便攜式凝膠強度測定儀是一種用于定量分析凝膠類物質物理特性的精密檢測儀器。該設備通過測量凝膠的破裂強度、彈性及變形性等關鍵參數,為制藥、食品、化工等行業的質量控制與產品研發提供準確數據支持。其便攜式設計突破了實驗室空間限制,適用于現場快速檢測與生產過程監控。
便攜式凝膠強度測定儀,在行業內也可稱為便攜式質構儀或凍力儀,是凝膠類產品質量控制體系中的關鍵設備之一。該儀器基于國際通用的測試原理,通過高精度傳感器與智能化控制系統,精確量化凝膠樣品在特定條件下的物理特性,其中凝膠強度(通常以Bloom克為單位)是核心測定指標。
在制藥領域,該儀器嚴格遵循《中國藥典》及《歐洲藥典EP 8.0》對藥用明膠的檢測要求。其檢測結果可為藥用明膠、硬膠囊、軟膠囊等產品的質量評估提供關鍵數據,確保其在不同環境條件下保持結構完整性與藥物釋放性能。
現代便攜式凝膠強度測定儀集成了高精度力值感應元、微電腦控制系統以及觸摸屏操作界面,實現了測試過程的自動化與智能化。其便攜式設計使儀器能夠適應實驗室、生產車間及戶外等多種檢測環境,顯著提升了質量控制的靈活性與效率。
便攜式凝膠強度測定儀的測試原理主要基于Bloom測試法,該方法被國家標準GB6783-2013《食品添加劑明膠》及歐洲藥典EP 8.0所采納。
測試過程始于標準樣品的制備:將明膠精確配制成6.67%的水溶液,注入特定的標準凍力瓶(容量150mL,內徑59±1mm,高度85mm)中。隨后,樣品在10.0±0.1℃的恒溫環境下冷凝養護17±1小時,以形成結構穩定的凝膠。
正式測試階段,儀器的圓柱形探頭(標準直徑為12.7±0.1mm)以恒定速度(通常為0.5mm/s)垂直壓入凝膠樣品的中心點,達到4mm的規定深度。在此過程中,儀器內置的高精度力值傳感器實時監測并記錄下壓探頭所受到的最大阻力,該峰值力(以克Bloom為單位)即為樣品的凝膠強度值(Bloom值)。
部分型號的儀器還支持全質構分析(TPA) 測試模式,通過兩次壓縮循環模擬口腔咀嚼動作,可同步獲取凝膠的硬度、彈性、內聚性、咀嚼性等多重物性參數。
便攜式凝膠強度測定儀在多個行業的質量控制、產品研發和創新中發揮著重要作用。
在制藥行業,該設備主要用于藥用明膠及硬膠囊的質量控制。凝膠強度是確保膠囊產品在生產、填充、運輸過程中保持結構完整性的關鍵指標。強度不達標的膠囊可能導致藥物泄漏、劑量不準,引發安全問題。該儀器的使用符合《中國藥典》及相關行業標準(如QB2354《藥用明膠》)的要求。
在食品工業中,該儀器廣泛應用于食品添加劑明膠(如果凍、軟糖、酸奶所用明膠)、可得然膠、卡拉膠及瓊脂等產品的凝膠強度測定。通過精確測定凝膠強度,企業可以保證產品配方穩定、口感一致、質量可控。
在化工領域,凝膠強度測定儀可用于評估高分子水凝膠、高吸水樹脂、油田用聚合物等功能性凝膠材料的性能。
此外,該儀器還可用于魚糜制品(如魚丸、魚糕)的凝膠強度測定,確保產品具有適宜的彈性與脆度。
便攜式凝膠強度測定儀的制造、使用及測試方法需遵循嚴格的國內外標準與規范。
國家標準方面,核心標準包括GB6783-2013《食品安全國家標準食品添加劑明膠》、GB13731《藥用明膠硬膠囊》以及GB/T 36187-2018《冷凍魚糜》。
行業標準涵蓋QB2354《藥用明膠》、QB/T1995《工業明膠》、QB/1996《骨膠》和QB1997《照相明膠》等。
國際標準主要包括ISO 9665(膠粘劑-動物膠-取樣和試驗方法)以及歐洲藥典EP 8.0中規定的凝膠強度測定方法。
儀器合規性要求設備的力量感應元符合ISO 7500 Part1或ASTM E4標準,確保測試結果的準確性與可靠性。
現代便攜式凝膠強度測定儀具有以下技術特點:
高精度測量系統采用高精度力值傳感器,測量精度普遍優于±0.5% F.S.,部分型號可達±0.1%,分辨率可達0.01N(約1g),確保測試結果的準確性與可靠性。
便攜式設計是核心特征,儀器通常重量較輕、體積小巧,并配有提手,方便用戶攜帶至不同場所進行現場檢測,打破了傳統實驗室儀器的空間限制。
智能化操作平臺配備4英寸或7英寸觸摸屏,所有實驗操作均可通過觸摸屏完成,用戶無需連接電腦即可進行參數設置、測試控制及數據查看。
精密機械結構采用高性能電機與精密滾珠絲桿傳動,保證探頭在測試過程中速度與位移的精確控制。測試速度通常在0.1-20mm/s范圍內可調。
強大的數據處理能力內置軟件具備數據統計處理功能,可自動計算最大值、最小值、平均值等統計參數。儀器通常集成微型打印機,可快速打印測試結果,并支持數據導出,便于后續分析與存檔。
儀器安全保護功能具備緊急停止、上下極限控制裝置、力量感應元過載保護等功能,保障操作安全。
便攜式凝膠強度測定儀的典型技術參數范圍如下:
測量范圍:通常為0–200N(約20kgf),部分型號提供其他量程選項(如0-50N)。
精度指標:測力精度通常為±0.5% F.S.,型號可達±0.1%;力值分辨率最高可達0.01N;位移精度可達0.01mm。
測試速度:范圍通常為0.1-20mm/s,可無級或有級調速。Bloom標準測試常固定為0.5mm/s。
探頭規格:凝膠強度測試常用標準圓柱形探頭,直徑為12.7±0.1mm(符合GB6783等標準)。部分型號還配備球形探頭(如直徑5mm)用于魚糜凝膠強度測試。
數據采集率:部分型號可達2000組/秒,確保力值變化的精準捕捉。
電源要求:通常支持交流電源(AC 220V,50Hz)或電池供電,適應不同使用場景。
便攜式凝膠強度測定儀的技術發展日趨智能化和精準化,其為制藥、食品及相關行業提供了高效、可靠的質量控制手段,確保了凝膠類產品的質量穩定性與使用安全性。
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