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食品防霉剂有哪些分类?各自有哪些应用?

时间: 2019-11-18 09:21:28来源: 南通奥凯生物技术开发有限公司

食品防霉剂有哪些分类?各自有哪些应用?

第二次世界大战初期,国外就已经高度重视防霉剂的研究。世界每年有相当数量的涂料和涂膜材料耗损在腐败和霉变问题上,涂料用防霉剂发展很快。

欧美注重开发有机体系防霉剂,日本侧重开发无机体系防霉剂,我国防霉剂起步较晚,对各种体系的防霉剂均有研究,陆续有新成果报道和新产品出现。从化学结构及来源上看,防霉剂分为天然防霉剂、无机防霉剂、有机防霉剂和复合防霉剂4类。 

天然防霉剂

天然防霉剂大多数从动植物中提炼精制而成,包括壳聚糖、血清蛋白、桂皮油、罗汉柏油、大蒜素和天然酚类等。将天然贝壳、蟹类、虾类、鱼骨及昆虫等动物壳体非常坚硬的部分,脱去N-乙酰基获得壳聚糖。天然防霉剂在生产和使用过程中,对环境不产生污染,生物相容性好。但天然防霉剂耐热性较差,160 ~ 180 ℃开始炭化分解,药效持续时间比较短,应用范围受到较大限制,大规模商业化尚待时日。

无机防霉剂

无机防霉剂应用广泛,种类较多,通常是银、铜、锌等金属离子抗菌剂和金属氧化物(如二氧化钛、氧化锌等纳米抗菌剂)。抗菌机理有接触反应假说和催化反应假说。

接触反应假说是金属离子与细菌接触反应造成细菌固有成分被破坏或发生功能障碍,导致细菌死亡。催化反应假说是在光的作用下,金属离子及纳米颗粒起到催化活性中心的作用,激活水分子和空气中的氧产生羟基自由基及活性氧离子,短时间破坏细菌的增殖能力,致使细胞死亡,起到抗菌作用。无机防霉剂抗菌谱广,使用安全、耐热、持续性好,成为抗菌防霉剂领域的研究热点。有的无机防霉剂性能不佳,近年报道纳米氧化锌具有一定的防霉性能,但在实际应用中,其防霉性能有限。

氧化亚铜为红色或暗红色八面立方晶系结晶性粉末,大量用于船舶防霉,使用成本低,尤其适用于军用防霉涂料,用量为涂料总质量的40%左右。偏硼酸钡为白色斜方晶系的结晶粉末,主要用于水性乳胶涂料的防霉,一般用量1% ~ 2%。

有机防霉剂

有机防霉剂谱广、作用快、抑菌防霉效果好,但部分有机防霉剂耐热性较差,防霉作用持续时间较短,有一定毒性。

有机防霉剂主要有酚类化合物(取代芳烃类)、元素有机化合物、含氮有机物、含卤有机物、含硫有机物等。这种分类方法不够严谨,同一化合物可归属不同的类别。有机防霉剂与微生物的细胞膜接触时,同细胞膜融合逐渐进入细胞,通过对细胞器、蛋白质、核酸等结构物质的作用,使细胞内容物、酶、蛋白质、核酸损坏,抑制细菌和霉菌的繁殖,达到抑菌杀菌目的。

取代芳烃类防霉剂主要有五氯苯酚及其钠盐、四氯间苯二腈、对氯间甲苯酚、对氯间二甲基苯酚、邻苯基苯酚及其钠盐、2,2'-二羟基-5,5'-二氯二苯基甲烷、二碘甲基对甲基苯砜、溴乙酸苄酯等。该类防霉剂使用最早,应用最广泛。卤代酚类杀菌力高于未取代的酚类,氯代酚类效果最好,氯化程度越高杀菌力越强。氯代酚类挥发性较高,在水中溶解度较大,易于流失,日光照射易分解,不能长期保留杀菌防霉作用。该类化合物毒性较低,价格低廉,制备方便,常被选用。五氯苯酚防霉剂广泛使用,在氯代酚类防霉剂中需求量最大。白色粉末或针状结晶,熔点191 ℃,灭菌效力高,不污染处理物,化学稳定性好,不变色,不挥发,耐久性高。适用于涂料、黏合剂等。一般用量0.1%~ 0.5%,制成油溶性和水溶性2种形式,使用简便。

