尼泊金酯(對羥基苯甲酸酯,分子式P)HOC6H4CO2R)是一類低毒高效防腐劑,已被廣泛用于食品、飲料、化妝品、醫(yī)藥等許多方面,僅在化妝品行業(yè)全國每年的需求量就達50t以上。尼泊金乙酯、丙酯,也是世界上用量較大的防腐劑,它具有高效、低毒、廣譜、易配伍的優(yōu)點。對羥基苯甲酸酯類除對真菌有效外,由于它具有酚羥基結(jié)構(gòu),所以抗細菌性能比苯甲酸、山梨酸都強。劑相比,尼泊金酯的防腐效果不易隨pH值的變化而變化。尼伯金庚酯作為含酒精飲料的防腐劑具有用量小、防腐效果好、毒性小優(yōu)點,其小白鼠口服LD50\12500mg/kg,黑鼠口服LD50\31600mg/kg。在啤酒中使用濃度為8-12ppm即可有效防止造成啤酒變質(zhì)的酵母菌、乳酸桿菌等各種細菌的發(fā)育。用量僅為正丁酯的十五分之一,國外60年代就已在啤酒和清酒中使用[3]。一般都是將幾種酯混合在一起使用,不僅可以提高溶解度,還由于它們之間存在協(xié)同作用,所以具有更好的防腐能力。國內(nèi)外大量的實際應(yīng)用中也證實了復(fù)配的尼泊金酯比單一尼泊金酯的抑菌效果強。尼泊金酯與苯甲酸鈉混合使用時為協(xié)同作用而非拮抗作用。
對羥基苯甲酸酯類均可用于脂肪制品、乳制品、魚制品、肉制品、飲料、糖果。但在成品中的濃度一般為0.05%以下。我國GB2760-1996規(guī)定:對羥基苯甲酸乙酯用于醬油、醬料,最大使用量為0.25g/kg;用于食醋,最大使用量為0.10g/kg;用于糕點餡為0.50g/kg(單獨或混用總量):蛋黃餡為0.20g/kg;用于果蔬保鮮為0.012g/kg;碳酸飲料為0.20g/kg[2]。
我國臺灣省5食品添加劑使用范圍及用量標(biāo)準(zhǔn)6規(guī)定:對羥基苯甲酸乙酯、丙酯、丁酯、異丙酯、異丁酯,以對羥基苯甲酸計,總的最高用量,醬油為0.25g/kg以下,醋、不含二氧化碳的飲料為0.1g/kg以下:水果及果蔬外皮為0.012g/kg以下。并且規(guī)定對羥基苯甲酸酯類,混合使用時,按對羥基苯甲酸的總量計算不得超過標(biāo)準(zhǔn)用量。
日本一般使用丁酯,(1992)(以對羥基苯甲酸計,括號內(nèi)為折合成本品的量)規(guī)定:醬油0.25g/L(0135g/L)、食醋0.1g/L(0.25g/L);清涼飲料及糖漿0.1g/kg(0.14g/kg);水果調(diào)味醬0.2g/kg(0.28g/kg);果蔬0.012g/kg(0.016g/kg)。
美國將對羥基苯甲酸庚酯在小規(guī)模范圍內(nèi)用于啤酒防腐,即防止啤酒在貯存期酵母菌和細菌的活動,使用量為8~12g/1000L,約相當(dāng)其溶解度。添加時首先將對羥基苯甲酸庚酯溶于堿溶液或溶于丙二醇中,然后加入啤酒中。也有報道用對羥基苯甲酸丙酯和庚酯混合使用作酒類的防腐劑。為了防止酒精飲料變質(zhì),通常采用低熱殺菌或瞬間殺菌對啤酒進行處理以保持其味道和香氣,但這個過程也有明顯的缺點,就是這個溫度下啤酒的老化很快,使得啤酒有老化的味道。而用尼泊金庚酯作為啤酒防腐劑可以不用加熱,使得啤酒可以在0e溫度下包裝和運輸,而且在這個溫度下不會老化。用尼泊金庚酯防腐的另一個優(yōu)點是減少了大量的酒瓶破裂和由于高溫造成的酒瓶內(nèi)的壓力所造成啤酒的損失,而這些損失占到整個生產(chǎn)成本的0.5%。一般生啤保鮮期為7天,加入尼泊金庚酯防腐劑后其保鮮期可延長至18周。另外,加入復(fù)合劑可保持啤酒很好的泡沫和冷卻穩(wěn)定性。
大多數(shù)國家允許將對羥基苯甲酸甲酯、乙酯、丁酯用作食品防腐劑。一般都是將不同的酯類混合使用,也可與苯酸等混合使用,取其協(xié)同作用,以提高防腐效果。由于對羥基苯甲酸酯類溶于氫氧化鈉溶液而形成對羥基苯甲酸酯鈉,水溶性增高,但儲藏穩(wěn)定性降低。
尼泊金酯抑菌作用隨著醇烴基碳原子數(shù)的增加而增加,如尼泊金辛酯對酵母菌發(fā)育的抑制作用是丁酯的50倍,比乙酯強200倍左右;而在水中的溶解度則隨著醇烴基的碳子數(shù)增加而降低;另外,碳鏈愈長,毒性愈小,用量愈少。通常的作法是將幾種產(chǎn)品混合使用,以提高溶解度,并通過增效作用提高其防腐能力。國內(nèi)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品都是一些低碳酸酯,如尼泊金甲酯、乙酯、丙酯與丁酯等,對一些長鏈酯,加庚酯、辛酯、壬酯等,國內(nèi)尚未生產(chǎn)。因此,對該類產(chǎn)品的系列化研究非常重要。目前,在精細化工領(lǐng)域中研究、開發(fā)新型尼泊金酯異常活躍,根據(jù)我國今后精細化工的發(fā)展方向,預(yù)計尼泊金酯類將會有很大發(fā)展。對羥基苯甲酸酯類的作用機制基本上與苯酚類似,它可破壞微生物的細胞膜,使細胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性,并抑制微生物細胞的呼吸酶系與電子傳遞酶系的活性。對羥基苯甲酸酯類的抑菌活性主要是分起作用,但是由于其分子內(nèi)的羧基已經(jīng)酯化,不再電離,所以它的抗菌作用在pH4~8范圍內(nèi)均有很好的效果。