลอด เชื้อ ในการบรรจุกระป๋องด้วย

ขวดแก้วยังคงได้รับความนิยมสำหรับสินค้าที่มีมูลค่าสูงบางประเภท และสำหรับ การบรรจุกระป๋อง ใน ครัวเรือน

การควบคุมจุลินทรีย์

เพื่อป้องกันไม่ให้อาหารเน่าเสียก่อนและระหว่างการเก็บรักษา มีการใช้วิธีการต่างๆ มากมาย เช่น การพาสเจอร์ไรส์ การต้ม (และการใช้ความร้อนสูงในระยะเวลาหนึ่ง) การแช่เย็น การแช่แข็ง การอบแห้ง การบำบัดด้วยสุญญากาศ สารต้านจุลชีพที่เป็นธรรมชาติในสูตรอาหารที่กำลังถนอม การฉายรังสีไอออนในปริมาณที่เพียงพอ การแช่ในสารละลายเกลือเข้มข้น กรด ด่าง สภาวะที่มีความเข้มข้นของสารละลายสูงมาก (เช่น น้ำตาลสูงมาก) หรือสภาพแวดล้อมอื่นๆ ที่ท้าทายต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์

นอกจากการฆ่าเชื้อแล้ว ไม่มีวิธีการใดที่เชื่อถือได้อย่างสมบูรณ์แบบในการถนอมอาหาร การฆ่าเชื้อจะทำหลังจากปิดผนึกกระป๋องแล้ว เพื่อให้ทั้งภาชนะและอาหารได้รับการปกป้องอย่างปลอดภัย

สปอร์ของจุลินทรีย์Clostridium botulinum (ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคโบทูลิซึม ) สามารถกำจัดได้เฉพาะที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดของน้ำเท่านั้น ดังนั้น จากมุมมองด้านความปลอดภัยสาธารณะ อาหารที่มีความเป็นกรด ต่ำ ( ค่า pHมากกว่า 4.6) จำเป็นต้องฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูง (116–130 °C) การที่จะได้อุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดนั้นต้องใช้เครื่องอัดความดันอาหารที่ต้องอัดความดัน ได้แก่ผัก ส่วนใหญ่ เนื้อ สัตว์ อาหารทะเลสัตว์ปีกและ ผลิตภัณฑ์ นม อาหารชนิดเดียวที่สามารถบรรจุกระป๋องได้อย่างปลอดภัยในน้ำเดือดธรรมดาคืออาหาร ที่ มีความเป็นกรด สูง โดยมีค่า pH ต่ำกว่า 4.6 เช่นผลไม้ผักดองหรืออาหารอื่นๆ ที่เติมสารปรุงแต่งที่เป็นกรด แม้ว่าอุณหภูมิเดือดธรรมดาจะไม่สามารถฆ่าสปอร์ของเชื้อโบทูลิซึมได้ แต่ความเป็นกรดก็เพียงพอที่จะยับยั้งการเจริญเติบโตของสปอร์ได้^{[ 13 ]}

การปิดผนึก: ตะเข็บคู่

คิดค้นโดย Max Ams ในปี 1888 ^{[ 14 ]}ตะเข็บคู่แบบสมัยใหม่ช่วยให้ กระป๋อง ปิด สนิท ป้องกันอากาศรั่ว ซึม คุณสมบัติการปิดสนิทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันจุลินทรีย์ไม่ให้เข้าไปในกระป๋องและรักษาเนื้อหาภายในกระป๋องให้ปิดสนิท ดังนั้น กระป๋องที่มีตะเข็บคู่จึงเรียกอีกอย่างว่ากระป๋องอนามัย กระป๋องชนิดนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นในยุโรปในปี 1900 โดยทำจากตัวถังทรงกระบอกแบบดั้งเดิมที่ทำจากแผ่นดีบุกปลายทั้งสองข้าง ( ฝา ) ถูกยึดติดกันโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าตะเข็บคู่ กระป๋องที่ปิดผนึกด้วยวิธีนี้จะป้องกันการปนเปื้อนได้โดยการสร้างรอยพับที่แน่นหนาต่อเนื่องกันสองชั้นระหว่างตัวถังทรงกระบอกของกระป๋องกับฝา ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการใช้ตะกั่วบัดกรีและช่วยให้การผลิตรวดเร็วขึ้น ลดต้นทุนลง

