TBHQ の抗酸化物質としての応用に関する研究酸化防止剤

自動酸化は、化合物が周囲温度またはわずかに高い温度で大気中の酸素と反応し、フリーラジカル中間体または有機過酸化物などの最終生成物を生成する複雑なフリーラジカル連鎖反応です。典型的な例としては、食品や油の腐敗、ゴムやプラスチックの老化などが挙げられます。すべての炭化水素は自動酸化を受けやすいですが、トリグリセリドなどに不飽和が存在すると、酸化分解の傾向が大幅に増加します。

tert-ブチルヒドロキノン (TBHQ) は、自動酸化による劣化を防止または遅らせるために一般的に使用される非常に効果的なフェノール系酸化防止剤です。中国では、TBHQ は 1991 年に食品抗酸化物質としての使用が承認され、最大許容レベルは脂肪として 0.2 g/kg でした。現在、TBHQ は食品、飼料、化粧品、ゴムや印刷インキなどの化学製品に広く応用されています。

1. 食品への応用

加工および保存中に、脂質および脂肪含有食品は不飽和脂肪酸の自動酸化を受け、酸化的腐敗を引き起こし、その結果、製品の品質に悪影響を及ぼします。 TBHQ は酸化劣化を効果的に遅らせ、一般的に使用されている他の酸化防止剤と比較して優れた抗酸化性能を示します。 TBHQ は、その高い活性、強力な有効性、優れたコストパフォーマンスのおかげで、さまざまな食品に広く使用されています。

植物油の中で、TBHQ は最も効果的な抗酸化物質の 1 つとして認識されています。徐晋瑞 ^[1] は、ヒマワリ油に対する 3 つの抗酸化物質の効果を調査し、同じ添加レベルで、それらの抗酸化物質の有効性が TBHQ > BHT > BHA の順序に従うことを発見しました。さらに、クエン酸（CA）はこれらの抗酸化物質と相乗効果を示しました。

データソース: Xu Jinrui、Deng Yifeng、Lie Likun。ヒマワリ油の安定性に対するいくつかの抗酸化物質の相乗作用の影響。

 揚げ物に関しては、TBHQ は優れた熱安定性を示し、揚げ油や揚げ物において効果的な抗酸化性能を維持します。 Gao Peiら。 ^[2] は、揚げたピーナツの酸化安定性に対する TBHQ の影響を調査しました。その結果、37℃の加速酸化条件下では、0.1 g/kg TBHQを添加したフライドピーナツの酸価と過酸化物価は対照群よりも大幅に低く、両方の値が国際規制値内に留まったことが示されました。予測された保存期間は 12 か月を超えましたが、酸化防止剤を含まない対照グループでは、酸価は保管 3 か月までに許容限界を超えました。

2. フィードでのアプリケーション

飼料中の酸化的腐敗とは主に脂質または脂溶性成分の酸化分解を指します。 TBHQ は、飼料中のフリーラジカルを捕捉し、安定したフェノキシラジカルを形成することによって抗酸化活性を発揮します。その抗酸化効果は、BHT、BHA、没食子酸プロピル (PG)、ビタミン E (VE) などの他のフェノール系抗酸化剤よりも優れています。さらに、ビタミン C、クエン酸、およびリン酸塩は、TBHQ の抗酸化性能を大幅に高めることができます。フェノール系酸化防止剤を併用すると、TBHQ を単独で使用した場合よりも顕著に優れた効果が得られます。

農業省告示第 2625 号によれば、飼料油脂中の TBHQ の最大許容レベルは 0.2 g/kg です。他の酸化防止剤と組み合わせて使用する場合、配合飼料への総添加量は 0.15 g/kg を超えてはなりません。

彭ディウェイら。 ^[3] Oxitest 酸化安定性分析装置を使用し、90 °C、酸素圧力 6 bar で、飼料グレードの魚油に対する TBHQ の抗酸化効果を評価しました。その結果、酸化防止剤を含まない魚油と比較して、200 mg/kg TBHQ を添加すると酸化誘導時間が 2 時間 4 分から 3 時間 21 分に増加し、TBHQ が魚油の酸化安定性を大幅に改善することが示されました。

データソース:Peng Diwei、Yang Bineng、Huang Zhen、他。飼料用魚油の酸化安定性に関する研究。

3. 化粧品への応用

化粧品やパーソナルケア製品では、香りと匂いが消費者の受容性に大きな影響を与えます。 TBHQ などの適切な酸化防止剤を使用すると、新鮮で安定した状態を保ち、酸化劣化から保護された製品を提供できます。 TBHQ はフリーラジカル スカベンジャーとして作用し、クリームやローションの腐敗や香料の劣化を抑制します。

TBHQは油溶性に優れているため、油脂や不飽和油脂由来の乳化剤を効果的に保護します。また、優れた熱安定性を示し、一般的な化粧品加工温度下では容易に揮発しません。一般的に使用される化粧品オイルやその他の不飽和成分の場合、TBHQ は、BHA、BHT、没食子酸プロピルなどの他の抗酸化剤よりも効果的です。

中国の既存化粧品成分目録（2021 年版）によると、洗い流さない製品における TBHQ の過去の最大使用レベルは 0.05% です。

4. 他の産業への応用

TBHQ は、食品や飼料中の油脂の酸化防止剤としての使用に加えて、非常に効果的な工業用酸化防止剤でもあります。プラスチック、ゴム、印刷インキ、塗料、不飽和樹脂、その他の産業分野に広く応用されています。 TBHQ は、0.01% ～ 1.0% の濃度で、塩素化炭化水素、油、エーテル、アルデヒドなどの不安定な有機液体に対して非常に効率的な酸化防止剤です。場合によっては、その抗酸化効果がハイドロキノンよりも優れていることもあります。

TBHQ は、不飽和ポリエステルやその他のポリマー有機材料の保管中に非常に効果的な重合禁止剤としても機能します。さらに、特にポリエチレン産業において優れた消泡剤としても機能します。ポリ塩化ビニル (PVC) 製品の「フィッシュアイ」欠陥を排除し、PVC 材料の老化を防止することで、PVC 製品の耐用年数を延ばすことができます。典型的な投与量は 1 ～ 2 g/kg です。

L&P食品素材株式会社について

L&P Food Ingredient Co., Ltd (L&P Foods) は、食品添加物および機能性食品素材を専門とする専門メーカーです。同社は、有効な製造ライセンスや、品質管理 (ISO 9001)、食品安全管理 (ISO 22000)、宗教認証 (KOSHER および HALAL)、労働安全衛生 (ISO 45001)、環境管理 (ISO 14001)、食品安全の世界基準 (BRC) など、国際的に認められた一連の管理システム認証を含む包括的な生産資格を保有しています。 一貫した信頼性の高い製品品質、確立されたアフターサービス システム、顧客のニーズに合わせたカスタマイズされたソリューションを提供する能力により、L&P Foods は下流メーカーにとって信頼され、選ばれるサプライヤーとなっています。

参考文献: