سیلیکون دی‌اکسید با درجه غذایی: افزودنی ضروری برای محصولات لبنی با کیفیت بالا و مکمل‌های سلامتی | E551

سیلیکون دی‌اکسید غذایی (سیلیکای آمورف، شماره افزودنی غذایی E551) یک افزودنی غذایی است که از طریق سنتز شیمیایی یا پردازش مواد معدنی طبیعی تولید می‌شود. این ماده با سطح ویژه بالا، ساختار متخلخل، جذب خوب، سیالیت و خواص ضد کلوخه‌ای مشخص می‌شود و استانداردهای سخت ایمنی غذایی را برآورده می‌کند (مانند GB 1886.246-2016 چین، EFSA اتحادیه اروپا، FDA ایالات متحده و غیره). در محصولات لبنی با کیفیت بالا و مکمل‌های سلامتی، کاربردهای آن به این خواص وابسته است که نه تنها می‌تواند کیفیت محصول را بهبود بخشد بلکه همچنین الزامات سختگیرانه بازار با کیفیت بالا را برای ایمنی، ثبات و تجربه کاربری برآورده کند.

محصولات لبنی با کیفیت بالا (مانند پودر شیر فرمول نوزاد، پودر شیر عملکردی بزرگسالان، محصولات پنیر با کیفیت بالا، پودر شیر تخمیری و غیره) دارای الزامات بسیار بالایی از نظر کیفیت، ثبات، ایمنی و تجربه مصرف هستند. ویژگی‌های دی‌اکسید سیلیکون غذایی می‌تواند به خوبی این نیازها را برآورده کند، با کاربردهای خاص به شرح زیر:

پودر شیر با کیفیت بالا معمولاً حاوی پروتئین بالا، چربی بالا، مواد معدنی (مانند کلسیم، آهن) و سایر ترکیبات است که به دلیل جذب رطوبت و تغییرات دما مستعد کلوخه شدن هستند و بر سیالیت و تجربه بازسازی تأثیر می‌گذارند. ساختار متخلخل و سطح ویژه بالا (معمولاً 50-300 m²/g) دی‌اکسید سیلیکون غذایی می‌تواند رطوبت موجود در محیط را جذب کند، پیوند بین ذرات را کاهش دهد و پودر را در حالت شل نگه دارد؛ در عین حال، اندازه ذرات ریز آن (معمولاً 1-10 μm) می‌تواند شکاف‌های بین ذرات پودر شیر را پر کند، ضریب اصطکاک را کاهش دهد، دوز دقیق را هنگام برداشت تضمین کند و از کلوخه شدن در حین بازسازی جلوگیری کند.

پودر شیر شیرخوار دارای الزامات شدید برای "ایمنی" و "یکنواختی" است. دی‌اکسید سیلیکون غذایی باید استانداردهای فلزات سنگین کم (سرب، آرسنیک < 0.1 mg/kg)، میکروارگانیسم‌های کم (تعداد کل باکتری < 100 CFU/g) را برآورده کند و با مواد فعال مانند لاکتوفرین و نوکلئوتیدها در پودر شیر واکنش ندهد و ثبات تغذیه‌ای را تضمین کند؛ پودر شیر با کیفیت بالا برای بزرگسالان (مانند پودر شیر با پروتئین بالا، پودر شیر کم‌چرب) مشکل "سخت شدن آسان پس از باز شدن" را از طریق دی‌اکسید سیلیکون حل می‌کند و ثبات کیفیت را در طول عمر مفید افزایش می‌دهد.

پودر پنیر با کیفیت بالا (مانند پودر پنیر پارمزان، پودر پنیر چدار) معمولاً در پخت و پز، ادویه‌زنی یا آماده‌خوری استفاده می‌شود. این پودر دارای محتوای رطوبت پایین اما محتوای چربی بالاست و به دلیل مهاجرت چربی، مستعد چسبندگی ذرات است. دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند با جذب چربی آزاد و رطوبت جزئی، از کلوخه شدن پودر جلوگیری کند و قابلیت پخش آن را در آب بهبود بخشد (به عنوان مثال، هنگام استفاده در سوپ فوری، می‌تواند به سرعت حل شود بدون اینکه به ته نشین شود).

در فرآیند پنیر فرآوری شده، دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند به عنوان "کمک‌کننده ضد چسبندگی" استفاده شود تا از یخ‌زدگی یا چسبیدن سطح بلوک‌های پنیر در حین سرد کردن جلوگیری کند و سطح برش خورده‌ای صاف و طعمی لطیف را حفظ کند.

