TBHQ (ترت بوتیل هیدروکینون) 

ترت بوتیل هیدروکینون که به اختصار TBHQ نامیده می‌شود، یک آنتی اکسیدان مصنوعی است که از روغن‌ها و چربی‌ها در برابر زوال اکسیداتیو و ترشیدگی محافظت می‌کند. در فرمولاسیون انواع روغن‌های پخت و پز و سرخ کردنی به کار می‌رود. TBHQ به خصوص برای سرخ کردن غذا به دلیل نقطه ذوب و نقطه جوش بالا مناسب است. عملکرد آنتی اکسیدانی بهتر و ظرفیت آنتی اکسیدانی بیشتری نسبت بهBHT، BHA، PG (آکریلیک گالات) و ویتامین E دارد. می تواند به طور موثری از رشد باسیلوس سوبتیلیس، استافیلوکوکوس اورئوس، اشریشیا کلی، پنوموکوک و سایر باکتری‌ها و همچنین کپک‌ها و مخمرها مانند آسپرژیلوس نایجر، آسپرژیلوس واریگاتا، آسپرژیلوس فلاووس و سایر میکروارگانیسم‌ها جلوگیری کند.

خواص فیزیکوشیمیایی TBHQ

• فرمول مولکولی: C₁₀H₁₄O₂
• جرم مولی: 166.22 گرم بر مول
• چگالی: 05 گرم بر سانتی‌متر مکعب
• حلالیت کم در آب
• محلول در حلال‌های آلی، اتانول، اسید استیک، اتیل استر، ایزوپروپانول، اتر و روغن نباتی
• پایدار در شرایط اسیدی و خنثی
• ناپایدار در شرایط قلیایی شدید و عوامل اکسنده
• دمای ذوب: 127 تا 129 درجه سانتی‌گراد
• دمای جوش: 295 درجه سانتی‌گراد
• پودر سفید تا خاکستری روشن با بوی خاص بسیار کم

کاربردهای TBHQ در صنایع غذایی

در TBHQ یک آنتی اکسیدان رایج است که از اکسیداسیون چربی جلوگیری می کند. اکسیداسیون می‌تواند باعث از بین رفتن طعم، تغییر رنگ و کاهش ارزش غذایی محصولات خوراکی شود. TBHQ می‌تواند به افزایش عمر مفید و کاهش ضایعات مواد غذایی به دلیل فساد کمک کند. TBHQ اغلب در مواد غذایی مانند کراکر، چربی‌ها و روغن‌ها، چیپس، دونات، برخی نان‌ها، ذرت بو داده، سایر غذاهای میان وعده و غذاهای منجمد از پیش آماده شده یافت می‌شود. چربی‌ها و روغن‌های ذخیره‌شده، همراه با مواد غذایی حاوی این مواد، می‌توانند به مرور زمان فاسد و کهنه شوند و خواص آنتی‌اکسیدانی TBHQ به حفظ این چربی‌ها و روغن‌ها با حذف اکسیژن موجود در آنها کمک می‌کند. در فرآیند تولید، TBHQ معمولاً به فاز لیپیدی (چربی) اضافه می‌شود. می توان آن را در ترکیب با سایر آنتی اکسیدان‌های رایج مانند BHT و BHA استفاده کرد، اما با پروپیل گالات (PG) ترکیب نمی‌شود.

کاربردهای TBHQ در صنایع پخت و نان

• آنتی اکسیدان: با جلوگیری از اکسیداسیون و ترشیدگی روغن‌های غیراشباع و چربی‌های حیوانی.
• آنتی باکتریال: از تکثیر برخی باکتری‌ها جلوگیری می‌کند.
• افزایش ماندگاری: از طریق کاهش اکسیداسیون چربی.

خواص کارکردی TBHQ

• فعالیت آنتی اکسیدانی بالا در روغن‌ها و چربی‌های پخت و پز.
• از نظر ظرفیت اکسیداتیو مشابه BHA و BHT است.
• قابلیت ترکیب با سایر مواد نگهدارنده مانند بوتیل هیدروکسی آنیزول (BHA) را دارد.
• با مس و آهن واکنش نمی‌دهد (تغییر رنگ نمی‌دهد) و همچنین طعم و بوی غذا را تغییر نمی‌دهد.
• رنگ مواد غذایی را محو نمی‌کند.
• طعم بد ایجاد نمی‌کند.
• اسید سیتریک یا سیترات مونوگلیسرید ممکن است برای بهبود خواص تثبیت کننده چربی اضافه شود.
• عمر مفید محصولات غذایی را افزایش می‌دهد و ضایعات مواد غذایی را به حداقل می‌رساند.

