引言

在軟膠囊生產(chǎn)中，硬度異常是最令質(zhì)量管理人員頭疼的問題之一。一批軟膠囊硬度偏高、脆性大，壓丸時易破裂；另一批則硬度偏低、發(fā)粘變形，儲存中容易粘連。品控人員反復(fù)調(diào)整干燥溫度、優(yōu)化壓丸參數(shù)，問題卻依然反復(fù)出現(xiàn)。

問題的根源，可能不在工藝，而在原料——明膠的Bloom值。

Bloom值（勃魯姆值）是衡量明膠凝膠強度的核心指標(biāo)，指在規(guī)定條件下（10℃、明膠濃度6.67%），將凝膠壓入一定深度所需的力，數(shù)值越高，明膠形成的凝膠韌性、硬度越強。藥用軟膠囊一般可選擇凍力150-200Bloom g、粘度為25-45mPa·s的明膠。明膠的凍力及粘度選擇至關(guān)重要——凝膠強度過高則干燥時間會縮短，制得的膠囊會異常堅硬和易碎；凝膠強度過低，干燥時間過長，所制得的膠囊殼不堅硬，且發(fā)粘、表面無光澤。

明膠是軟膠囊殼的主成分之一，其質(zhì)量除符合藥典的要求外，還應(yīng)符合凝膠強度及粘度要求。2025年版《中國藥典》四部通則0634《凝膠強度測定法》及GB 6783-2013《食品添加劑明膠》均對明膠的凝凍強度作出了明確規(guī)定。CP 0123《膠囊劑通則》則要求軟膠囊硬度需控制在20-40N范圍。

明膠的凝凍強度與軟膠囊硬度之間存在顯著的正相關(guān)性。這一關(guān)聯(lián)貫穿從原料入廠到成品放行的每一個環(huán)節(jié)——理解并掌控這條質(zhì)量控制鏈，是保障軟膠囊產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的關(guān)鍵。本文將從Bloom值的定義與測定出發(fā)，系統(tǒng)解析明膠凍力對軟膠囊硬度的深層影響機(jī)制，并提供從原料到成品的全鏈路質(zhì)控方案。

一、明膠Bloom值：軟膠囊硬度的“基因密碼"

1. 什么是Bloom值？

Bloom值（勃魯姆值）是衡量明膠凝膠強度（硬度）的核心指標(biāo)。其測量方法源于1925年Oscar T. Bloom發(fā)明的經(jīng)典Bloom測試法：在規(guī)定條件下，將規(guī)定濃度的明膠溶液在特定溫度下冷卻形成膠凍，用特定規(guī)格的探頭以恒定速度垂直下壓膠凍表面至規(guī)定深度時，所承受的最大力值即為凝膠強度。

根據(jù)GB 6783-2013及2025版《中國藥典》0634通則的規(guī)定，Bloom值的標(biāo)準(zhǔn)測定條件為：

• 樣品濃度：6.67% 明膠溶液

• 凝膠化溫度：10℃±0.1℃ 恒溫條件下形成膠凍

• 探頭規(guī)格：直徑12.7mm的圓柱形探頭

• 下壓速度：0.5mm/s（或1mm/s）

• 穿刺深度：4mm

• 結(jié)果單位：Bloom g

從科學(xué)本質(zhì)上看，Bloom值綜合反映了明膠分子鏈交聯(lián)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密程度——凍力越高，凝膠網(wǎng)絡(luò)越緊密，結(jié)構(gòu)強度越大。這一數(shù)值不僅是明膠原料分級的關(guān)鍵依據(jù)，更是預(yù)測軟膠囊成品硬度的重要前控指標(biāo)。

2. 明膠的分類與Bloom值分級

藥用明膠按凝凍強度分為不同等級。根據(jù)輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB2354-2005《藥用明膠》，藥用明膠按凝凍強度分為200Bloom級和100Bloom級。GB 6783-2013《食品添加劑明膠》則規(guī)定，藥用明膠的凝凍強度應(yīng)≥220Bloom g。

明膠的Bloom值大致可分為以下區(qū)間：

• 低凍力：150-225Bloom g

• 高凍力：225-325Bloom g

軟膠囊通常選用中等至高凍力明膠，常用范圍在150～250Bloom g之間。行業(yè)實踐表明，220～260Bloom g區(qū)間被證實可使軟膠囊硬度合格率達(dá)到95%以上。

