水凝膠(jiao)是由(you)天然或合成聚(ju)合物和(he)水分子制成的(de)具有三維網(wǎng)(wang)絡(luò)結(jié)構(gòu)(gou)的高分子化合(he)物，可以在其(qi)網(wǎng)絡(luò)(luo)中吸收(shou)并保(bao)留大量的水而(er)不溶(rong)解。水凝膠具(ju)有高含水率，柔(rou)韌性和相容(rong)性等性質(zhì)，在(zai)組織工程(cheng)、農(nóng)業(yè)、藥物傳輸(shu)系統(tǒng)(tong)、食品添加劑和(he)醫(yī)療(liao)應(yīng)用(yong)等方面(mian)的應(yīng)用中(zhong)表現(xiàn)出較(jiao)大的優(yōu)勢(shì)(shi)。為減少(shao)環(huán)境(jing)污染和資(zi)源浪費(fèi)，利(li)用天然(ran)可降解(jie)大分(fen)子生物(wu)聚合(he)物制備高性(xing)能水凝膠(jiao)已引起(qi)人們的(de)廣泛(fan)關(guān)注。淀粉(fen)是一種(zhong)天然生物大分(fen)子，它是由(you)直鏈淀粉和(he)支鏈淀(dian)粉組成(cheng)的。它是一種(zhong)碳水化(hua)合物，并且在自(zi)然界中含量非(fei)常豐富，僅次于(yu)纖維素。淀粉(fen)具有非常多的(de)優(yōu)點(diǎn)，比(bi)如安全、價(jià)格(ge)便宜和可再(zai)生成。淀(dian)粉分子鏈中(zhong)有很(hen)多的羥基，具(ju)有很強(qiáng)的交聯(lián)(lian)能力，是制備水(shui)凝膠(jiao)的理想材料(liao)。但是，天然(ran)淀粉水凝膠(jiao)普遍存在機(jī)(ji)械性能(neng)不高、比較(jiao)脆、拉伸性相對(duì)(dui)較差等(deng)缺點(diǎn)，對(duì)淀粉(fen)水凝膠的應(yīng)用(yong)造成很大(da)的影響。因此，改(gai)善淀粉的凝膠(jiao)性能具有非(fei)常重要的(de)研究意(yi)義。根據(jù)(ju)之前的報(bào)道(dao)，一些合成聚合(he)物或化學(xué)(xue)交聯(lián)劑常(chang)用來(lai)制備高強(qiáng)度(du)的淀粉水凝膠(jiao)。Arayaphan 等在(zai)木薯(shu)淀粉和聚(ju)乙烯醇的存(cun)在下，通過(guo)聚丙烯酸的(de)簡(jiǎn)單自由(you)基聚合(he)，制備了一(yi)種可生(sheng)物降解(jie)的雙網(wǎng)絡(luò)(luo)水凝膠(jiao)。水凝膠表現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的力學(xué)(xue)和物(wu)理性能。將聚乙(yi)烯醇和淀(dian)粉交(jiao)聯(lián)，戊(wu)二醛作為(wei)交聯(lián)劑，制備(bei)了水凝膠膜。力(li)學(xué)分析表明(ming)，水凝膠(jiao)膜具有足夠(gou)的強(qiáng)度，可作(zuo)為創(chuàng)面(mian)敷料。但是(shi)，化學(xué)試劑通常(chang)有毒、對(duì)人體有(you)一定的(de)危害且污染環(huán)(huan)境。因此，使用(yong)物理方(fang)法處理(li)淀粉增(zeng)強(qiáng)其凝膠性(xing)能是(shi)非常(chang)重要的。

與天然淀粉相(xiang)比，改性(xing)淀粉(fen)的一些物(wu)理和化學(xué)性(xing)質(zhì)更(geng)佳，其應(yīng)用領(lǐng)(ling)域和前景也更(geng)為廣泛(fan)。羥丙基淀粉是(shi)一種(zhong)改性淀(dian)粉，目前它在食(shi)品、造紙、紡織等(deng)領(lǐng)域(yu)有廣泛(fan)的應(yīng)(ying)用。它具(ju)有安全性(xing)高、透明度(du)高、穩(wěn)定性(xing)好等優(yōu)點(diǎn)(dian)。然而，羥丙基(ji)淀粉作為凝膠(jiao)材料也面臨一(yi)些挑戰(zhàn)(zhan)，如其耐熱性較(jiao)差、機(jī)械強(qiáng)度較(jiao)低等方面仍需(xu)進(jìn)一(yi)步改進(jìn)和(he)研究。物理改(gai)性可以改善淀(dian)粉的功(gong)能性和應(yīng)用性(xing)，使其更適合(he)于食品加工(gong)和工業(yè)(ye)生產(chǎn)中的使用(yong)。與化學(xué)(xue)改性相比，物(wu)理改性的方法(fa)更加環(huán)保、綠色(se)。物理改性方法(fa)主要(yao)包括(kuo)：輻照、退火、預(yù)糊(hu)化、滲透壓或濕(shi)熱處理（HMT）等[9]。濕熱(re)處理是一(yi)種無污(wu)染、易控制(zhi)的改(gai)性方法。它主(zhu)要是將淀(dian)粉顆粒加熱(re)到高于玻璃化(hua)轉(zhuǎn)變(bian)溫度(du)（Tg）的一(yi)定時(shí)(shi)間（1~24 h）。濕熱處(chu)理發(fā)(fa)生在相對(duì)較(jiao)低的條件水分(fen)下（35%以(yi)下），并使(shi)用較高的處理(li)溫度（80~140 ℃），可以(yi)改變淀粉分子(zi)結(jié)構(gòu)(gou)和顆(ke)粒形(xing)態(tài)，調(diào)節(jié)分子鏈(lian)構(gòu)象，進(jìn)而(er)影響淀(dian)粉的凝(ning)膠特性。本研究(jiu)主要通過(guo)濕熱處理(li)的方(fang)法處(chu)理羥丙基淀(dian)粉，從而提高淀(dian)粉凝膠的機(jī)械(xie)性能。

1、淀粉凝膠質(zhì)(zhi)構(gòu)特性分析(xi)

儀器：上(shang)海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)儀（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/0.5凝(ning)膠探頭

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(wei)40%（w/v）的不(bu)同淀粉的懸浮(fu)液，真空脫氣(qi)1 h，將燒杯置于(yu)蒸籠中蒸(zheng)10 min，直至(zhi)得到透明的(de)淀粉水凝膠(jiao)。測(cè)試條件(jian)：

測(cè)試模(mo)式：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析

測(cè)試前(qian)速度：1mm/s

測(cè)試速(su)度：1mm/s

測(cè)試后速度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)(biao)模式：形變 30%

兩次下(xia)壓間隔時(shí)(shi)間：3s

可以測(cè)定淀(dian)粉凝膠的(de)硬度、彈(dan)性、內(nèi)聚性和回(hui)復(fù)性指(zhi)標(biāo)。