手机扫码访问本站
微信咨询
对羟基苯甲酸丁酯又称羟苯丁酯，其纯品为几乎无臭而稍有涩味的无色细小结晶或结晶性粉末，是一种国际上采用的安全有效的尼泊金酯类防腐剂。由于其防腐效果优于其它尼泊金酯类防腐剂而被广泛用于食品、药品、化妆品等领域。对羟基苯甲酸丁酯的传统生产方法是以浓硫酸为催化剂，采用对羟基苯甲酸与正丁醇为原料进行酯化反应而制得。实践证明，该法存在着催化剂选择性差，副反应多，设备腐蚀严重，产品色泽不好，环境污染严重等弊端。因而，研究开发新型催化剂成为解决问题的关键。近年来，许多科研人员在合成对羟基苯甲酸丁酯方面作了大量研究，并取得了一定成果。
羟苯丁酯作为高效、安全和广谱性食品防腐剂是毋庸置疑的，国内食品行业之所以没有推广使用，与这种物质的理化性质有关。关于尼泊金酯的理化性质，大多数文献有如下介绍：无色细小结晶或白色结晶性粉末。几乎无臭，略有麻舌感。熔点69~72℃。极难溶于水（0.2g/L，25℃）。易溶于乙醇（2.10g/mL）、乙醚（2.10g/g）、丙酮（2.40g/g）和丙二醇(1.10g/g)。难溶于甘油（0.002g/g）。其中，略有麻舌感和极难溶于水两项性质构成了羟苯丁酯两大理化弱点，它直接妨碍了食品行业的技术人员对该物质的选用，原因是：首先，生活常识提示人们，对于大多数食品而言，麻舌感是一种异味，除非某种食品需要带有麻辣风味。因此一种食品防腐剂一旦被告知有麻舌感，食品加工部门的技术人员就会尽量放弃选用该品种，以免影响食品的风味。其次，根据生物学原理，微生物的生长繁殖除了依赖于适宜的温度以外，活性水分也是一个关键性因素。如果某种食品处在相对干燥的状态，即使沾染了微生物，也不容易腐败变质。因此，大多数食品防腐剂需要先溶解于水才能均匀分散到食品的各个部分，并使食品所含水分不适合微生物的生长。水溶性差的防腐剂对大多数食品会变得不适用。羟苯丁酯虽然是一种高效、安全和广谱性食品防腐剂，但要在食品行业得到广泛应用，就必须找到能够克服其理化弱点的技术手段。实验结果证明，找出羟苯丁酯的味觉阈值，实现羟苯丁酯钠盐化，是克服羟苯丁酯两大理化弱点的有效途径。
第一，实验确定羟苯丁酯的味觉阈值。任何一种有味道或有气味的物质，其味道或气味都有一个浓度觉察范围。某呈味物质的味道或气味低于某个量值，有正常味觉或嗅觉的个体便觉察不出呈味物质的存在。只有味道或气味高于该量值，呈味物质才能被大多数人觉察到。根据美国检验和材料协会提出的阈值定义，所谓味觉阈值即是人能品尝出味道的呈味物质最稀的水溶液浓度。味觉阈值的测量采用感官品尝的方法，试验结用统计学方法处理。如0.08%的食盐水溶液，是受试者中50%（或75%）的人能感觉到咸味的最低浓度，定为食盐的阈值浓度。感官品尝实验显示，羟苯丁酯的味觉阈值浓度为0.012%。据此，克服羟苯丁酯的麻舌感可以有三种途径。一是将羟苯丁酯与尼泊金丙酯复配使用，不仅可以将前者的浓度控制在0.012%以内，而且可以使两种防腐剂产生增效作用，提高防腐剂的抑菌强度，扩大防腐剂的抑菌范围。二是将羟苯丁酯与其他酸型防腐剂复配使用，同样可以将羟苯丁酯的浓度控制在0.012%以内。尼泊金酯类防腐剂和常用的酸型防腐剂之间即使没有增效作用，至少也不会出现相互掩蔽的情况。三是将羟苯丁酯用于风味特征明显的食品，清淡型食品场合尽量少用。
第二，采用喷雾干燥工艺实现羟苯丁酯钠盐化。
尼泊金酯类物质虽然是分子量较大的有机物，缺乏水溶性。但由于它的分子结构中含有一个活性较强的羟基团，因而它与苯甲酸和山梨酸的性质十分接近，很容易和氢氧化钠发生中和反应，衍生为尼泊金酯钠盐，变成水溶性物质。其反应式如下：
尼泊金酯钠盐的水溶液呈碱性，是一种性质不稳定的物质，放置时间稍长会产生尼泊金酯的水解反应，使溶液中的部分尼泊金酯还原成对羟基苯甲酸。为了防止尼泊金酯水解，日本企业早年采取的方法主要是将尼泊金酯钠盐溶液即配即用。由于近年来喷雾干燥技术的推广，国内有数家企业从2000年初开始将配制好的尼泊金酯钠溶液快速干燥成精细粉末，既克服了尼泊金酯水溶性差的问题，又有效避免了尼泊金酯的水解还原。总之，羟苯丁酯的两大理化弱点如今已经找到有的效克服途径，人们不必沿袭陈旧观念对尼泊金丁酯的推广应用持保守意见。
对羟基苯甲酸丁酯的制备：将对羟基苯甲酸、丁醇、甲苯和氯化苄基三乙胺连同固体催化剂一起加入烧瓶中，对羟基苯甲酸与丁醇的摩尔比为1∶1.5～2.5，氯化苄基三乙胺用量为对羟基苯甲酸质量的0.5～2％，固体催化剂用量为对羟基苯甲酸质量的8～15％，在回流状态下反应4～8小时，同时将水分出；待反应结束后，将催化剂过滤除去，蒸出未反应的丁醇和甲苯，将残余物加入冷水中剧烈搅拌，即有白色晶体析出，再用5％碳酸钠溶液中和未反应的酸，直到溶液呈弱碱性，抽滤，干燥，得到产品对羟基苯甲酸丁酯。
[1] 对羟基苯甲酸丁酯的合成研究进展
[2] 对羟基苯甲酸丁酯的安全性及其应用瓶颈
[3] CN200910035704.1对羟基苯甲酸丁酯的制备方法