3. Bloom值與黏度的關(guān)聯(lián)

明膠的凍力與黏度是相關(guān)聯(lián)的——一般來說凍力越高粘度越高。黏度影響膠液的流動性、涂布均勻性及成型過程中的膠皮厚度一致性。兩者共同決定了軟膠囊在硬度、彈性、崩解性及儲存穩(wěn)定性等方面的表現(xiàn)。因此，明膠選型時需同時關(guān)注凍力和黏度兩個參數(shù)。

二、Bloom值如何影響軟膠囊硬度？

1. 正相關(guān)關(guān)系的量化證據(jù)

明膠原料的凍力與軟膠囊的成品硬度之間存在顯著的正相關(guān)性。具體表現(xiàn)為：

• 凍力越高：凝膠成型越快，囊殼挺括，機(jī)械強度高，不易軟化，水分遷移少

• 凍力越低：凝膠偏軟，彈性好，耐彎折，但高溫環(huán)境下易粘連、易滲油

實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗證了這一關(guān)系：

• 當(dāng)明膠凝凍強度＜200Bloom g時，生產(chǎn)的軟膠囊硬度合格率僅為75%

• 當(dāng)凝凍強度處于220～260Bloom g區(qū)間時，合格率可提升至95%

• 某批次明膠因凝凍強度驟降至180Bloom g，導(dǎo)致軟膠囊硬度普遍低于18N，崩解時限延長20%

更高Bloom強度的明膠通常能提供更高的膠囊硬度。這一正相關(guān)關(guān)系是軟膠囊生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行原料選型和質(zhì)量控制的核心依據(jù)。

2. 凍力選擇的“權(quán)衡藝術(shù)"

然而，軟膠囊生產(chǎn)并非選用最高凍力的明膠就一定最佳。凍力過高可能導(dǎo)致囊殼過硬、易碎，影響成型塑形及藥物溶出；凍力過低則可能導(dǎo)致囊殼過軟、易變形。

此外：

• 低凍力明膠制成的軟膠囊崩解時間比高凍力明膠更快，但其凝固點較低，不利于制備及貯存

• 對于吸濕性強的藥物，宜采用凍力高強度低的明膠

因此，凍力的選擇需綜合考慮藥物性質(zhì)、劑型要求及儲存條件等多重因素。軟膠囊生產(chǎn)通常選用中等至高凍力明膠，在柔韌性與強度之間取得平衡。

3. 間接影響因素：甘油與水的配比

除了明膠本身的Bloom值，軟膠囊的硬度還受囊殼配方中增塑劑比例的影響。軟膠囊的彈性大小取決于囊殼中干明膠、干增塑劑及水三者之間的重量比。明膠與增塑劑的干品重量決定膠殼的硬度。

通常較適宜的重量比為干增塑劑：干明膠=0.4～0.6：1.0，而水與干明膠之比為1：1。若干增塑劑與明膠之間的重量比為0.3：1.0時膠殼發(fā)硬，若1.8：1時膠殼變軟。

值得注意的是，軟膠囊的硬度與增塑劑、明膠之間存在直接的比例關(guān)系——若甘油所占的比例較少，膠囊干燥后的硬度就會超過軟膠囊的硬度指標(biāo)；如果甘油的比例較大，在膠囊干燥后膠囊就會變得非常軟，并且富有彈性。因此，Bloom值的合理選擇需要與甘油比例、水分含量等配方參數(shù)協(xié)同優(yōu)化。

三、從原料到成品：全鏈路質(zhì)量控制鏈

第一環(huán)：原料準(zhǔn)入——凍力檢測是第一道防線

明膠原料入廠時，必須進(jìn)行凝凍強度（Bloom值）的批次檢測。這是從源頭控制軟膠囊硬度的第一道防線。

GB 6783-2013《食品添加劑明膠》明確規(guī)定，藥用明膠的凝凍強度應(yīng)≥220Bloom g。QB2354-2005《藥用明膠》則將藥用明膠分為200Bloom級和100Bloom級。

原料準(zhǔn)入環(huán)節(jié)的檢測要點包括：

• 凝凍強度檢測：按GB 6783-2013標(biāo)準(zhǔn)，使用12.7mm直徑柱塞測定明膠凝膠的最大承載力

• 黏度檢測：同時檢測明膠的黏度（應(yīng)≥4.0mPa·s），避免因原料批次差異導(dǎo)致成品質(zhì)量波動

• 批次追溯：建立明膠原料的凍力數(shù)據(jù)檔案，為后續(xù)成品質(zhì)量分析提供溯源依據(jù)

