防腐剂,杀菌剂,抑菌剂
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防腐剂基本概念及分类介绍随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高,各种食品、药品、化妆品等产品的销售量不断上升。
这些产品的生产和使用过程中,不可避免地会受到微生物的污染,从而导致其变质、腐烂,危害人体健康。
为了防止这种情况的发生,人们发明了防腐剂这一物质,并广泛应用于各种领域。
本文将从防腐剂的定义、分类、作用机理、应用范围、安全性评估以及使用注意事项等几个方面进行介绍。
一、防腐剂的定义防腐剂是指添加到食品、药品、化妆品等产品中,以保护其防止微生物污染、延长其保质期的化学物质。
由于防腐剂有防止微生物生长的作用,所以也被称为杀菌剂、抑菌剂。
二、防腐剂的分类根据其化学结构和作用机理,防腐剂可以分为以下几类。
1.硷式防腐剂硷式防腐剂是指以苯甲酸、山梨酸等为代表的有机酸类物质。
这些物质在水中离解出来后,可以使细菌、酵母等微生物细胞内的酸碱平衡受到破坏,从而达到抑制微生物生长的目的。
硷式防腐剂具有广谱性、常温下有效、用量较少等优点,因此被广泛应用于食品、化妆品等领域。
2.酚醛类防腐剂酚醛类防腐剂是指以甲酚、对羟基苯甲酸等为代表的芳香族化合物。
这些化合物能够通过与微生物细胞内的酶结合,从而抑制其生长和繁殖。
此外,它们还可以破坏微生物细胞壁,使其失去活性。
酚醛类防腐剂具有杀菌速度快、效果明显等特点,因此在注射液、针剂等药品的生产中得到广泛应用。
3.亚硫酸盐类防腐剂亚硫酸盐类防腐剂是指以亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等为代表的无机化合物。
这些物质在水中离解后,可以通过氧化反应,生成亚硫酸根离子,从而起到杀菌、抑菌的作用。
亚硫酸盐类防腐剂具有杀菌效果好、用量少等特点,因此在水产养殖等领域得到广泛应用。
4.无机盐类防腐剂无机盐类防腐剂是指以氯化钠、亚硝酸钠等为代表的无机化合物。
这些物质能够抑制某些微生物的生长和繁殖,从而对产品进行保护。
无机盐类防腐剂具有使用方便等特点,因此被广泛应用于各种食品、药品等产品中。
三、防腐剂的作用机理防腐剂的作用机理主要有以下几种。
防腐剂是什么?它们在食品、化妆品中的作用是什么?防腐剂是一种化学物质,其在食品、化妆品等领域都有广泛的应用。
防腐剂可以为产品延长保质期,防止细菌、霉菌、酵母等微生物的生长和繁殖,进而保证产品的质量与安全。
在下文中,我将会从防腐剂的定义、分类、食品中的防腐剂、化妆品中的防腐剂、防腐剂的安全性和注意事项等方面进行更为深入的阐述。
一、防腐剂的定义和分类1. 防腐剂的定义防腐剂是指一类化学物质,其可以抑制食品、化妆品等领域的微生物生长,防止腐败变质,以达到保鲜、防腐的目的。
防腐剂也称之为抑菌剂、抑制剂等。
2. 防腐剂的分类防腐剂根据其作用机理和用途的不同,可以被分为多种不同的分类方式,以下我们仅以实际应用到的分类方式进行介绍:按照化学结构分类:1. 有机防腐剂:包括甲酸盐、苯甲酸盐、对羟基苯甲酸盐、对羟基苯甲酸甲酯、2-苯并酚、异硫氰酸盐等。
2. 无机防腐剂:包括硝酸盐、硫酸盐、氢氧化钠、氧化亚铜等。
按照作用方式分类:1. 抑菌剂:对细菌有明显的生长抑制作用,包括苯酚、三氯生、甲醛、氧化亚酞等。
2. 杀菌剂:对一般细菌都有能力杀灭,包括苯酚、环己基氯、过氧乙酸等。
3. 抗菌剂:防治特定微生物或特定性质的细菌,如青霉素抗生素等。
二、食品中的防腐剂1. 食品中的常见防腐剂种类常见的食品防腐剂有:二氧化硫、硝酸盐、丙酸钠、柠檬酸、山梨酸、吡硫烷酸、亚硝酸钠等。
2. 食品中的防腐剂作用及原理(1) 二氧化硫:二氧化硫在食品中的最主要作用就是抑制细菌的生长,防止食品发霉变质。
二氧化硫在抑制细菌生长的同时,也可以活化食品,使食品的质量得到保证。
