Evonik Silica: Eine umfassende Analyse von Lebensmittelanwendungen

Erstellt 2025.12.19

Evonik Silica: Eine umfassende Analyse von Lebensmittelqualitätsanwendungen

1. Zusammenfassung

Als weltweit größter Siliciumdioxid-Hersteller bietet Evonik zwei Hauptproduktreihen von Lebensmittel-Siliciumdioxid an: pyrogenes Siliciumdioxid (AEROSIL®) und gefälltes Siliciumdioxid (SIPERNAT®). Diese Produkte entsprechen dem chinesischen nationalen Lebensmittelsicherheitsstandard GB2760-2011 (Chinesische nationale Standard-Lebensmittelzusatzstoffnummer CNS 02.004, Internationale Nummerierung für Lebensmittelzusatzstoffe INS 551) und fungieren hauptsächlich als Trennmittel. Hergestellt durch Flammenhydrolyse (für pyrogenes Siliciumdioxid) und Nassverfahren (für gefälltes Siliciumdioxid), zeichnen sie sich durch einzigartige Nanostrukturen sowie hervorragende Adsorptions- und Dispersionseigenschaften aus. In der Lebensmittelindustrie erfüllen sie vier Kernfunktionen: Fließhilfsmittel/Trennmittel, Trägerstoff, Sprühtrocknungshilfsmittel und Mahlhilfsmittel und eignen sich für eine breite Palette von Lebensmitteln, darunter Milchpulver, Salz, Instantgetränke und Gewürze. Repräsentative Produkte wie SIPERNAT®350 (staubfreies Trennmittel) und AEROSIL®200F (hoch reines Trennmittel und staubreduzierend) zeigen herausragende Leistungen. Mit Lebensmittelzulassungen in Europa, der Nordamerikanischen Freihandelszone (NAFTA), im asiatisch-pazifischen Raum und anderen Regionen ist Evonik in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen anzubieten, um den vielfältigen Kundenbedürfnissen gerecht zu werden.

2. Mindmap

Hinweis: Kann nicht außerhalb des Doubao-Dokuments angezeigt werden

Kokosmehl im Glas, umgeben von Kokosraspeln und Milch.

3. Detaillierte Zusammenfassung

I. Unternehmenshintergrund & Produktpositionierung

Unternehmensstärke

Evonik ist der weltweit größte Kieselsäureproduzent und beschäftigt über 3.500 Mitarbeiter, die sich weltweit um Kunden im Bereich anorganischer Materialien kümmern. Mit 26 Produktionsstätten, F&E-Zentren und Anwendungs­laboren weltweit und dem Hauptsitz in Hanau, Deutschland, gewährleistet das Unternehmen eine globale Produkt­versorgungs­fähigkeit.

Produktportfolio

Das Kernangebot von Evonik umfasst pyrogene Kieselsäuren (AEROSIL®), gefällte Kieselsäuren (SIPERNAT®) sowie Spezialoxide, Dispersionen und Mattierungsmittel. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Bereitstellung von Produkten mit hoher Wertschöpfung und technischem Support, der auf die Lebensmittelindustrie zugeschnitten ist.

II. Grundlegende Informationen zu lebensmitteltauglichen Kieselsäuren

Sicherheitsstandards

Entspricht dem nationalen Lebensmittelsicherheitsstandard GB2760-2011 mit der CNS-Nummer 02.004 und der INS-Nummer 551. Seine Hauptfunktion ist die eines Trennmittels.

Produktionsprozesse

Gasphasenverfahren

: Verwendet Flammenhydrolysetechnologie. Bei Temperaturen über 1000°C reagiert Siliziumtetrachlorid mit Wasserstoff und Sauerstoff zu pyrogenem Siliziumdioxid.

Reaktionsformel: $$\ce{SiCl_{4} + 2H_{2} + O_{2} -> SiO_{2} + 4HCl ^$$

Der Prozessablauf umfasst Mischen, Verbrennungsreaktion, Trennung und Entsäuerungsbehandlung.

    - Fällungsprozess: Verwendet ein Nassverfahren. Bei Temperaturen unter 100 °C reagiert Natriumsilikat mit Schwefelsäure, um gefällte Kieselsäure zu erzeugen.

Reaktionsformel: $$\ce{Na_{2}O·SiO_{2} + H_{2}SO_{4} -> SiO_{2} v + Na_{2}SO_{4} + H_{2}O$$

Der Prozessablauf umfasst Fällungsreaktion, Filtration, Trocknung und Mahlung/Granulierung.

Kurkuma in einer Papiertüte auf einem Tisch mit Ingwer, Zitrone und einem Tontopf.

Morphologie & Struktur

Beide Produkttypen weisen eine hierarchische Struktur auf: Primärpartikel → Aggregate (verbunden durch chemische Bindungen) → Agglomerate (verbunden durch Van-der-Waals-Kräfte). Bei der pyrogenen Kieselsäure AEROSIL®200F beträgt die Primärpartikelgröße ca. 12 nm, die Aggregatgröße liegt im Bereich von 80 bis 120 nm und die Agglomeratgröße überschreitet 1 μm.