某企業(yè)通過嚴(yán)格的原料準(zhǔn)入檢測，將明膠原料不合格率從8%降至1.2%。

第二環(huán)：生產(chǎn)過程聯(lián)動監(jiān)控——凍力與硬度的動態(tài)關(guān)聯(lián)

在軟膠囊生產(chǎn)過程中，明膠的凍力與成品硬度之間的關(guān)聯(lián)需要動態(tài)監(jiān)控。建議：

• 在軟膠囊壓制過程中，每2小時抽取樣品檢測成品硬度

• 同步追溯對應(yīng)批次明膠的凝凍強度數(shù)據(jù)

• 若硬度出現(xiàn)異常（如低于20N），通過復(fù)檢原料明膠的凍力，快速判定是原料波動還是工藝參數(shù)偏差

例如，溶膠溫度過高會使凝凍強度下降10%-15%。通過凍力與硬度的聯(lián)動監(jiān)控，可以快速定位問題根源，避免盲目調(diào)整工藝參數(shù)。

第三環(huán)：成品放行——硬度檢測是最后一道關(guān)卡

成品放行階段，需按CP 0123《膠囊劑通則》要求檢測軟膠囊硬度，確保其控制在20-40N范圍內(nèi)。

合格的軟膠囊硬度曲線應(yīng)呈平緩上升趨勢，無突然斷裂——斷裂形變＜3mm提示脆化風(fēng)險。硬度檢測應(yīng)同步記錄形變曲線，而不僅僅是單一的峰值力數(shù)值。

第四環(huán)：儲存穩(wěn)定性驗證——凍力殘留率的長期監(jiān)控

軟膠囊在儲存過程中，明膠的凝凍強度會隨時間發(fā)生衰減。建議：

• 對儲存3個月的軟膠囊，同步檢測硬度變化與明膠凝凍強度殘留率

• 當(dāng)凝凍強度殘留率＞90%時，軟膠囊硬度下降通?！?%

• 若殘留率＜85%，硬度可能下降10%以上，需調(diào)整儲存條件（如濕度控制在30%-40%）

某企業(yè)通過儲存穩(wěn)定性驗證，將軟膠囊有效期內(nèi)的硬度合格率從88%提升至99%。

第五環(huán)：不同規(guī)格的差異化適配

不同規(guī)格的軟膠囊對明膠凍力的要求存在差異：

• 1.0g大容量軟膠囊：因殼厚增加，需明膠凝凍強度≥240Bloom g，確保硬度達(dá)30-40N

• 0.5g小規(guī)格膠囊：可放寬至220-240Bloom g，硬度控制在20-30N

企業(yè)應(yīng)按產(chǎn)品規(guī)格建立明膠原料-成品硬度的差異化適配標(biāo)準(zhǔn)。

四、標(biāo)準(zhǔn)體系與合規(guī)要求

1. 核心標(biāo)準(zhǔn)概覽

明膠Bloom值與軟膠囊硬度的質(zhì)量控制涉及以下核心標(biāo)準(zhǔn)：

2. 2025藥典的新要求

2025年版《中國藥典》四部通則0634《凝膠強度測定法》的實施，將凝膠強度檢測從“可選項"升級為“必答題"。藥用明膠凝膠強度需≥200Bloom（2025藥典要求），批次內(nèi)極差≤10%，確保產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

對于軟膠囊生產(chǎn)企業(yè)而言，這意味著：

• 明膠原料入廠必須進(jìn)行Bloom值檢測

• 成品硬度必須符合20-40N要求

• 檢測數(shù)據(jù)必須具備可追溯性和完整性

五、西奧機(jī)電的明膠-軟膠囊全鏈路檢測解決方案

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）作為專業(yè)的材料測試儀器制造商，深刻理解明膠Bloom值與軟膠囊硬度之間的關(guān)聯(lián)邏輯，其開發(fā)的GST-01凝膠強度測試儀與CHT-01軟膠囊彈性硬度測試儀通過雙儀器聯(lián)用，構(gòu)建了從原料到成品的全鏈條質(zhì)控體系。