但是,二氧化硫会对某些人群产生不良的影响,部分人对二氧化硫过敏。
(2) 硝酸盐:硝酸盐是常用的肉制品防腐剂,可以抑制细菌的生长并且具有加强肉类颜色的作用。
另外,硝酸盐还可以改善肉类口感,提高肉制品的风味品质。
但是,硝酸盐也存在一定的风险,因为硝酸盐能够转化为亚硝胺,而亚硝胺是一种致癌物质。
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1、增溶剂:增溶是指某些难溶性药物在表面活性剂的作用下,在溶剂中增加溶解度并形成溶液的过程。
具有增溶能力的表面活性剂称增溶剂,常用的增溶剂为聚山梨酯类(吐温)和聚氧乙烯脂肪酸酯类(司盘类)等。
2、助溶剂:指难溶性药物与加入的第三种物质在溶剂中形成可溶性分子间的络合物、复盐或缔合物等,以增加药物在溶剂中的溶解度。
这第三种物质称为助溶剂。
如碘在水中溶解度为1:2950,如加入适量碘化钾,能配成含碘5%的水溶液。
碘化钾为助溶剂。
3、潜溶剂:为了提高难溶性药物的溶解度,常使用混合溶剂。
在混合溶剂中各溶剂达到某一比例时,药物的溶解度出现极大值,这种现象称潜溶,这种溶剂称潜溶剂。
与水形成潜溶剂的有:乙醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇等。
4、防腐剂:能抑制微生物生长发育的物质称为防腐剂。
(1) 苯甲酸及其盐:苯甲酸未解离的分子抑菌作用强,所以在酸性溶液中抑菌效果好,最适的PH值是4。
苯甲酸防霉作用较尼泊金类弱,而防发酵能力较尼泊金类强。
0.03%~0.1%(2)对羟基苯甲酸酯类::也称尼泊金类,这是一类很有效的防腐剂。
其抑菌作用随烷基碳数增加而增加,但溶解度则减小。
丁酯抗菌力最强,溶解度却最小。
本类防腐剂混合使用有协同作用。
酸性药液中效果好。
常用浓度0.01%~0.25%。
(3)山梨酸及其盐:本品的防腐作用是未解离的分子,在PH值4水溶液中效果好。
最低抑菌浓度:细菌0.02%~0.04%;酵母菌、真菌0.8%~1.2%(4)苯扎溴铵:又称新洁尔灭,为阳离子表面活性剂。
作防腐剂使用浓度为0.02%~0.2% 。
(5)醋酸氯己定:又称醋酸洗必泰,为广谱杀菌剂,用量0.02%~0.05%。
(6)其它防腐剂:桉叶油、桂皮油、薄荷油等。
5、矫味剂:甜味剂(蔗糖、单糖浆、阿司帕坦等)、芳香剂(香料与香精)、胶浆剂、泡腾剂等。
滴眼液防腐剂总结滴眼液是由原料药物与适宜辅料制成的供滴入眼内的无菌液体制剂。
滴眼液开封后,容易在使用和保存的过程中被泪液及空气中的微生物污染,所以大部分滴眼液中都需要加入防腐剂。
防腐剂又叫“抑菌剂”,《中国药典》(2023版)规定:多剂量眼用制剂一般应加适当抑菌剂,尽量选用安全风险小的抑菌剂,产品标签应标明抑菌剂种类和标示量。
一、滴眼液中防腐剂按化学结构和性质分类01有机汞类如硫柳汞,是一种局部杀菌剂,为有机汞。
但由于对环境污染的问题,含汞的防腐剂已很少在市场上使用。
02季较盐类如苯扎氯铁、苯扎溪锭、聚季核盐T(PO1YQUAD)等,其中0.01%苯扎氯铁是眼科制剂中最常使用的防腐剂,它是一种阳离子表面活性剂,主要针对革兰氏阳性菌起作用,在很低的浓度下,仍然能够发挥效应。
03醇类如三氯叔丁醇,浓度范围为0.35%〜0.5%,有抗细菌和真菌的作用。
04酯类常用的为羟苯酯类,如羟苯甲酯、羟苯乙酯等,0.3%羟苯乙酯抗真菌效果显著,对细菌效果稍差;羟苯甲酯0.015%〜0.2%,抗菌活性较羟苯乙酯差。
05硼酸类过硼酸钠。
06酸类如山梨酸,有抗细菌和真菌的作用,常用浓度0.05%~0.2%o07纯然是一种纯氯氧复合物,主要以NaCIO的形式存在,见光崩解成天然泪液成分NaC1和H20。
二、含防腐剂滴眼液对眼睛有害吗防腐剂在滴眼液中的含量非常低,国家对滴眼液中抑菌剂的添加有严格的控制标准,且经过严格的临床试验论证,低频次、短期使用含防腐剂的滴眼液一般不会对眼表产生不良反应。
