固體類食品中安全且優異的抗結劑
——氣相二氧化硅

王 杰，張 勇，朱寧杰（湖北匯富納米材料股份有限公司，湖北宜昌 443000）

氣相二氧化硅為氯硅烷在高溫氫氧焰中水解生成，其純度較高，可廣泛應用于醫學、食品、化妝品等領域[1]。通過食入、呼吸、皮膚接觸等毒理學測試，其均表現為生理惰性物質，具有較高的安全性[2]。氣相二氧化硅是一種白色蓬松粉末，是一種優良的流動促進劑，其顆粒具有很好的流動性[3]。在固體類食品中作為抗結劑可大大改善食品顆粒流動性，提高松密度，能解決產品因吸潮受壓形成的結塊，同時氣相二氧化硅具有較大的吸油值和較強的吸附能力，能阻止液膜形成，降低顆粒之間的黏連作用，增強流動性[4]。氣相二氧化硅在食鹽等食品中的應用已較成熟，但在很多固體粉末食品市場領域以二氧化硅作為抗結劑的產品幾乎空白[5]。本文以氣相二氧化硅為抗結劑，在幾種不同類型食品粉體中進行應用實驗，探究其應用性能及影響因素。

1 材料與方法

1.1 材料

食品級氣相二氧化硅FA32，湖北匯富納米材料股份有限公司；磷酸三鈣，食品級，河南盛騰生物科技有限公司；微晶纖維素，食品級，江蘇宜昊添生物科技有限公司；紅棗粉，自制精磨金絲小棗粉；蛋白粉，乳清蛋白WPC80，武漢特味源食品原料有限公司；食用裹粉、脆皮粉，河南加多多食品有限公司。

1.2 儀器與設備

Speed Mixer DAC600.1 三維高速混合機，美國弗萊克泰克有限公司；C2 型吸油計，德國布拉本德公司；PH100 電子顯微鏡，鳳凰光學股份有限公司；Pt-x 粉體綜合測試儀，細川密克朗（上海）粉體機械有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 抗結劑國家標準使用量限制

實驗選取食品粉體及抗結劑國家標準使用限量見表1。

表1 實驗選取食品粉體及抗結劑國家標準使用限量

1.3.2 樣品配制

按照表2 進行紅棗粉測試樣品制備，按照表3進行乳清蛋白粉測試樣品制備，按照表4 進行食用裹粉測試樣品制備。制備的測試樣品使用三維高速混合機以2 000 r/min 的轉速，混合分散2 min（包括空白樣品）。

表2 紅棗粉測試樣品制備

表3 蛋白粉測試樣品制備

表4 食用裹粉測試樣品制備

1.3.3 樣品流動性測試

（1）外觀狀態。粉體混合完成后，在常溫常濕（溫度20 ～25 ℃，濕度40%RH ～70%RH）條件下密封儲存1 個月，觀察粉體是否板結或出現其他現象及問題。

（2）流動性測試。使用粉體綜合測試儀測試安息角、崩潰角。

2 結果與分析

2.1 紅棗粉中各抗結劑性能對比。

紅棗粉中各抗結劑性能表現見表5。氣相二氧化硅在紅棗粉中抗結性能明顯優于磷酸三鈉和微晶纖維素這兩種抗結劑。通過表5 中安息角及崩潰角數據可以看出，在相同或更低添加量情況下，氣相二氧化硅能獲得更低的安息角和崩潰角，表現為流動性最優。添加不同抗結劑的紅棗粉的顯微圖和崩潰角圖見圖1。

圖1 添加不同抗結劑的紅棗粉狀態圖

表5 紅棗粉中各抗結劑性能表現

2.2 蛋白粉中各抗結劑性能對比

蛋白粉中各抗結劑性能表現見表6。蛋白粉均未結塊，抗結塊性能無差異。在外觀狀態方面，磷酸三鈣與蛋白粉顏色差異較大，會影響食品本身的色澤，氣相二氧化硅和微晶纖維素在顏色方面影響較小。在流動性方面，3 款抗結劑在蛋白粉中均能起到一定的助流動作用。根據安息角和崩潰角數據并結合添加量分析得出，氣相二氧化硅能在相對較低的添加量下起到最優的助流動效果。添加不同抗結劑的蛋白粉的顯微圖和崩潰角圖見圖2。

圖2 添加不同抗結劑的蛋白粉狀態圖

表6 蛋白粉中各抗結劑性能表現

2.3 食用裹粉中各抗結劑性能對比

食用裹粉中各抗結劑性能表現見表7。食用裹粉均未結塊，抗結塊性能無差異。根據安息角和崩潰角數據并結合添加量分析，相比其他兩種類型的抗結劑，氣相二氧化硅能在相對較低的添加量下起到最優的助流動效果。添加不同抗結劑的食用裹粉的顯微圖和崩潰角圖見圖3。

圖3 添加不同抗結劑的食用裹粉狀態圖

表7 食用裹粉中各抗結劑性能表現

2.4 氣相二氧化硅吸油值對抗結性能的影響

不同吸油值對紅棗粉抗結性能的影響見表8。通過調整氣相二氧化硅制備工藝，得到不同吸油值的氣相二氧化硅粉體，經大量實驗及測試可以確認，吸油值對抗結性能影響較大，吸油值大對抗結性能有促進作用。

表8 不同吸油值對紅棗粉抗結性能的影響

3 結論

通過實驗測試可以確認，氣相二氧化硅在實驗的3 類固體粉末食品中均能起到較好的抗結作用。在實驗的3 種類型抗結劑氣相二氧化硅、磷酸三鈣、微晶纖維素中，氣相二氧化硅在相對較低的添加量（0.5%～1.0%）條件下，可達到更優的抗結效果，同時在粉體助流動性能上，氣相二氧化硅也體現更優的效果。通過對不同吸油值的批量實驗測試結果分析，可以確認吸油值對抗結性能影響較大，吸油值大對抗結性能有促進作用。