Krzemionka Evonik: Kompleksowa analiza zastosowań spożywczych

Utworzono 2025.12.19

Krzemionki Evonik: Kompleksowa analiza zastosowań spożywczych

1. Podsumowanie wykonawcze

Jako największy na świecie producent krzemionki, Evonik oferuje dwie główne serie produktów krzemionkowych klasy spożywczej: krzemionkę pirogenną (AEROSIL®) i krzemionkę strącaną (SIPERNAT®). Zgodne z chińską krajową normą bezpieczeństwa żywności GB2760-2011 (Chiński Krajowy Numer Dodatku do Żywności CNS 02.004, Międzynarodowy Numer Systemu Dodatków do Żywności INS 551), produkty te działają głównie jako środki przeciwzbrylające. Wytwarzane metodą hydrolizy płomieniowej (dla krzemionki pirogennej) i procesem na mokro (dla krzemionki strącanej), charakteryzują się unikalnymi nanostrukturami oraz doskonałymi właściwościami adsorpcyjnymi i dyspersyjnymi. W przemyśle spożywczym służą czterem głównym celom: ułatwianie przepływu/zapobieganie zbrylaniu, nośnik, środek wspomagający suszenie rozpyłowe i środek wspomagający mielenie, a także nadają się do szerokiej gamy produktów spożywczych, w tym mleka w proszku, soli, napojów instant i przypraw. Reprezentatywne produkty, takie jak SIPERNAT®350 (niepylący środek przeciwzbrylający) i AEROSIL®200F (wysokiej czystości środek przeciwzbrylający i redukujący pył), wykazują wyjątkową wydajność. Dzięki rejestracjom klasy spożywczej w Europie, Północnoamerykańskiej Strefie Wolnego Handlu (NAFTA), regionie Azji i Pacyfiku oraz innych regionach, Evonik jest w stanie dostarczać spersonalizowane rozwiązania spełniające różnorodne potrzeby klientów.

2. Mapa myśli

Uwaga: Nie można wyświetlać poza dokumentem Doubao

Mąka kokosowa w szklanym słoiku, otoczona wiórkami kokosowymi i mlekiem.

3. Szczegółowe podsumowanie

I. Tło firmy i pozycjonowanie produktu

Siła korporacyjna

Evonik jest największym na świecie producentem krzemionki, zatrudniającym ponad 3500 pracowników, którzy obsługują klientów z branży materiałów nieorganicznych na całym świecie. Posiadając 26 zakładów produkcyjnych, centrów badawczo-rozwojowych i laboratoriów aplikacyjnych na całym świecie, a z siedzibą w Hanau w Niemczech, firma zapewnia globalną zdolność dostaw produktów.

Portfolio produktów

Podstawowe oferty Evonik obejmują krzemionkę pirogenną (AEROSIL®), krzemionkę strącaną (SIPERNAT®), a także specjalistyczne tlenki, dyspersje i środki matujące. Firma koncentruje się na dostarczaniu produktów o wysokiej wartości dodanej i wsparcia technicznego dostosowanego do branży spożywczej.

II. Podstawowe informacje o krzemionkach spożywczych

Normy bezpieczeństwa

Zgodny z Krajowym Standardem Bezpieczeństwa Żywności GB2760-2011, z numerem CNS 02.004 i numerem INS 551. Jego główną funkcją jest działanie jako środek przeciwzbrylający.

Procesy Produkcyjne

Proces Fumed

: Wykorzystuje technologię hydrolizy płomieniowej. W temperaturach powyżej 1000°C czterochlorek krzemu reaguje z wodorem i tlenem, tworząc dwutlenek krzemu typu fumed.

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

Przepływ procesu obejmuje mieszanie, reakcję spalania, separację i obróbkę odkwaszającą.

    - Proces strącania: Przyjmuje proces na mokro. W temperaturach poniżej 100°C krzemian sodu reaguje z kwasem siarkowym, tworząc krzemionkę strącaną.

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

Przebieg procesu obejmuje reakcję strącania, filtrację, suszenie oraz mielenie/granulację.

Kurkuma w papierowej torbie na stole z imbirem, cytryną i glinianą doniczką.

Morfo-struktura

Oba typy produktów wykazują strukturę hierarchiczną: cząstki pierwotne → agregaty (połączone wiązaniami chemicznymi) → aglomeraty (połączone siłami van der Waalsa). Dla pyłu krzemionkowego AEROSIL®200F, wielkość cząstek pierwotnych wynosi około 12 nm, wielkość agregatów waha się od 80 do 120 nm, a wielkość aglomeratów przekracza 1 μm.