مکمل‌های بهداشتی با کیفیت بالا (مانند مکمل‌های غذایی، فراورده‌های پروبیوتیک، محصولات عصاره گیاهی و غیره) دارای الزامات سختی برای "ثبات، دسترسی زیستی و تجربه فرم دوز" هستند. به عنوان یک کمک جریان، عامل ضد کلوخه و حامل، دی‌اکسید سیلیکون غذایی می‌تواند نقاط درد فنی مختلفی را حل کند:

پودر پروتئین (مانند پروتئین وی، کلاژن)، پودر کمپلکس ویتامین (مانند ویتامین C، ویتامین‌های گروه B) مستعد جذب رطوبت و کلوخه شدن هستند. پس از افزودن دی‌اکسید سیلیکون، می‌تواند پودر را در حالت شل از طریق "مانع فیزیکی" و "جذب رطوبت" نگه دارد و در حین بازسازی به سرعت پراکنده شود (به عنوان مثال، پودر پروتئین با کیفیت بالا نیاز به "حل شدن فوری در آب سرد" دارد و دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند تجمع ذرات را کاهش دهد و کارایی حل شدن را بهبود بخشد).

پودر عصاره گیاهی (مانند پودر زردچوبه، پودر اسپور گانودرما) به دلیل داشتن اجزای محلول در چربی مستعد چسبندگی است. ساختار متخلخل دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند روغن را جذب کند، سیالیت را بهبود بخشد و بسته‌بندی کمی را تسهیل کند.

در پردازش قرص، سیالیت پودر به طور مستقیم بر کارایی قرص‌سازی و کیفیت قرص (مانند سختی، تجزیه) تأثیر می‌گذارد. دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند اصطکاک بین پودرها را کاهش دهد، مواد را به طور یکنواخت در حفره‌های قالب پر کند و "چسبندگی" (پودر چسبیده به سطح پانچ) را کاهش دهد، به ویژه برای قرص‌هایی با مواد فعال بالا (مانند کوآنزیم Q10، آستاگزانتین) - این مواد دارای محتوای کم (معمولاً <5%) هستند و نیاز به پخش یکنواخت دارند، و سیالیت دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند دوز دقیق هر قرص را تضمین کند.

در پر کردن کپسول سخت، دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند سیالیت محتویات (مانند پودر معدنی، پودر پروبیوتیک) را بهبود بخشد، از "کپسول‌های خالی" یا "دوز نامنظم" در حین پر کردن جلوگیری کند و چسبندگی بین پوسته کپسول و محتویات را کاهش دهد و کارایی بسته‌بندی را بهبود بخشد.

در آماده‌سازی‌های پروبیوتیک با کیفیت بالا (مانند پودر پروبیوتیک خشک‌شده با یخ، کپسول‌های پروبیوتیک)، دی‌اکسید سیلیکون نه تنها به عنوان یک کمک‌کننده جریان عمل می‌کند، بلکه ساختار متخلخل آن نیز می‌تواند به عنوان یک "میکرو راکتور" برای جذب مواد مغذی (مانند الیگوساکاریدها) مورد نیاز برای متابولیسم پروبیوتیک و بافر کردن تغییرات pH خارجی (مانند محیط اسیدی معده) استفاده شود و نرخ کلونیزاسیون سویه‌ها در روده را بهبود بخشد.

برای مواد مؤثر محلول در چربی (مانند ویتامین E، لوتئین)، دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند مواد مایع را از طریق جذب به پودر جامد تبدیل کند، تولید قرص یا کپسول را تسهیل کرده و نرخ حل شدن آن‌ها در روده را بهبود بخشد (ساختار متخلخل سطح تماس با مایع گوارشی را افزایش می‌دهد).

در مقایسه با غذاهای معمولی، محصولات لبنی با کیفیت بالا و مکمل‌های سلامتی الزامات سخت‌تری برای کیفیت دی‌اکسید سیلیکون دارند که باید برآورده شوند:

با چهار عملکرد اصلی "ضد کلوخه، کمک به جریان، جذب و حامل"، دی‌اکسید سیلیکون غذایی به یک افزودنی ضروری در محصولات لبنی با کیفیت بالا و مکمل‌های سلامتی تبدیل شده است. ارزش آن نه تنها در حل مشکلات پایداری فیزیکی محصولات، بلکه در کمک به محصولات با کیفیت بالا برای دستیابی به "تفکیک کیفیت" از طریق بهبود تجربه خوردن (مانند بازسازی آسان، دوز دقیق) و نرخ بقای مواد فعال نهفته است. در عین حال، ایمنی عالی آن (که توسط بدن انسان جذب نمی‌شود و با مدفوع دفع می‌شود) نیز آن را به "مواد کمکی ترجیحی" در بازار با کیفیت بالا تبدیل کرده است.