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エアボニックシリカ：食品グレード用途の包括的分析
作成日 2025.12.19
エボニックシリカ：食品グレード用途の包括的分析
1. エグゼクティブサマリー
世界最大のシリカメーカーであるエボニックは、食品グレードのシリカ製品として、フュームドシリカ（AEROSIL®）と沈降シリカ（SIPERNAT®）の2つの主要シリーズを提供しています。中国国家食品安全基準GB2760-2011（中国国家標準食品添加物番号CNS 02.004、食品添加物国際番号システムINS 551）に準拠しており、主に固結防止剤として機能します。フュームドシリカは火炎加水分解法、沈降シリカは湿式法で製造され、独自のナノ構造と優れた吸着性・分散性を特徴としています。食品業界では、流動助剤/固結防止、担体、噴霧乾燥助剤、粉砕助剤の4つの主要な目的で使用され、粉ミルク、塩、インスタント飲料、スパイスなど、幅広い食品製品に適しています。代表的な製品であるSIPERNAT®350（防塵固結防止）やAEROSIL®200F（高純度固結防止・防塵）は、優れた性能を発揮します。欧州、北米自由貿易協定（NAFTA）、アジア太平洋地域などで食品グレードの登録を取得しており、エボニックは多様なお客様のニーズに応えるカスタマイズされたソリューションを提供できます。
2. マインドマップ
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3. 詳細サマリー
I. 会社概要と製品ポジショニング
- 企業力
エボニックは、無機材料分野の顧客に世界中でサービスを提供する3,500名以上の従業員を擁し、世界最大のシリカメーカーとしての地位を確立しています。世界中に26の生産拠点、研究開発センター、応用研究所を持ち、ドイツのハナウに本社を置く同社は、グローバルな製品供給能力を確保しています。
- 製品ポートフォリオ
エボニックの中核製品には、フュームドシリカ（AEROSIL®）、沈降シリカ（SIPERNAT®）、特殊酸化物、分散剤、つや消し剤が含まれます。同社は、食品業界に合わせた高付加価値製品と技術サポートの提供に注力しています。
II. 食品グレードシリカの基本情報
- 安全基準
国家食品安全标准GB2760-2011に準拠し、CNS番号02.004、INS番号551を有します。主な機能は固結防止剤です。
- 製造プロセス
- ヒュームドプロセス
：火炎加水分解技術を採用。1000℃以上の温度で、四塩化ケイ素が水素および酸素と反応してヒュームドシリカを生成します。
反応式: $$\ce{SiCl_{4} + 2H_{2} + O_{2} -> SiO_{2} + 4HCl ^$$
プロセスフローには、混合、燃焼反応、分離、脱酸処理が含まれます。
- 沈殿法：湿式法を採用しています。100℃以下の温度で、ケイ酸ナトリウムと硫酸を反応させて沈殿シリカを生成します。
反応式：$$\ce{Na_{2}O·SiO_{2} + H_{2}SO_{4} -> SiO_{2} v + Na_{2}SO_{4} + H_{2}O}$$
プロセスフローには、沈殿反応、ろ過、乾燥、粉砕/造粒が含まれます。
- 形態と構造
両方の製品タイプは階層的な構造を示します：一次粒子 → 凝集体（化学結合で結合） → 集合体（ファンデルワールス力で結合）。フュームドシリカ AEROSIL®200F の場合、一次粒子サイズは約 12 nm、凝集体サイズは 80 ～ 120 nm、集合体サイズは 1 μm を超えます。
III. 食品産業における主要な用途（原理、例、推奨製品を含む）
応用シナリオ | 作用機序 | 代表的な食品用途 | 推奨製品グレード |
流動助剤／固結防止剤 | 1. 粒子表面に吸着し、粒子間距離を広げ、接触面積を減らし、付着力を弱める。 2. 粒子の表面水分を吸収し、固結を防ぐ。 | 粉乳、高カルシウム粉乳、食塩、粉糖、インスタント飲料、香辛料（ガーリックパウダー、チリパウダー） | SIPERNAT®22S、SIPERNAT®350、AEROSIL®200F |
担体 | 高い多孔質構造を利用して液体を吸着し、高粘度液体を扱いやすく、正確に計量可能な粉末（最大75%濃度まで可能）に変換します。 | ビタミンEオイル、液体フレーバー、機能性栄養添加物、魚介類/植物エキス | SIPERNAT®22、33、50、680、2200 |
噴霧乾燥助剤 | 1. 製造時の製品の流動性を確保し、固結を防ぎます。 2. スプレータワー内壁への粒子付着を低減し、材料ロスと洗浄頻度を削減します。 | コーヒークリーマー、プロテインパウダー、卵黄パウダー、ミルクパウダー、トマトパウダー、酵母エキス | SIPERNAT®22S、50S、680 |
粉砕助剤 | 1. 粉砕中の低融点製品の塊を減少させます。 2. 粉砕中に生成される液体を吸収し、設備の詰まりを防ぎ、生産効率を向上させます。 | 粉砂糖、フレーバー、健康食品、ハーブスパイス、チリパウダー | SIPERNAT®22、22S、50、50S |
IV. 代表的な製品の特性と利点
- SIPERNAT®350
- コアの利点
: 柔らかい食品粉末の塊を簡単に防ぐために特別に設計されており、抗塊化と粉塵抑制の二重効果を提供し、高い攪拌力を必要とせずに均一に分散します。
：脂肪粉末、乳製品粉末、粉糖プレミックス、インスタント飲料原料、乳固形分、塩プレミックスなど。
：0.2%–0.4%（過剰な用量は粉塵問題を引き起こす可能性があります）。
- AEROSIL®200F
