明膠作為一種重要的食品添加劑，廣泛應用于果凍、糖果、乳制品、肉制品、飲料等領域。凝膠強度（又稱凍力、凝凍強度）是評價明膠品質(zhì)*核心的物理性能指標，直接影響產(chǎn)品在終端應用中的口感、成型性和穩(wěn)定性。

GB 6783-2013《食品安全國家標準 食品添加劑 明膠》明確規(guī)定了明膠凝膠強度的測定方法——勃魯姆（Bloom）法，并對不同等級明膠的凝膠強度提出了量化要求。標準規(guī)定，食品添加劑明膠的凝膠強度應按附錄A中規(guī)定的方法進行測定，生產(chǎn)企業(yè)應在產(chǎn)品標簽或質(zhì)量證明書中明示凝膠強度指標。

對于食品添加劑明膠生產(chǎn)企業(yè)而言，凝膠強度的出廠檢驗不是一項“可選項”，而是關乎產(chǎn)品能否合法上市、能否滿足客戶要求的法定必檢項。建立一套科學、規(guī)范、可追溯的凝膠強度出廠檢驗方案，是明膠生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量管理的核心任務之一。

本文將從GB 6783-2013的標準要求出發(fā)，系統(tǒng)闡述食品添加劑明膠凝膠強度出廠檢驗的完整方案——包括樣品制備、測試操作、結果計算與判定、儀器設備要求及質(zhì)量控制要點。

一、GB 6783-2013對明膠凝膠強度的分級要求

GB 6783-2013適用于以動物皮、骨等為原料生產(chǎn)的食品添加劑明膠。根據(jù)凝膠強度的不同，標準將明膠分為三個等級：

凝膠強度的高低直接影響明膠的凝膠能力、融化溫度和應用效果。高凝膠強度明膠適合制作果凍、軟糖等需要良好彈性的產(chǎn)品；低凝膠強度明膠適用于對凝膠性要求不高的應用場景。生產(chǎn)企業(yè)應在產(chǎn)品標簽或質(zhì)量證明書中明示凝膠強度指標及對應的等級。

出廠檢驗的核心任務：每批明膠產(chǎn)品出廠前，必須按照GB 6783-2013規(guī)定的勃魯姆法進行凝膠強度檢測，并根據(jù)實測值判定產(chǎn)品所屬等級，確保產(chǎn)品符合明示的等級要求。

二、凝膠強度測定的科學原理

GB 6783-2013規(guī)定的凝膠強度測定方法為勃魯姆（Bloom）法，其原理如下：

將規(guī)定濃度的明膠溶液在特定溫度下冷卻形成膠凍，用直徑12.7mm的圓柱形探頭，以0.5mm/s（30mm/min） 的恒定速度垂直下壓膠凍表面4.0mm時，所承受的最大力值即為凝膠強度，單位為勃魯姆（Bloom）。

這一力值綜合反映了明膠的凝膠網(wǎng)絡結構、分子量分布及交聯(lián)程度。測量的物理本質(zhì)是抗穿透力測定——當探頭以恒定速度刺入凝膠表面時，凝膠內(nèi)部的分子網(wǎng)絡對探頭產(chǎn)生抵抗作用，探頭所承受的最大阻力即為凝膠強度的量化表征。

三、凝膠強度出廠檢驗的完整操作流程

第一步：樣品制備

樣品制備是凝膠強度測定中最關鍵、最容易引入誤差的環(huán)節(jié)。GB 6783-2013對樣品制備的每一步都有嚴格要求。

（1）精確稱量與配制

使用精度不低于0.1mg的分析天平，精確稱取明膠樣品7.50g（以干基計），精確至0.01g。將稱量好的樣品放入標準凍力瓶（內(nèi)徑59±1mm，高度85mm）中，加入105ml蒸餾水，膠液濃度為6.67%。

關鍵控制點：稱量精度直接影響膠液濃度的準確性——濃度偏差±0.1%即可導致凝膠強度變化5-10Bloom。必須使用精度不低于0.1mg的分析天平。

（2）溶脹

加蓋后室溫靜置1-4小時，使明膠充分吸水溶脹。

（3）水浴加熱溶解

將樣品瓶置于65±2℃水浴中加熱15分鐘，期間攪拌使樣品全溶解。溶膠溫度不得超過60℃（部分標準要求65±2℃），避免明膠熱降解。溶解后用蒸餾水補充蒸發(fā)損失，恢復至原重量。