การเย็บตะเข็บคู่ใช้ลูกกลิ้งในการขึ้นรูปกระป๋อง ฝา และตะเข็บคู่สุดท้าย ในการผลิตกระป๋องและฝาที่ถูกสุขอนามัยและเหมาะสมสำหรับการเย็บตะเข็บคู่ กระบวนการผลิตเริ่มต้นด้วยแผ่นเหล็กเคลือบดีบุก ในการสร้างตัวกระป๋อง จะตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าแล้วม้วนรอบแม่พิมพ์ จากนั้นเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างทรงกระบอกที่มีตะเข็บด้านข้าง

จากนั้นจึงใช้ลูกกลิ้งเพื่อขยายปลายด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านของทรงกระบอก เพื่อสร้างขอบโค้งรูปครึ่งวงกลมรอบเส้นรอบวง ต้องใช้ความแม่นยำสูงเพื่อให้แน่ใจว่าด้านที่เชื่อมนั้นตรงกันอย่างสมบูรณ์ เพราะหากมีการคลาดเคลื่อนใดๆ จะทำให้รูปทรงของขอบไม่สม่ำเสมอ ส่งผลเสียต่อความแข็งแรงของชิ้นงาน

จากนั้นจึงใช้เครื่องตัดแม่พิมพ์ตัดแผ่นโลหะเป็นวงกลม นำวงกลมไปขึ้นรูปในเครื่องปั๊มขึ้นรูปเพื่อให้เกิดรอยเว้าลงด้านล่าง เพื่อให้พอดีกับตัวกระป๋อง ผลลัพธ์ที่ได้จะคล้ายกับหมวกทรง สูงที่คว่ำลงและแบนราบ จากนั้นจึงใช้ลูกกลิ้งดัดขอบด้านนอกให้โค้งลงประมาณ 140 องศา เพื่อสร้างส่วนโค้งที่ปลาย

ผลลัพธ์ที่ได้คือท่อเหล็กที่มีขอบยื่นออกมา และแผ่นเหล็กทรงกลมแบบฝังหัวที่มีขอบโค้งงอ โดยจะใส่สารประกอบ ยาง ไว้ด้านในส่วนที่โค้งงอนั้น

ตะเข็บ

ตัวกระป๋องและฝาปิดจะถูกประกบเข้าด้วยกันในเครื่องปิดผนึก และยึดไว้ด้วยแผ่นฐานและหัวจับตามลำดับ แผ่นฐานช่วยให้ตัวกระป๋องมั่นคงในระหว่างการปิดผนึก และหัวจับจะพอดีกับฝาปิด ผลลัพธ์ที่ได้คือ รอยบากของฝาปิดจะอยู่ด้านในของส่วนบนของตัวกระป๋อง ใต้ขอบเล็กน้อย ส่วนปลายที่โค้งงอจะยื่นออกมาเล็กน้อยเหนือขอบ

การผ่าตัดครั้งแรก

เมื่อนำชิ้นส่วนทั้งสองมาประกบกันในเครื่องเย็บแล้ว หัวเย็บจะกดลูกกลิ้งทำงานแรกเข้ากับส่วนปลายที่ม้วนงอ ส่วนปลายที่ม้วนงอจะถูกกดเข้ากับขอบ ทำให้ขอบม้วนงอเข้าหาตัวและอยู่ใต้ขอบ ขอบก็จะงอลงเช่นกัน ทำให้ส่วนปลายและตัวเชื่อมติดกันอย่างหลวมๆ จากนั้นลูกกลิ้งทำงานแรกจะถูกดึงกลับ ในขั้นตอนนี้จะมีเหล็กอยู่ห้าชั้นในรอยเย็บ เรียงจากด้านนอกเข้าไปด้านใน ได้แก่:

จบ
ตะขอเกี่ยวตัว
ตะขอคลุม
ร่างกาย
เคาน์เตอร์ซิงค์

การผ่าตัดครั้งที่สอง

จากนั้นหัวเชื่อมจะไปกดลูกกลิ้งการทำงานที่สองลงบนรอยเชื่อมที่ขึ้นรูปไว้บางส่วน การทำงานครั้งที่สองจะกดส่วนประกอบเหล็กทั้งห้าส่วนเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนาเพื่อสร้างซีลสุดท้าย ชั้นทั้งห้าในรอยเชื่อมสุดท้ายเรียกว่า ก) ส่วนปลาย ข) ส่วนขอเกี่ยวตัวถัง ค) ส่วนขอเกี่ยวฝา ง) ตัวถัง จ) ส่วนเว้า กระป๋องอนามัยทุกชนิดต้องมีวัสดุบรรจุอยู่ภายในรอยเชื่อม เพราะมิฉะนั้นการสัมผัสระหว่างโลหะจะไม่สามารถรักษาซีลที่แน่นสนิทได้ ในกรณีส่วนใหญ่ สารประกอบยางจะถูกวางไว้ภายในรัศมีส่วนโค้งของปลาย เพื่อสร้างซีลที่สำคัญระหว่างปลายและตัวถัง