III. Kluczowe zastosowania w przemyśle spożywczym (w tym zasady, przykłady i zalecane produkty)

Scenariusz zastosowania	Mechanizm działania	Typowe zastosowania w żywności	Zalecane gatunki produktów
Środek ułatwiający przepływ/przeciwzbrylający	1. Adsorbuje się na powierzchniach cząstek, zwiększając odstępy między cząstkami, zmniejszając powierzchnię kontaktu i osłabiając siły adhezyjne. 2. Pochłania wilgoć powierzchniową cząstek, zapobiegając zbrylaniu.	Mleko w proszku, mleko w proszku wysokowapniowe, sól, cukier puder, napoje instant, przyprawy (czosnek w proszku, chili w proszku)	SIPERNAT®22S, SIPERNAT®350, AEROSIL®200F
Nośnik	Wykorzystuje swoją wysoce porowatą strukturę do adsorpcji cieczy, przekształcając ciecze o wysokiej lepkości w łatwe w obsłudze, precyzyjnie dozowalne proszki (możliwe do osiągnięcia stężenie do 75%).	Olej z witaminy E, aromaty płynne, funkcjonalne dodatki odżywcze, ekstrakty z owoców morza/roślin	SIPERNAT®22, 33, 50, 680, 2200
Środek wspomagający suszenie rozpyłowe	1. Zapewnia płynność produktu podczas produkcji i zapobiega zbrylaniu. 2. Zmniejsza przyczepność cząstek do wewnętrznych ścian wieży rozpylającej, redukując straty materiału i częstotliwość czyszczenia.	Śmietanka do kawy, proszek białkowy, proszek z żółtek jaj, proszek mleczny, proszek pomidorowy, ekstrakt drożdżowy	SIPERNAT®22S, 50S, 680
Środek wspomagający mielenie	1. Redukuje zbrylanie produktów o niskiej temperaturze topnienia podczas mielenia. 2. Absorbuje płyny powstające podczas mielenia, zapobiegając zatykania się urządzeń i poprawiając efektywność produkcji.	Cukier puder, aromaty, żywność zdrowotna, przyprawy ziołowe, proszek chili	SIPERNAT®22, 22S, 50, 50S

IV. Cechy i zalety produktów reprezentatywnych

Pasta do zębów, szczoteczka do zębów, puder, ręcznik i butelka wody na marmurowym stole w siłowni.

SIPERNAT®350

Główne zalety

: Specjalnie zaprojektowany do łatwego zbrylania miękkich proszków spożywczych; zapewnia podwójne działanie przeciwzbrylające i tłumiące pył; rozprasza się równomiernie bez potrzeby dużej siły mieszania.

: Tłuszcze w proszku, mleko w proszku, mieszanki cukru pudru, składniki napojów instant, suche składniki mleka, mieszanki soli itp.

: 0,2%–0,4% (nadmierne dawkowanie może powodować problemy z pyłem).

AEROSIL®200F

Główne zalety

: Wysoka czystość; jednocześnie zmniejsza zbrylanie i pylenie; utrzymuje jasny kolor proszków spożywczych (np. proszku chili).

: Proszki lepkie (np. przyprawy do kiełbas), proszek chili, aromaty itp.

: 0,5%–1,0% (zakres optymalnego działania).

Porównawcze zalety

Jako środek poprawiający płynność, seria SIPERNAT® przewyższa fosforan trójwapniowy (np. lepsza płynność przy tej samej dawce w mleku w proszku).
SIPERNAT®33 jako nośnik może zmniejszyć zużycie krzemionki o 27,7% podczas produkcji proszku witaminy E o stężeniu 72% w porównaniu do proszku o stężeniu 65%.

Kategorie żywności i maksymalne limity użycia (GB2760-2011)

Kod kategorii żywności	Nazwa żywności	Maksymalne użycie (g/kg)	Uwagi
01.03	Mleko w proszku (w tym mleko w proszku słodzone) i śmietanka w proszku oraz ich modyfikowane produkty	15.0	-
02.05	Inne tłuszcze lub produkty tłuszczowe (ograniczone do śmietanki nie-mlecznej)	15.0	-
03.0	Mrożone napoje (z wyjątkiem 03.04 lodu jadalnego)	0.5	-
05.01.01	Produkty kakaowe (w tym tłuszcze, proszki, pasty itp. z kakao jako głównym surowcem)	15.0	-
06.01	Zboża surowe	1.2	-
10.03.01	Suszone produkty jajeczne (proszek białkowy, proszek żółtka jaj, itp.)	15.0	-
11.06	Inne substancje słodzące (ograniczone do cukru pudru)	15.0	-
12.01	Sól i substytuty soli	20.0	-
12.09	Przyprawy i dodatki	20.0	-
12.10.01	Stałe mieszanki przypraw	20.0	-
14.06	Napoje w proszku	15.0	-
16.07	Inne (do przetwarzania produktów sojowych)	0.025	Dla złożonych środków przeciwpieniących; dawka obliczona na kg soi

