有机硅乳液型消泡剂由于具有表面张力低、消泡效果明显、无生理毒性、使用方便、价格适中等优点，广泛用于染整、食品、发酵、造纸、化工生产、粘合剂、胶乳、润滑油等行业。由于水/硅油的界面张力较高，硅油比较难乳化，在生产过程中需大量使用乳化剂、增稠剂和助剂，这些都会成为微生物生长的营养成分。当环境温度适宜时，微生物便会大量繁殖，引起消泡剂变色、粘度下降、活性组分沉降、产生恶臭、甚至霉菌在表面集簇成团。微生物引起乳液的腐败会影响消泡剂质量，甚至造成整批产品报废，承受重大的经济损失。特别是在南方的春夏两季，温度较高，空气湿度大，微生物危害明显。因此，有机硅乳液的防腐控制是保证消泡剂质量的关键之一[1-12]。对乳液的防腐控制，首先是要避免生产过程中的一次污染，建立有效监控系统，防止生产原料、水质、环境、包装、容器、操作人员的污染。其次是解决产品在储运、使用过程中的二次污染，有效措施是在乳液中添加适合的防腐剂[3-4]。有机硅消泡剂中使用的传统防腐剂主要是甲醛。由于它对人体和环境具有较大危害，近年来，它的使用受到了严格限制。文章主要通过微生物攻击挑战性试验，模拟自然界微生物生长与繁殖的环境条件，按微生物繁殖的生理特点进行设计，考察了几种常用防腐剂对有机硅乳液型消泡剂中微生物的抑杀效果，筛选出可以取代甲醛的防腐体系[13-16]。

1 实验部分
1.1 材料来源
有机硅乳液型消泡剂样品取自于广东省石油化工研究院；防腐剂样品由北京桑普生物科技有限公司和大连百傲化学有限公司提供；测试菌种：将消泡剂置于适宜环境，腐败后，将细菌和霉菌混合培养保存。

1.2 微生物含量分析
按ISO9252:1989(E) 《合成胶乳微生物分析》和GB7918:2-87《化妆品微生物标准检验方法—细菌总数测定》执行。细菌分离培养用普通营养琼脂，(30±2) ℃，培养24～48 h；霉菌(酵母)用PDA，(25±2) ℃，培养3～5 h。

1.3 消泡剂防腐效果测试-微生物攻击挑战性试验
取50 g 待测消泡剂投入已杀菌过的广口瓶中，添加40～50 g 无菌水稀释，然后接种1 g 腐败的消泡剂(细菌数：105～106 cfu·g-1，霉菌数：103～104 cfu·g-1)，充分搅拌均匀，测定其生菌数，随后再将样品存放在(30±2) ℃条件下，并于第7 d、14 d、21 d 和28 d 分别测定样品中的细菌和霉菌含量(按1.2方法执行)。

2 结果与讨论
2.1 防腐剂的选择
理想的防腐剂应具有如下特点：(1)广谱高效，能够对各种细菌和霉菌都有抑杀作用；(2)与配方成分有良好的配伍性，不干扰产品的色泽、气味及其他性质；(3)有较高的安全性；(4)使用方便，性价比高。有机硅乳液型消泡剂，pH 一般为6～8，室温贮存温度一般不高于40 ℃，贮存期多数为6 个月。引起乳液腐败的主要菌属是铜绿色假单细胞菌、大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌、黑曲霉菌等。针对消泡剂乳液的以上特点，选用以下五种常用的工业防腐剂与甲醛做对照试验。布罗波尔(2-溴-2-硝基丙烷-1,3-丙二醇)、IPBC(3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯)、BIT(1,2-苯并异噻唑啉-3-酮)、凯松(2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-2 甲基-4-异噻唑啉-3-酮)、均三嗪(六氢-1,3,5-三羟乙基-均三嗪)。表1 是常用乳液防腐剂对主要测试微生物的MIC。

2.2 不同防腐剂防腐效果测试
将6 种防腐剂添加到消泡剂中，进行微生物挑战试验，结果见表2。
表2 不同防腐剂防腐效果对比

第28 d，添加IPBC-Ⅱ的样品细菌数＞105 cfu/g，说明该样品不能通过微生物攻击挑战性测试，IPBC-Ⅱ不能对有机硅乳液型消泡剂中细菌起到有效的抑杀作用；添加布罗波尔、BIT、凯松、均三嗪和甲醛的样品，第28 d 均未检出细菌和霉菌，可通过微生物攻击的挑战性测试，说明这5 种防腐体系对有机硅乳液型消泡剂中细菌和霉菌可起到有效的抑杀作用。第7 d，添加布罗波尔的样品细菌数为104 cfu/g，可能是布罗波尔采用固体产品，在乳液中分散性不好，扩散慢，在短期内不能起到很强的抑杀效果。添加凯松和甲醛的样品细菌和霉菌数＜10 cfu/g，说明它们对消泡剂样品中细菌和霉菌有很强的抑杀效果。
从实验结果可见，防腐剂抑杀微生物效果受防腐剂种类、分散程度等多种因素影响。MIC 值小的防腐剂，在产品中应用时也可能表现不佳。因此必须通过产品的实际使用试验进行筛选。5 个能通过挑战试验的样品的防腐体系，布罗波尔、BIT价格较高；均三嗪是甲醛释放剂类，因此从性价比和安全性两方面考虑，凯松是有机硅乳液型消泡剂理想的杀菌防腐剂。

2.3 凯松浓度对杀菌防腐性能影响
将添加了不同浓度凯松的消泡剂进行微生物挑战试验，结果见表3。
表3 凯松浓度对杀菌防腐性能影响

可见，在较低有效组分浓度下(8.75 mg·kg-1)，凯松即具有良好的杀菌效果。

2.4 实际储存条件下防腐效果测试
在生产中取同一批产品分成两份，分别添加甲醛和凯松，室温下自然放置，不同时间取样测试细菌数，结果见表4。
表4 实际储存条件下的样本中的微生物含量

甲醛是早期常用的防腐剂，抑制细菌效果良好，且其属于释放型杀菌剂，对罐内蒸汽灭菌特别有效；然而其抑制霉菌效果比凯松差。从实验结果看，凯松可以较低的使用浓度代替甲醛。用微生物挑战试验测试和评价有机硅乳液消泡剂防腐体系的功效，其结果与产品存放的实际情况有很好的一致性。

3 结论
(1)在有机硅乳液型消泡剂中添加一种广谱、高效的防腐剂，是避免产品腐败变质的重要手段。
(2)凯松是有机硅乳液消泡剂中一种良好的防腐剂，高效、经济，可以较低的使用浓度和成本取代甲醛。
(3)采用消泡剂乳液自身滋长的细菌和霉菌作为测试菌种，一次加菌的28 d 微生物挑战试验来评价防腐剂对微生物的抑杀效果，技术可靠、重复性强，其评价结论与实际应用情况有良好的一致性。该测试和评价方法可以大大加快消泡剂防腐体系的筛选过程。