食品業界でシリコーン消泡剤を使用する理由は？

消泡剤は、食品加工中に低い 表面張力を有し、泡の発生を抑制するか、既に発生した泡を制御する食品添加物です。消泡剤はパルプ・製紙業界、石油業界、廃水処理、金属加工液、印刷・染色業界、塗料業界、洗剤業界、ラテックスゴム業界、日用化学品業界、食品業界、塗料業界などの幅広い産業用途で使用されています。.

食品業界では、混合、発酵、調理などの操作が頻繁に必要であり、これらのプロセスは大量の気泡を発生させやすい傾向があります。なぜ食品業界でシリコーン消泡剤を使用するのでしょうか？

シリコーン消泡剤は優れた耐熱性と耐低温性を有し、シリコーンオイルの粘度は200 ℃ 以上で徐々に増加しますが、シリコン酸素結合は分解されません；シリコーンは無毒、無公害、生理的に不活性な環境に優しい物質です；シリコーンは優れた耐候性、耐久性、および耐老化性を有し、あらゆる環境条件下でその役割を発揮できます；シリコーン消泡剤は泡を効果的に制御し、食品の風味と品質を向上させることができます。.

Here’以下、当製品に関する情報です：

• なぜ食品業界で消泡が必要なのでしょうか？
• 食品用消泡剤はどのように分類されますか？
• 食品用消泡剤の役割は何ですか？
• シリコーン消泡剤とは何か？
• シリコーン消泡剤の特徴は何ですか？
• 食品応用でのシリコーン消泡剤の適用方法は？
• シリコーン消泡剤使用時の留意点
• シリコーン消泡剤の性能を向上させるにはどうすればよいですか？

1. 食品産業における消泡の必要性はなぜか？

食品の発泡は混合と通気の関係によるものであり、もう一つの理由は食品に含まれる大量のタンパク質原料、例えばペプトン、コーンシロップ、大豆粕、酵母エキスなどが非常に泡を発生しやすいためです。.

食品の発泡による弊害：

（1）泡は食品の風味に影響を与えます。.

（2）泡が多すぎると容易に溢れ、原材料の浪費と細菌汚染のリスクを高めます。.

（3）深刻な場合、細菌の呼吸が阻害され、細菌の死滅につながります。.

（4）過剰な泡は缶詰充填量の減少を招きます。.

食品製造においては、実際に多くの問題があります。例えば、果汁加工で大量の泡が発生すると、充填工程でも同様の問題が生じます。一度に充填すると、当然充填量が不足します。複数回に分けると、一つには機械操作の増加による生産コストの上昇、二つ目には 瓶の口やボディに泡が溢れることでカビ汚染を引き起こし、製品品質に影響を与える可能性があります。.

別の例として、豆腐を作る工程の一つに豆乳を沸騰させる作業があります。豆乳には多くのたんぱく質とサポニンが含まれています。これらはすべて界面活性を持ち、加熱・攪拌すると大量の泡を形成します。豆乳にはかなりの量のプロテアーゼインヒビターが含まれており、不活性化されないとプロテアーゼの活性を阻害し、たんぱく質の消化吸収に影響を及ぼします。サポニンには苦味があり、含有量が高いと吐き気や嘔吐を引き起こす可能性があります。大量の泡が形成される温度は約70～80度であり、この温度ではプロテアーゼインヒビターとサポニンを不活性化するのに十分な熱量ではありません。泡を除去しないと、発生した大量の泡によって温度上昇が阻害されます。.

要約すると、製造工程で発生する泡は、設備面積の使用効率を低下させ、加工時間の消費を増加させるだけでなく、工業生産の円滑な進行に影響を与え、製品の品質にも影響を及ぼすと言えます。.

泡を除去する方法には、機械的消泡と化学的消泡の2種類があります。機械的消泡は機械力によって泡を破壊する、または圧力を利用して泡を破裂させる方法であり、他の物質を添加する必要がなく、原材料を節約し、化学試薬による汚染の機会を減らせます。しかし、この方法には一定の設備と動力が必要であり、泡の根本原因を除去することはできません。化学的消泡は消泡剤を添加する方法であり、機械的消泡と比較して時間と労力を節約し、投資が少なく、即効性があります。.

