Диоксид кремния Evonik: Комплексный анализ пищевых применений

Создано 2025.12.19

Диоксид кремния Evonik: Комплексный анализ пищевых применений

1. Резюме

Являясь крупнейшим в мире производителем диоксида кремния, компания Evonik предлагает две основные серии пищевых продуктов на основе диоксида кремния: аэрозольный диоксид кремния (AEROSIL®) и осажденный диоксид кремния (SIPERNAT®). Соответствующие Национальному стандарту безопасности пищевых продуктов Китая GB2760-2011 (Китайский национальный стандарт пищевых добавок номер CNS 02.004, Международная система нумерации пищевых добавок INS 551), эти продукты в основном функционируют как антислеживающие агенты. Производимые методом пламенного гидролиза (для аэрозольного диоксида кремния) и влажным методом (для осажденного диоксида кремния), они обладают уникальными наноструктурами и отличными адсорбционными и дисперсионными свойствами. В пищевой промышленности они служат четырем основным целям: улучшение текучести/антислеживание, носитель, вспомогательное вещество для распылительной сушки и вспомогательное вещество для измельчения, и подходят для широкого спектра пищевых продуктов, включая сухое молоко, соль, сухие напитки и специи. Типичные продукты, такие как SIPERNAT®350 (безпылевой антислеживатель) и AEROSIL®200F (высокочистый антислеживатель и пылеподавитель), демонстрируют выдающиеся характеристики. Имея регистрации пищевых продуктов в Европе, Североамериканской зоне свободной торговли (NAFTA), Азиатско-Тихоокеанском регионе и других регионах, Evonik способна предоставлять индивидуальные решения для удовлетворения разнообразных потребностей клиентов.

2. Ментальная карта

Примечание: Не может быть отображено за пределами документа Doubao

Кокосовая мука в стеклянной банке, окруженная тертым кокосом и молоком.

3. Подробное резюме

I. История компании и позиционирование продукта

Сила корпорации

Evonik занимает первое место в мире по производству диоксида кремния, насчитывая более 3500 сотрудников, которые обслуживают клиентов в области неорганических материалов по всему миру. Имея 26 производственных площадок, научно-исследовательских центров и прикладных лабораторий по всему миру, а также штаб-квартиру в Ханау, Германия, компания обеспечивает глобальные возможности поставок продукции.

Портфель продуктов

Основные предложения Evonik включают аэросил (AEROSIL®), осажденный диоксид кремния (SIPERNAT®), а также специальные оксиды, дисперсии и матирующие агенты. Компания фокусируется на предоставлении продуктов с высокой добавленной стоимостью и технической поддержке, адаптированной для пищевой промышленности.

II. Основная информация о пищевом диоксиде кремния

Стандарты безопасности

Соответствует Национальному стандарту безопасности пищевых продуктов GB2760-2011, с номером CNS 02.004 и номером INS 551. Его основная функция — антислеживающий агент.

Производственные процессы

Пирогенный процесс

: Используется технология пламенного гидролиза. При температурах выше 1000°C тетрахлорид кремния реагирует с водородом и кислородом с образованием пирогенного диоксида кремния.

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

Технологический процесс включает смешивание, реакцию горения, разделение и обработку для удаления кислоты.

    - Осадительный процесс: Используется мокрый процесс. При температурах ниже 100°C силикат натрия реагирует с серной кислотой с образованием осажденного диоксида кремния.

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

Технологический процесс включает реакцию осаждения, фильтрацию, сушку и измельчение/грануляцию.

Куркума в бумажном пакете на столе с имбирем, лимоном и глиняным горшком.

Морфология и структура

Оба типа продуктов демонстрируют иерархическую структуру: первичные частицы → агрегаты (связанные химическими связями) → агломераты (связанные силами Ван-дер-Ваальса). Для аэросила АЭРОСИЛ®200F размер первичной частицы составляет приблизительно 12 нм, размер агрегата варьируется от 80 до 120 нм, а размер агломерата превышает 1 мкм.

