明膠硬膠囊生產中的氣泡原因分析與解決辦法

【摘 要】氣泡作為明膠硬膠囊控制缺陷之一，時常困擾明膠硬膠囊生產，產生氣泡的原因有很多，具體分為物理、化學、微生物三種因素。分析具體原因，采取相應的措施，最大程度的減少損失。

【關鍵詞】明膠硬膠囊；氣泡；分析

明膠空心硬膠囊的質量標準中，根據氣泡的大小，將氣泡列入B、C類缺陷進行控制。氣泡作為明膠硬膠囊的控制缺陷之一，大的氣泡，在明膠硬膠囊充填藥粉過程中，可能會破碎，從而導致藥粉漏出；小的氣泡，也會影響膠囊劑藥品的外觀。所以明膠硬膠囊生產過程，需要嚴格控制氣泡缺陷。明膠硬膠囊的主要原料是明膠，而明膠是高分子物質，明膠溶解后配制成濃度約30%的明膠水溶液，膠液粘度高，若生產過程產生氣泡，不易消除，導致停產，造成膠液浪費，嚴重困擾明膠硬膠囊生產。那么，明膠硬膠囊生產過程，產生氣泡的原因有哪些呢？具體可從物理、化學、微生物因素三個方面來分析。

1 物理因素

明膠硬膠囊生產過程中，因設備等外源性的原因，導致空氣進入膠液內部，不能及時排出，形成氣泡。物理因素產生的氣泡，一般較大，觀察膠囊表面，氣泡呈外凸狀。具體形成原因有：

1.1 膠液保溫時間或保溫溫度不夠

明膠溶化過程，明膠干粉加入水中時，會隨之同時進入大量空氣，即使溶膠的過程溶膠罐抽真空去除氣泡，也不能完全清除。而將明膠溶液從溶膠罐轉移至膠桶中時，放膠過程膠液沖擊產生氣泡，后續配膠過程加入色素、二氧化鈦后進行攪拌，也會帶入大量空氣。正常工藝過程，配膠后，明膠溶液在一定溫度下保溫一段時間，其間在浮力作用下，膠液內部的氣泡逐漸上升至膠液表面，從而達到消除氣泡的目的。但若膠液保溫時間不夠，或者保溫過程中溫度低于正常工藝，氣泡不能完全排出，仍存留在膠液內部，導致膠囊氣泡。

另外膠液配制后復檢時，發現膠液顏色或者膠液粘度存在偏差，對已配制的膠液需要調整色素比例或者膠液濃度，調整過程需要重新攪拌均勻，然后保溫，也易導致膠液保溫時間不夠，攪拌產生的氣泡不能及時排出，形成膠囊氣泡。

上述兩種情況都屬于膠液保溫時間不夠或保溫溫度不夠，這可以通過后續延長膠液保溫時間，或者適當提高膠液保溫溫度來解決。但對于提高溫度的方法，溫度不宜高于60℃且時間不宜過長。因為一旦超過60℃，明膠的熱降解速率相當快，對明膠的粘度、凍力等指標破壞較大，會影響膠囊成品的其它性能。而且提高溫度保溫一段時間后，要及時將溫度調整至正常工藝，以保證后續蘸膠過程所需的正常膠液溫度。

1.2 放膠閥控制膠液流淌的放膠膠管破碎導致氣泡

膠桶內的膠液進入蘸膠盤，為保持蘸膠液位不變，通過電磁閥控制壓縮空氣，進而控制放膠膠管開放或關閉，控制膠盤進膠量。而放膠膠管由于頻繁開關閉合，逐漸失去彈性而破碎，壓縮空氣直接進入膠管，生成氣泡，進入蘸膠盤膠液中，產生氣泡。

出現氣泡后，檢查放膠膠管發現破碎時，直接更換放膠膠管。為避免出現此問題：一是，選擇材質彈性更高的放膠膠管；二是，改進使用壓縮空氣控制放膠的方法，使壓縮空氣與放膠膠管不再直接接觸，或者試驗采取直流式放膠的方法，但此種放膠方式需與車速同步，而且在設備停機時，若不能及時停止放膠，蘸膠盤內膠液放滿膠液溢出膠盤，造成浪費。

1.3 蘸膠盤加水產生

因蘸膠盤是敞開式的，為彌補膠盤內膠液水分揮發，會通過加水控制器不時向膠盤內膠液補充水分。因為加水量大或者加水管結合處漏氣，空氣沿加水管進入膠液，經攪拌齒輪剪切，產生氣泡。

這可以通過觀察蘸膠盤加水管判斷是否此原因。加水時，若看到加水管內有氣泡或截留一段氣體，隨水的流動，位置還會發生變化。此時，將加水管結合處縫隙密封即可。若加水量較大，可降低膠桶內的膠液濃度，減少加水量。

1.4 膠盤內膠液液位過低，底部攪拌齒輪裸露，膠液攪拌過程氣體隨攪拌齒輪運動進入膠液，導致氣泡

此時應排除液位失控的因素。若采用浮球控制液位，則可能是浮球被膠液表面的膠皮粘住，失去液位控制作用；若采用光電感應控制液位，則可能是感應器表面沾有膠液而失控。排除相關因素即可。