นวัตกรรมที่สำคัญที่สุดนับตั้งแต่การนำตะเข็บคู่มาใช้ น่าจะเป็นเรื่องการเชื่อมตะเข็บด้านข้าง ก่อนที่จะมีการเชื่อมตะเข็บด้านข้าง ตัวถังกระป๋องจะถูกพับและ/หรือบัดกรีเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดตะเข็บด้านข้างที่ค่อนข้างหนา ตะเข็บด้านข้างที่หนาทำให้จำเป็นต้องมีส่วนปลายของตะเข็บด้านข้างที่โค้งงอมากขึ้น เพื่อให้มีส่วนโค้งงอมากขึ้นก่อนที่จะปิดสนิทด้านหลังขอเกี่ยวตัวถังหรือขอบ ซึ่งทำให้มีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดมากขึ้น

การตั้งค่าเครื่องซีลและการตรวจสอบคุณภาพ

ในขั้นตอนการปิดฝา มีหลายส่วนที่สำคัญอย่างยิ่งในการทำให้กระป๋องปิดสนิทและปิดผนึกแบบสุญญากาศ อันตรายของกระป๋องที่ไม่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา ได้แก่ การปนเปื้อนจากสิ่งแปลกปลอม (เช่น แบคทีเรียหรือสเปรย์ฆ่าเชื้อรา) หรือกระป๋องอาจรั่วหรือเน่าเสียได้

ส่วนสำคัญอย่างหนึ่งคือการตั้งค่าเครื่องเย็บตะเข็บ โดยปกติแล้วขั้นตอนนี้จะดำเนินการโดยช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์ ชิ้นส่วนที่ต้องตั้งค่าได้แก่ ลูกกลิ้งและหัวจับของเครื่องเย็บตะเข็บ ซึ่งต้องตั้งให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง (โดยใช้เกจวัดระยะหรือเกจวัดช่องว่าง ) แรงดันและตำแหน่งของตัวยก ลูกกลิ้งและหัวจับ การสึกหรอของเครื่องมือ และการสึกหรอของแบริ่ง ล้วนมีส่วนทำให้ได้ตะเข็บคู่ ที่ ดี

การตั้งค่าที่ไม่ถูกต้องอาจดูไม่เป็นธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น เนื่องจาก ผล ของสปริงที่คืนตัว ตะเข็บอาจดูหลวม ในขณะที่ความจริงแล้วเย็บแน่นเกินไปและคลายออกเหมือนสปริง ด้วยเหตุนี้ ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์และการตั้งค่าเครื่องเย็บที่ดีจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำให้แน่ใจว่าตะเข็บคู่ปิดสนิทอย่างถูกต้อง

การควบคุมคุณภาพโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการนำกระป๋องที่บรรจุเต็มแล้วออกจากสายการผลิต – หนึ่งกระป๋องต่อหัวปิดผนึก อย่างน้อยหนึ่งหรือสองครั้งต่อกะ – และทำการตรวจสอบโดยละเอียด ( รอยย่น / ความแน่น ) การทดสอบทางกล (ความหนาภายนอก ความยาว/ความสูงของตะเข็บ และการฝังหัวปิดผนึก) รวมถึงการตัดตะเข็บเปิดด้วยเลื่อยใบมีดคู่และวัดด้วยระบบตรวจสอบตะเข็บคู่ การรวมกันของการวัดเหล่านี้จะกำหนดคุณภาพของตะเข็บ