2. 食品用消泡剤の分類方法

消泡剤は、食品加工中に界面張力を低下させ泡を除去するために使用される物質です。泡は不均一な分散系であり、不溶性ガスが外力の作用下で液体中に入り、多数の気泡が形成され、液体によって互いに分離された状態です。泡は熱力学的に不安定な系であり、表面積を縮小させ自然に破裂する傾向があります。自然消泡には長時間を要するため、食品加工・生産の要求を満たす迅速な消泡を実現するために消泡剤を使用する必要があります。.

消泡剤には多くの種類があり、その組成は非常に多様です。.

(1) ミョウバン:

ミョウバンは一種の消泡剤であり、主にたんぱく質中の遊離酸と結合して水不溶性沈殿を形成することにより、気泡を消失させます。キャンディー、ゼリー、飲料などの食品に一般的に使用されます。.

(2) 酵母エキス:

酵母エキスは酵母から抽出された天然成分であり、ビール、飲料、牛乳などの食品に一般的に使用されます。主にガス状酵母から二酸化炭素を放出することにより泡を制御します。.

(3) ゼラチン:

ゼラチンも一種の消泡剤であり、主にたんぱく質中の遊離酸と結合して不溶性沈殿を形成することにより、消泡効果を達成します。キャンディー、ゼリー、飲料などの食品に一般的に使用されます。.

(4) シリコーン:

シリコーンオイルは無色・無臭の希薄なオイル状液体であり、食品用量範囲内で安全に使用できます。主に低い界面張力によって消泡効果を発揮し、ケーキ、パン、クリームなどの食品に一般的に使用されます。.

3. 食品用消泡剤の役割

食品用消泡剤は特殊な消泡剤であり、主に食品・飲料製造業で使用され、食品工業工程および保存中に発生する気泡を除去・制御します。その役割と用途は主に以下の通りです:

(1) 食感の向上: 柔らかい食感を持つ一部の食品や飲料の製造において、膨張した気泡は食感を粗くします。消泡剤は気泡の数と大きさを減少させ、食感を改善しより柔らかくします。.

(2) 品質の向上: 高級・高品質な食品や飲料の製造においては、完成品内部に気泡や空隙が存在しないことを保証する必要があります。消泡剤は気泡の大きさと数を減少させ、気泡と空隙を減らし製品の品質と性能を向上させます。.

(3) 生産効率の向上: 乳製品、飲料など工程要求の高い食品加工において、消泡剤は気泡の発生と攪乱を防止し、生産プロセスをより安定かつ効率的にします。.

（4）保存期間の延長：フルーツジュースやビールなどの一部の生鮮食品・飲料においては、気泡や空気が長時間存在することで微生物の増殖と酸化が促進され、食品品質が低下します。消泡剤は気泡や空隙を減少させ、食品の腐敗・変質を遅らせる役割を果たします。.

要約すると、食品用消泡剤は食品の生産効率向上、食感の改善、品質向上、保存期間の延長などの役割と用途を有します。.

4. シリコーン消泡剤とは？

消泡剤は主に有効成分、乳化剤、担体、乳化添加剤から構成され、中でも有効成分は最も重要な中核部分であり、泡の破壊と表面張力低下の役割を担います。乳化剤は有効成分を微粒子に分散させ、油や水中により均一に分散させることで消泡効果を高めます。消泡剤中の担体は比較的高い割合を占めますが表面張力は高くなく、主に支持媒体として機能し、消泡・抑泡効果の発現を助けるとともにコスト削減に寄与します。乳化添加剤は乳化効果の向上を目的としています。.

シリコーン消泡剤は、大部分が液体の複合製品です。消泡剤 エージェントは生産工程における材料により発生する泡を制御する機能を有する添加剤です。シリコーン消泡剤は、不活性、安定した物理的特性、生物活性のないなどの化学的特性を有します。.

4.1 シリコーン系消泡剤の種類

(1) 食品専用ポリシロキサン樹脂

Silicone 消泡剤には一般的にポリジメチルシロキサンなどが含まれます。. Silicone 消泡剤は溶解性が低く、消泡速度が速く、常温での泡抑制性能に優れています。.

ジメチコンが主成分であり、SiO2含有量は15%未満です。本製品は水系システム向けであり、その乳化製品として使用されるほか、油性製品に直接使用することも可能です。使用量は0.05g/kg以下に制御し、発酵や製糖などの消泡用途に適用されます。 発酵工程における泡の抑制に適したシリコーン－グリコール共重合体です。.

XJY-702 メチルハイドロシロキサン/ジメチルシロキサン共重合体 無毒で無味であり、活性基を有しており、触媒の作用下で二重結合やヒドロキシル基などの基と反応することができます。これは、平滑剤、消泡剤、水溶性シリコーンオイルなどの製品の基礎原料となります。.