III. Kernanwendungen in der Lebensmittelindustrie (einschließlich Prinzipien, Beispiele und empfohlene Produkte)

Anwendungsszenario	Wirkmechanismus	Typische Lebensmittelanwendungen	Empfohlene Produktqualitäten
Fließhilfsmittel/Antibackmittel	1. Adsorbiert an Partikeloberflächen, vergrößert den Abstand zwischen den Partikeln, reduziert die Kontaktfläche und schwächt adhäsive Kräfte. 2. Absorbiert Oberflächenfeuchtigkeit von Partikeln, um Verklumpung zu verhindern.	Milchpulver, hochkalziumhaltiges Milchpulver, Salz, Puderzucker, Instantgetränke, Gewürze (Knoblauchpulver, Chilipulver)	SIPERNAT®22S, SIPERNAT®350, AEROSIL®200F
Trägerstoff	Nutzt seine hochporöse Struktur zur Adsorption von Flüssigkeiten und wandelt hochviskose Flüssigkeiten in leicht handhabbare, präzise dosierbare Pulver um (bis zu 75% Konzentration erreichbar).	Vitamin-E-Öl, flüssige Aromen, funktionelle Nährstoffzusätze, Meeresfrüchte-/Pflanzenextrakte	SIPERNAT®22, 33, 50, 680, 2200
Sprühtrocknungshilfe	1. Gewährleistet die Produktfließfähigkeit während der Produktion und verhindert Verklumpung. 2. Reduziert die Partikelhaftung an den Innenwänden des Sprühturms, wodurch Materialverluste und Reinigungsintervalle verringert werden.	Kaffeerahm, Proteinpulver, Eigelb-Pulver, Milchpulver, Tomatenpulver, Hefeextrakt	SIPERNAT®22S, 50S, 680
Mahlhilfsmittel	1. Reduziert das Verklumpen von Produkten mit niedrigem Schmelzpunkt während des Mahlens. 2. Absorbiert Flüssigkeiten, die während des Mahlens entstehen, verhindert das Verstopfen von Geräten und verbessert die Produktionseffizienz.	Puderzucker, Aromen, Gesundheitsnahrung, Kräutergewürze, Chilipulver	SIPERNAT®22, 22S, 50, 50S

IV. Eigenschaften & Vorteile repräsentativer Produkte

Zahnpasta, Zahnbürste, Pulver, Handtuch und Wasserflasche auf einem Marmortisch in einer Fitnessstudio-Umgebung.

SIPERNAT®350

Kernvorteile

: Speziell entwickelt für das einfache Verklumpen von weichen Lebensmittelpulvern; bietet doppelte Effekte von Antiverklumpung und Staubunterdrückung; verteilt sich gleichmäßig, ohne dass eine hohe Rührkraft erforderlich ist.

: Fettpulver, Milchpulver, Puderzuckervormischungen, Instantgetränkezutaten, Milchtrockenmasse, Salz-Vormischungen usw.

: 0,2 %–0,4 % (übermäßige Dosierung kann Staubprobleme verursachen).

AEROSIL®200F

Kernvorteile

: Hohe Reinheit; reduziert gleichzeitig Verklumpung und Staub; erhält die helle Farbe von Lebensmittelpulvern (z. B. Chilipulver).

: Viscose Pulver (z. B. Wurstgewürze), Chilipulver, Aromen usw.

: 0,5 %–1,0 % (optimaler Wirksamkeitsbereich).

Vergleichende Vorteile

Als Fließhilfsmittel übertrifft die SIPERNAT®-Serie Tricalciumphosphat (z. B. bessere Fließfähigkeit bei gleicher Dosierung in Milchpulver).
SIPERNAT®33 kann als Träger die Silicanutzung bei der Herstellung von Vitamin-E-Pulver mit 72% Konzentration um 27,7% reduzieren im Vergleich zu Pulver mit 65% Konzentration.

V. Lebensmittelkategorien & Höchstmengen (GB2760-2011)

Code der Lebensmittelkategorie	Name des Lebensmittels	Höchste Verwendung (g/kg)	Anmerkungen
01.03	Milchpulver (einschließlich gesüßtes Milchpulver) und Sahne-/Rahmpulver sowie deren modifizierte Produkte	15,0	-
02.05	Andere Fette oder Fettprodukte (beschränkt auf Kaffeeweißer ohne Milch)	15,0	-
03.0	Gefrorene Getränke (ausgenommen Speiseeis 03.04)	0,5	-
05.01.01	Kakaoprodukte (einschließlich Fette, Pulver, Pasten usw., mit Kakao als Hauptrohstoff)	15.0	-
06.01	Rohe Getreide	1.2	-
10.03.01	Getrocknete Ei-Produkte (Proteinpulver, Eigelbpulver usw.)	15.0	-
11.06	Andere Süßungsmittel (beschränkt auf Puderzucker)	15.0	-
12.01	Salz und Salzsubstitute	20.0	-
12,09	Gewürze und Würzmittel	20.0	-
12.10.01	Feste Verbindungen für Gewürze	20.0	-
14.06	Feste Getränke	15.0	-
16.07	Sonstige (für die Verarbeitung von Sojaprodukten)	0.025	Für Verbund-Entschäumer; Dosierung berechnet pro kg Sojabohnen

