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1、2005年第3期牙膏工业31综述牙膏用防腐剂的探讨李毅苹林英光陈敏珊王腾凤梁晓宇(美晨集团股份有限公司广州510410)摘要:牙膏生产过程中时常会受到微生物污染的威胁,因此有必要在牙膏配方体系中添加一定的防腐剂。就此,本文特讨论了牙膏中常用的防腐剂及其防腐机理,另外还列出一些新型的防腐剂,以探讨其在牙膏生产中的应用前景。关键词:牙膏防腐剂防腐机理新型防腐剂往往是不足够的。所以,我们除了应该对牙膏生产前言过程中有可能出现微生物污染的环节加强控制外,牙膏在生产、输送、贮存的过程中会因周围环还有必要在牙膏的配方体系中添加适量的防腐剂,境、原料等因素
2、而受到微生物的污染,加上牙膏中的以抑制微生物的滋长。碳水化合物、糖类、醇类等都能为微生物的生长、繁有鉴于此,本文特别对牙膏生产中常用的防腐殖提供能量和营养物质,因此,很难满足国家标准对剂及其防腐机理进行讨论,另外,还列出一些新型的牙膏微生物的控制要求。微生物繁殖至相当数量防腐剂,以探讨它们在牙膏生产中的应用及前景。后,会使牙膏出现固液分离、返稀、变色和产生不愉1微生物的类别与形态快气味等质量问题。更甚者,如果牙膏中繁殖病原体微生物,将使消费者面临传染的危险。微生物主要分为:原核微生物、真核微生物和无虽然牙膏中的发泡剂、香精及其它的一些添加细胞结构生物三大类,具体可参见图1。剂可能会
3、对微生物有一定的抑制作用,但这种作用图1微生物分类图牙膏生产中主要要控制的微生物有细菌、霉菌的种类,在通常使用的浓度下,需要经过几天或者几和酵母菌等。周时间,最后才能达到杀死所有微生物的状态。在防腐剂的作用下,杀死微生物的时间符合单分子反2防腐剂抗菌作用的一般机理应的动力学方程式:防腐剂不但抑制细菌、霉菌及酵母菌的新陈代1Z0k=lntZt谢,而且抑制其生长。抑菌作用和杀菌作用表现在或:微生物的死亡率方面是不同的。根据所使用防腐剂32牙膏工业2005年第3期-ktZt=Zoe此外,还要求使用方便,价格便宜。式中:k死亡率常数31传统防腐剂t
4、时间下面先讨论一下传统使用得较多的防腐剂,常Zo防腐剂开始起作用时的活细胞数用的主要有以下几种。Zt经过时间t以后的活细胞数311酸性防腐剂包括苯甲酸、山梨酸和丙酸以及它们的盐类等。严格地说,只有防腐剂的剂量相当高时,并且遗这类防腐剂的特点就是体系酸性越大,其防腐效果传上是均匀的细胞质,此方程式才成立。还要预先越好。在碱性条件下几乎无效。设定一个封闭系统,防腐剂不因蒸发而减少,即使这类防腐剂在牙膏中最常用的是苯甲酸钠。pH值不发生任何变化,也不会由于二次污染而使更苯甲酸钠亦称安息香酸钠,分子式C7H5O2Na,多的微生物进入。相对分子质量11411,结构式:实际情况说明,随着
5、防腐剂浓度的增加,微生物的生长速度减慢,而其死亡速率则加快,但还要注意COONa防腐剂的使用浓度,在一定的浓度范围内,大多数微苯甲酸钠为白色颗粒或晶体粉末,无臭或微带生物被抑制或被杀灭,即能达到有效的防腐作用。安息香气味,味微甜,有收敛性,在空气中稳定,易溶虽然在实际上不完全具备这些要求,但上述方程式于水,其水溶液的pH值为8。对研究防腐剂的作用仍是很好的依据。苯甲酸亲油性大,易透过细胞膜进入细胞体内,防腐剂的作用机理有各种看法和假设,1991年从而干扰了微生物细胞膜的通透性,抑制细胞膜对Glld对防腐剂作用机理作如下归纳:作用于遗传物氨基酸的吸收。进入细胞体内的苯甲酸分子,电离质,通过
6、遗传微粒结构,作用于细胞壁和细胞膜系酸化细胞内的碱性,并能抑制细胞的呼吸酶系的活统,作用于酶或功能蛋白。一般说来是多种作用的性,对乙酰辅酶A缩合反应有很强的阻止作用,从结果,主要有破坏微生物的细胞膜,干扰微生物的新而起到防腐作用。苯甲酸对细菌抑制力较强,对酵陈代谢,影响生物过程的电性平衡和抑制酶的活性,母、霉菌抑制力较弱。而这些作用是相互关联、相互制约的。总的来说,防苯甲酸钠的防腐作用机理与苯甲酸相同,但防腐剂的最重要的因素可能是抑制一些酶的反应,或腐效果小于苯甲酸。这是因为苯甲酸钠只有在游离者抑制微生物细胞中的酶的合成。一般是可能抑制出苯甲酸的条件下才能发挥防腐作用。苯甲酸钠细胞中基础
7、代谢的酶系,或者是抑制细胞重要成分118g的防腐效能相当于10g苯甲酸。的合成,如蛋白质的合成或核酸的合成。苯甲酸钠在牙膏中的应用已经比较成熟,一般原则上说,防腐剂也能对人体细胞有同样的抑添加量在02%~05%。但由于其防腐效能受pH制作用。但决定的因素是防腐剂的使用浓度,在微值影响较大,杀菌和抑菌效力随介质的酸度增高而生物细胞中所需的抑制浓度远比人体细胞中要小。增强。所以,苯甲酸钠一般较多应用在以二氧化硅就大多数防腐剂而言