کاربرد TBHQ در محصولات آرایشی بهداشتی

از TBHQ در فرمولاسیون محصولات آرایشی بهداشتی به عنوان تثبیت کننده برای کاهش میزان تبخیر و بهبود پایداری استفاده می‌شود. TBHQ در ساخت رژ لب، ادکلن، مرطوب کننده و سایر محصولات آرایشی استفاده می‌شود. در عطرها، TBHQ را می‌توان به عنوان یک تثبیت کننده، مهار کننده تبخیر و بهبود دهنده پایداری استفاده کرد. کارکرد آن در لوازم آرایشی حاوی مواد چرب به گونه‌ای است که تغییر رنگ ایجاد نشود، عطر محصول حفظ شود و خواص رئولوژیکی کرم‌ها (جریان، ویسکوزیته، سفتی) پایدار باقی بماند. کارکردهای اساسی ترت بوتیل هیدروکینون در ذیل فهرست شده‌اند:

• آنتی اکسیدان: واکنش‌های ایجاد توسط اکسیژن را مهار و در نتیجه از اکسیداسیون و تراشیدگی جلوگیری می‌کند.
• ماسک: باعث کاهش یا مهار بو یا طعم اصلی محصول می‌شود.
• عطر: در عطرها و مواد اولیه معطر استفاده می‌شود.

کاربرد TBHQ  در تولید بیودیزل

به طور خاص به عنوان یک آنتی اکسیدان در بیودیزل استفاده می‌شود. همچنین می‌توان آن را به عنوان یک عامل ضد خوردگی به سوخت زیستی اضافه کرد. استفاده از آنتی اکسیدان‌ها در بیودیزل به ویژه زمانی مهم است که ماده اولیه روغن ضایعات، روغن بی کیفیت یا قدیمی باشد. تا 1 کیلوگرم آنتی اکسیدان در هر تن بیودیزل استفاده می‌شود.

کاربرد TBHQ  در صنعت کشاورزی

در کشاورزی TBHQ به عنوان یک عنصر در حشره کش‌ها برای جلوگیری از کهنه شدن مواد فعال استفاده می‌شود.

کاربرد TBHQ  در تولید نفت

در تولید نفت، TBHQ به عنوان یک آنتی اکسیدان نفتی و تثبیت کننده استفاده می‌شود. می‌توان از آن به عنوان تثبیت کننده برای مهار خود پلیمریزاسیون پراکسیدهای آلی استفاده کرد. در حین استخراج، نفت حاوی سطوح بالایی از ترکیبات غیراشباع است که بسیار سریع با هوا واکنش می‌دهند و دچار تغییر خواص می‌شوند و در نتیجه مواد خام با ارزش را از دست می‌دهند. افزودن یک آنتی اکسیدان تمام اجزای ارزشمند روغن را حفظ می‌کند.

کاربرد TBHQ  در صنعت رنگ

در صنعت رنگ، بوتیل هیدروکینون به لاک‌ها و رزین‌ها اضافه می‌شود تا خواص رئولوژیکی (ویسکوزیته، جریان، سفتی و غیره) محصولات را بدون تغییر حفظ کند؛ زیرا پایه این محصولات منشاء چربی دارد و با اکسیژن، خواص اجزای تشکیل دهنده تغییر می‌کند.

نحوه تولید TBHQ

تولید TBHQ به طور معمول با اکسیداسیون پی-کرسول، یک ترکیب مشتق شده از نفت، آغاز می‌شود. این مایع بی رنگ با بوی قوی فنلی است. پی-کرسول در انواع کاربردهای صنعتی از جمله تولید ضد عفونی کننده‌ها، آفت کش‌ها و علف کش‌ها استفاده می‌شود. فرآیند اکسیداسیون شامل استفاده از مواد شیمیایی مانند اسید سولفوریک و هوا یا اکسیژن است. در این واکنش پی-کرسول به هیدروکینون تبدیل می‌شود. مرحله بعدی تبدیل هیدروکینون به بوتیل هیدروکینون سوم است. این واکنش با آلکیله کردن هیدروکینون با ایزوبوتیلن، ایزومر بوتن، با استفاده از کاتالیزور اسیدی قوی مانند اسید سولفوریک یا اسید هیدروکلریک انجام می‌شود. نتیجه این واکنش، جایگزینی یک اتم هیدروژن در هیدروکینون با یک گروه بوتیل سوم (t-butyl) است و در نهایت TBHQ تولید می‌شود. سپس TBHQ سنتز شده برای حذف هر گونه ناخالصی یا محصولات جانبی خالص می‌شود. این فرآیند تصفیه معمولاً شامل شستشو، فیلتراسیون و کریستالیزاسیون است. پس از خالص سازی، TBHQ در یک حلال مناسب حل می‌شود تا محلول غلیظی ایجاد شود که می‌تواند به عنوان یک افزودنی در محصولات غذایی مختلف استفاده شود.