水凝(ning)膠是由天然或(huo)合成聚(ju)合物和(he)水分子制成的(de)具有三維網(wǎng)絡(luò)(luo)結(jié)構(gòu)的(de)高分子化(hua)合物，可以(yi)在其網(wǎng)絡(luò)中(zhong)吸收并保(bao)留大量的(de)水而不溶(rong)解。水凝膠(jiao)具有(you)高含(han)水率，柔韌性(xing)和相容(rong)性等性質(zhì)，在(zai)組織工(gong)程、農(nóng)(nong)業(yè)、藥物(wu)傳輸(shu)系統(tǒng)、食品(pin)添加(jia)劑和(he)醫(yī)療應(yīng)用等方(fang)面的(de)應(yīng)用中表現(xiàn)(xian)出較大(da)的優(yōu)勢(shì)。為(wei)減少(shao)環(huán)境(jing)污染和資(zi)源浪(lang)費(fèi)，利用天然(ran)可降(jiang)解大分子生(sheng)物聚(ju)合物制備高性(xing)能水凝膠已引(yin)起人們的(de)廣泛(fan)關(guān)注。淀粉(fen)是一種天然(ran)生物(wu)大分(fen)子，它是由直(zhi)鏈淀粉(fen)和支鏈(lian)淀粉組成的。它(ta)是一種(zhong)碳水化合物，并(bing)且在(zai)自然(ran)界中含量非(fei)常豐富(fu)，僅次于纖維(wei)素。淀粉具有(you)非常(chang)多的優(yōu)(you)點(diǎn)，比如安(an)全、價(jià)格(ge)便宜和可再生(sheng)成。淀粉分(fen)子鏈中有(you)很多的羥基(ji)，具有(you)很強(qiáng)的交(jiao)聯(lián)能力，是制備(bei)水凝(ning)膠的理想材(cai)料。但(dan)是，天然淀粉(fen)水凝膠普(pu)遍存在機(jī)械(xie)性能不高、比(bi)較脆、拉伸性(xing)相對(duì)(dui)較差(cha)等缺點(diǎn)，對(duì)淀(dian)粉水凝膠的應(yīng)(ying)用造成很(hen)大的影(ying)響。因此(ci)，改善(shan)淀粉的凝膠(jiao)性能具(ju)有非常重要(yao)的研究(jiu)意義。根據(jù)(ju)之前的報(bào)(bao)道，一些(xie)合成聚(ju)合物或(huo)化學(xué)交聯(lián)劑常(chang)用來(lái)制備高(gao)強(qiáng)度的淀(dian)粉水凝(ning)膠。Arayaphan 等在木薯(shu)淀粉和聚乙(yi)烯醇(chun)的存在下(xia)，通過(guò)聚丙烯(xi)酸的簡(jiǎn)(jian)單自由(you)基聚合，制(zhi)備了一種(zhong)可生物降(jiang)解的雙網(wǎng)(wang)絡(luò)水凝(ning)膠。水(shui)凝膠(jiao)表現(xiàn)出優(yōu)(you)異的力學(xué)和物(wu)理性能。將聚乙(yi)烯醇和淀粉交(jiao)聯(lián)，戊二醛作(zuo)為交聯(lián)劑，制(zhi)備了水凝膠(jiao)膜。力學(xué)分析表(biao)明，水凝膠膜具(ju)有足(zu)夠的強(qiáng)度，可(ke)作為創(chuàng)面敷(fu)料。但是(shi)，化學(xué)試劑通常(chang)有毒、對(duì)人體(ti)有一定的危(wei)害且污(wu)染環(huán)境(jing)。因此，使用物(wu)理方法(fa)處理淀粉增強(qiáng)(qiang)其凝膠(jiao)性能是非(fei)常重要的。

與天然(ran)淀粉相比，改性(xing)淀粉的一些(xie)物理和化學(xué)性(xing)質(zhì)更(geng)佳，其應(yīng)用領(lǐng)域(yu)和前景也(ye)更為(wei)廣泛。羥丙基(ji)淀粉(fen)是一種改性(xing)淀粉，目(mu)前它在食品、造(zao)紙、紡織等領(lǐng)(ling)域有廣泛的(de)應(yīng)用。它具有(you)安全性高、透(tou)明度高、穩(wěn)定(ding)性好(hao)等優(yōu)點(diǎn)。然而，羥(qiang)丙基淀(dian)粉作為凝膠材(cai)料也面臨(lin)一些挑戰(zhàn)(zhan)，如其耐熱(re)性較差、機(jī)(ji)械強(qiáng)度(du)較低等方面仍(reng)需進(jìn)一步改(gai)進(jìn)和(he)研究。物理改性(xing)可以改(gai)善淀粉的(de)功能(neng)性和應(yīng)用(yong)性，使其更適合(he)于食品加工和(he)工業(yè)生產(chǎn)中(zhong)的使用。與化(hua)學(xué)改性(xing)相比(bi)，物理改性(xing)的方法更加(jia)環(huán)保、綠(lv)色。物理改性(xing)方法主要包括(kuo)：輻照、退火(huo)、預(yù)糊化、滲透(tou)壓或濕熱處(chu)理（HMT）等[9]。濕(shi)熱處(chu)理是一種(zhong)無(wú)污染、易控制(zhi)的改性方法。它(ta)主要是將(jiang)淀粉(fen)顆粒加熱到高(gao)于玻(bo)璃化轉(zhuǎn)變溫度(du)（Tg）的一定時(shí)間（1~24 h）。濕(shi)熱處理發(fā)生(sheng)在相(xiang)對(duì)較(jiao)低的條件水(shui)分下（35%以(yi)下），并使用較(jiao)高的處理溫(wen)度（80~140 ℃），可(ke)以改變淀粉(fen)分子結(jié)構(gòu)和顆(ke)粒形(xing)態(tài)，調(diào)節(jié)分(fen)子鏈構(gòu)象，進(jìn)而(er)影響淀粉的(de)凝膠特性。本研(yan)究主要通過(guò)濕(shi)熱處理(li)的方法處理羥(qiang)丙基淀粉，從(cong)而提高淀(dian)粉凝膠的機(jī)械(xie)性能。

1、淀粉凝膠質(zhì)(zhi)構(gòu)特性(xing)分析

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

探頭(tou)：P/0.5凝膠探頭

將質(zhì)量(liang)分?jǐn)?shù)為40%（w/v）的(de)不同淀粉(fen)的懸浮液，真空(kong)脫氣(qi)1 h，將燒杯置(zhi)于蒸籠(long)中蒸10 min，直至得到(dao)透明(ming)的淀粉水凝膠(jiao)。測(cè)試條件：

測(cè)試模式：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析

測(cè)試前速度(du)：1mm/s

測(cè)試速度：1mm/s

測(cè)試(shi)后速度(du)：1mm/s

觸發(fā)(fa)力：8gf

目標(biāo)模式：形(xing)變 30%

兩次下壓(ya)間隔時(shí)間：3s

可以測(cè)定(ding)淀粉(fen)凝膠的硬度、彈(dan)性、內(nèi)(nei)聚性和回復(fù)性(xing)指標(biāo)。