水凝膠是由天(tian)然或合成(cheng)聚合物和水(shui)分子制成(cheng)的具有三(san)維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(gou)的高分子化(hua)合物，可(ke)以在其(qi)網(wǎng)絡(luò)(luo)中吸收并保留(liu)大量的(de)水而不(bu)溶解。水凝(ning)膠具有(you)高含水(shui)率，柔韌性和相(xiang)容性等性(xing)質(zhì)，在組織工(gong)程、農(nóng)業(yè)、藥(yao)物傳輸系(xi)統(tǒng)、食品添加劑(ji)和醫(yī)(yi)療應(yīng)用(yong)等方(fang)面的應(yīng)用中表(biao)現(xiàn)出較(jiao)大的優(yōu)勢。為減(jian)少環(huán)(huan)境污染和資源(yuan)浪費(fei)，利用天然可(ke)降解大分(fen)子生物聚合(he)物制(zhi)備高性能水(shui)凝膠已引起(qi)人們的廣泛關(guān)(guan)注。淀粉是(shi)一種天然生物(wu)大分子，它(ta)是由直(zhi)鏈淀粉(fen)和支鏈淀粉(fen)組成的(de)。它是一種(zhong)碳水(shui)化合物(wu)，并且在自然界(jie)中含量非(fei)常豐富，僅次(ci)于纖維(wei)素。淀粉具有(you)非常(chang)多的(de)優(yōu)點，比如安(an)全、價格便(bian)宜和(he)可再生成。淀(dian)粉分子鏈(lian)中有很(hen)多的羥基(ji)，具有很強(qiáng)(qiang)的交聯(lián)能(neng)力，是制(zhi)備水凝膠的理(li)想材料。但是(shi)，天然(ran)淀粉水凝膠(jiao)普遍存在機(jī)(ji)械性能(neng)不高(gao)、比較脆、拉伸性(xing)相對較差(cha)等缺點，對淀(dian)粉水凝膠(jiao)的應(yīng)用(yong)造成很大的(de)影響。因此(ci)，改善淀粉(fen)的凝膠性能具(ju)有非常(chang)重要(yao)的研究意義(yi)。根據(jù)之(zhi)前的報道，一些(xie)合成聚合(he)物或化(hua)學(xué)交聯(lián)(lian)劑常(chang)用來制備高(gao)強(qiáng)度的淀(dian)粉水凝膠。Arayaphan 等在(zai)木薯淀粉和聚(ju)乙烯醇(chun)的存在下(xia)，通過(guo)聚丙烯酸的簡(jian)單自(zi)由基聚合(he)，制備了一種(zhong)可生物降(jiang)解的雙網(wǎng)絡(luò)(luo)水凝(ning)膠。水凝膠表現(xiàn)(xian)出優(yōu)異(yi)的力學(xué)和物(wu)理性能。將聚乙(yi)烯醇和淀(dian)粉交聯(lián)，戊二(er)醛作為交聯(lián)劑(ji)，制備(bei)了水凝膠(jiao)膜。力學(xué)分析(xi)表明，水凝膠(jiao)膜具有(you)足夠(gou)的強(qiáng)度，可作為(wei)創(chuàng)面敷料。但(dan)是，化學(xué)試(shi)劑通常有(you)毒、對(dui)人體(ti)有一(yi)定的(de)危害且污(wu)染環(huán)(huan)境。因此(ci)，使用物理方(fang)法處理淀(dian)粉增(zeng)強(qiáng)其凝膠性能(neng)是非(fei)常重要的。

與天然淀粉相(xiang)比，改性淀粉(fen)的一(yi)些物理和化(hua)學(xué)性質(zhì)更(geng)佳，其(qi)應(yīng)用(yong)領(lǐng)域和前景也(ye)更為廣泛(fan)。羥丙基淀粉是(shi)一種改性(xing)淀粉，目前它在(zai)食品、造(zao)紙、紡織等領(lǐng)域(yu)有廣泛的(de)應(yīng)用(yong)。它具有(you)安全性高、透明(ming)度高、穩(wěn)定性好(hao)等優(yōu)點。然而(er)，羥丙基淀粉作(zuo)為凝膠材(cai)料也面臨一些(xie)挑戰(zhàn)，如其(qi)耐熱(re)性較差、機(jī)械(xie)強(qiáng)度較低等(deng)方面仍需進(jìn)一(yi)步改進(jìn)和(he)研究。物理改性(xing)可以(yi)改善(shan)淀粉的功能性(xing)和應(yīng)用性，使其(qi)更適合于食(shi)品加(jia)工和工業(yè)生產(chǎn)(chan)中的使用。與(yu)化學(xué)改性相比(bi)，物理改性的(de)方法更加環(huán)(huan)保、綠色(se)。物理改性(xing)方法主(zhu)要包括：輻照、退(tui)火、預(yù)糊化(hua)、滲透壓或(huo)濕熱(re)處理（HMT）等[9]。濕熱處(chu)理是一(yi)種無污(wu)染、易控制的改(gai)性方法。它主要(yao)是將(jiang)淀粉顆粒加熱(re)到高(gao)于玻璃化轉(zhuǎn)變(bian)溫度（Tg）的一定(ding)時間（1~24 h）。濕熱(re)處理發(fā)(fa)生在相對較(jiao)低的(de)條件水分下（35%以(yi)下），并使用較(jiao)高的處(chu)理溫度(du)（80~140 ℃），可以改變淀(dian)粉分子結(jié)構(gòu)(gou)和顆(ke)粒形(xing)態(tài)，調(diào)節(jié)分子(zi)鏈構(gòu)象，進(jìn)(jin)而影響淀粉(fen)的凝膠特(te)性。本研(yan)究主要(yao)通過濕熱(re)處理的方法(fa)處理羥(qiang)丙基淀(dian)粉，從(cong)而提(ti)高淀粉凝(ning)膠的(de)機(jī)械(xie)性能。

1、淀粉(fen)凝膠質(zhì)構(gòu)特(te)性分(fen)析

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

探頭：P/0.5凝(ning)膠探(tan)頭

將質(zhì)量(liang)分?jǐn)?shù)(shu)為40%（w/v）的不同(tong)淀粉的懸浮(fu)液，真空脫(tuo)氣1 h，將燒杯置(zhi)于蒸籠中(zhong)蒸10 min，直(zhi)至得到透明(ming)的淀粉(fen)水凝膠。測試(shi)條件：

測試模式：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析

測試(shi)前速度(du)：1mm/s

測試速度：1mm/s

測試后速度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式：形(xing)變 30%

兩次下壓(ya)間隔時間：3s

可以測定淀(dian)粉凝膠(jiao)的硬度、彈性、內(nèi)(nei)聚性和回(hui)復(fù)性(xing)指標(biāo)。