VI. Dostępność globalnych dostaw

Klasa produktu	Europa	NAFTA	Region Azji i Pacyfiku i inne regiony
Dwutlenek krzemu typu fumed AEROSIL®200	+	+	+
Dwutlenek krzemu typu fumed AEROSIL®200F	+	-	+
Dwutlenek krzemu pirogeniczny AEROSIL®380	-	+	+
Pył krzemionkowy AEROSIL®380F	+	-	+
Pył krzemionkowy strącany SIPERNAT®22	+	+	+
Dwutlenek krzemu strącany SIPERNAT®22S	+	+	++ (specjalizacja dla rynku chińskiego)
Dwutlenek krzemu strącany SIPERNAT®25	-	-	Tylko dla rynku japońskiego
Dwutlenek krzemu strącany SIPERNAT®50	+	+	+
Krzemionka strącona SIPERNAT®50S	+	+	+
Krzemionka strącona SIPERNAT®350	+	+	+
Dwutlenek krzemu strącany SIPERNAT®340	-	+	-
Dwutlenek krzemu strącany SIPERNAT®680	+	+	++ (specjalizacja dla Chin)
Dwutlenek krzemu strącany SIPERNAT®2200	+	+	+

Uwaga: + = Dostępne; ++ = Dostawa specjalna dla Chin

4. Kluczowe pytania i odpowiedzi

Pytanie 1: Jakie są kluczowe scenariusze zastosowania spożywczej krzemionki firmy Evonik w przemyśle spożywczym i jakie są podstawowe mechanizmy?

Odpowiedź 1: Istnieją cztery kluczowe scenariusze zastosowania: ① Środek poprawiający płynność/przeciwzbrylający; ② Nośnik; ③ Środek wspomagający suszenie rozpyłowe; ④ Środek wspomagający mielenie.

Kluczowe mechanizmy:

① Środek poprawiający płynność/przeciwzbrylający: Zwiększa odstępy między cząstkami, aby zmniejszyć powierzchnię kontaktu i osłabić siły adhezyjne, jednocześnie pochłaniając wilgoć, aby zapobiec zbrylaniu.

② Nośnik: Wykorzystuje swoją wysoce porowatą strukturę do adsorpcji cieczy, przekształcając cieczy o wysokiej lepkości w łatwe do obsługi proszki.

③ Środek do suszenia rozpylaniem: Zwiększa płynność produktu i zmniejsza przyleganie do powierzchni sprzętu.

④ Środek wspomagający mielenie: Absorbuje ciecze powstające podczas mielenia, zapobiegając zbrylaniu się produktów o niskiej temperaturze topnienia i zatykania sprzętu.

Q2: Jako reprezentatywne produkty krzemionkowe klasy spożywczej firmy Evonik, jakie są różnice w kluczowych zaletach i odpowiednich scenariuszach między SIPERNAT®350 a AEROSIL®200F?

A2: ① SIPERNAT®350: Jego główne zalety to "zapobieganie zbrylaniu + tłumienie pyłu". Rozprasza się równomiernie bez potrzeby stosowania dużej siły mieszania i jest odpowiedni do łatwo zbrylających się proszków spożywczych, takich jak proszki tłuszczowe, proszki mleczne i mieszanki cukru pudru. Zalecana dawka to 0,2%–0,4%.

② AEROSIL®200F: Jego główną zaletą jest wysoka czystość. Może jednocześnie zmniejszać zbrylanie i pylenie oraz utrzymywać jasny kolor proszków spożywczych. Jest odpowiedni do lepkich proszków (np. przypraw do kiełbas), proszku chili, aromatów itp. Zalecana dawka to 0,5%–1,0%.

Q3: Zgodnie z normą GB2760-2011, jakie są kluczowe przepisy dotyczące maksymalnego użycia krzemionki spożywczej w różnych kategoriach żywności? Która kategoria żywności ma najsurowsze ograniczenia dotyczące użycia?

A3: Kluczowe przepisy: ① Sól i substytuty soli, przyprawy i sosy, a także stałe przyprawy złożone mają najwyższy maksymalny limit użycia (20,0 g/kg). ② Dziesięć kategorii żywności, w tym mleko w proszku, śmietanka niesłodzona i produkty kakaowe, ma maksymalny limit użycia 15,0 g/kg. ③ Napoje mrożone (z wyłączeniem lodów jadalnych) mają limit 0,5 g/kg. ④ Surowe ziarna mają limit 1,2 g/kg. ⑤ Najbardziej restrykcyjny limit dotyczy „przetwarzania produktów sojowych (dla złożonych środków przeciwpiennych)”, z maksymalnym użyciem zaledwie 0,025 g/kg na kg soi.

Najsurowsze ograniczenie dotyczące użycia dotyczy przetwarzania produktów sojowych (dla złożonych środków odgazowujących), z maksymalnym użyciem wynoszącym tylko 0,025 g/kg (obliczane na kg soi).