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Evonik Silica: Un'Analisi Completa delle Applicazioni per Uso Alimentare
Creato il 2025.12.19
Evonik Silica: Un'Analisi Completa delle Applicazioni per Uso Alimentare
1. Sommario Esecutivo
In qualità di maggiore produttore mondiale di silice, Evonik offre due importanti serie di prodotti a base di silice per uso alimentare: silice pirogenica (AEROSIL®) e silice precipitata (SIPERNAT®). Conformi allo Standard Nazionale Cinese per la Sicurezza Alimentare GB2760-2011 (Numero Additivo Alimentare Nazionale Cinese CNS 02.004, Sistema di Numerazione Internazionale per Additivi Alimentari INS 551), questi prodotti funzionano principalmente come agenti antiagglomeranti. Prodotti tramite idrolisi in fiamma (per la silice pirogenica) e processo umido (per la silice precipitata), presentano nanostrutture uniche e eccellenti proprietà di adsorbimento e dispersione. Nell'industria alimentare, servono quattro scopi principali: aiuto al flusso/antiagglomerante, carrier, aiuto all'essiccazione a spruzzo e aiuto alla macinazione, e sono adatti per una vasta gamma di prodotti alimentari, tra cui latte in polvere, sale, bevande istantanee e spezie. Prodotti rappresentativi come SIPERNAT®350 (antiagglomerante senza polvere) e AEROSIL®200F (antiagglomerante ad alta purezza e riduttore di polvere) dimostrano prestazioni eccezionali. Con registrazioni per uso alimentare in tutta Europa, nell'Area di Libero Scambio Nordamericana (NAFTA), nella regione Asia-Pacifico e in altre aree, Evonik è in grado di fornire soluzioni personalizzate per soddisfare le diverse esigenze dei clienti.
2. Mappa Mentale
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3. Sommario Dettagliato
I. Contesto Aziendale e Posizionamento del Prodotto
- Corporate Strength
Evonik si posiziona come il più grande produttore mondiale di silice, vantando oltre 3.500 dipendenti dedicati a servire clienti di materiali inorganici a livello globale. Con 26 stabilimenti produttivi, centri di ricerca e sviluppo e laboratori applicativi in tutto il mondo, e con sede a Hanau, Germania, l'azienda garantisce capacità di fornitura di prodotti a livello globale.
- Portafoglio Prodotti
Le offerte principali di Evonik includono silice pirogenica (AEROSIL®), silice precipitata (SIPERNAT®), nonché ossidi speciali, dispersioni e agenti opacizzanti. L'azienda si concentra sulla fornitura di prodotti ad alto valore aggiunto e supporto tecnico su misura per l'industria alimentare.
II. Informazioni di Base sulla Silice per Uso Alimentare
- Standard di Sicurezza
Conforme allo Standard Nazionale di Sicurezza Alimentare GB2760-2011, con numero CNS 02.004 e numero INS 551. La sua funzione principale è quella di agente antiagglomerante.
- Processi di Produzione
- Processo pirolitico
: Adotta la tecnologia di idrolisi a fiamma. A temperature superiori a 1000°C, il tetracloruro di silicio reagisce con idrogeno e ossigeno per produrre silice pirolitica.
Formula di Reazione: $$\ce{SiCl_{4} + 2H_{2} + O_{2} -> SiO_{2} + 4HCl ^$$
Il flusso di processo include miscelazione, reazione di combustione, separazione e trattamento di deacidificazione.
- Processo di precipitazione: Adotta un processo umido. A temperature inferiori a 100°C, il silicato di sodio reagisce con l'acido solforico per produrre silice precipitata.
Formula di reazione: $$\ce{Na_{2}O·SiO_{2} + H_{2}SO_{4} -> SiO_{2} v + Na_{2}SO_{4} + H_{2}O$$
Il flusso di processo include reazione di precipitazione, filtrazione, essiccazione e macinazione/granulazione.
- Morfologia e Struttura
Entrambi i tipi di prodotto presentano una struttura gerarchica: particelle primarie → aggregati (legati da legami chimici) → agglomerati (legati da forze di van der Waals). Per la silice pirogenica AEROSIL®200F, la dimensione delle particelle primarie è di circa 12 nm, la dimensione degli aggregati varia da 80 a 120 nm e la dimensione degli agglomerati supera 1 μm.
