引言

可得然膠（Curdlan），又稱凝結(jié)多糖、熱凝膠，是一種由微生物產(chǎn)生的以β-1,3-糖苷鍵構(gòu)成的水不溶性葡聚糖。我國(guó)于2006年批準(zhǔn)可得然膠作為食品添加劑，2012年正式發(fā)布GB 28304-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》。該標(biāo)準(zhǔn)于2012年4月25日發(fā)布，2012年6月25日實(shí)施。

可得然膠憑借其獨(dú)特的熱凝膠特性——加熱至55-65℃再冷卻可形成熱可逆凝膠，加熱至80℃以上則形成熱不可逆凝膠——在食品工業(yè)中具有廣泛應(yīng)用。其凝膠強(qiáng)度直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)地、口感和穩(wěn)定性，因此凝膠強(qiáng)度的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)原料驗(yàn)收、生產(chǎn)質(zhì)控和產(chǎn)品研發(fā)至關(guān)重要。GB 28304-2012附錄A明確規(guī)定了可得然膠凝膠強(qiáng)度的仲裁檢測(cè)方法。本文將從技術(shù)角度對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面解讀。

一、標(biāo)準(zhǔn)概述

GB 28304-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》適用于以土壤桿菌屬（Agrobacterium biovar1）細(xì)菌糞產(chǎn)堿桿菌（A.faecalis var.）或放射性土壤桿菌（A.radiobacter）為產(chǎn)生菌，以蔗糖或葡萄糖等為主要原料，經(jīng)特定的生物發(fā)酵并經(jīng)提純、干燥、粉碎而成的食品添加劑可得然膠。

標(biāo)準(zhǔn)全文共7頁(yè)，涵蓋了可得然膠的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等內(nèi)容。其中，附錄A專門規(guī)定了凝膠強(qiáng)度的測(cè)定方法，是原料進(jìn)廠驗(yàn)收、生產(chǎn)質(zhì)控及第三方送檢的法定依據(jù)。

二、凝膠強(qiáng)度測(cè)定的核心要點(diǎn)

1. 儀器設(shè)備要求

根據(jù)GB 28304-2012標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)定可得然膠凝膠強(qiáng)度需使用專門的凝膠強(qiáng)度測(cè)定儀或質(zhì)構(gòu)儀。儀器應(yīng)具備以下核心參數(shù)：

• 探頭規(guī)格：直徑0.5 cm（即Φ5.0 mm）的不銹鋼活塞式圓柱體探頭，探頭截面積為0.196 cm2

• 測(cè)試速度：250 mm/min

• 力量感應(yīng)元精度：應(yīng)采用高精度力量感應(yīng)元，可通過第三方國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行驗(yàn)證和校正

值得注意的是，標(biāo)準(zhǔn)中明確要求使用直徑0.5 cm的圓柱探頭，不同文獻(xiàn)中提到的12.7 mm探頭適用于其他凝膠強(qiáng)度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)（如明膠凍力測(cè)定），而非GB 28304-2012的可得然膠凝膠強(qiáng)度測(cè)定，實(shí)際操作中需嚴(yán)格區(qū)分。

2. 樣品制備

樣品制備是凝膠強(qiáng)度測(cè)定中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的制備步驟如下：

（1）稱量與分散：準(zhǔn)確稱取0.3 g可得然膠樣品，加入15 mL純水，用柱形乳化分散機(jī)在3500 r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌5 min，制成均勻的懸浮液。

（2）轉(zhuǎn)移與脫氣：將懸浮液轉(zhuǎn)移至18 mm × 180 mm的標(biāo)準(zhǔn)試管中，在真空狀態(tài)下曝氣3 min，以去除懸浮液中夾帶的氣泡。氣泡的存在會(huì)導(dǎo)致凝膠內(nèi)部產(chǎn)生缺陷，嚴(yán)重影響強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果。

（3）加熱凝膠化：將試管迅速放入沸水浴中加熱10 min，使可得然膠充分形成熱不可逆凝膠。

（4）冷卻定型：將加熱后的試管在冷水中冷卻30 min，使凝膠充分定型。

（5）取樣：從試管中取出凝膠，截取離底部20 mm和30 mm處的一段10 mm的規(guī)整凝膠用于測(cè)試。為確保結(jié)果的代表性，每組測(cè)試應(yīng)制備不少于5個(gè)平行樣。

3. 測(cè)試原理

質(zhì)構(gòu)儀通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)圓柱探頭勻速垂直下壓可得然膠凝膠試樣。探頭持續(xù)施壓直至凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂，儀器軟件自動(dòng)捕捉載荷突變拐點(diǎn)處的最大破裂力F。

可得然膠的凝膠強(qiáng)度與其分子鏈交聯(lián)密度及氫鍵作用力直接相關(guān)。當(dāng)凝膠強(qiáng)度不足時(shí)，可能導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)塌陷、析水率超標(biāo)或口感劣化。

4. 結(jié)果計(jì)算

凝膠強(qiáng)度以w?計(jì)，數(shù)值以克每平方厘米（g/cm2）表示，按以下公式計(jì)算：

凝膠強(qiáng)度 = F / 0.196

其中：

• F——負(fù)荷-時(shí)間（F-t）曲線中凝膠破裂時(shí)曲線急劇下降的拐點(diǎn)的讀數(shù)，單位為克（g）

• 0.196——圓柱體探頭截面積的數(shù)值，單位為平方厘米（cm2）

5. 測(cè)定中的注意事項(xiàng)

在實(shí)際測(cè)定過程中，需特別注意以下幾點(diǎn)：

• 應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的步驟和條件操作，確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性

