水凝膠是由(you)天然或合成聚(ju)合物和水分子(zi)制成的具(ju)有三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)(jie)構(gòu)的高分子(zi)化合物，可以在(zai)其網(wǎng)絡(luò)中吸收(shou)并保留大量的(de)水而不溶(rong)解。水凝膠(jiao)具有高(gao)含水率，柔韌性(xing)和相容性等(deng)性質(zhì)，在(zai)組織(zhi)工程、農(nóng)(nong)業(yè)、藥物傳輸系(xi)統(tǒng)、食品添加劑(ji)和醫(yī)(yi)療應(yīng)用(yong)等方面的應(yīng)(ying)用中表現(xiàn)出(chu)較大的優(yōu)(you)勢(shì)。為減(jian)少環(huán)境污(wu)染和資源浪費(fèi)(fei)，利用天(tian)然可降解(jie)大分子生(sheng)物聚合物制備(bei)高性(xing)能水(shui)凝膠已引起人(ren)們的(de)廣泛關(guān)注。淀(dian)粉是一種(zhong)天然生(sheng)物大分(fen)子，它是(shi)由直鏈淀(dian)粉和支鏈淀粉(fen)組成(cheng)的。它是一種(zhong)碳水化合物，并(bing)且在(zai)自然界中含(han)量非常豐富(fu)，僅次于纖(xian)維素。淀粉具有(you)非常多(duo)的優(yōu)點(diǎn)(dian)，比如安全、價(jià)(jia)格便宜和可再(zai)生成。淀(dian)粉分子(zi)鏈中有很多的(de)羥基(ji)，具有很強(qiáng)(qiang)的交聯(lián)能(neng)力，是制備(bei)水凝膠的(de)理想(xiang)材料。但是，天然(ran)淀粉水凝膠普(pu)遍存在機(jī)械(xie)性能不高、比較(jiao)脆、拉伸(shen)性相對(duì)較(jiao)差等缺點(diǎn)，對(duì)淀(dian)粉水凝膠的(de)應(yīng)用造成很大(da)的影響。因(yin)此，改善淀(dian)粉的凝膠(jiao)性能具有非常(chang)重要的研究意(yi)義。根據(jù)之前的(de)報(bào)道，一些合成(cheng)聚合物或化學(xué)(xue)交聯(lián)劑常用來(lái)(lai)制備高強(qiáng)度的(de)淀粉(fen)水凝膠。Arayaphan 等(deng)在木薯淀(dian)粉和(he)聚乙烯醇的(de)存在下，通過聚(ju)丙烯酸的(de)簡(jiǎn)單自由(you)基聚合(he)，制備(bei)了一種可(ke)生物降解的(de)雙網(wǎng)絡(luò)水(shui)凝膠。水凝膠(jiao)表現(xiàn)出優(yōu)異的(de)力學(xué)和物理性(xing)能。將聚乙烯醇(chun)和淀(dian)粉交(jiao)聯(lián)，戊(wu)二醛作為交聯(lián)(lian)劑，制備(bei)了水(shui)凝膠膜。力學(xué)分(fen)析表明(ming)，水凝膠膜具有(you)足夠的強(qiáng)度，可(ke)作為創(chuàng)面(mian)敷料。但(dan)是，化學(xué)(xue)試劑通常(chang)有毒、對(duì)人(ren)體有一定(ding)的危害(hai)且污染環(huán)境(jing)。因此，使用物(wu)理方法處理(li)淀粉增(zeng)強(qiáng)其凝(ning)膠性能是非(fei)常重要(yao)的。

與天然(ran)淀粉相比(bi)，改性淀(dian)粉的一些物理(li)和化學(xué)性質(zhì)(zhi)更佳，其應(yīng)用領(lǐng)(ling)域和前景(jing)也更為廣(guang)泛。羥丙基(ji)淀粉(fen)是一種改性淀(dian)粉，目前它在(zai)食品、造紙(zhi)、紡織(zhi)等領(lǐng)域有廣泛(fan)的應(yīng)用。它具有(you)安全性高(gao)、透明度高(gao)、穩(wěn)定性好等(deng)優(yōu)點(diǎn)。然而，羥丙(bing)基淀粉作(zuo)為凝膠材(cai)料也面臨一些(xie)挑戰(zhàn)(zhan)，如其耐熱性(xing)較差、機(jī)械強(qiáng)度(du)較低等方面(mian)仍需進(jìn)一(yi)步改進(jìn)(jin)和研究。物(wu)理改性(xing)可以改(gai)善淀粉的功能(neng)性和(he)應(yīng)用(yong)性，使其更適合(he)于食品加(jia)工和工業(yè)(ye)生產(chǎn)(chan)中的使用。與化(hua)學(xué)改性相比(bi)，物理改性的方(fang)法更加環(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(hu)化、滲透(tou)壓或濕(shi)熱處理(li)（HMT）等[9]。濕(shi)熱處理是一種(zhong)無(wú)污染、易(yi)控制的改性(xing)方法。它主要(yao)是將淀粉顆粒(li)加熱(re)到高于(yu)玻璃化(hua)轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的(de)一定時(shí)間（1~24 h）。濕(shi)熱處理(li)發(fā)生(sheng)在相對(duì)較低的(de)條件水分(fen)下（35%以下），并使用(yong)較高的(de)處理溫度（80~140 ℃），可(ke)以改(gai)變淀粉分子結(jié)(jie)構(gòu)和顆(ke)粒形態(tài)，調(diào)(diao)節(jié)分(fen)子鏈(lian)構(gòu)象(xiang)，進(jìn)而影響(xiang)淀粉的凝膠(jiao)特性。本研(yan)究主要通過濕(shi)熱處理(li)的方法處理(li)羥丙基淀(dian)粉，從而(er)提高(gao)淀粉凝(ning)膠的機(jī)(ji)械性能。

1、淀粉凝膠(jiao)質(zhì)構(gòu)特性分(fen)析

儀器：上海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/0.5凝膠探(tan)頭

將質(zhì)(zhi)量分(fen)數(shù)為40%（w/v）的不同(tong)淀粉(fen)的懸浮液，真空(kong)脫氣1 h，將燒杯置(zhi)于蒸籠(long)中蒸10 min，直至(zhi)得到透明(ming)的淀(dian)粉水凝膠(jiao)。測(cè)試條件：

測(cè)試模式：全(quan)質(zhì)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：1mm/s

觸發(fā)力(li)：8gf

目標(biāo)模式：形變(bian) 30%

兩次下(xia)壓間隔時(shí)間(jian)：3s

可以測(cè)定淀(dian)粉凝膠(jiao)的硬度、彈性、內(nèi)(nei)聚性和回復(fù)(fu)性指標(biāo)(biao)。