關鍵控制點：溶膠溫度過高或時間過長會導致明膠分子鏈熱降解，凝膠強度下降。應嚴格控制水浴溫度在65±2℃。

（4）冷卻與恒溫

取出樣品瓶，室溫下自然冷卻15分鐘。然后加塞，置于10.0±0.1℃的恒溫環(huán)境中，恒溫凝凍17±1小時。

關鍵控制點：溫度波動0.5℃即可導致Bloom值變化5%-8%。恒溫箱溫度控制精度必須達到±0.1℃。

第二步：儀器準備

（1）開機預熱

開機預熱30分鐘，穩(wěn)定力值系統(tǒng)。確認探頭安裝牢固，表面清潔無殘留。

（2）參數(shù)設置

按照GB 6783-2013標準設置測試參數(shù)：

第三步：測試操作

（1）取出樣品

將凍力瓶從恒溫槽中迅速取出，擦干外壁水珠。從恒溫槽取出到完成測試，一般要求在2分鐘內(nèi)完成。

（2）執(zhí)行測試

將凍力瓶置于測試臺上，確保樣品瓶中心對準探頭。啟動測試程序，探頭以0.5mm/s的速度垂直下壓膠凍表面4.0mm。儀器自動記錄穿刺過程中的力-位移曲線，峰值力即為凝膠強度值。

關鍵控制點：探頭必須垂直下壓，測定點應為樣品表面的中心點。探頭傾斜或偏離中心都會導致數(shù)據(jù)偏差。

第四步：結果計算與等級判定

（1）結果讀取

直接從凍力儀（凝膠強度測定儀）中讀出測定的凝凍強度數(shù)值，單位以Bloom g表示。結果取整數(shù)。

（2）平行測定

標準規(guī)定應進行兩次平行測量，取平均值作為最終報告值。重復性條件下獲得的兩次獨立結果的絕對差值不得超過10 Bloom g。

（3）等級判定

根據(jù)實測的凝膠強度值，對照GB 6783-2013的等級要求進行判定：

第五步：報告與記錄

出廠檢驗報告應包括以下內(nèi)容：

• 樣品名稱、批號、生產(chǎn)日期

• 實測凝膠強度值（Bloom g，取整數(shù)）

• 平行測定次數(shù)及平均值

• 判定等級

• 測試條件（溫度、探頭規(guī)格、速度等）

• 操作人員簽名、檢測日期

凍力強度報告格式示例：凍力強度 = 215 Bloom（n=2） 。

四、出廠檢驗的儀器設備要求

根據(jù)GB 6783-2013標準，凝膠強度測定儀應滿足以下要求：

1. 探頭規(guī)格

• 圓柱形探頭，直徑12.7mm±0.1mm

• 材質(zhì)為不銹鋼，表面光滑無劃痕

• 下壓端面平整，與軸線垂直

2. 力值測量系統(tǒng)

• 量程：0-200N（覆蓋明膠凍力范圍）

• 精度：±0.5%F.S.

• 分辨力：0.01N

• 具備峰值保持功能

3. 驅(qū)動系統(tǒng)

• 測試速度：0.5mm/s（30mm/min）

• 速度精度：±0.1mm/min

• 位移精度：±0.01mm

4. 溫控系統(tǒng)

• 恒溫溫度：10℃±0.1℃

• 恒溫時間：16-18小時

• 具備溫度監(jiān)測和記錄功能

一臺符合標準要求的凝膠強度測定儀應全面滿足上述儀器要求，確保測試數(shù)據(jù)的準確性和重復性。

五、出廠檢驗的質(zhì)量控制要點

1. 樣品代表性的保障

每批明膠產(chǎn)品出廠前，應按照標準取樣方法從批次的不同部位多點取樣，確保樣品具有代表性。取樣后應混合均勻，再進行凝膠強度檢測。

2. 環(huán)境條件的控制

凝膠強度測定對溫度極為敏感。實驗室應配備恒溫恒濕設施，確保樣品制備和測試環(huán)境的穩(wěn)定性。恒溫箱溫度控制精度必須達到±0.1℃。

3. 儀器的定期校準

探頭規(guī)格的定期校驗與維護至關重要——探頭面積偏差5%即可導致結果誤差高達10%。建議：

• 定期使用標準砝碼驗證力值測量精度

• 每半年對力量傳感器、位移模塊進行計量校準

• 定期檢查探頭直徑是否在公差范圍內(nèi)

• 使用游標卡尺測量探頭直徑，確認在12.7mm±0.1mm范圍內(nèi)

4. 數(shù)據(jù)完整性與可追溯

根據(jù)GB 6783-2013及2025版《中國藥典》0634通則的要求，凝膠強度檢測數(shù)據(jù)應可追溯、不可篡改。檢測儀器應具備數(shù)據(jù)自動記錄存儲功能，支持審計追蹤。