GST-01凝膠強度測試儀——明膠Bloom值的精準(zhǔn)量化

GST-01嚴(yán)格依據(jù)GB 6783-2013及2025版《中國藥典》0634通則設(shè)計：

• 標(biāo)準(zhǔn)化測試：采用直徑12.7mm圓柱探頭，以0.5mm/s速度下壓膠凍表面4mm，直接讀取凝凍強度數(shù)值（Bloom g）

• 高精度測量：測試范圍0-50N（其他量程可選），力值精度0.5%FS，行程精度0.01mm

• 溫度控制：支持10℃±0.1℃恒溫環(huán)境，確保凝凍條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求

• 智能操作：7英寸人機(jī)交互系統(tǒng)，PLC工業(yè)控制系統(tǒng)，精密滾珠絲桿結(jié)構(gòu)

• 數(shù)據(jù)輸出：儀器自帶微型打印機(jī)，可快速打印實驗結(jié)果

GST-01適用于藥用明膠、空心硬膠囊、軟膠囊殼等原料的凝膠強度檢測，符合《中國藥典》及GB 13731、QB2354等標(biāo)準(zhǔn)要求。

CHT-01軟膠囊彈性硬度測試儀——成品硬度的量化評價

CHT-01依據(jù)2025版《中國藥典》CP 0123《膠囊劑通則》設(shè)計：

• 雙模式測試：支持壓縮測試（評估硬度與彈性回復(fù)率）和穿刺測試（評估破裂力）兩種模式

• 高精度測量：測試范圍0-200N，精度0.5%F.S.，位移精度0.01mm

• 速度可調(diào)：測試速度1-300mm/min無極可調(diào)

• 形變曲線記錄：同步記錄硬度值與形變曲線，合格曲線應(yīng)呈平緩上升趨勢，無突然斷裂

雙儀器聯(lián)用的協(xié)同質(zhì)控流程

西奧機(jī)電的GST-01與CHT-01雙儀器聯(lián)用，構(gòu)建了從原料到成品的完整質(zhì)控閉環(huán)：

原料準(zhǔn)入 → GST-01檢測明膠凝凍強度（≥220Bloom g準(zhǔn)入）

生產(chǎn)過程 → 每2小時用CHT-01檢測成品硬度，同步追溯對應(yīng)批次明膠凍力數(shù)據(jù)

成品放行 → CHT-01檢測硬度符合20-40N范圍，形變曲線合格

儲存驗證 → 定期復(fù)檢硬度與凍力殘留率，監(jiān)控儲存穩(wěn)定性

西奧機(jī)電的材料測試解決方案還廣泛應(yīng)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(gòu)分析等領(lǐng)域，并可針對特殊測試需求提供定制化服務(wù)和自動化改造方案。

六、結(jié)語

明膠Bloom值與軟膠囊硬度之間，存在著一條從原料到成品的完整質(zhì)量控制鏈。

這條鏈條始于原料入廠時的凝凍強度檢測——GB 6783-2013要求藥用明膠≥220Bloom g，這是確保成品硬度的第一道防線；貫穿于生產(chǎn)過程中的聯(lián)動監(jiān)控——每2小時的硬度抽檢與凍力數(shù)據(jù)追溯，是快速定位質(zhì)量問題的第二道防線；終于成品放行時的硬度檢測——CP 0123要求的20-40N范圍，是產(chǎn)品質(zhì)量的最后一道關(guān)卡；延伸至儲存期間的穩(wěn)定性驗證——凍力殘留率與硬度衰減的關(guān)聯(lián)監(jiān)控，是保障貨架期質(zhì)量的長期防線。

數(shù)據(jù)已經(jīng)證明：當(dāng)明膠凝凍強度＜200Bloom g時，軟膠囊硬度合格率僅為75%；而當(dāng)凝凍強度處于220～260Bloom g區(qū)間時，合格率可提升至95%。這一正相關(guān)關(guān)系，是軟膠囊生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行原料選型、工藝優(yōu)化和質(zhì)量控制的核心科學(xué)依據(jù)。

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）致力于為制藥及保健品行業(yè)提供從明膠凍力到軟膠囊硬度的全鏈路檢測解決方案，助力企業(yè)以精準(zhǔn)的量化數(shù)據(jù)構(gòu)建完整的質(zhì)量控制鏈，讓每一粒軟膠囊都經(jīng)得起從原料到成品的力學(xué)考驗。

本文依據(jù)GB 6783-2013《食品添加劑明膠》、2025年版《中國藥典》四部通則0634《凝膠強度測定法》及CP 0123《膠囊劑通則》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)實踐撰寫，僅供參考。具體檢測操作請以標(biāo)準(zhǔn)原文及儀器操作規(guī)程為準(zhǔn)。