水凝膠(jiao)是由天(tian)然或合成聚(ju)合物和(he)水分子制成(cheng)的具有三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(gou)的高分子化(hua)合物，可以(yi)在其網(wǎng)絡(luò)中吸(xi)收并(bing)保留大量的(de)水而不溶解。水(shui)凝膠具有高(gao)含水率，柔(rou)韌性和相容(rong)性等(deng)性質(zhì)，在組織(zhi)工程(cheng)、農(nóng)業(yè)、藥物傳(chuan)輸系統(tǒng)、食品添(tian)加劑和醫(yī)療應(yīng)(ying)用等方面的應(yīng)(ying)用中表(biao)現(xiàn)出較大的優(yōu)(you)勢。為減少環(huán)境(jing)污染和(he)資源浪(lang)費，利用天然(ran)可降解大分(fen)子生物聚合物(wu)制備高性(xing)能水凝膠已引(yin)起人(ren)們的廣泛(fan)關(guān)注(zhu)。淀粉是一種(zhong)天然生物大分(fen)子，它是由(you)直鏈淀(dian)粉和(he)支鏈(lian)淀粉組(zu)成的。它是(shi)一種碳(tan)水化合(he)物，并(bing)且在自然界(jie)中含(han)量非常豐富，僅(jin)次于(yu)纖維素。淀粉(fen)具有非常多的(de)優(yōu)點，比(bi)如安全、價(jia)格便宜和(he)可再生成。淀(dian)粉分(fen)子鏈中(zhong)有很(hen)多的羥基，具有(you)很強的交聯(lián)能(neng)力，是制備水(shui)凝膠的理想材(cai)料。但是，天然淀(dian)粉水凝膠(jiao)普遍存(cun)在機械(xie)性能(neng)不高、比較脆(cui)、拉伸性(xing)相對較差等缺(que)點，對淀(dian)粉水凝膠的應(yīng)(ying)用造成很大(da)的影(ying)響。因此，改善淀(dian)粉的凝膠性能(neng)具有非常重(zhong)要的研(yan)究意義。根據(jù)(ju)之前的報道(dao)，一些合成聚合(he)物或化學(xué)(xue)交聯(lián)劑常用來(lai)制備高強(qiang)度的淀(dian)粉水凝(ning)膠。Arayaphan 等(deng)在木薯淀(dian)粉和聚乙烯醇(chun)的存在下，通過(guo)聚丙烯酸的簡(jian)單自由基聚(ju)合，制備(bei)了一(yi)種可生物降(jiang)解的雙網(wǎng)(wang)絡(luò)水凝膠。水凝(ning)膠表現(xiàn)出優(yōu)(you)異的力學(xué)和(he)物理(li)性能。將聚乙(yi)烯醇和(he)淀粉交聯(lián)，戊二(er)醛作為交聯(lián)(lian)劑，制(zhi)備了水凝(ning)膠膜。力(li)學(xué)分(fen)析表明，水凝膠(jiao)膜具(ju)有足夠的強度(du)，可作為創(chuàng)面敷(fu)料。但是，化學(xué)(xue)試劑通(tong)常有毒(du)、對人體有一定(ding)的危害且污染(ran)環(huán)境。因此，使(shi)用物理方(fang)法處理淀粉增(zeng)強其凝膠(jiao)性能是(shi)非常(chang)重要的。

與天然淀(dian)粉相比，改性淀(dian)粉的一些物(wu)理和化學(xué)性質(zhì)(zhi)更佳，其應(yīng)用領(lǐng)(ling)域和前景(jing)也更(geng)為廣泛。羥丙(bing)基淀粉是一(yi)種改性淀粉(fen)，目前它在食(shi)品、造紙(zhi)、紡織(zhi)等領(lǐng)(ling)域有廣泛的(de)應(yīng)用。它具有安(an)全性(xing)高、透明度高、穩(wěn)(wen)定性好等優(yōu)(you)點。然而，羥丙(bing)基淀粉(fen)作為凝膠(jiao)材料也面(mian)臨一些(xie)挑戰(zhàn)(zhan)，如其耐熱(re)性較(jiao)差、機械強度較(jiao)低等方面仍需(xu)進(jìn)一步改進(jìn)和(he)研究。物理(li)改性可以改(gai)善淀粉(fen)的功能性和(he)應(yīng)用性，使(shi)其更適合于食(shi)品加工和(he)工業(yè)(ye)生產(chǎn)中(zhong)的使用。與化學(xué)(xue)改性相(xiang)比，物理改(gai)性的方法更(geng)加環(huán)保、綠色。物(wu)理改性方法(fa)主要包(bao)括：輻照、退(tui)火、預(yù)糊化(hua)、滲透壓(ya)或濕熱(re)處理(li)（HMT）等[9]。濕熱處理是(shi)一種無污染、易(yi)控制的改性方(fang)法。它(ta)主要是將淀(dian)粉顆粒加(jia)熱到高于(yu)玻璃化轉(zhuǎn)變(bian)溫度（Tg）的一(yi)定時間（1~24 h）。濕(shi)熱處理發(fā)生(sheng)在相對較(jiao)低的條件水(shui)分下（35%以下(xia)），并使用(yong)較高的處理(li)溫度（80~140 ℃），可以(yi)改變淀粉分(fen)子結(jié)構(gòu)和(he)顆粒形態(tài)，調(diào)(diao)節(jié)分子鏈構(gòu)(gou)象，進(jìn)而(er)影響(xiang)淀粉的凝膠(jiao)特性。本(ben)研究主要通(tong)過濕熱處理的(de)方法處理羥丙(bing)基淀粉(fen)，從而(er)提高淀(dian)粉凝膠的(de)機械性(xing)能。

1、淀粉凝(ning)膠質(zhì)構(gòu)特性(xing)分析

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

探頭：P/0.5凝膠探(tan)頭

將質(zhì)量(liang)分?jǐn)?shù)(shu)為40%（w/v）的不同淀(dian)粉的懸浮液，真(zhen)空脫氣1 h，將燒杯(bei)置于蒸籠中蒸(zheng)10 min，直至(zhi)得到透明(ming)的淀(dian)粉水凝膠(jiao)。測試條(tiao)件：

測試模式(shi)：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析

測試前速度：1mm/s

測試速度：1mm/s

測試(shi)后速(su)度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式(shi)：形變(bian) 30%

兩次下壓間(jian)隔時(shi)間：3s

可以測(ce)定淀(dian)粉凝膠(jiao)的硬度、彈性(xing)、內(nèi)聚性和回復(fù)(fu)性指標(biāo)。