Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidi: Oziq-ovqat sifatining ko'rinmas himoyachisi - Uning xususiyatlari, ko'p sohalardagi qo'llanilishi va xavfsizligi tahlili

Tashkil Topildi 11.16

Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidi: Oziq-ovqat sifatining "ko'rinmas qo'riqchisi" - Uning xususiyatlari, ko'p sohalardagi qo'llanilishi va xavfsizligi tahlili

Zamonaviy oziq-ovqat sanoatida, yumshoq nonlardan tortib, silliq sut mahsulotlarigacha, yopishmaydigan ziravorlardan tortib, uzoq muddatli saqlashga ega qovurilgan ovqatlargacha, bularning barchasining ortida "ko'rinmas yordamchi" - oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidi yotadi. Ushbu oddiy ko'rinadigan noorganik kukun, o'zining noyob fizik xususiyatlari va xavfsizlik atributlari bilan oziq-ovqatning tuzilishini, barqarorligini va qayta ishlash samaradorligini oshirish uchun asosiy qo'shimchaga aylangan. Ushbu maqola o'zining asosiy xususiyatlaridan boshlanib, bir nechta sohalardagi qo'llanilish senariylarini batafsil bayon qiladi, xavfsizlik muvofiqligi bo'yicha asosiy nuqtalarni tahlil qiladi va kelajakdagi texnologik tendentsiyalarga nazar tashlaydi, sizga ushbu "oziq-ovqat sifatini himoyachisi" haqida keng qamrovli tushuncha berishga yordam beradi.

1. Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidi: Bu nima? - Ta'rifi, turlari va asosiy xususiyatlari

Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksid (kimyoviy formula: SiO₂, CAS raqami: 7631-86-9) bitta shakldagi moddalar emas, balki asosan amorf kukundan iborat noorganik birikmalar toifasidir. Ommaviy turlarga cho'kindi usuli, bug'langan usul (shuningdek, kolloid silika yoki silika bug'i deb ham ataladi) va gel usuli bilan ishlab chiqarilgan mahsulotlar kiradi. Uning asosiy afzalliklari mikro tuzilishi va yuzaki faoliyatidan kelib chiqadi, aniq xususiyatlari uchta asosiy jihatda jamlangan:

1.1 Strukturiy Afzallik: Porli Strukturasi + Yuqori Maxsus Sirt Maydoni, Ajoyib Adsorbsiya Qobiliyati

Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidining mikro tuzilishi "g'ovak kabi poroz shakl" bo'lib, uning teshik o'lchamlari asosan 2 dan 50 nm gacha va maxsus yuzasi 50 dan 600 m²/g gacha (bug'langan silika mahsulotlari yaxshiroq ishlaydi, 200 dan 400 m²/g gacha yetadi). Ushbu tuzilma unga kuchli adsorbsiya qobiliyatini beradi - u o'z massasi 30% dan 50% gacha bo'lgan erkin suvni adsorbsiya qila oladi yoki o'z massasi 2 dan 3 baravar ko'p bo'lgan yog'ni, "qayta to'planishni oldini olish, namlikni nazorat qilish va yog'ni so'rishni kamaytirish" uchun asos yaratadi.

1.2 Jismoniy Xususiyatlar: Nozik Zarralar O'lchami + Kimyoviy Inertlik, Bir Necha Scenarilar Uchun Mos

Uning zarracha o'lchami odatda 1 dan 100 nm (nano o'lcham) dan 1 dan 15 μm (mikro o'lcham) gacha bo'lib, oziq-ovqat tizimlarida bir xil tarqalishiga imkon beradi. Bundan tashqari, u 5 dan 10 gacha pH oralig'ida kimyoviy barqarorligini saqlaydi va un, sut oqsili yoki emulsiya qiluvchilar kabi komponentlar bilan reaksiyaga kirishmaydi. U mahalliy konsentratsiya muvozanatini oldini olish uchun "tarqatuvchi" sifatida harakat qilishi mumkin va shuningdek, fermentlar va vitaminlar kabi faol ingredientlarni himoya qilish uchun "tashuvchi" sifatida xizmat qilishi mumkin (37°C da 6 oy saqlashdan so'ng 5% dan kam faol ingredient yo'qotilishi bilan).

