水凝膠是由(you)天然(ran)或合成聚(ju)合物和水(shui)分子制成的具(ju)有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)(jie)構(gòu)的高分(fen)子化合物，可以(yi)在其網(wǎng)絡(luò)(luo)中吸(xi)收并保(bao)留大量的水(shui)而不溶解(jie)。水凝膠具(ju)有高(gao)含水率，柔韌性(xing)和相容(rong)性等性質(zhì)(zhi)，在組(zu)織工程、農(nóng)業(yè)(ye)、藥物傳輸(shu)系統(tǒng)、食(shi)品添(tian)加劑和醫(yī)療(liao)應(yīng)用等(deng)方面的應(yīng)用(yong)中表現(xiàn)出(chu)較大的優(yōu)勢(shi)。為減少(shao)環(huán)境污染和資(zi)源浪(lang)費(fèi)，利(li)用天然可降解(jie)大分(fen)子生物(wu)聚合(he)物制(zhi)備高性能(neng)水凝(ning)膠已引起(qi)人們的廣(guang)泛關(guān)注。淀粉是(shi)一種天然生(sheng)物大(da)分子(zi)，它是由直(zhi)鏈淀粉(fen)和支(zhi)鏈淀粉組成(cheng)的。它(ta)是一種碳(tan)水化合物，并(bing)且在自(zi)然界(jie)中含(han)量非常豐富，僅(jin)次于纖維(wei)素。淀粉具有非(fei)常多的優(yōu)(you)點(diǎn)，比如安(an)全、價(jià)格便(bian)宜和可再(zai)生成(cheng)。淀粉分子鏈(lian)中有(you)很多(duo)的羥基，具有(you)很強(qiáng)的(de)交聯(lián)能力(li)，是制(zhi)備水凝(ning)膠的(de)理想材料。但是(shi)，天然(ran)淀粉(fen)水凝(ning)膠普遍存(cun)在機(jī)械性能(neng)不高(gao)、比較脆、拉(la)伸性相對較(jiao)差等缺點(diǎn)，對淀(dian)粉水凝膠(jiao)的應(yīng)(ying)用造成很(hen)大的影響(xiang)。因此，改善淀(dian)粉的凝(ning)膠性能具有(you)非常重(zhong)要的研究(jiu)意義。根(gen)據(jù)之前的報(bào)道(dao)，一些合(he)成聚(ju)合物或(huo)化學(xué)交(jiao)聯(lián)劑(ji)常用來(lai)制備高強(qiáng)度的(de)淀粉水(shui)凝膠。Arayaphan 等在(zai)木薯淀粉(fen)和聚乙烯醇(chun)的存在下(xia)，通過聚(ju)丙烯酸(suan)的簡單自由基(ji)聚合，制備了一(yi)種可生(sheng)物降解的雙(shuang)網(wǎng)絡(luò)水凝膠(jiao)。水凝膠表現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的力(li)學(xué)和(he)物理性(xing)能。將聚乙烯(xi)醇和淀粉交聯(lián)(lian)，戊二(er)醛作為交(jiao)聯(lián)劑，制備了水(shui)凝膠(jiao)膜。力(li)學(xué)分析表明，水(shui)凝膠(jiao)膜具有足夠的(de)強(qiáng)度，可作(zuo)為創(chuàng)面(mian)敷料。但是，化學(xué)(xue)試劑通(tong)常有毒、對人體(ti)有一定的危(wei)害且污染環(huán)境(jing)。因此，使(shi)用物理方(fang)法處理(li)淀粉增強(qiáng)其(qi)凝膠性能(neng)是非常重要的(de)。

與天然(ran)淀粉相(xiang)比，改(gai)性淀粉的(de)一些物(wu)理和化學(xué)性(xing)質(zhì)更佳，其應(yīng)用(yong)領(lǐng)域(yu)和前景也更(geng)為廣泛(fan)。羥丙基淀(dian)粉是一種改性(xing)淀粉，目前它在(zai)食品、造紙、紡(fang)織等領(lǐng)域(yu)有廣泛(fan)的應(yīng)用。它(ta)具有(you)安全性(xing)高、透明度高、穩(wěn)(wen)定性好等(deng)優(yōu)點(diǎn)(dian)。然而(er)，羥丙基(ji)淀粉(fen)作為凝膠材(cai)料也(ye)面臨一些挑(tiao)戰(zhàn)，如其耐熱性(xing)較差(cha)、機(jī)械強(qiáng)度較低(di)等方面仍需進(jìn)(jin)一步改(gai)進(jìn)和研(yan)究。物理改(gai)性可以改(gai)善淀粉(fen)的功(gong)能性和應(yīng)用性(xing)，使其更適(shi)合于食品(pin)加工和工業(yè)生(sheng)產(chǎn)中的使(shi)用。與化學(xué)(xue)改性(xing)相比，物理改性(xing)的方法更(geng)加環(huán)保、綠色。物(wu)理改(gai)性方(fang)法主要包括(kuo)：輻照、退火、預(yù)(yu)糊化(hua)、滲透(tou)壓或濕熱(re)處理(li)（HMT）等[9]。濕熱處理(li)是一種(zhong)無污染(ran)、易控(kong)制的(de)改性(xing)方法(fa)。它主要是(shi)將淀粉顆(ke)粒加熱到高于(yu)玻璃化轉(zhuǎn)變溫(wen)度（Tg）的一定時(shí)間(jian)（1~24 h）。濕熱處(chu)理發(fā)生(sheng)在相(xiang)對較低的(de)條件(jian)水分(fen)下（35%以下），并使(shi)用較(jiao)高的處(chu)理溫(wen)度（80~140 ℃），可(ke)以改變淀粉分(fen)子結(jié)構(gòu)和顆(ke)粒形態(tài)，調(diào)節(jié)(jie)分子鏈(lian)構(gòu)象，進(jìn)(jin)而影響淀(dian)粉的凝(ning)膠特性。本研究(jiu)主要(yao)通過濕熱(re)處理的(de)方法處(chu)理羥(qiang)丙基淀粉，從(cong)而提高淀粉(fen)凝膠的機(jī)(ji)械性(xing)能。

1、淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)(gou)特性分析(xi)

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

探頭(tou)：P/0.5凝膠探(tan)頭

將質(zhì)(zhi)量分?jǐn)?shù)為40%（w/v）的不(bu)同淀粉的(de)懸浮液，真空(kong)脫氣(qi)1 h，將燒杯置于蒸(zheng)籠中蒸10 min，直至(zhi)得到透明的(de)淀粉水(shui)凝膠。測(ce)試條件：

測試模(mo)式：全質(zhì)構(gòu)分(fen)析

測試前速度(du)：1mm/s

測試速(su)度：1mm/s

測試后速度(du)：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式：形變(bian) 30%

兩次下(xia)壓間隔時(shí)間：3s

可以(yi)測定淀(dian)粉凝膠的(de)硬度、彈性(xing)、內(nèi)聚(ju)性和回復(fù)(fu)性指標(biāo)。