但是,研究表明长期使用含有防腐剂的滴眼液能引起眼表毒性反应,造成眼部异物感、灼热感、眼红、眼痒、流泪等症状。
苯扎氯钱作为眼用制剂中常用的防腐剂,有文献报道可导致点状角膜病变和/或毒性溃疡性角膜病变,因此在频繁使用或长期使用时,需要密切观察。
所以,干眼症等需要长期使用滴眼液的患者,不宜使用含有防腐剂的滴眼液。
有没有不含防腐剂的滴眼液有,人工泪液中大剂量的只有特殊阀门的不含防腐剂。
【抗菌剂起源】抗菌材料的起源从远古时代人们就开始使用,人们发现用银和铜容器留存的水不宜变质,后来皇宫达贵富人吃饭时又习惯使用银筷子,民间又用银制成饰品佩带,我国民间很早就开始认识到银有抗菌作用。
【抗菌剂定义】能够在一定时间内,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。
抗菌剂是一类具有抑菌和杀菌性能的新型助剂。
【抗菌剂特点】抗菌剂应具有以下特点:a. 抗菌能力和广谱抗菌性;b. 特效性,既耐洗涤、耐磨损、寿命长;c. 耐候性:既耐热、耐日照,不宜分解失效;d. 与基材的相容性或可加工性好,既易添加到基材中、不变色、不降低产品使用价值或美感;e. 安全性好,对健康无害,不造成对环境的污染;f. 细胞不易产生耐【银离子抗菌原理】银离子及其化合物的抗菌机理:接触反应抗菌机理:银离子接触反应,造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。
当微量的银离子到达微生物细胞膜时,因后者带负电荷,依靠库仑引力,使两者牢固吸附,银离于穿透细胞壁进入胞内,并与SH基反应,使蛋白质凝固,破坏细胞合成酶的活性,细胞丧失分裂增殖能力而死亡。
银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统。
【抗菌剂分类】抗菌剂一般分为无机类和有机类两大类。
前者以银、锌、铜等为主原料,以无机填料为载体,制成无机抗菌剂,耐高温性能好。
后者以酯类、醇类、酚类为主要原料,耐高温性较低,一般在200℃以下,个别为250℃,杀菌时间短,偶有析出等现象。
一、无机抗菌剂利用银、铜、锌等金属的抗菌能力,通过物理吸附离子交换等方法,将银、铜、锌等金属(或其离子)固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂,然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料。
水银、镉、铅等金属也具有抗菌能力,但对人体有害;铜、镍、钻等离子带有颜色,将影响产品的美观,锌有一定的抗菌性,但其抗菌强度仅为银离子的 1/1000 。
因此,银离子抗菌剂在无机抗菌剂中占有主导地位。
银离子类抗菌剂是最常用的抗菌剂,呈白色细粉末状,耐热温度可达270℃以上。
银离子类抗菌剂的载体有沸石、陶瓷、活性炭等。
有时为了提高协同作用,再添加一些铜离子、锌离子。
此外还有氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂。
二、有机抗菌剂有机抗菌剂的主要品种有香草醛或乙基香草醛类化合物,常用于聚乙烯类食品包装膜中,起抗菌作用。
另外还有酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等。
目前有机抗菌剂的安全性尚在研究中。
一般来说有机抗菌剂耐热性差些,容易水解,有效期短。
【抗菌剂测试】抗菌剂抗菌性能的测试分定性和定量两种,根据AATCC标准,定性分析采用AATCC 147,定量分析采用AATCC 100。
常用测试菌种为:金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)、克莱伯氏菌(革兰氏阴性菌)等;【抗菌剂品牌】国际上抗菌剂的发展起步于八十年代,代表性的国家为日本,美国和德国发展也较快。
日本抗菌剂的应用起初主要集中在日用品和家电制品,近年来迅速扩展到建筑材料、陶瓷、纤维制品,人们日常接触的物品大部分为抗菌制品。