การใช้ ซอฟต์แวร์ ควบคุมกระบวนการทางสถิติ (SPC) ร่วมกับเครื่องตรวจสอบตะเข็บคู่แบบแมนนวล เครื่องสแกนตะเข็บคู่แบบคอมพิวเตอร์ หรือแม้แต่ระบบตรวจสอบตะเข็บคู่แบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ จะทำให้กระบวนการตรวจสอบตะเข็บคู่ที่ยุ่งยากนั้นรวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น การติดตามประสิทธิภาพของหัวหรือสถานีปิดผนึกแต่ละสถานีของเครื่องปิดผนึกกระป๋อง ทางสถิติ ช่วยให้สามารถคาดการณ์ปัญหาของเครื่องปิดผนึกกระป๋องได้ดีขึ้น และอาจใช้ในการวางแผนการบำรุงรักษาเมื่อสะดวก แทนที่จะเพียงแค่ตอบสนองหลังจากที่ผลิตกระป๋องที่ชำรุดหรือไม่ปลอดภัยแล้ว^{[ 15 ]}

คุณค่าทางโภชนาการ

การบรรจุกระป๋องเป็นวิธีการแปรรูปอาหารเพื่อยืดอายุการเก็บรักษาแนวคิดคือการทำให้อาหารยังคงสามารถรับประทานได้นานหลังจากผ่านกระบวนการแปรรูปแล้ว การศึกษาในปี 1997 พบว่าผลไม้และผักกระป๋องมีใยอาหารและวิตามิน สูง เท่ากับอาหารสดหรือแช่แข็งชนิดเดียวกัน และในบางกรณีผลิตภัณฑ์กระป๋องมีคุณค่าทางโภชนาการสูงกว่าอาหารสดหรือแช่แข็งเสียอีก^{[ 16 ]}กระบวนการให้ความร้อนระหว่างการบรรจุกระป๋องดูเหมือนจะทำให้ใยอาหารละลายได้ง่ายขึ้น และจึงหมักในลำไส้ใหญ่เป็นก๊าซและผลพลอยได้ที่มีฤทธิ์ทางสรีรวิทยาได้ง่ายขึ้น มะเขือเทศกระป๋องมี ปริมาณ ไลโคปีน ที่พร้อมใช้งานสูงกว่า ดังนั้นเนื้อสัตว์และผักกระป๋องจึงมักอยู่ในรายการอาหารที่เก็บสำรองไว้ในระหว่างภาวะฉุกเฉิน^{[ 17 ]}

อันตรายที่อาจเกิดขึ้น

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 กระบวนการบรรจุกระป๋องอาหารส่วนใหญ่ทำโดยโรงงานบรรจุกระป๋องขนาดเล็ก โรงงานเหล่านี้เต็มไปด้วยปัญหาด้านสุขอนามัยที่ถูกมองข้าม เช่น สุขอนามัยที่ไม่ดีและสภาพแวดล้อมการทำงานที่ไม่ถูกสุขลักษณะ เนื่องจากตู้เย็นยังไม่มีอยู่จริงและมาตรฐานการบรรจุกระป๋องในระดับอุตสาหกรรมยังไม่ได้กำหนดไว้ จึงเป็นเรื่องปกติมากที่กระป๋องที่ปนเปื้อนจะหลุดไปวางขายบนชั้นวางของร้านขายของชำ^{[ 18 ]}

ตามหนังสือ The Fruits of Empire: Art, Food and the Politics of Race in the Age of American Expansionโดย Shana Klein ระบุว่า "คนงานยังได้รับบาดเจ็บ โดยเฉพาะข้อนิ้วฟกช้ำและแผลเปิดจากการตัดแต่งและบรรจุสับปะรด ถุงมือเป็นมาตรการป้องกันอย่างหนึ่งเพื่อปกป้องมือของคนงานบรรจุกระป๋องจากความเป็นกรดของสับปะรด แต่ถุงมือก็ไม่ได้ช่วยเสมอไป" ^{[ 19 ]}