III. Основные области применения в пищевой промышленности (включая принципы, примеры и рекомендуемые продукты)

Сценарий применения	Механизм действия	Типичные пищевые применения	Рекомендуемые марки продукта
Антислеживатель/Разрыхлитель	1. Адсорбируется на поверхности частиц, увеличивая расстояние между частицами, уменьшая площадь контакта и ослабляя адгезионные силы. 2. Поглощает поверхностную влагу частиц для предотвращения слеживания.	Молочный порошок, молочный порошок с высоким содержанием кальция, соль, сахарная пудра,Instant напитки, специи (чесночный порошок, порошок чили)	SIPERNAT®22S, SIPERNAT®350, AEROSIL®200F
Носитель	Использует свою высокопористую структуру для адсорбции жидкостей, превращая высоковязкие жидкости в легкие для обработки, точно дозируемые порошки (достижима концентрация до 75%).	Масло витамина E, жидкие ароматизаторы, функциональные пищевые добавки, морепродукты/растительные экстракты	SIPERNAT®22, 33, 50, 680, 2200
Помощник для распылительной сушки	1. Обеспечивает текучесть продукта во время производства и предотвращает слеживание. 2. Снижает прилипание частиц к внутренним стенкам распылительной башни, уменьшая потери материала и частоту очистки.	Сливки для кофе, протеиновый порошок, порошок яичного желтка, сухое молоко, томатный порошок, дрожжевой экстракт	SIPERNAT®22S, 50S, 680
Вспомогательное вещество для измельчения	1. Уменьшает слеживание продуктов с низкой температурой плавления при измельчении. 2. Поглощает жидкости, образующиеся при измельчении, предотвращая засорение оборудования и повышая эффективность производства.	Сахарная пудра, ароматизаторы, продукты для здоровья, травяные специи, порошок чили	SIPERNAT®22, 22S, 50, 50S

IV. Характеристики и преимущества репрезентативных продуктов

Зубная паста, зубная щетка, порошок, полотенце и бутылка воды на мраморном столе в спортзале.

SIPERNAT®350

Ключевые преимущества

: Специально разработан для легко слеживающихся мягких пищевых порошков; обеспечивает двойной эффект предотвращения слеживания и подавления пыли; равномерно диспергируется без необходимости высокого усилия перемешивания.

: Жирные порошки, молочные порошки, премиксы для сахарной пудры, ингредиенты для растворимых напитков, молочные сухие вещества, солевые премиксы и т. д.

: 0,2%–0,4% (чрезмерная дозировка может вызвать проблемы с пылью).

AEROSIL®200F

Основные преимущества

: Высокая чистота; одновременно снижает комкование и пыление; сохраняет яркий цвет пищевых порошков (например, порошка чили).

: Вязкие порошки (например, приправы для колбас), порошок чили, ароматизаторы и т. д.

: 0,5%–1,0% (оптимальный диапазон эффекта).

Сравнительные преимущества

В качестве вспомогательного средства для текучести серия SIPERNAT® превосходит трикальцийфосфат (например, лучшая сыпучесть при той же дозировке в сухом молоке).
SIPERNAT®33 в качестве носителя может снизить потребление диоксида кремния на 27,7% при производстве порошка витамина Е с концентрацией 72% по сравнению с порошком с концентрацией 65%.

V. Категории пищевых продуктов и максимальные нормы использования (GB2760-2011)

Код категории пищевых продуктов	Наименование пищевого продукта	Максимальное использование (г/кг)	Примечания
01.03	Сухое молоко (включая сухое подслащенное молоко) и сухое сливки, а также их модифицированные продукты	15.0	-
02.05	Другие жиры или жировые продукты (ограничено немолочными сливками)	15.0	-
03.0	Замороженные напитки (исключая 03.04 съедобный лед)	0.5	-
05.01.01	Какао-продукты (включая жиры, порошки, пасты и т. д. с какао в качестве основного сырья)	15.0	-
06.01	Зерновые культуры	1.2	-
10.03.01	Обезвоженные яичные продукты (яичный порошок, яичный желток в порошке и т. д.)	15.0	-
11.06	Другие подсластители (ограничено сахарной пудрой)	15.0	-
12.01	Соль и заменители соли	20.0	-
12.09	Специи и приправы	20.0	-
12.10.01	Твердые составные приправы	20.0	-
14.06	Твердые напитки	15.0	-
16.07	Другие (для переработки соевых продуктов)	0.025	Для композитных пеногасителей; дозировка рассчитывается на кг сои