5. 不同產(chǎn)品等級的差異化控制

食品添加劑明膠生產(chǎn)企業(yè)應根據(jù)產(chǎn)品定位和目標市場，建立差異化的內(nèi)控標準：

• A*級產(chǎn)品（≥220Bloom）** ：適用于高品質(zhì)食品及藥用領域，內(nèi)控標準應高于國標要求

• B級產(chǎn)品（≥180Bloom） ：適用于普通食品用明膠

• C級產(chǎn)品（≥120Bloom） ：適用于工業(yè)級或低品質(zhì)食品用明膠

六、西奧機電的明膠凝膠強度出廠檢驗解決方案

濟南西奧機電有限公司（CELTEC西奧）長期致力于為明膠、食品、制藥等行業(yè)提供精準的測試解決方案。其GST-01凝膠強度測試儀嚴格依據(jù)GB 6783-2013《食品安全國家標準 食品添加劑 明膠》及2025年版《中國藥典》四部通則0634《凝膠強度測定法》設計。

標準化測試能力：GST-01采用直徑12.7mm的標準Bloom探頭，以0.5mm/s速度下壓凝膠表面4mm深度，全符合GB 6783-2013及國際AOAC標準要求。儀器內(nèi)置標準測試模板，一鍵調(diào)用即可自動完成從探頭定位到數(shù)據(jù)輸出的全流程。

高精度力學測量：采用高精度力量感應元（檢測精度0.5%F.S.），力值分辨率達0.01N。能夠精準捕捉明膠凝膠在4mm穿刺深度下的力學響應，自動計算并輸出Bloom值。

溫度控制兼容：支持與±0.1℃精度恒溫水浴箱聯(lián)用，滿足GB 6783-2013對10℃恒溫固化的嚴格要求。溫度偏差0.5℃即可導致Bloom值變化5%-8%，GST-01的±0.1℃精度將這一風險降至低。

力-位移曲線實時顯示：7英寸HMI人機交互系統(tǒng)實時顯示力-位移曲線，自動標記峰值力。操作人員可以直觀觀察凝膠從接觸、變形到達到目標深度的全過程力學響應。

數(shù)據(jù)合規(guī)與審計追蹤：支持多級用戶權限管理、電子簽名及完整審計追蹤功能。測試數(shù)據(jù)自動記錄存儲，不可篡改，力-位移曲線原始數(shù)據(jù)可導出為報告。

多標準兼容：GST-01同時符合GB 6783-2013、2025版《中國藥典》四部通則0634、QB/T 4087-2010及歐洲藥典EP 8.0等多項標準要求。一臺儀器即可滿足食品添加劑明膠和藥用明膠的多標準檢測需求。

西奧機電的材料測試解決方案還廣泛應用于包裝材料測試、醫(yī)療器械材料及包裝測試、藥品測試、膠粘劑測試、紡織品測試、紙張和紙板容器測試及質(zhì)構分析等領域，并可針對特殊測試需求提供定制化服務和自動化改造方案。

七、結語

凝膠強度是食品添加劑明膠最核心的物理性能指標，直接決定明膠在終端應用中的品質(zhì)表現(xiàn)。GB 6783-2013將明膠按凝膠強度分為*級（≥220Bloom）、B級（≥180Bloom）、C級（≥120Bloom）三個等級，為明膠產(chǎn)品的分級和出廠檢驗提供了明確的法定依據(jù)。

一套完整的凝膠強度出廠檢驗方案，涵蓋了從7.5g樣品+105ml水的精確配比，到65±2℃水浴15分鐘的溶解，從10.0±0.1℃恒溫17±1小時的凝凍，到12.7mm探頭以0.5mm/s速度穿刺4mm的測試——每一個環(huán)節(jié)的規(guī)范執(zhí)行，都是確保檢測數(shù)據(jù)準確、可靠的前提。而兩次平行測定絕對差值≤10Bloom的重復性要求，則是對檢測精度的量化約束。

對于食品添加劑明膠生產(chǎn)企業(yè)而言，建立符合GB 6783-2013標準的凝膠強度出廠檢驗能力，不僅是滿足食品安全國家標準要求的必要條件，更是保障產(chǎn)品質(zhì)量一致性、贏得客戶信任的重要抓手。

濟南西奧機電有限公司（CELTEC西奧）致力于為明膠及食品行業(yè)提供符合GB 6783-2013及2025版《中國藥典》0634通則標準的高精度凝膠強度檢測解決方案，助力企業(yè)以精準的量化數(shù)據(jù)守住產(chǎn)品質(zhì)量的“第一道防線”。

本文依據(jù)GB 6783-2013《食品安全國家標準 食品添加劑 明膠》及相關技術資料撰寫，僅供參考。具體檢測操作請以標準原文及儀器操作規(guī)程為準。