1.3 Xavfsizlik Asosi: Yuqori Tozalik + Past Qotishmalar, Oziq-ovqat Standartlariga Mos Kelayotgan

Yuqarı sifatli oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidi (SiO₂ tarkibi) ≥99.9% tozalikka ega bo'lib, og'ir metall tarkibi (qon ≤2 mg/kg, arsen ≤0.00001 mg/kg) qat'iy nazorat qilinadi, bu esa Xitoyning milliy standarti GB 1886.27 talablaridan ancha yuqori. U hid va ta'mga ega emas, shuningdek, oziq-ovqatning asl ta'mi va rangini o'zgartirmaydi.![Rasm 1 Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidining mikro tuzilishi sxemasi (Eslatma: chapdagi rasm skanerlash elektron mikroskopi ostida bo'sh tuzilmani, o'ngdagi rasm esa zarracha o'lchamlarini taqdim etadi. 1-10 μm zarrachalari kukunlar orasidagi bo'shliqlarni to'ldirishi mumkin, nanoskalali zarrachalar esa kichik molekulalarni adsorbsiya qilishi mumkin)](Mikro tuzilish sxemasini bu yerga joylashtiring, bu bo'sh tarmoq va zarracha o'lchamlarini taqqoslashni ko'rsatishi mumkin)

Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidining mikro tuzilishi, poroz tuzilishi va zarracha o'lchamlari taqsimotini ko'rsatmoqda.

2. Har joyda qo'llaniladigan ilovalar: Xamirdan Sutgacha, Bir nechta Oziq-ovqat Scenarilarini qamrab oladi

Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidining qo'llanilishi bitta toifaga cheklangan emas, balki oziq-ovqat sanoatining bir nechta bog'lanishlariga kirib boradi. Uning asosiy roli "oziq-ovqatni qayta ishlash va saqlashda og'riq nuqtalarini jismoniy modifikatsiya orqali hal qilish"dir. Aniq vaziyatlar va mexanizmlar quyidagilardir:

2.1 Pishirish va Un Mahsulotlari: "Qaynatishga Moyil Un" dan "Yumshoq Non" gacha

Un mahsulotlar, masalan, un, non, yangi nam makaron va tez muzlatilgan pel'menlar qoplamalarida "strukturani yaxshilovchi" va "qaytalanish oldini oluvchi agent" sifatida ikki tomonlama rol o'ynaydi:

• Anti-caking + Fluidlikni yaxshilash: Un yoki pishirish premiksiga 0.1% dan 0.3% gacha qo'shilishi, erkin suvni adsorbsiya qilib, zarrachalar orasidagi "suyuq ko'prik"ni yo'q qiladi, unning to'planish burchagini 45° dan 35° dan pastga tushiradi, quyishda to'planishni oldini oladi. Bu shuningdek, natriy bikarbonat kabi ko'taruvchi agentlarning bir xil tarqalishini ta'minlaydi, non ichida mahalliy "shishish" yoki "cho'kkan" joylarning oldini oladi;

• Xamirni kuchaytirish + Tekstura optimallashtirish: Non tayyorlashda, 5-15 μm o'lchamdagi silika dioksid zarralari "jismoniy kesish tugunlari" sifatida harakat qilishi mumkin, gluten tolalarining diametrini 8-12 μm dan 5-8 μm gacha kamaytiradi va suvni singdirishni 2%-5% ga oshiradi. 0.3% qo'shilganda, nonning aniq hajmi 3.8 mL/g dan 4.5 mL/g gacha oshadi, havo teshiklari yanada bir xil bo'ladi. Yangi nam makaronlarda ishlatilganda, tortish kuchi 15%-20% ga oshadi va 3 daqiqa davomida suvda qaynatilgandan keyin parchalanish darajasi 12% dan 5% dan pastga tushadi;

• Anti-Freezing Cracking + Shelf Hayotini Uzaytirish: 0.2% trehalose bilan tez muzlatilgan dumpling qoplamalarida birgalikda ishlatilganda, -18°C da 30 kun saqlashdan keyin parchalanish darajasi 22% dan 8% gacha kamayishi mumkin, "muzlatish-eritish tsikllari davomida namlik ko'chishi sababli yuzaning parchalanishi" muammosini hal qiladi.

