水凝膠是由(you)天然或合成聚(ju)合物和水分子(zi)制成的(de)具有三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(gou)的高分子(zi)化合物，可以(yi)在其網(wǎng)絡(luò)中(zhong)吸收并保留大(da)量的水而不(bu)溶解。水凝(ning)膠具有高(gao)含水率，柔韌性(xing)和相容性等(deng)性質(zhì)(zhi)，在組(zu)織工程、農(nóng)業(yè)(ye)、藥物傳輸系統(tǒng)(tong)、食品(pin)添加劑和(he)醫(yī)療應(yīng)用等方(fang)面的應(yīng)用中表(biao)現(xiàn)出較大的(de)優(yōu)勢(shi)。為減少環(huán)(huan)境污(wu)染和資源浪(lang)費(fèi)，利用天然可(ke)降解大分子(zi)生物聚(ju)合物(wu)制備高性能水(shui)凝膠已(yi)引起人(ren)們的廣(guang)泛關(guān)注。淀(dian)粉是一(yi)種天然(ran)生物大分(fen)子，它(ta)是由(you)直鏈淀粉和(he)支鏈淀粉組(zu)成的。它是一(yi)種碳水(shui)化合物(wu)，并且在(zai)自然界中含(han)量非常豐富(fu)，僅次于纖維(wei)素。淀粉具有(you)非常多的優(yōu)點(diǎn)(dian)，比如(ru)安全、價(jià)格(ge)便宜和可(ke)再生成。淀粉(fen)分子鏈中有(you)很多(duo)的羥(qiang)基，具有很強(qiáng)的(de)交聯(lián)能力，是(shi)制備水凝膠的(de)理想材料。但(dan)是，天然淀(dian)粉水凝膠普(pu)遍存在機(jī)械性(xing)能不高、比(bi)較脆、拉伸性相(xiang)對較差等缺(que)點(diǎn)，對淀粉水凝(ning)膠的(de)應(yīng)用造成很大(da)的影響。因(yin)此，改善淀(dian)粉的(de)凝膠性能(neng)具有非(fei)常重要的(de)研究(jiu)意義(yi)。根據(jù)(ju)之前的報(bào)道，一(yi)些合(he)成聚合物或化(hua)學(xué)交聯(lián)劑常用(yong)來制備高(gao)強(qiáng)度的淀粉(fen)水凝膠。Arayaphan 等在木(mu)薯淀粉和(he)聚乙烯醇(chun)的存(cun)在下，通過(guo)聚丙烯酸(suan)的簡單自由(you)基聚合，制(zhi)備了一種可(ke)生物降解的雙(shuang)網(wǎng)絡(luò)水凝膠(jiao)。水凝膠表(biao)現(xiàn)出優(yōu)異(yi)的力學(xué)(xue)和物理性能。將(jiang)聚乙烯醇(chun)和淀(dian)粉交聯(lián)，戊二(er)醛作(zuo)為交聯(lián)劑(ji)，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(zu)夠的強(qiáng)度，可(ke)作為創(chuàng)面敷(fu)料。但是(shi)，化學(xué)試劑通(tong)常有毒(du)、對人體有一(yi)定的危害(hai)且污染環(huán)境(jing)。因此，使用物理(li)方法處(chu)理淀粉增強(qiáng)(qiang)其凝膠(jiao)性能是非常(chang)重要的。

與天然(ran)淀粉相比，改性(xing)淀粉的(de)一些物理和(he)化學(xué)性質(zhì)更佳(jia)，其應(yīng)(ying)用領(lǐng)域和前(qian)景也更為廣(guang)泛。羥丙基淀粉(fen)是一種改(gai)性淀粉，目(mu)前它在(zai)食品(pin)、造紙(zhi)、紡織(zhi)等領(lǐng)域有廣(guang)泛的應(yīng)(ying)用。它具有安(an)全性高、透明度(du)高、穩(wěn)定(ding)性好等優(yōu)點(diǎn)(dian)。然而，羥丙基(ji)淀粉(fen)作為凝膠(jiao)材料也面(mian)臨一些挑(tiao)戰(zhàn)，如(ru)其耐熱性較差(cha)、機(jī)械強(qiáng)度(du)較低(di)等方面(mian)仍需(xu)進(jìn)一步改進(jìn)(jin)和研究。物理(li)改性可以(yi)改善淀粉(fen)的功(gong)能性(xing)和應(yīng)用性(xing)，使其(qi)更適合于食(shi)品加工和工(gong)業(yè)生產(chǎn)(chan)中的(de)使用。與化(hua)學(xué)改性相比，物(wu)理改性的方(fang)法更加環(huán)保、綠(lv)色。物(wu)理改性方法(fa)主要包括(kuo)：輻照、退火、預(yù)糊(hu)化、滲透壓(ya)或濕熱處(chu)理（HMT）等[9]。濕熱處(chu)理是一種無污(wu)染、易控制的改(gai)性方法(fa)。它主要是(shi)將淀粉(fen)顆粒(li)加熱到高于玻(bo)璃化(hua)轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的(de)一定(ding)時(shí)間（1~24 h）。濕熱(re)處理發(fā)生在相(xiang)對較低的(de)條件水分(fen)下（35%以(yi)下），并使用(yong)較高的處理溫(wen)度（80~140 ℃），可以改變淀(dian)粉分子結(jié)(jie)構(gòu)和顆(ke)粒形態(tài)，調(diào)(diao)節(jié)分子鏈(lian)構(gòu)象，進(jìn)而(er)影響淀粉的凝(ning)膠特性。本研究(jiu)主要(yao)通過濕熱處(chu)理的方法處(chu)理羥丙(bing)基淀粉，從(cong)而提高(gao)淀粉凝膠的(de)機(jī)械性能。

1、淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)(gou)特性分析(xi)

儀器(qi)：上海(hai)騰拔質(zhì)構(gòu)儀（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/0.5凝(ning)膠探頭(tou)

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(wei)40%（w/v）的不(bu)同淀粉(fen)的懸浮液，真(zhen)空脫氣1 h，將燒(shao)杯置于蒸(zheng)籠中蒸(zheng)10 min，直至得到(dao)透明的淀粉(fen)水凝膠。測試(shi)條件：

測試模式：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析

測試前(qian)速度(du)：1mm/s

測試(shi)速度(du)：1mm/s

測試后速度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式(shi)：形變 30%

兩次下壓間隔(ge)時(shí)間：3s

可以測(ce)定淀(dian)粉凝(ning)膠的硬度(du)、彈性、內(nèi)聚性(xing)和回復(fù)性(xing)指標(biāo)。