(2) シリカ

これはボディタイプ消泡剤であり、実用上は一般に「シリコーングリース」または「シリコーンペースト」として知られており、通常、特定の加工技術を経て、ポリジメチルシロキサンとシリカの2つの主成分から構成されています。 ポリジメチルシロキサンを基材とする消泡剤は、消泡システムにおいて理想的な種類の消泡剤です。この種の消泡剤は、現在のエマルジョン系消泡剤において重要な役割を果たしています。.

(3) MQシリコーン樹脂

MQシリコーン樹脂は、シリコーン樹脂の構造を変化させることで生まれたシリコーン材料の一種であり、耐熱性、消泡性、および発泡抑制効果を効果的に向上させることができます。.

XJY-8205 メチルMQ樹脂 これは、優れた転移耐性、良好な消泡性、および発泡抑制性を備える固体粉末樹脂であり、水系における消泡剤として使用することができます。.

「As」として シリコーン系消泡剤は、その用途が幅広く、さまざまな業界でますます重要視されています。 化学工業、製紙、塗料、食品、繊維、製薬、その他の産業分野において、シリコーン系消泡剤は製造工程において不可欠な補助剤であり、製造工程の媒体となる液体の表面にある泡を除去できるだけでなく、 それによって、ろ過、洗浄、抽出、蒸留、蒸発、脱水、乾燥などの分離プロセスや、ガス化、液体の排出などの効果を向上させ、あらゆる種類の材料容器の処理能力を確保します。.

4.2 消泡剤の作用原理とは？

(1) 泡とは、気体が液体に分散した分散系であり、気体が分散相、液体が分散媒であり、気体が界面活性剤に不溶であるという性質により安定した状態が形成される。気泡が形成された後、発泡系の分子間相互作用により、 親水性基と疎水性基が気泡壁に吸着され、親水性基が水相側、疎水性基が気泡側を向くように規則正しく配列し、気泡の界面上に弾性膜を形成する。この膜は非常に安定しており、通常の条件下では破れにくい。 同時に、泡は熱力学的に不安定な系であり、重力の作用下で、液膜の下降、蒸発、破裂、および泡と液膜の間の排出・浸透プロセスが絶えず生じている。.

消泡の理由は、主に2つの側面に分かれます。1つは、消泡剤分子が容易に広がり、発泡剤分子に吸着して置き換わることで、強度の低い膜が形成されること。 また、消泡剤分子が拡散する過程で、隣接する表面層の溶液の一部を奪い取るため、泡の液膜が薄くなり、泡の安定性が低下して、破壊されやすくなる。.

(2) 液体中に泡が生じるのは、界面活性剤による気体の表面吸着により、表面エネルギーが低下し、エネルギー的に安定した系が形成されるためである。 シリコーン系消泡剤は、気泡表面における界面活性剤の分布を変化させるという原理に基づいており、それによって表面張力が変化し、その結果、これらの気泡の内部圧力が変化して他の気泡と合体し、より大きな体積の気泡が形成されます。しかし、それにより新たな不均衡が生じ、さらなる合体が引き起こされます。 このようにして形成された大きな気泡は、最終的に浮力によって液体から押し出され、これが消泡プロセスとなります。液体の表面にある気泡は重力の作用下で、気泡膜が徐々に薄くなり、最終的に破裂しますが、シリコーン系消泡剤はこの薄化と破裂のプロセスを加速させる働きをします。.

5. シリコーン系消泡剤にはどのような特徴がありますか？

シリコーン系消泡剤（食品用）は、一般的な食品添加物であり、食品用シリコーンオイルとも呼ばれます。主にポリジメチルシロキサンから構成されており、次のような特性を持っています：

(1) 泡の抑制および除去： シリコーン系消泡剤は、水系および油系のいずれにおいても泡の抑制や発生防止に効果的であり、食品の製造・加工過程における泡の発生を抑えるのに役立ちます。.

(2) 耐熱性： シリコーン系消泡剤は、高温条件下でも極めて安定しており、熱の影響を受けません。.

(3) 良好な分散性： シリコーン系消泡剤は、沈殿や層分離を起こすことなく、食品中に均一に分散させることができます。.

6. 食品用途におけるシリコーン系消泡剤の使用方法は？

(1) 食品加工：製パン、醸造、ジャム製造などの食品加工技術において、シリコーン系消泡剤は効果的に泡を取り除き、泡の溢れを防ぎ、生産効率を向上させることができます。一般的に、水溶性食品の加工に使用され、安定した性能と優れた消泡効果を発揮します。.