2.2 Sut Mahsulotlari: "Qatlamli Sut" dan "Silliq Ta'm" gacha

Sut, yogurt va sutdan bo'lmagan qaymoq kabi sut mahsulotlarida u "stabilizator" va "tekstura yaxshilovchi" sifatida xizmat qiladi:

• Suyuq qatlamlanishni oldini olish: O'zgartirilgan sut yoki sut kislota ichimliklarida, nanoskalali silika dioksid sut oqsillari zarrachalari yuzasiga adsorbsiya qilinishi mumkin, barqaror suspenziya tizimini hosil qiladi va turganda "suv qatlamining suzishi va oqsilning cho'kishi" ni oldini oladi;

• Silliqni oshirish: Sutli bo'lmagan krem yoki qahva kremiga qo'shilganda, kukun qayta tiklanishi davomida "qismlar" ni kamaytirishi mumkin, ta'mni yanada nozik qiladi. Shu bilan birga, saqlash davomida namlikni singdirish tufayli sutli bo'lmagan kremning qotishishini oldini oladi (0.2% qo'shish qotishish darajasini 80% ga kamaytirishi mumkin).

2.3 Маҳсулотлар ва Пудра Оziқлари: "Кек Пудра Шакари" дан "Бир хил Специялар" гача

Pudralangan oziq-ovqatlarda, masalan, pudralangan shakar, ziravorlar aralashmalari, tez tayyorlanadigan sho'rva aralashmalari va oqsil kukunida, bu asosiy "qayta to'planishga qarshi agent"dir:

• "Taqsimlash qiyinchiligini" hal qilish: uni shakar kukuniga yoki kakao kukuniga 0.1% dan 0.2% gacha qo'shish, kukunni "zarrachalarni qoplash + namlikni adsorbsiyalash" orqali bo'sh holatda saqlashga yordam beradi, quyishda shisha og'zining to'silishining oldini oladi;

• "Bir xil ta'mni ta'minlash": Ziravor aralashmalarida (masalan, barbekyu kukuni va issiq idish asos kukuni) u ziravor zarrachalari bilan bir xil aralashish uchun tashuvchi sifatida harakat qiladi, "mahalliy ortiqcha tuz yoki ortiqcha ziravor"dan qochadi, aralashish bir xil bo'lish koeffitsienti (CV) < 5% ga teng.

2.4 Yog' Asosidagi Taomlar: "Yog'li Qovurilgan Xamir Tayoqchalari" dan "Yog'siz Tortlar" gacha

Fried ovqatlarda (qovurilgan xamir tayoqchalari, kartoshka chipslari) va quruq pechene mahsulotlarida u "yog' boshqaruvchisi" sifatida ishlaydi:

• Yog'ni Singdirish Darajasini Pasaytirish: Xamir tayoqchalari qovurilganda, 0.3% silika dioksid qo'shilsa, uning poroz tuzilishi ortiqcha yog'ni adsorbsiya qilishi mumkin, qovurilgan xamir tayoqchalarining yog'ni singdirish darajasini 10%-15% ga pasaytiradi va ta'mini yangilaydi;

• Moyning chiqishini oldini olish: 0.2% dan 0.4% gacha bo'lgan miqdorni quruq pechene qo'shish, pechene ichidagi erkin moyni adsorbsiya qilishga yordam beradi, saqlash vaqtida "yuqori moy chiqishi va yog'li ta'm" ni oldini oladi. Quruqlik testerining aniqlik qiymati 12% ga oshadi va saqlash muddati 30% ga uzaytiriladi.![Rasm 2 Oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidining ko'p sohalarda qo'llanilishi diagrammasi (Eslatma: un sumkalari, non, sut qutilari, ziravorlar bankalari va qovurilgan xamir tayoqchalari kabi sahnalarni ko'rsatish va har bir sahnadagi silika dioksidining asosiy rolini belgilash)](Bu yerda qo'llanilish sahnasi diagrammasini joylashtiring, turli oziq-ovqatlarda uning qo'llanilishini intuitiv tarzda ko'rsatish uchun)

Oziq-ovqat mahsulotlarida oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidining qo'llanilish senariylari.