由六氯苯和NaOH通过压热反应制得五氯苯酚钠,白色针状或灰白色鳞状结晶,无臭,常温下不挥发,具有很强的防霉杀菌作用,适用于涂料、胶乳、黏合剂等。

2,2'-二羟基-5,5'-二氯二苯基甲烷又名双氯芬、菌霉净、防霉芬等,由对氯苯酚和甲醛在催化下缩合制得。纯品无臭无色或白色结晶,熔点178 ~ 179 ℃;工业品浅灰色或棕色粉末,熔点160 ~ 164 ℃。该防霉剂挥发性小,不被水抽出,持久性高,在正常用量范围内对人体无害,适用于涂料、黏合剂等,使用广泛。

对氯间二甲基苯酚为白色到类白色针状结晶或粉末,熔点114 ~ 116 ℃,有微弱酚的气味,耐热性和耐候性好,水抽出性小,在树脂中持久性强。用作水性乳胶涂料、浆糊等的防霉剂,一般用量0.5% ~ 2.0%。对氯间甲苯酚为白色或类白色片状结晶或团块状结晶,熔点63 ~ 67 ℃,是一种水性涂料防霉剂,一般用量0.1% ~ 0.3%。邻苯基苯酚为白色结晶,熔点56.8 ℃,微具特殊气味的白色结晶粉末。

邻苯基苯酚钠由邻苯基苯酚溶于氢氧化钠溶液制得。与TBZ混合使用在乳胶涂料中显示出优越的防霉效果,一般用量0.6%左右。对硝基苯酚的两种结晶形式为无色棱晶(>63 ℃结晶)和黄色棱晶(<63 ℃结晶),熔点113.4 ℃,通常为两者混合物,无色至微黄色,无臭,有甜焦味。用于环氧清漆、环氧醇酸漆、三聚氰胺醇酸漆、酚醛改性醇酸漆等绝缘漆中。

四氯间苯二腈又名百菌清,以间苯二腈为原料,经气相催化氯化制得。无臭白色结晶,熔点250 ~ 251 ℃,为常用工业防霉剂。在乳胶涂料中具有水解稳定性,对金属不腐蚀,具有优良的耐紫外线及热稳定性能。

二碘甲基对甲基苯砜为浅灰色或棕黄色细碎微粒,对于霉菌抑制能力强,毒性低。与汞型防霉杀菌剂并用制成混合药剂,对材料起到完全保护作用,成为一种抗霉、抗藻和耐细菌的理想防霉剂。溴乙酸苄酯为无色至微黄色透明液体,沸点168~ 170 ℃(2 933 Pa),容易与水混合,低浓度就能抑制微生物发育,在酸、碱中稳定,加水不分解,在乳胶涂料中显示极好的防霉效果,用量0.1% ~ 0.2%。五氯苯酚月桂酸酯无色蜡状固体,熔点63~65 ℃,水溶性和挥发性均较五氯苯酚低,能较好地经受风化作用,但杀菌力较低。

用于涂料防霉剂,用量1%~2%。对氯苯酚纯品为无色晶体,工业品是黄色或粉红色晶体,熔点42 ~ 44 ℃;2,4-二氯苯酚为白色针状结晶,熔点42 ~ 43 ℃;百里香酚为无色半透明晶体或白色粉末,有百里草和麝香草的特殊香气,熔点51.5 ℃;

4-氯百里香酚为白色结晶或颗粒粉末,熔点62 ~ 64 ℃;2,4,6-三氯苯酚为黄色絮片体或白色针状结晶,熔点69.5 ℃。它们均可用于涂料防霉剂。

胺类化合物。胺类化合物防霉剂主要包括2-羟甲基氨基乙醇、2-甲基-2-羟甲基氨基丙醇、四甲基二硫化秋兰姆、水杨酰苯胺及其卤代衍生物、N,N-二甲基-N'-苯基(氟二氯甲基硫代)磺酰胺、2,2'-二硫双(N-甲基苯甲酰胺)等。

复合防霉剂

单组分防霉剂在使用时有一定的局限性,其杀菌谱较窄、用量较大、时效短、成本较高,有些防霉剂生物降解性和使用安全性差,对环境影响较大。根据不同防霉剂的防霉特点,将不同的防霉剂进行复配,可充分发挥各自优势,节约防霉剂新产品的开发成本。


南通奥凯生物技术开发有限公司成立于2000年,是一家专业从事食品添加剂和生物技术开发、生产和销售的中国国家高新技术企业。公司主要产品为食品添加剂、饲料添加剂、水处理剂、化妆品添加剂等产品。经过十几年的稳健发展,我司已建成现代化生产基地,各系列产品在国内外市场上均获得了客户的认可。


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BRC认证

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keyword:食品防霉剂

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