VI. Globale Verfügbarkeit

Produktqualität	Europa	NAFTA	Asien-Pazifik & Andere Regionen
Pyrogenes Siliziumdioxid AEROSIL®200	+	+	+
Pyrogenes Siliziumdioxid AEROSIL®200F	+	-	+
Pyrogene Kieselsäure AEROSIL®380	-	+	+
Pyrogene Kieselsäure AEROSIL®380F	+	-	+
Gefällte Kieselsäure SIPERNAT®22	+	+	+
Gefälltes Siliciumdioxid SIPERNAT®22S	+	+	++ (China-spezifisch)
Gefälltes Siliciumdioxid SIPERNAT®25	-	-	Nur für den japanischen Markt
Gefälltes Siliciumdioxid SIPERNAT®50	+	+	+
Niedrigdichtes Silica SIPERNAT®50S	+	+	+
Niedrigdichtes Silica SIPERNAT®350	+	+	+
Gefällte Kieselsäure SIPERNAT®340	-	+	-
Gefällte Kieselsäure SIPERNAT®680	+	+	++ (China-spezialisiert)
Gefällte Kieselsäure SIPERNAT®2200	+	+	+

Hinweis: + = Verfügbar; ++ = China-spezifische Lieferung

4. Wichtige Fragen & Antworten

F1: Was sind die Kernanwendungsszenarien von Evoniks lebensmitteltauglichen Kieselsäuren in der Lebensmittelindustrie und welche zugrunde liegenden Mechanismen gibt es?

A1: Es gibt vier Kernanwendungsszenarien: ① Fließhilfsmittel/Antibackmittel; ② Träger; ③ Sprühtrocknungshilfsmittel; ④ Mahlhilfsmittel.

Kernmechanismen:

① Fließhilfsmittel/Antibackmittel: Erhöht den Abstand zwischen den Partikeln, um die Kontaktfläche zu reduzieren und die Haftkräfte zu schwächen, während gleichzeitig Feuchtigkeit absorbiert wird, um Verklumpung zu verhindern.

② Trägermaterial: Nutzt seine hochporöse Struktur zur Adsorption von Flüssigkeiten und wandelt hochviskose Flüssigkeiten in leicht handhabbare Pulver um.

③ Sprühtrocknungshilfsmittel: Verbessert die Fließfähigkeit des Produkts und reduziert die Anhaftung an Geräteoberflächen.

④ Mahlhilfsmittel: Absorbiert während des Mahlens entstehende Flüssigkeiten, verhindert das Verklumpen von Produkten mit niedrigem Schmelzpunkt und das Verstopfen von Geräten.

F2: Was sind als repräsentative Lebensmittel-Silikaprodukte von Evonik die Kernvorteile und geeigneten Szenarien von SIPERNAT®350 und AEROSIL®200F?

A2: ① SIPERNAT®350: Die Hauptvorteile sind "Anti-Verklumpung + Staubunterdrückung". Es verteilt sich gleichmäßig, ohne dass eine hohe Rührkraft erforderlich ist, und eignet sich für leicht verklumpende weiche Lebensmittelpulver wie Fettpulver, Milchpulver und Puderzucker-Mischungen. Die empfohlene Dosierung beträgt 0,2 %–0,4 %. 

② AEROSIL®200F: Der Hauptvorteil ist die hohe Reinheit. Es kann gleichzeitig Verklumpungen und Staub reduzieren und die leuchtende Farbe von Lebensmittelpulvern erhalten. Es eignet sich für viskose Pulver (z. B. Wurstgewürz), Chilipulver, Aromen usw. Die empfohlene Dosierung beträgt 0,5 %–1,0 %. 

Q3: Laut dem Standard GB2760-2011, welche sind die wichtigsten Vorschriften zur maximalen Verwendung von lebensmitteltauglichem Siliciumdioxid in verschiedenen Lebensmittelkategorien? Welche Lebensmittelkategorie hat die strengsten Verwendungseinschränkungen?

A3: Schlüsselbestimmungen: ① Salz und Salzsubstitute, Gewürze und Würzmittel sowie feste Verbundgewürze haben die höchste maximale Einsatzgrenze (20,0 g/kg). ② Zehn Lebensmittelkategorien, darunter Milchpulver, Kaffeeweißer und Kakaoprodukte, haben eine maximale Einsatzgrenze von 15,0 g/kg. ③ Gefrorene Getränke (ausgenommen Speiseeis) haben eine Grenze von 0,5 g/kg. ④ Rohe Getreidekörner haben eine Grenze von 1,2 g/kg. ⑤ Die strengste Grenze gilt für "Sojaproduktverarbeitung (für Verbund-Entschäumer)" mit einer maximalen Einsatzmenge von nur 0,025 g/kg pro kg Sojabohnen.

Die strengsten Verwendungseinschränkungen gelten für die Verarbeitung von Sojaprodukten (für zusammengesetzte Entschäumer), mit einer maximalen Verwendung von nur 0,025 g/kg (berechnet pro kg Sojabohnen). 