3. Bu xavfsizmi? - Muvofiqlik standartlari va foydalanishni nazorat qilishning asosiy jihatlari

Oziq-ovqat qo'shimchasi sifatida "xavfsizlik" asosiy talabdir. Hozirda dunyo bo'ylab asosiy tartibga soluvchi organlar oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidini ishlatish uchun qat'iy standartlar o'rnatgan, va ko'plab tadqiqotlar uning "past xavf va oson metabolizm" xususiyatlarini tasdiqlagan:

3.1 Ichki va Tashqi Muvofiqlik, Rasmiylar Tomonidan Tan Olingan Xavfsizlik

Garchi mintaqalar bo'yicha qoidalarda kichik farqlar mavjud bo'lsa-da, barchasi uning xavfsizligini tan oladi. Aniq standartlar quyidagilardir:

• Xitoy Milliy Standarti (GB 2760-2024): Anti-qaytish agent sifatida ishlatilganda, xom donlarda maksimal foydalanish miqdori 1.2 g/kg, va xamir/qovurish kukunida 20 g/kg (SiO₂ sifatida hisoblangan). Xamirni qolipdan chiqarish va isbotlash jarayonida yopishmaslik uchun ishlatilganda, qoldiq miqdoriga cheklov yo'q (lekin jarayon zarurligini isbotlash talab etiladi);

• Xalqaro Standartlar: FAO/WHO Oziq-ovqat Qo'shimchalari bo'yicha Birgalikdagi Mutaxassislar Komitasi (JECFA) uning ADI (Qabul qilinadigan Kundalik Qabul) qiymatini "aniqlanmagan" deb belgilagan, bu "maqbul doirada ishlatilganda hech qanday sog'liq xavflari yo'q" degan ma'noni anglatadi va GRAS (Umumiy Tan Olingan Xavfsiz) sifatida tasniflanadi. AQSh FDA (21 CFR 182.2727) uni don mahsulotlarida maksimal qo'shilish miqdori 2% (20 g/kg) bo'lgan holda ishlatishga ruxsat beradi.

3.2 "Ortiqcha xavflarni" oldini olish uchun dozani ilmiy ravishda boshqarish

Garchi u yuqori xavfsizlikka ega bo'lsa-da, ortiqcha qo'shilishi oziq-ovqat sifatiga ta'sir qilishi mumkin:

• Optimal Addition Range: Qo'shish miqdori ko'p ovqatlarda 0.1% dan 0.4% gacha. 0.1% dan pastda, anti-keklash va yaxshilanish ta'sirlari sezilarli emas; 0.5% dan oshganda, xamirning suvni singdirishida g'ayrioddiy oshish yuzaga kelishi mumkin (har 1% qo'shish miqdori oshganda qo'shimcha 0.8% dan 1.2% gacha suv qo'shish talab etiladi) yoki ovqatda ozgina "granul tuzilishi" paydo bo'lishi mumkin;

• Ko'proq samarali sinergik foydalanish: Boshqa ingredientlar bilan birgalikda foydalanish dozasini kamaytirishi mumkin. Masalan, "hayotiy bug'doy gluten + silika dioksid (5:1-3:1)" yuqori glutenli xamirni kuchaytirishi mumkin, va "karragenan + silika dioksid (2:1)" tez muzlatilgan oziq-ovqatlarning barqarorligini oshirishi mumkin. Birlashtirgandan so'ng, silika dioksidining dozasini 20%-30% ga kamaytirish mumkin.

3.3 Manba'dan Sifatni Boshqarish, "Aralashmalar va Tozalik"ga E'tibor Qaratish

Mos keluvchi mahsulotlarni tanlash xavfsizlikning asosidir va ikkita asosiy ko'rsatkichga e'tibor berish kerak:

• Tozalik: SiO₂ tarkibi (quruq asosda) ≥99.0% bo'lishi kerak, taomning ta'miga ta'sir qiluvchi ifloslantiruvchi moddalarni oldini olish uchun;

• Og'ir metalllar: Qo'rg'oshin ≤2 mg/kg, arsen ≤1 mg/kg. Ba'zi yuqori sifatli mahsulotlar (masalan, Nanjing Tianxing TSP-C05) qo'rg'oshin ≤0.0001 mg/kg va arsen ≤0.00001 mg/kg ga erishishi mumkin, bu esa yaxshiroq xavfsizlikni ta'minlaydi.![Rasm 3 Xalqaro Muvofiqlik Standartlari bo'yicha Oziq-ovqat Sifatidagi Silika Dioksidining Taqqoslash Diagrammasi (Eslatma: Xitoyning GB 2760-2024, JECFA va FDA ning qo'llanilish doirasi va cheklov talablarini gorizontal ravishda taqqoslang)](Muvofiqlik standartlari taqqoslash diagrammasini bu yerga joylashtiring, turli mintaqalarning asosiy ko'rsatkichlarini aniq ro'yxatlash uchun)

Xalqaro muvofiqlik standartlarini oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidi uchun taqqoslash.