VI. Глобальная доступность поставок

Качество продукта	Европа	НАФТА	Азиатско-Тихоокеанский регион и другие регионы
Пирогенный диоксид кремния AEROSIL®200	+	+	+
Пирогенный диоксид кремния AEROSIL®200F	+	-	+
Аэросил® 380 диоксид кремния	-	+	+
Аэросил АЭРОСИЛ®380F	+	-	+
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®22	+	+	+
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®22S	+	+	++ (специализированный для Китая)
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®25	-	-	Только для японского рынка
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®50	+	+	+
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®50S	+	+	+
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®350	+	+	+
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®340	-	+	-
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®680	+	+	++ (специализированный для Китая)
Осажденный диоксид кремния SIPERNAT®2200	+	+	+

Примечание: + = Доступно; ++ = Специальная поставка для Китая

4. Основные вопросы и ответы

В1: Каковы основные сценарии применения пищевого диоксида кремния Evonik в пищевой промышленности и каковы лежащие в их основе механизмы?

О1: Существует четыре основных сценария применения: ① Вспомогательное средство для текучести/антислеживающее средство; ② Носитель; ③ Вспомогательное средство для распылительной сушки; ④ Вспомогательное средство для измельчения.

Основные механизмы:

① Вспомогательное средство для текучести/антислеживающее средство: Увеличивает расстояние между частицами, чтобы уменьшить площадь контакта и ослабить силы адгезии, одновременно поглощая влагу для предотвращения слеживания.

② Носитель: Использует свою высокопористую структуру для адсорбции жидкостей, превращая высоковязкие жидкости в легкие для обработки порошки.

③ Помощник при распылительной сушке: Улучшает текучесть продукта и снижает прилипание к поверхностям оборудования.

④ Помощник при измельчении: Адсорбирует жидкости, образующиеся во время измельчения, предотвращая слеживание продуктов с низкой температурой плавления и засорение оборудования.

Вопрос 2: Как представительные продукты диоксид кремния пищевого качества от Evonik, в чем различия в основных преимуществах и подходящих сценариях между SIPERNAT®350 и AEROSIL®200F?

A2: ① SIPERNAT®350: Его основные преимущества - "антикомковость + подавление пыли". Он равномерно диспергируется без необходимости в высокой силе перемешивания и подходит для легкокомкующихся мягких пищевых порошков, таких как жировые порошки, молочные порошки и смеси для сахарной пудры. Рекомендуемая доза составляет 0,2%–0,4%.

② AEROSIL®200F: Его основное преимущество - высокая чистота. Он может одновременно снижать комкование и пыль, а также сохранять яркий цвет пищевых порошков. Он подходит для вязких порошков (например, приправы для колбас), порошка чили, ароматизаторов и т.д. Рекомендуемая доза составляет 0,5%–1,0%.

Q3: Согласно стандарту GB2760-2011, каковы ключевые нормы по максимальному использованию пищевого кремнезема в различных категориях продуктов? В какой категории продуктов действуют самые строгие ограничения на использование?

A3: Основные положения: ① Соль и заменители соли, специи и приправы, а также твердые составные приправы имеют самый высокий максимальный предел использования (20,0 г/кг). ② Десять категорий пищевых продуктов, включая сухое молоко, немолочные сливки и какао-продукты, имеют максимальный предел использования 15,0 г/кг. ③ Замороженные напитки (кроме пищевого льда) имеют предел 0,5 г/кг. ④ Сырые зерна имеют предел 1,2 г/кг. ⑤ Самый строгий предел применяется к "обработке соевых продуктов (для составных пеногасителей)", с максимальным использованием всего 0,025 г/кг на кг сои.

Самое строгое ограничение на использование применяется к переработке соевых продуктов (для составных антипенителей), с максимальным использованием всего 0,025 г/кг (рассчитано на 1 кг соевых бобов).