III. Applicazioni Principali nell'Industria Alimentare (Inclusi Principi, Esempi e Prodotti Consigliati)
Scenario di Applicazione | Meccanismo d'Azione | Applicazioni Alimentari Tipiche | Gradi di Prodotto Consigliati |
Agente di Scorrimento/Antiagglomerante | 1. Si adsorbe sulle superfici delle particelle, aumentando lo spazio interparticellare, riducendo l'area di contatto e indebolendo le forze adesive. 2. Assorbe l'umidità superficiale delle particelle per prevenire l'agglomerazione. | Latte in polvere, latte in polvere ad alto contenuto di calcio, sale, zucchero a velo, bevande istantanee, spezie (aglio in polvere, peperoncino in polvere) | SIPERNAT®22S, SIPERNAT®350, AEROSIL®200F |
Supporto | Utilizza la sua struttura altamente porosa per adsorbire liquidi, convertendo liquidi ad alta viscosità in polveri facili da maneggiare e dosabili con precisione (raggiungibile fino al 75% di concentrazione). | Olio di Vitamina E, aromi liquidi, additivi nutrizionali funzionali, estratti di pesce/piante | SIPERNAT®22, 33, 50, 680, 2200 |
Ausilio per essiccazione a spruzzo | 1. Garantisce la scorrevolezza del prodotto durante la produzione e previene l'agglomerazione. 2. Riduce l'adesione delle particelle alle pareti interne della torre di spruzzo, diminuendo la perdita di materiale e la frequenza di pulizia. | Crema per caffè, polvere di proteine, polvere di tuorlo d'uovo, polvere di latte, polvere di pomodoro, estratto di lievito | SIPERNAT®22S, 50S, 680 |
Additivo per macinazione | 1. Riduce l'agglomerazione di prodotti a basso punto di fusione durante la macinazione. 2. Assorbe i liquidi generati durante la macinazione, prevenendo l'intasamento delle attrezzature e migliorando l'efficienza della produzione. | Zucchero a velo, aromi, cibo salutare, spezie erbacee, polvere di peperoncino | SIPERNAT®22, 22S, 50, 50S |
IV. Caratteristiche e Vantaggi dei Prodotti Rappresentativi
- SIPERNAT®350
- Vantaggi Principali
: Specificamente progettato per polveri alimentari morbide che tendono ad agglomerarsi; fornisce effetti doppi di anti-agglomerazione e soppressione della polvere; si disperde uniformemente senza richiedere alta forza di agitazione.
: Polveri grasse, polveri lattiero-casearie, premiscele di zucchero a velo, ingredienti per bevande istantanee, solidi del latte, premiscele di sale, ecc.
: 0,2%–0,4% (un dosaggio eccessivo può causare problemi di polvere).
- AEROSIL®200F
- Vantaggi principali
: Elevata purezza; riduce contemporaneamente l'impaccamento e la polvere; mantiene il colore brillante delle polveri alimentari (ad es. peperoncino in polvere).
: Polveri viscose (ad es. condimento per salsicce), peperoncino in polvere, aromi, ecc.
: 0,5%–1,0% (intervallo di effetto ottimale).
- Vantaggi comparativi
- Come agente di scorrimento, la serie SIPERNAT® supera il tricalcio fosfato (ad es. migliore scorrevolezza allo stesso dosaggio nel latte in polvere).
- SIPERNAT®33, come carrier, può ridurre l'uso di silice del 27,7% nella produzione di polvere di vitamina E a concentrazione del 72% rispetto alla polvere a concentrazione del 65%.