• 使用的儀器和設(shè)備應(yīng)定期校準(zhǔn)和驗(yàn)證，以滿足測(cè)定要求

• 樣品制備過程中各步驟的參數(shù)（攪拌速度、時(shí)間、溫度等）必須精確控制

• 測(cè)定結(jié)果應(yīng)詳細(xì)記錄并保存相關(guān)數(shù)據(jù)，以便后續(xù)分析和比較

三、質(zhì)構(gòu)儀在可得然膠凝膠強(qiáng)度測(cè)定中的應(yīng)用

隨著材料測(cè)試技術(shù)的不斷發(fā)展，質(zhì)構(gòu)儀（物性分析儀）已成為凝膠強(qiáng)度測(cè)定的核心設(shè)備。濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）作為專業(yè)的材料測(cè)試儀器制造商，長(zhǎng)期致力于為包裝、食品、醫(yī)療、制藥、膠粘劑、紡織、塑料、電子及質(zhì)檢機(jī)構(gòu)等行業(yè)提供精準(zhǔn)的測(cè)試解決方案。

西奧的TEX-01質(zhì)構(gòu)儀嚴(yán)格依據(jù)GB 28304-2012標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，在可得然膠凝膠強(qiáng)度測(cè)定中展現(xiàn)出優(yōu)異的性能：

高精度與可靠性：TEX-01質(zhì)構(gòu)儀采用先進(jìn)的力學(xué)傳感技術(shù)和高精度測(cè)量系統(tǒng)，力量感應(yīng)元精度可達(dá)0.01 g，能夠精準(zhǔn)捕捉凝膠破裂拐點(diǎn)處的微小力值變化，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試能力：儀器標(biāo)配Φ5.0 mm不銹鋼圓柱探頭（截面積0.196 cm2），內(nèi)置GB 28304-2012標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試程序，可一鍵調(diào)用250 mm/min的測(cè)試速度，匹配國(guó)標(biāo)要求。測(cè)試完成后自動(dòng)運(yùn)算凝膠強(qiáng)度并生成可溯源的PDF報(bào)告。

多功能測(cè)試模式：除凝膠強(qiáng)度測(cè)定外，TEX-01質(zhì)構(gòu)儀還支持單次測(cè)試、全質(zhì)構(gòu)TPA測(cè)試、壓縮測(cè)試、穿刺測(cè)試、拉伸測(cè)試、循環(huán)測(cè)試等多種模式。可量化樣品的破裂強(qiáng)度、彈性、延展性、粘附度、回復(fù)性等多種物性屬性，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等多個(gè)領(lǐng)域。

智能化數(shù)據(jù)處理：儀器配備專業(yè)分析軟件，測(cè)試過程中實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并自動(dòng)繪制負(fù)荷-時(shí)間曲線，多條測(cè)試曲線可疊加對(duì)比分析，測(cè)試結(jié)果可通過Excel格式批量導(dǎo)出，方便快捷。

儀器保護(hù)：配備緊急停止、上下極限控制裝置及力量感應(yīng)元過載保護(hù)功能，保障操作人員與設(shè)備安全。

四、凝膠強(qiáng)度測(cè)定的行業(yè)意義

可得然膠凝膠強(qiáng)度的準(zhǔn)確測(cè)定具有多重價(jià)值：

合規(guī)性保障：凝膠強(qiáng)度是可得然膠產(chǎn)品質(zhì)量的核心指標(biāo)之一，準(zhǔn)確的測(cè)定是企業(yè)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求、通過原料驗(yàn)收和第三方檢測(cè)的基本前提。

質(zhì)量控制：通過凝膠強(qiáng)度的定量檢測(cè)，企業(yè)可將產(chǎn)品不合格率大幅降低，減少客戶投訴與退貨成本。

研發(fā)支撐：凝膠強(qiáng)度數(shù)據(jù)可驅(qū)動(dòng)工藝改進(jìn)，幫助研發(fā)人員優(yōu)化配方和工藝參數(shù)，縮短研發(fā)周期，加速新產(chǎn)品上市。

應(yīng)用拓展：隨著可得然膠在功能食品、肉制品、生物醫(yī)藥等高附加值領(lǐng)域的滲透率持續(xù)提升，凝膠強(qiáng)度檢測(cè)已成為產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心技術(shù)支撐。

五、結(jié)語(yǔ)

GB 28304-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》為可得然膠凝膠強(qiáng)度的測(cè)定提供了科學(xué)、規(guī)范的技術(shù)依據(jù)。從儀器設(shè)備的選擇、樣品制備的精確控制到結(jié)果計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化處理，每一個(gè)環(huán)節(jié)都直接影響著測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司（CELTEC西奧）憑借在材料測(cè)試領(lǐng)域多年的技術(shù)積累，致力于為行業(yè)用戶提供符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的高精度質(zhì)構(gòu)儀及專業(yè)的測(cè)試解決方案。除可得然膠凝膠強(qiáng)度測(cè)定外，西奧還擅長(zhǎng)包裝材料測(cè)試、醫(yī)療器械材料及包裝測(cè)試、藥品測(cè)試、膠粘劑測(cè)試、紡織品測(cè)試、紙張和紙板容器測(cè)試及質(zhì)構(gòu)分析等領(lǐng)域，并可針對(duì)特殊測(cè)試需求提供定制化服務(wù)和自動(dòng)化改造方案。

如您對(duì)可得然膠凝膠強(qiáng)度測(cè)定或相關(guān)材料測(cè)試有任何疑問，歡迎與西奧機(jī)電的技術(shù)團(tuán)隊(duì)溝通交流。

本文依據(jù)GB 28304-2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 可得然膠》及相關(guān)技術(shù)資料撰寫，僅供參考。具體測(cè)試操作請(qǐng)以標(biāo)準(zhǔn)原文為準(zhǔn)。