4. Kelajak Tendentsiyalari: Yanada Samarali, Yanada Tabiiy, Texnologik Innovatsiyalar Bilan Harakatlantirilgan

Iste'molchilardan "toza yorliqlar" va "yashil qayta ishlash"ga bo'lgan talabning ortishi bilan oziq-ovqat darajasidagi silika dioksidining texnologik rivojlanishi "funktsional kuchaytirish + tabiiy manba" yo'nalishiga qarab harakatlanmoqda:

4.1 Функционал ўзгартириш: Сценарий эҳтиёжларига аниқ мослашиш

• Oil-Philic Surface Treatment: Silan birikma agentlari bilan modifikatsiya qilish orqali, silika dioksidining yog'ni adsorbsiyalash tezligi 1.5 g/g dan 2.2 g/g ga oshiriladi, bu esa uni qovurilgan ovqatlar va yuqori yog'li pechene uchun yanada mos qiladi va yog' iste'molini kamaytiradi;

• Nanopore Dizayni: 5-10 nm teshik o'lchamiga ega bo'lgan mesoporli silika dioksidi tayyorlanadi, bu fermentlar (masalan, α-amilaza) uchun "uzluksiz chiqarish tashuvchisi" sifatida ishlatilishi mumkin, fermentning ta'sir vaqtini 2-3 soatga uzaytiradi va nonning saqlash vaqtida tezda qotib qolishini oldini oladi.

4.2 Tabiiy Manbalar: "Kimyoviy Sintetik" Belgisidan Qutulish

Tabiiy oziq-ovqat darajasidagi silika dioksid, jo'xori qobig'i kulidan olinadi (SiO₂ tarkibi >90%) va Yevropa Oziq-ovqat xavfsizligi idorasi (EFSA) tomonidan sertifikatlangan. Bunday mahsulotlar nafaqat poroz adsorbsiya xususiyatlarini saqlab qoladi, balki "tabiiy manba" toza yorliqlar talabini ham qondiradi. Hozirda ular organik non va tabiiy ziravorlar kabi yuqori sifatli oziq-ovqatlarda qo'llanilmoqda.

4.3 Birikma Dozalashni Kamaytirish: Xarajatlarni Pasaytirish + Samaradorlikni Oshirish

"silica dioxide + maltodextrin (1:2)" ni birlashtirish orqali, anti-keklash effektini saqlab qolish bilan birga, silica dioxide miqdorini 30% ga kamaytirish mumkin. Bu nafaqat ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi, balki oziq-ovqatdagi qo'shimchalar umumiy miqdorini ham kamaytiradi, bu esa iste'molchilar tomonidan tan olinishi ehtimolini oshiradi.

Xulosa: "Ko'rinmas Qo'riqchi" ning Asosiy Qadri - Jismoniy O'zgartirish, Xavfsiz Himoya

Food-grade silica dioxide "kimyoviy qo'shimchalar" sinonimi emas, balki oziq-ovqat sanoatidagi "qayta yig'ilish, qatlamlanish, yomon ta'm va qisqa saqlash muddati" kabi amaliy muammolarni "jismoniy adsorbsiya, fazoviy qo'llab-quvvatlash" va boshqa ta'sirlar orqali hal qiluvchi "texnik vosita"dir. Uning qiymatining asosi shundaki: kimyoviy modifikatsiyani nazorat qilinadigan jismoniy ta'sirlar bilan almashtirish va oziq-ovqat xavfsizligini muvofiq dozalar bilan ta'minlash.

Kelajakda, texnologiyaning yangilanishi va qoidalarining yaxshilanishi bilan oziq-ovqat darajasidagi silika dioksid turli oziq-ovqat senariylariga aniqroq moslashadi, "asosiy yaxshilanish"dan "funktsional kuchaytirish"ga o'tadi va oziq-ovqat sifatini va iste'molchilar sog'ligini himoya qilishda davom etadi. Oziq-ovqat korxonalari uchun turlarni ilmiy ravishda tanlash, dozalarni qat'iy nazorat qilish va muvofiqlik standartlariga amal qilish uning qiymatini oshirishning kalitidir; iste'molchilar uchun esa uning "jismoniy harakat mexanizmi" va "xavfsizlik sertifikati"ni tushunish oziq-ovqat qo'shimchalarini yanada ratsional ko'rishga va yaxshiroq oziq-ovqat tajribasidan bahramand bo'lishga yordam beradi.

Contact

Leave your information and we will contact you.