V. Categorie alimentari e Limiti massimi di utilizzo (GB2760-2011)
Codice categoria alimentare | Nome alimento | Utilizzo massimo (g/kg) | Note |
01.03 | Latte in polvere (incluso latte in polvere zuccherato) e panna in polvere, e i loro prodotti modificati | 15.0 | - |
02.05 | Altri grassi o prodotti grassi (limitato a creme per caffè non lattiero-casearie) | 15.0 | - |
03.0 | Bevande surgelate (escluso ghiaccio commestibile 03.04) | 0.5 | - |
05.01.01 | Prodotti a base di cacao (inclusi grassi, polveri, paste, ecc., con il cacao come materia prima principale) | 15.0 | - |
06.01 | Cereali grezzi | 1.2 | - |
10.03.01 | Prodotti a base di uova disidratate (proteine in polvere, tuorlo d'uovo in polvere, ecc.) | 15.0 | - |
11.06 | Altri dolcificanti (limitato allo zucchero a velo) | 15.0 | - |
12.01 | Sale e sostituti del sale | 20.0 | - |
12.09 | Spezie e condimenti | 20.0 | - |
12.10.01 | Condimenti composti solidi | 20.0 | - |
14.06 | Bevande solide | 15.0 | - |
16.07 | Altri (per la lavorazione di prodotti a base di soia) | 0.025 | Per antischiuma composti; dosaggio calcolato per kg di soia |
VI. Disponibilità Globale dell'Offerta
Grado del Prodotto | Europa | NAFTA | Asia-Pacifico e Altre Regioni |
Silice pirolitica AEROSIL®200 | + | + | + |
Silice pirolitica AEROSIL®200F | + | - | + |
Silice pirogenica AEROSIL®380 | - | + | + |
Silice Pirogenica AEROSIL®380F | + | - | + |
Silice Precipita SIPERNAT®22 | + | + | + |
Silice precipitata SIPERNAT®22S | + | + | ++ (specializzato per la Cina) |
Silice precipitata SIPERNAT®25 | - | - | Solo per il mercato giapponese |
Silice precipitata SIPERNAT®50 | + | + | + |
Silice Precipitata SIPERNAT®50S | + | + | + |
Silice Precipitata SIPERNAT®350 | + | + | + |
Silice precipitata SIPERNAT®340 | - | + | - |
Silice precipitata SIPERNAT®680 | + | + | ++ (specializzato per la Cina) |
Silice precipitata SIPERNAT®2200 | + | + | + |
Nota: + = Disponibile; ++ = Fornitura specializzata per la Cina
4. Domande e Risposte Chiave
D1: Quali sono gli scenari applicativi principali della silice per uso alimentare di Evonik nell'industria alimentare e quali sono i meccanismi sottostanti?
R1: Ci sono quattro scenari applicativi principali: ① Agente fluidificante/antiagglomerante; ② Carrier; ③ Agente di ausilio per essiccazione a spruzzo; ④ Agente di ausilio per macinazione.
Meccanismi principali:
① Agente fluidificante/antiagglomerante: Aumenta lo spazio tra le particelle per ridurre l'area di contatto e indebolire le forze adesive, assorbendo al contempo l'umidità per prevenire l'agglomerazione.
② Supporto: Utilizza la sua struttura altamente porosa per adsorbire liquidi, convertendo liquidi ad alta viscosità in polveri facili da maneggiare.
③ Coadiuvante di essiccazione a spruzzo: Migliora la scorrevolezza del prodotto e riduce l'adesione alle superfici delle attrezzature.
④ Coadiuvante di macinazione: Assorbe i liquidi generati durante la macinazione, prevenendo l'agglomerazione di prodotti a basso punto di fusione e l'intasamento delle attrezzature.
D2: In qualità di prodotti rappresentativi di silice per uso alimentare di Evonik, quali sono le differenze nei vantaggi principali e negli scenari adatti tra SIPERNAT®350 e AEROSIL®200F?
A2: ① SIPERNAT®350: I suoi principali vantaggi sono "anti-agglomerante + soppressione della polvere". Si disperde uniformemente senza richiedere una forte forza di agitazione ed è adatto per polveri alimentari morbide che tendono ad agglomerarsi, come polveri grasse, polveri lattiero-casearie e miscele di zucchero a velo. Il dosaggio raccomandato è dello 0,2%–0,4%.
② AEROSIL®200F: Il suo principale vantaggio è l'alta purezza. Può ridurre simultaneamente l'agglomerazione e la polvere, mantenendo il colore brillante delle polveri alimentari. È adatto per polveri viscose (ad es., condimenti per salsicce), polvere di peperoncino, aromi, ecc. Il dosaggio raccomandato è dello 0,5%–1,0%.
Q3: Secondo lo standard GB2760-2011, quali sono le principali normative sull'uso massimo della silice di grado alimentare in diverse categorie alimentari? Quale categoria alimentare ha le restrizioni di utilizzo più severe?
A3: Regolamenti chiave: ① Sale e sostituti del sale, spezie e condimenti, e condimenti composti solidi hanno il limite massimo di utilizzo più elevato (20,0 g/kg). ② Dieci categorie di alimenti, tra cui latte in polvere, panna in polvere non casearia e prodotti a base di cacao, hanno un limite massimo di utilizzo di 15,0 g/kg. ③ Bevande surgelate (escluso ghiaccio commestibile) hanno un limite di 0,5 g/kg. ④ Cereali grezzi hanno un limite di 1,2 g/kg. ⑤ Il limite più rigoroso si applica alla "lavorazione di prodotti a base di soia (per antischiuma composti)", con un utilizzo massimo di soli 0,025 g/kg per kg di soia.
La restrizione di utilizzo più severa si applica alla lavorazione dei prodotti a base di soia (per defoameri composti), con un uso massimo di solo 0,025 g/kg (calcolato per kg di soia).
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