水凝膠(jiao)是由天(tian)然或合成聚(ju)合物和水分子(zi)制成的具(ju)有三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高(gao)分子化合物，可(ke)以在其網(wǎng)絡(luò)(luo)中吸收并保(bao)留大(da)量的水(shui)而不溶解(jie)。水凝膠(jiao)具有高含水(shui)率，柔韌性和相(xiang)容性等性質(zhì)，在(zai)組織工程、農(nóng)(nong)業(yè)、藥物傳(chuan)輸系統(tǒng)(tong)、食品添加劑(ji)和醫(yī)療應(yīng)用等(deng)方面的應(yīng)用(yong)中表現(xiàn)出較(jiao)大的優(yōu)勢(shì)(shi)。為減少環(huán)境污(wu)染和資(zi)源浪(lang)費(fèi)，利(li)用天然可降(jiang)解大(da)分子生物(wu)聚合(he)物制備高性能(neng)水凝膠已引(yin)起人們(men)的廣泛(fan)關(guān)注。淀(dian)粉是一種天然(ran)生物大分(fen)子，它是(shi)由直鏈淀粉和(he)支鏈淀粉組成(cheng)的。它是一種碳(tan)水化合物，并且(qie)在自然界中含(han)量非常豐富，僅(jin)次于纖(xian)維素。淀粉(fen)具有非常(chang)多的優(yōu)點(diǎn)(dian)，比如(ru)安全、價(jià)(jia)格便宜和(he)可再生成。淀(dian)粉分子鏈(lian)中有很多的羥(qiang)基，具有很(hen)強(qiáng)的交聯(lián)(lian)能力，是制備水(shui)凝膠的理想材(cai)料。但是，天然(ran)淀粉(fen)水凝(ning)膠普遍存在(zai)機(jī)械性(xing)能不高、比較(jiao)脆、拉伸性(xing)相對(duì)較差等缺(que)點(diǎn)，對(duì)(dui)淀粉水(shui)凝膠的(de)應(yīng)用造成很(hen)大的影(ying)響。因此，改(gai)善淀粉(fen)的凝膠性(xing)能具(ju)有非常重要的(de)研究意義。根(gen)據(jù)之前的(de)報(bào)道，一些合(he)成聚合物或化(hua)學(xué)交聯(lián)劑(ji)常用來制備高(gao)強(qiáng)度的淀粉水(shui)凝膠(jiao)。Arayaphan 等在木薯淀(dian)粉和聚(ju)乙烯醇的存(cun)在下，通過(guo)聚丙烯酸的(de)簡(jiǎn)單自由基聚(ju)合，制備了(le)一種可生物(wu)降解的雙網(wǎng)(wang)絡(luò)水凝膠。水(shui)凝膠表現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的力學(xué)(xue)和物理性能。將(jiang)聚乙烯醇(chun)和淀粉交聯(lián)(lian)，戊二醛(quan)作為交聯(lián)劑，制(zhi)備了水凝膠(jiao)膜。力學(xué)分析表(biao)明，水凝膠膜(mo)具有足夠(gou)的強(qiáng)(qiang)度，可(ke)作為創(chuàng)面敷料(liao)。但是，化學(xué)試劑(ji)通常有毒(du)、對(duì)人體(ti)有一定(ding)的危害且污(wu)染環(huán)(huan)境。因(yin)此，使用物(wu)理方(fang)法處理淀粉(fen)增強(qiáng)其凝膠(jiao)性能是非常重(zhong)要的。

與天然淀粉相(xiang)比，改性淀(dian)粉的一(yi)些物理和化學(xué)(xue)性質(zhì)更(geng)佳，其應(yīng)用領(lǐng)域(yu)和前景也更為(wei)廣泛(fan)。羥丙基淀粉是(shi)一種(zhong)改性(xing)淀粉，目前它在(zai)食品(pin)、造紙、紡織(zhi)等領(lǐng)域有廣(guang)泛的應(yīng)用。它(ta)具有(you)安全性高、透明(ming)度高、穩(wěn)定性好(hao)等優(yōu)點(diǎn)。然而，羥(qiang)丙基(ji)淀粉作為凝(ning)膠材料(liao)也面臨(lin)一些(xie)挑戰(zhàn)(zhan)，如其耐熱性(xing)較差、機(jī)械(xie)強(qiáng)度較低(di)等方面仍需(xu)進(jìn)一步改進(jìn)和(he)研究。物理改(gai)性可以改(gai)善淀(dian)粉的功能性和(he)應(yīng)用性，使其更(geng)適合于(yu)食品加工和(he)工業(yè)生產(chǎn)中(zhong)的使用。與化學(xué)(xue)改性相比，物(wu)理改性的方(fang)法更加環(huán)保、綠(lv)色。物理(li)改性(xing)方法(fa)主要(yao)包括：輻(fu)照、退(tui)火、預(yù)糊化、滲透(tou)壓或(huo)濕熱(re)處理（HMT）等(deng)[9]。濕熱(re)處理是一種無(wu)污染(ran)、易控制的改(gai)性方法。它主要(yao)是將淀粉顆粒(li)加熱(re)到高(gao)于玻璃化轉(zhuǎn)(zhuan)變溫度（Tg）的一(yi)定時(shí)間（1~24 h）。濕熱(re)處理(li)發(fā)生在相對(duì)較(jiao)低的條件水分(fen)下（35%以下），并使用(yong)較高的處理(li)溫度（80~140 ℃），可以改變(bian)淀粉分子(zi)結(jié)構(gòu)和顆粒(li)形態(tài)(tai)，調(diào)節(jié)分子(zi)鏈構(gòu)象，進(jìn)而影(ying)響淀粉(fen)的凝膠特性。本(ben)研究主要(yao)通過濕(shi)熱處理的方法(fa)處理羥丙基(ji)淀粉，從而(er)提高淀粉(fen)凝膠(jiao)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)海騰拔質(zhì)構(gòu)儀(yi)（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/0.5凝膠(jiao)探頭

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)(shu)為40%（w/v）的不同淀(dian)粉的(de)懸浮液，真空脫(tuo)氣1 h，將燒杯(bei)置于(yu)蒸籠中蒸10 min，直至(zhi)得到透(tou)明的淀粉水凝(ning)膠。測(cè)試條件(jian)：

測(cè)試模式：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析

測(cè)試前速(su)度：1mm/s

測(cè)試(shi)速度(du)：1mm/s

測(cè)試后速(su)度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式：形(xing)變 30%

兩次下壓(ya)間隔(ge)時(shí)間：3s

可以測(cè)定淀粉(fen)凝膠的(de)硬度、彈(dan)性、內(nèi)聚(ju)性和回復(fù)(fu)性指標(biāo)。