- 主な利点
：高純度；固結と粉塵を同時に低減；食品粉末（例：唐辛子粉）の鮮やかな色を維持します。
：粘性粉末（例：ソーセージ調味料）、唐辛子粉、香料など。
：0.5%–1.0%（最適な効果範囲）。
- 比較上の利点
- 流動助剤として、SIPERNAT®シリーズはリン酸三カルシウム（例：乳粉末で同用量での流動性の向上）よりも優れています。
- SIPERNAT®33は、キャリアとして、65%濃度のビタミンE粉末と比較して、72%濃度のビタミンE粉末を製造する際にシリカの使用量を27.7%削減できます。
V. 食品カテゴリーと最大使用量（GB2760-2011）
食品カテゴリーコード | 食品名 | 最大使用量（g/kg） | 備考 |
01.03 | 粉乳（加糖粉乳を含む）、クリームパウダー、およびそれらの加工品 | 15.0 | - |
02.05 | その他の油脂または油脂製品（非乳性クリーマーに限る） | 15.0 | - |
03.0 | 冷凍飲料（03.04 食用氷を除く） | 0.5 | - |
05.01.01 | ココア製品（ココアを主原料とする脂肪、粉末、ペーストなどを含む） | 15.0 | - |
06.01 | 生穀物 | 1.2 | - |
10.03.01 | 乾燥卵製品（タンパク質粉末、卵黄粉末など） | 15.0 | ー |
11.06 | その他の甘味料（粉糖に限る） | 15.0 | ー |
12.01 | 塩および塩代替品 | 20.0 | ー |
12.09 | スパイスと調味料 | 20.0 | - |
12.10.01 | 固体化合物調味料 | 20.0 | - |
14.06 | 固体飲料 | 15.0 | ー |
16.07 | その他（大豆製品加工用） | 0.025 | 複合消泡剤用；大豆1kgあたりの使用量計算 |
VI. グローバル供給状況
製品グレード | ヨーロッパ | NAFTA | アジア太平洋地域およびその他の地域 |
ヒュームドシリカ AEROSIL®200 | + | + | + |
ヒュームドシリカ AEROSIL®200F | + | - | + |
フュームドシリカ AEROSIL®380 | - | + | + |
フュームドシリカ AEROSIL®380F | + | - | + |
沈降シリカ SIPERNAT®22 | + | + | ＋ |
沈降シリカ SIPERNAT®22S | ＋ | ＋ | ++（中国向け特化） |
沈降シリカ SIPERNAT®25 | ー | ー | 日本市場限定 |
沈降シリカ SIPERNAT®50 | + | + | + |
沈殿シリカ SIPERNAT®50S | + | + | + |
沈殿シリカ SIPERNAT®350 | + | + | + |
沈降シリカ SIPERNAT®340 | - | + | - |
沈降シリカ SIPERNAT®680 | + | + | ++（中国向け） |
沈降シリカ SIPERNAT®2200 | ＋ | ＋ | ＋ |
注：＋ = 利用可能；++ = 中国向け特別供給
4. 主要Q&A
Q1: エボニックの食品グレードシリカの食品産業における主要な応用シナリオと、その根本的なメカニズムは何ですか？
A1: 4つの主要な応用シナリオがあります：① 流動助剤/固結防止剤；② キャリア；③ スプレードライ助剤；④ 粉砕助剤。
主要メカニズム：
① 流動助剤/固結防止剤：粒子間距離を広げ、接触面積を減らし、付着力を弱めると同時に、水分を吸収して固結を防ぎます。
② キャリア：高い多孔質構造を利用して液体を吸着し、高粘度液体を扱いやすい粉末に変換します。
③ スプレードライ助剤：製品の流動性を高め、装置表面への付着を低減します。
④ 粉砕助剤：粉砕中に発生する液体を吸収し、低融点製品の固結や装置の目詰まりを防ぎます。
Q2：エボニック社の代表的な食品グレードシリカ製品であるSIPERNAT®350とAEROSIL®200Fのコアとなる利点と適したシナリオの違いは何ですか？
A2: ① SIPERNAT®350: その主な利点は「抗塊化 + 粉塵抑制」です。高い撹拌力を必要とせず均一に分散し、脂肪粉、乳製品粉、アイシングシュガープレミックスなどの容易に塊になる軟らかい食品粉に適しています。推奨用量は0.2%–0.4%です。
② AEROSIL®200F: その主な利点は高純度です。塊化と粉塵を同時に減少させ、食品粉の明るい色を維持できます。粘性粉（例：ソーセージシーズニング）、チリパウダー、フレーバーなどに適しています。推奨用量は0.5%–1.0%です。
Q3: GB2760-2011規格に従って、異なる食品カテゴリーにおける食品グレードのシリカの最大使用量に関する主要な規制は何ですか？最も厳しい使用制限がある食品カテゴリーはどれですか？
A3：主要規制：① 塩および塩代替品、スパイスおよび調味料、固形複合調味料は、最大使用量の上限が最も高く（20.0 g/kg）。② 粉乳、非乳性クリーマー、ココア製品を含む10の食品カテゴリーは、最大使用量の上限が15.0 g/kg。③ 冷凍飲料（食用氷を除く）は0.5 g/kgの制限がある。④ 生穀物は1.2 g/kgの制限がある。⑤ 最も厳しい制限は「大豆製品加工（複合消泡剤用）」に適用され、大豆1kgあたりの最大使用量はわずか0.025 g/kgである。
最も厳しい使用制限は大豆製品の加工（複合脱泡剤用）に適用され、最大使用量はわずか0.025 g/kg（大豆1kgあたり計算）です。
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