目前,抗菌制品被世界各国公认为是跨世纪的环保和健康产品。
抗菌制品的全面应用,从根本上可杜绝人与人、人与物、物与物之间的细菌交叉传染!日本的抗菌剂生产厂家,除最初的材料厂家之外,化工公司、陶瓷公司、纤维公司、甚至电机等企业纷纷加入。
日本从事无机抗菌剂的生产厂家目前已达100家以上,抗菌剂的年销量超过了210亿日元,抗菌制品销量达500亿日元。
日本最大的两家建筑用瓷和卫生用瓷的公司INAX(株)和TOTO(株)的产品现已大部分改为抗菌制品。
国外知名抗菌剂品牌:美国麦可班(Microban)、瑞士山宁泰(Sanitized) 国内知名抗菌剂品牌:洁尔爽(北京)防腐剂主要作用是抑制微生物的生长和繁殖,以延长食品的保存时间。
我国规定使用的防腐剂有苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钾、丙酸钙等25种。
防腐剂antiseptic抑制物质腐败的药剂。
即对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。
重要的是它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用,特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。
对纤维和木材的防腐用矿油、煤焦油、丹宁,对生物标本用甲醛、升汞、甲苯、对羟基苯甲酸丁酯、硝基糠腙衍生物或香脂类树脂。
在食品中使用防腐剂受到限制,因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。
特殊的防腐剂有乙酸等有机酸、以油酸脂为成分的植物油、芥子等特殊的精油成分。
对于生物体的局部(如人体表面或消化道),可以根据具体条件采用各种防腐剂(如碘仿、水杨酸苯酯、苯胺染料或吖啶类色素等)。
食品防腐剂能抑制微生物活动,防止食品腐败变质,从而延长食品的保质期。
绝大多数饮料和包装食品想要长期保存,往往都要添加食品防腐剂。
食品防腐剂对人体健康究竟有无危害呢?到目前为止,我国只批准了32种允许使用的食品防腐剂,且都为低毒、安全性较高的品种。
它们在被批准使用前都经过了大量的科学实验,有动物饲养和毒性毒理试验和鉴定,已证实对人体不会产生任何急性、亚急性或慢性危害。
只要食品生产厂商所使用的食品防腐剂品种、数量和范围,严格控制在国家标准《食品添加剂使用卫生标准》(GB2760-96)规定的范围之内,是绝对不会对人体健康造成损害的,人们大可放心食用。
比如,我们在市场上所见到的食品通常会添加山梨酸钾、苯甲酸钠等防腐剂,这两种应用最广泛的防腐剂被人体摄入后,一般会随尿排泄,并不会在人体内蓄积。
当然,食品防腐剂也是一把“双刃剑”,也有可能给人们的健康带来一定的麻烦。
在我国,目前食品生产中使用的防腐剂绝大多数都是人工合成的,使用不当会有一定的副作用;有些防腐剂甚至含有微量毒素,长期过量摄入会对人体健康造成一定的损害。
以目前广泛使用的食品防腐剂苯甲酸为例,国际上对其使用一直存有争议。
比如,因为已有苯甲酸及其钠盐蕴积中毒的报道,欧共体儿童保护集团认为它不宜用于儿童食品中,日本也对它的使用做出了严格限制。
即使是作为国际上公认的安全防腐剂之一山梨酸和山梨酸钾,过量摄入也会影响人体新陈代谢的平衡。
虽然,《食品添加剂使用卫生标准》严格规定了防腐剂的种类、质量标准和添加剂量,但令人感到十分遗憾和极为担心的是,许多食品生产企业违规、违法乱用、滥用食品防腐剂的现象却十分严重。
主要表现在以下三个方面:(1)大剂量使用防腐剂。
(2)使用廉价但毒副作用较大的防腐剂。
(3)使用变质的畜肉作香肠,为不影响香肠的外观并掩盖变质的真相,使用福尔马林等作为防腐剂。
针对食品防腐剂使用方面存在的问题以及人们对防腐剂的认识误区,中国消费者协会在今年2月份发布的2001年第2号消费警示中,郑重提醒广大消费者:要正确认识、理性看待食品中的防腐剂,掌握有关食品防腐剂的常识,以便在购买食品时能明明白白选购;儿童、孕妇等属于身体发育特别时期的特殊人群,在食品的摄取方面应该重点予以保护,建议不要给他们食用那些过多使用防腐剂的食品,以保障他们的身体健康;在选购食品、饮料时,尽可能购买有信誉、质量经得起市场考验的产品,因为这类产品中使用防腐剂时更慎重、稳妥,标注也往往更真实;对一些中小企业在产品说明或广告中所宣称的“本品绝对不含任何防腐剂”不要轻易相信。
近年来,一些食品中必用的防腐剂也在向着安全、营养、无公害的方向发展,诸如葡萄糖氧化酶、鱼精蛋白、溶菌酶、乳酸菌、壳聚糖、果胶分解物等新型防腐剂已经出现,并被国家批准使用,建议大家在尽可能的情况下应首选含天然防腐剂的食品,以确保你的健康不受损害。
防腐杀菌剂是针对中国市场特点开发的高性能罐内防腐剂,适用于各类水性涂料、高分子聚合乳液,也可以用于印刷油墨和其他含水有机产品中。
大量的实验及实际应用证明Luckcide LXE防腐杀菌剂对丙烯酸、聚醋酸乙烯、聚苯乙烯丁酯以及其它聚合物有极好的防腐功效,而且与这些产品中的有机和无机物有着极好的相容配合性。
特性:广谱杀菌,能有效抑制细菌(包括格兰氏阳性、格兰氏阴性菌)霉菌、酵母菌等微生物。
能快速而且长效的杀灭各类微生物。
在较宽的PH值范围稳定有效。
优异的物理及化学相容性,不会在容器和漆膜中变色。
水溶性好,方便使用。
具有气相杀菌效果,有效防止储罐及容器上部空间可能造成的细菌污染。
在推荐使用添加量下低毒害性,对环境无不良影响,可生物降解。
杀菌剂shājūnjì〖fungicide;disinfectant〗∶杀灭真菌的药剂〖bactericide〗∶杀灭细菌的药物对植物病原菌具有毒杀或抑制生长作用的农药。
专用于杀灭细菌的称杀细菌剂;只对病原菌的生长起抑制作用的有时特称抑菌剂;防止农产品、食品变腐和轻工业品发霉的分别称为防腐剂和防霉剂。
杀菌剂按化学成分分成无机的和有机的。
无机的有硫素、铜素和汞素杀菌剂3类;有机的分有机硫类、三氯甲硫基羰酰亚胺类、金属元素有机化合物类、甲酰替苯胺类等;内吸有机杀菌剂有苯并咪唑类、有机磷化合物类、三唑类和嘧啶类等。
此外还有从微生物的次生代谢物中分离或人工模拟合成的抗生素类杀菌剂。
杀菌剂沿着3个主要方向发展:一是定向合成,使新化合物能定向地具有所需要的性质;二是天然产物(微生物、高等植物)的研究利用;三是非杀生性病害防治剂的研究等。
杀菌剂是人类历史上最古老的药剂(公元前1000多年),从硫黄、石硫合剂、***液、汞制剂,至今天的甲氧基苯甲酸类、嘧啶胺类。
其发展过程如下:无机杀菌剂—〉有机硫类—〉苯并咪唑类—〉三唑类—甲氧基丙烯酸类。
从有机硫至甲氧基丙烯酸类可谓是杀菌剂发展过程中的三大革命。
20世纪60年代,杀菌剂曾一度领先,在除草剂、杀虫剂、杀菌剂等三大类农药中一直位居第三,90年代后一直徘徊在世界市场的 20% 以下,21世纪后杀菌剂市场占有率年年有所增加。
近两年杀菌剂市场升温主要得益于欧洲市场的发展及种子事业的发展,更得益于新颖杀菌剂的问世。
在各地区杀菌剂市场中西欧占其农药市场 38% ,东欧占其农药市场 22.5%, 拉美占其农药市场 18.2% ,北美占其农药市场 9.0%。
但杀菌剂品种的发展较慢并较简单,形成的体系也较少,但较杂,真正形成系列的仅有二硫代氨基甲酸酯类、三氯甲硫基类、苯并咪唑类、三唑类、吗啉类、酰胺类、甲氧基丙烯酸类、嘧啶胺类等。
据英国植保协会出版的《The Pesticid Manual》(2003年版) 介绍杀菌剂品种共206 种,再加上新研发品种共230种左右。
仍以传统三大类杀菌剂占主体。
甲氧基丙烯酸类杀菌剂的崛起及增长速度令人吃惊。
在世界排位前50位农药品种中,杀菌剂10个(20%),内甲氧基丙烯酸类2个、三唑类2个、苯并咪唑类1个、代森类1个、其他为硫磺、百菌清。
新产品及传统产品各占5个,前三位和最后 2 个为近几年开发或真正推向市场的品种。