عنصر تیتانیوم نهمین عنصر رایج در پوسته زمین محسوب میشود که در جدول مندلیف ردیف 4 از گروه عناصر 4 را به خود اختصاص داده است که در ترکیب های شیمیایی گوناگون تولید میشود. یکی از این ترکیبات رایج تیتانیوم دی اکسید است. تیتانیوم دی‌اکسید یا اکسید تیتانیوم (TiO2) که به عنوان یک ماده معدنی و با نام تجاری پیگمنت و یا تیتان شناخته میشود، از دوعنصر تیتانیوم (Ti) و اکسیژن (O) تشکیل شده است. تیتان یک پودر سفید و بی‌بو است و به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود در صنایع مختلف، از جمله در صنایع رنگرزی، لاستیک، پلاستیک، کاغذ، مواد غذایی و سایر صنایع شیمیایی استفاده میشود.
از جمله خواص دیگر تیتانیوم دی‌اکسید میتوان به مقاومت شیمیایی، استحکام مکانیکی بالا، خاصیت ضد باکتریایی و ضدآبی بودن اشاره کرد.
تیتانیوم دی اکسید خوراکی
تیتانیوم دی‌اکسید خوراکی یا Food-grade Titanium Dioxide به درجه ای از خلوص تیتانیوم دی‌اکسید اشاره دارد که برای استفاده در محصولات غذایی و آشامیدنی‌ها مناسب است. این نوع ترکیب شیمیایی معمولاً در صنعت غذایی به عنوان رنگ غذایی استفاده میشود که به منظور بهبود ظاهر و جذابیت بصری محصولات به کار می رود. شیرینی‌ها، آبمیوه‌ها، شکلات، آب نبات ها، دسرها و بسیاری محصولات غذایی دیگر برای شکیل شدن و درخشندگی بییشتر به این ترکیب نیاز دارند.
تیتانیوم دی‌اکسید خوراکی (Food-grade Titanium Dioxide) و تیتانیوم دی‌اکسید (Titanium Dioxide) در واقع یک ماده شیمیایی هستند و دارای فرمول یکسان میباشند. اما در استفاده و استانداردهای مرتبط با آنها تفاوت های وجود دارد.
تیتان خوراکی از آنجا که با بدن انسان سر و کار دارند، بایستی با توجه به استانداردهای و مقررات صنعت غذایی تهیه شوند. مراجع تعیین کننده این استاندارد ها در امریکا FDA و در اروپا EFSA هستند. مرجع تعیین و کنترل این مقررات در ایران نیز سازمان غذا و دارو تعیین شده است که صنایع غذایی ملزم هستند برای اخذ مجوز و تاییدیه حاصل از ارزیابی نمونه های آزمایشی توسط این سازمان اقدام کنند. از جمله این استانداردها محدودیت در میزان استفاده، حداقل خلوص و استفاده از مواد معدنی ایمن در تولید تیتان ها است.
خلوص TIO2 خوراکی بسته به حساسیت غذا باید بین 99% تا 99.9% باشد و ترکیبات کمتری از ناخالصی ها را داشته باشد. ناخالصی ها موجود نیز نباید سمی باشند. میزان استفاده از تیتان در محصولات غذایی نیز معمولاً بسیار کم مجاز است و به صورت مقادیر ریز در فرمولاسیون محصولات غذایی استفاده میشود. معمولاً درصد استفاده از تیتانیوم دی اکسید خوراکی در محصولات غذایی در حدود 0.1 تا 1 درصد است.
آیا تیتانیوم دی اکسید خوراکی برای بدن ضرر دارد؟
مصرف تیتان خوراکی در مقادیر مجاز و مطابق با استانداردها و مقررات به طور کلی به عنوان ماده ایمن در صنایع غذایی در نظر گرفته میشود. در میزان‌های استفاده معمول، این ماده افزودنی به عنوان یک افزودنی غذایی آگونیستهای زیستی معدنی (آهن، کلسیوم منیزیم و …) نیست و اثرات سمی قابل توجهی ندارد. به عبارتی میتوان گفت که ما با یک ماده شیمیایی خنثی و یا بی اثر مواجه هستیم که سود یا ضیان خاصی را در مقادیر کم متوجه اندامهایمان نمیکند.
با این حال، همانند هر ماده دیگری، در صورت استفاده نادرست یا بالاتر از حد مجاز، ممکن است عوارضی به وجود آورد. در مواردی که تیتانیوم دی‌اکسید خوراکی در مقادیر بسیار بالا مصرف شود، ممکن است باعث ایجاد تحریکات معده‌ای یا روده‌ای شود و یا منجر به بروز سنگ کلیه گردد.
اگر هرگونه نگرانی خاصی در مورد مصرف تیتانیوم دی‌اکسید خوراکی در محصولات غذایی دارید، بهتر است با پزشک یا متخصص تغذیه خود مشورت کنید. آنها می‌توانند با توجه به بررسی وضعیت شما و محصولات خاصی که مصرف می‌کنید، به شما راهنمایی لازم را ارائه دهند.
تیتانیوم دی اسید خوراکی چگونه تولید میشود؟
فرایند تولید تیتانیوم دی اکسید خوراکی معمولاً شامل مراحل زیر است:
- استخراج تیتانیوم: ابتدا، تیتانیوم از معدن تیتانیوم استخراج میشود. استخراج تیتانیوم معمولاً از روش‌هایی مانند استخراج معدنی یا فرآیند کاست‌آف استفاده می‌کند.
- تولید تیتانیوم دی اکسید: پس از استخراج نوبت تولید تیتانیوم دی اکسید است. تولید این ماده شامل مراحل زیر است:
– آماده‌سازی مواد اولیه: تیتانیوم به صورت ترکیباتی مانند روتیل یا ایلمنیت شیمیایی استخراج میشود. این ترکیبات به مراحل بعدی آماده‌سازی منتقل می‌شوند
– تفلوریداسیون: در این مرحله، ترکیبات تیتانیوم با استفاده از فلوئور اسید مورد واکنش قرار می‌گیرند و فلوئورید تیتانیوم تشکیل میشود.
– هیدرولیز: فلوئورید تیتانیوم در محیط آبی هیدرولیز میشود تا تیتانیوم دی اکسید تشکیل شود. این فرآیند می‌تواند شامل مراحل احتراق و ریخته‌گری باشد.
– خشک کردن و آسیاب: پس از تشکیل تیتانیوم دی اکسید، مرحله خشک کردن و آسیاب کردن محصول صورت می‌گیرد تا به صورت پودری قابل استفاده باشد.
- 3. پردازش و طبقه‌بندی: پس از تولید تیتانیوم دی اکسید خوراکی، ممکن است مراحل بیشتری برای پردازش و طبقه‌بندی محصول انجام شود. این شامل پاکسازی، آسیاب دقیق‌تر، طبقه بندی اندازه ذرات و تصفیه نهایی محصول است.
- 4. کنترل کیفیت: در هر مرحله از فرآیند تولید، کنترل کیفیت صورت می‌گیرد تا اطمینان حاصل شود که محصول نهایی دارای خواص و خلوص مورد نیاز است. این شامل آزمون‌های فیزیکی، شیمیایی و میکروسکوپی است.
مراحل 3 و 4 که بیان شد نقطه تمایز بین تیتان و تیتان خوراکی خواهد بود. هر چه پالایش و کنترل کیفیت این محصول دقیق تر باشد محصولی مطمئن تر و سالم تر به دست میآید. بنابراین لازم است تا در انتخاب برند تحقیقات لازم را بعمل آورده و از فروشندگان تیتان خوراکی خود را تهیه کنیم