1.5 蘸膠盤膠液攪拌速度過快。觀察膠囊表面的氣泡，大小均勻。降低蘸膠盤膠液的攪拌速度后，氣泡會減少。

1.6 模具蘸膠過程，在接近膠液時，模具下降的速度過快，沖擊膠液產生氣泡。此種原因導致的氣泡，觀察膠囊表面，基本在同一位置，一般在膠囊的肩部上下，通過調整蘸膠參數，降低模具接近液面時的速度即可。

1.7 蘸膠盤分為內、外盤，外盤有空心保溫夾層，有些內盤也是空心結構，當夾層出現孔洞或者縫隙時，夾層內的氣體持續逸出，進入膠液，產生氣泡。放空蘸膠盤后，將膠盤進行打壓試驗，即可發現是否此原因。

2 化學因素

膠液內含有或進入化合物，在蘸膠盤加熱環境下，分解生成氣體，形成氣泡。具體原因有：

2.1 明膠原料問題

明膠作為主要原料，主要成分為多肽，作為一種營養物質，生產過程中易導致微生物污染，為防止或解決微生物污染問題，明膠生產中可能加入過氧化氫等氧化性物質，進行殺菌消毒。而殘留的過氧化物，在硬膠囊生產中的膠液保溫過程中，慢慢分解，生成氧氣，在膠液中聚集形成氣泡。此種氣泡的特點：在接取膠液涂制膠片后會發現，氣泡分布均勻且非常細密；生產的膠囊，氣泡不易發現，在燈檢臺上觀察，氣泡很小，而且一粒膠囊上會出現多個氣泡。

明膠采購時應選擇質量有保證的供方，同時在原料進廠檢測時對明膠的氧化性物質進行檢測，從而杜絕此問題。

2.2 工藝用水問題

明膠硬膠囊生產使用的工藝用水為純化水。在制水過程中，有兩個方面可能導致氣泡。

一是，原水問題，原水中含有的過氧化物或者氯化物。明膠硬膠囊生成工藝用水一般直接使用自來水作為原水。目前自來水制作工藝中為控制微生物繁殖，需要加入消毒劑處理。我國自來水廠一般采用氯氣消毒、氯胺消毒方法，近年來還采用臭氧消毒，用二氧化氯消毒也是近年研究成果[1]。目前的消毒方法，為保證消毒效果，自來水管網中必須保證一定量的消毒劑，而且在末端用水中消毒劑必須達到一定的濃度。而自來水中殘留的消毒劑，在明膠硬膠囊的純水制作過程未能消除，使用含殘留消毒劑的工藝用水配制的明膠溶液，在50℃左右的溫度下，保溫一定時間后，消毒劑分解，生成氧氣等氣體，在膠液內部匯聚形成氣泡。

因自來水的最大受眾為普通消費者，所以不可能改變原水的質量。但因自來水中的消毒劑對熱不穩定，對直接添加在膠液中的工藝用水，工藝設施中增加熱水罐，提前加熱，因氣泡在水中極易逸出，排出氣體后，再加入膠液，即可避免此問題。

二是，工藝用水管道一般使用過氧化氫或臭氧消毒，消毒后，管路內殘留的消毒劑進入工藝水中，直接使用此工藝水配制明膠溶液，過氧化氫等在溫度作用下，在膠液內分解生成氧氣，產生氣泡。

無論過氧化氫或者臭氧，在水中極易分解，工藝用水消毒后間隔一段時間，待消毒劑完全分解釋放氣體后再用，或者使用前加熱以加速消毒劑的分解提前釋放氣體。

3 微生物原因

明膠硬膠囊生產過程中，明膠溶化形成明膠溶液，直到膠囊蘸膠成型，期間約20小時，明膠溶液溫度保持在50℃左右，而且因連續生成的需要，蘸膠盤內的膠液至少一周清刷一次。明膠作為營養物質的一種，極易導致微生物的繁殖。當可以產氣的微生物，嗜熱菌或者莢膜梭菌，累積到一定量后，微生物代謝會產生大量氣體，形成氣泡。

對于微生物導致的氣泡，膠液會發出異臭味。而且夏季易出現微生物產生的氣泡，當然若膠液保溫時間過長，無論何種季節也會出現微生物氣泡。為避免出現此問題，需要從整個生成過程進行控制。

首先，控制明膠原料中的嗜熱菌，在原料入廠檢測中增加嗜熱菌檢測項目；其次，明膠硬膠囊生產過程中，控制膠液保溫時間，避免保溫時間過長，嗜熱菌繁殖過多；保溫時間較長的膠液使用前，先低溫冷凍一段時間，可殺死部分嗜熱菌，然后將膠液溶化再使用，可避免因嗜熱菌產生的氣泡。

明膠硬膠囊生成過程中的氣泡，無論物理、化學、還是微生物因素導致氣泡，最好提前采取相關措施，設備原因可通過定期檢查，化學因素可通過日常工藝用水檢測、原料控制，微生物因素可通過原料控制、生成過程控制，提前發現隱患，采取預防措施，提前消除氣泡的產生原因，從而將損失降低到最小，最大程度的減少浪費。

【參考文獻】

[1]竺為民.淺談自來水生產過程中消毒處理方法[J].江漢石油職工大學學報，2010，13（4）.

[責任編輯：丁艷]