(2) 製糖業界：発酵後のハチミツには、中和のために炭酸カルシウムを添加する必要がありますが、この中和過程で泡が発生するため、消泡剤を用いて泡を取り除く必要があります。.

 

MSGの製造とは異なり、砂糖の製造工程では濃縮・結晶化法が採用されており、消泡剤は砂糖製造工程で一般的に使用される工業用助剤です。使用される消泡剤には、ポリグリセロール脂肪酸エステル（N型など）、ショ糖脂肪酸エステル、 ポリエーテル（PPEなど）、有機シリコーン（F型など）などが挙げられる。 有機シリコーン系消泡剤は、砂糖の煮詰め工程において優れた消泡・防泡効果を発揮し、シロップの表面張力を大幅に低下させることができるほか、砂糖結晶の沈降速度を加速させ、シロップの濾過性能を向上させることもできるため、 そのため、有機シリコーン系消泡剤は現在、製糖業界で最も広く使用されている消泡剤である。.

サトウキビ糖の製造に使用される消泡剤には、植物油、豚脂、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセロール脂肪酸エステル（N型消泡剤）、シリコーン化合物などがある。 糖液中のタンパク質、コロイド、その他の物質は、砂糖の製造には適していませんが、砂糖の製造に使用することは可能です。 糖液中のタンパク質、コロイド、脂質、その他の界面活性物質は、搬送工程で空気と混ざりやすく、泡を発生させ、その結果、バブリングボックス、バブリングタンク、糖液の流出などを引き起こし、 などの問題を引き起こし、砂糖の収率や品質に影響を与えます。シリコーン系消泡剤を添加することは、この問題を解決するための最も簡単かつ直接的な方法です。.

砂糖の製造工程では、混合、流動、搬送などの作業により、糖液に空気が混入し、その結果、大量の気泡が発生します。これにより、糖分の損失や原材料の浪費が生じ、操業上の困難を招くだけでなく、エネルギー消費量も増加し、工場の経済的利益に悪影響を及ぼします。 一般的に、泡を除去するには2つの方法があります。1つは機械的な消泡法、もう1つは化学的な消泡剤の使用です。 シリコーン系消泡剤には、生産効率の向上、経済的利益の増加、蒸発および結晶化の速度の加速、糖液の粘度の低下などの利点があります。砂糖製造において、有機シリコン系化学消泡剤は、泡を除去するために一般的に使用されている方法です。.

(3) 発酵産業：ブドウ果汁などは、発酵過程でガスや泡が発生し、正常な発酵に悪影響を及ぼします。消泡剤を使用することで、効果的に泡を取り除き、ワイン製造の品質を確保することができます。.

発酵過程では、撹拌や発酵によって多くの泡が発生しますが、これらの泡は、ワインの製造工程に「液漏れ」や充填量の減少など、多くの悪影響や問題をもたらします。 これらの悪影響は、ワイン製品の収量や品質にさらに影響を及ぼしますが、消泡剤を使用することが、泡の発生を抑制するための最も簡単かつ経済的な方法です。.

植物油、ラウリン酸、脱水ソルビタンモノステアリン酸、桂皮酸、 オレイン酸などの発酵用消泡剤を使用すると消費量が多くなる上、消泡効果も理想的とは言えません。一方、ポリジメチルシロキサンを主成分とするシリコーン系消泡剤を食品発酵に用いたところ、良好な結果が得られ、発酵能力が向上し、収量も増加しました； シリコーン系消泡剤を使用することで、発酵槽の上蓋を稼働期間中閉じたままにすることが可能となり、それによって醸造液の酸化を抑制し、ワインの清澄度を高めることができる。発酵槽の上蓋は、その効果により、稼働期間中閉じたままに保つことが可能であり、 silicone 消泡剤により、醸造液の酸化が抑制され、ワインの清澄度が向上します。酸化が抑制されることで、タンパク質の一部が変性した状態でもワインの物理的・化学的安定性は非常に良好であり、ワインは濁らなくなります。 有機ケイ素系消泡剤は、タンク壁面への酵母粉末の付着を低減させると同時に、その後の洗浄作業の負担を軽減します。.

ビールの原液濃度の測定は、消泡剤の影響を受けません。これにより、試験時間を効果的に短縮し、実験の成功率を向上させ、検査員の労働負荷を軽減することができます。.