การเคลื่อนย้ายส่วนประกอบกระป๋อง

ในด้านพิษวิทยาของการบรรจุกระป๋องการเคลื่อนย้ายหมายถึงการเคลื่อนตัวของสารจากตัวกระป๋องเองเข้าไปในเนื้อหา^{[ 20 ]}สารพิษชนิดหนึ่งที่สามารถเคลื่อนย้ายได้คือตะกั่ว ซึ่งทำให้เกิดพิษตะกั่วแต่ได้เลิกใช้ในกระป๋องตั้งแต่ศตวรรษที่ 20 แล้ว สิ่งที่น่ากังวลมากกว่าคือบิสฟีนอลเอ (BPA) ซึ่งเป็นสาร รบกวนต่อระบบต่อมไร้ท่อที่อาจเกิดขึ้นได้ และเป็นส่วนประกอบในอีพ็อกซี่ที่ใช้เคลือบพื้นผิวด้านในของกระป๋อง กระป๋องบางชนิดผลิตขึ้นโดยใช้สารเคลือบอีนาเมลที่ปราศจาก BPA ซึ่งผลิตจากน้ำมันพืชและเรซิน^{[ 21 ]}ในเดือนกุมภาพันธ์ 2018 สถาบันผู้ผลิตกระป๋อง ซึ่งเป็นสมาคมการค้าในสหรัฐอเมริกา ได้สำรวจอุตสาหกรรมและรายงานว่ากระป๋องอาหารอย่างน้อย 90% ไม่มี BPA อีกต่อไป^{[ 22 ]}

ปริมาณเกลือ

เกลือ (โซเดียมคลอไรด์) ที่ละลายในน้ำถูกนำมาใช้ในกระบวนการบรรจุกระป๋อง ซึ่งช่วยป้องกันการเน่าเสียและสามารถปรับปรุงคุณลักษณะทางประสาทสัมผัสได้^{[ 23 ]}ด้วยเหตุนี้ อาหารกระป๋องจึงเป็นแหล่งสำคัญของเกลือในอาหาร^{[ 24 ]}เกลือมากเกินไปจะเพิ่มความเสี่ยงต่อปัญหาสุขภาพ รวมถึงความดันโลหิตสูงดังนั้นหน่วยงานด้านสุขภาพจึงแนะนำให้จำกัดปริมาณโซเดียมในอาหาร^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}^{[ 27 ]}^{[ 28 ]}^{[ 29 ]}ผลิตภัณฑ์กระป๋องหลายชนิดมีจำหน่ายในรูปแบบที่มีเกลือต่ำและไม่มีเกลือ

การล้างให้สะอาดหลังจากเปิดอาจช่วยลดปริมาณเกลือในผักกระป๋องได้ เนื่องจากเชื่อว่าปริมาณเกลือส่วนใหญ่จะอยู่ในของเหลวมากกว่าตัวอาหารเอง^{[ 30 ]}

โรคโบทูลิซึม

โรคโบทูลิซึมที่เกิดจากอาหารเกิดจากอาหารปนเปื้อนที่สปอร์ ของ C. botulinumได้รับอนุญาตให้งอกและผลิตสารพิษโบทูลิซึม^{[ 31 ]}และโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในอาหารกระป๋องที่ไม่เป็นกรดซึ่งไม่ได้รับการบำบัดด้วยความร้อนที่เพียงพอC. botulinumชอบสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำและแข่งขันกับแบคทีเรียอื่นได้ไม่ดี แต่สปอร์ของมันทนต่อการบำบัดด้วยความร้อน เมื่ออาหารกระป๋องได้รับการฆ่าเชื้อไม่เพียงพอ แบคทีเรียส่วนใหญ่นอกเหนือจาก สปอร์ ของ C. botulinumจะถูกฆ่า และสปอร์สามารถงอกและผลิตสารพิษโบทูลิซึมได้^{[ 31 ]} โรคโบทูลิซึมเป็นโรค อัมพาตที่หายากแต่ร้ายแรงทำให้เกิดอัมพาตซึ่งโดยทั่วไปจะเริ่มจากกล้ามเนื้อใบหน้าแล้วจึงลามไปยังแขนขา^{[ 32 ]}สารพิษโบทูลินัมเป็นอันตรายอย่างยิ่งเพราะไม่สามารถตรวจจับได้ด้วยการมองเห็นหรือกลิ่น และการรับประทานสารพิษแม้เพียงเล็กน้อยก็อาจถึงแก่ชีวิตได้^{[ 33 ]}ในกรณีที่รุนแรง จะทำให้กล้ามเนื้อหายใจเป็นอัมพาตและทำให้ระบบหายใจล้มเหลวเนื่องจากภาวะแทรกซ้อนที่คุกคามชีวิตนี้ กรณีที่สงสัยว่าเป็นโรคโบทูลินัมทั้งหมดจึงได้รับการรักษาเป็นกรณีฉุกเฉินทางการแพทย์และ เจ้าหน้าที่ สาธารณสุขมักจะเข้ามาเกี่ยวข้องเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดกรณีเพิ่มเติมจากแหล่งเดียวกัน^{[ 32 ]}