(4) MSGの製造

MSGの発酵プロセスは好気性発酵に属しており、その過程で大量の気泡が発生します。気泡の発生は収率を低下させ、細菌の呼吸を阻害し、細菌の酸生成速度を低下させます。消泡剤は、気泡を抑制するための最も経済的で簡便な方法です。 MSGの製造に使用される消泡剤には、通常、植物油系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、シリコーン系消泡剤などがあります。e 消泡剤ですが、植物油系の消泡剤は保存性が悪く、劣化しやすく、酸価が上昇し、使用量も少ないため、現在はポリエーテル系やシリコーン系の消泡剤が主流となっています。e MSG発酵業界では、消泡剤がより広く使用されている。.

Silicone MSG発酵タンクで使用される消泡剤について、その結果によると、このシリコンはe 複合消泡剤は、現在使用されている植物油系消泡剤よりも優れており、細菌種への影響がなく、使用量が少なく、消泡速度が速く、消泡能力も高い。.

シリコンとは、Si-O-Siの骨格を持つ有機基を有する特殊な材料群を指し、最も単純なポリマーであるポリジメチルシロキサン（シリコーンゴム）であり、 これらの特性により、シリコーンは気液相界面へ移行した基を気泡内に保持することが保証される。シリコーンおよびシリコーン共重合体は高度に重合した材料であり、ポリジメチルシロキサンと組み合わせることで、消泡機能を兼ね備えた、発泡制御剤としての役割を果たす様々な製品を製造することができる。.

(5) 乳製品業界：シリコーン系消泡剤を添加することで、牛乳、生クリーム、アイスクリームなどの乳製品における泡の発生を防ぐことができます。.

(6) 飲料業界：シリコーン系消泡剤は、炭酸飲料、フルーツジュース、その他の炭酸入り飲料において、過剰な泡の発生を防ぐことができます。.

(7) その他の食品：シリコーン系消泡剤は、チョコレートの製造や食用油・油脂の加工においても広く使用されています。.

7. シリコーン系消泡剤を使用する際の注意点とは？

消泡剤は、工業用消泡剤と食品用消泡剤に分類されます。食品に添加されるシリコーン系消泡剤は、食品用消泡剤であり、人体に害を及ぼすことはありませんので、安心して摂取することができます。 ただし、食品添加物として、最大使用量を厳守する必要があり、過剰に添加すると人体に害を及ぼす可能性があります。.

シリコーン系消泡剤の製造工程は、製品の品質と安全性を確保するため、関連する製造規範および基準に準拠する必要があります。安全性に関する情報としては、シリコーン系消泡剤は、合理的な使用条件下では安全であると考えられています。ただし、使用にあたっては以下の注意事項を遵守する必要があります：

(1) 適正な使用量：食品添加物の使用に関する規定に従って使用し、最大許容使用量を超えてはならない。.

(2) 保管および輸送：シリコーン系消泡剤は、乾燥した風通しの良い場所に保管し、酸化剤や強酸・強アルカリとの接触を避けること。.

(3) 誤用を避ける：シリコーン系消泡剤は食品添加物に分類されるため、直接摂取してはいけません。.

(4) アレルギーに注意してください：シリコーンに対してアレルギー反応を示す人は、シリコーン系消泡剤を含む食品との接触や摂取を避けてください。.

一般的に、食品業界におけるシリコーン系消泡剤の使用は安全かつ信頼性が高いですが、規制要件に従って適切な範囲で使用することが重要です。.

8. シリコーン系消泡剤の性能を向上させるにはどうすればよいでしょうか？

活性シリコーン消泡剤は非極性基に類似しており、水や炭化水素、極性基を含む物質とは結合せず、極めて安定しています。シリコーン消泡剤は、他の有機消泡剤よりも高い消泡効果を発揮します。 シリコーン系消泡剤は一般的な物質に対して不活性であり、発泡物質と化学反応を起こすことはありません。シリコーン系消泡剤は、石油産業、パルプ・製紙産業、金属加工液など、多くの産業用途で使用されています。製品の競争力を向上させるにはどうすればよいでしょうか？

XJYシリコーン をリードしている。 シリコーンMQ樹脂 そして VMQシリコーン シリコーン業界において30年以上の研究開発・製造経験を持ち、15以上の関連特許と技術サポートを持っています。私たちの 原料シリコーン製品 の要求を満たすことができます シリコーン系消泡剤 多様化・個別化されたソリューションの提供を支援します。.