水凝(ning)膠是由天(tian)然或合成聚(ju)合物和水(shui)分子制(zhi)成的具(ju)有三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(gou)的高分子化(hua)合物(wu)，可以在其網(wǎng)(wang)絡(luò)中吸收并(bing)保留大量的水(shui)而不溶(rong)解。水凝膠(jiao)具有高含水率(lv)，柔韌性和相(xiang)容性等性(xing)質(zhì)，在組織(zhi)工程、農(nóng)業(yè)、藥物(wu)傳輸系統(tǒng)、食(shi)品添加劑和醫(yī)(yi)療應(yīng)用等方(fang)面的(de)應(yīng)用(yong)中表現(xiàn)出較(jiao)大的優(yōu)(you)勢。為減少環(huán)境(jing)污染和資源(yuan)浪費，利用天然(ran)可降解(jie)大分子生(sheng)物聚(ju)合物制備(bei)高性能水凝(ning)膠已引(yin)起人們的廣泛(fan)關(guān)注。淀(dian)粉是一種(zhong)天然生物(wu)大分(fen)子，它是由直(zhi)鏈淀粉和支鏈(lian)淀粉(fen)組成的。它是(shi)一種(zhong)碳水(shui)化合物，并且在(zai)自然界(jie)中含量非常(chang)豐富，僅次(ci)于纖維(wei)素。淀粉具(ju)有非(fei)常多的優(yōu)點(dian)，比如安全、價(jia)格便宜和(he)可再生成。淀(dian)粉分子鏈中有(you)很多的羥(qiang)基，具有很(hen)強(qiáng)的交聯(lián)能力(li)，是制備水(shui)凝膠(jiao)的理(li)想材料。但是(shi)，天然淀粉(fen)水凝膠普遍存(cun)在機(jī)(ji)械性(xing)能不高、比較脆(cui)、拉伸性相對(dui)較差等缺點(dian)，對淀粉水凝膠(jiao)的應(yīng)用造(zao)成很大的(de)影響。因此(ci)，改善淀粉的(de)凝膠性(xing)能具(ju)有非常重(zhong)要的研究(jiu)意義。根據(jù)之(zhi)前的報道，一些(xie)合成聚合(he)物或化(hua)學(xué)交聯(lián)劑(ji)常用(yong)來制備高(gao)強(qiáng)度的淀(dian)粉水凝膠。Arayaphan 等(deng)在木薯淀(dian)粉和聚乙(yi)烯醇的(de)存在下，通過聚(ju)丙烯酸的(de)簡單自由(you)基聚合，制備(bei)了一種(zhong)可生物降解(jie)的雙網(wǎng)絡(luò)水(shui)凝膠。水(shui)凝膠(jiao)表現(xiàn)出優(yōu)(you)異的(de)力學(xué)和(he)物理(li)性能。將聚乙烯(xi)醇和淀(dian)粉交聯(lián)，戊二(er)醛作(zuo)為交聯(lián)劑，制(zhi)備了水凝膠(jiao)膜。力學(xué)分析(xi)表明，水(shui)凝膠膜具有足(zu)夠的強(qiáng)度，可作(zuo)為創(chuàng)(chuang)面敷料。但(dan)是，化(hua)學(xué)試劑通常(chang)有毒、對人(ren)體有(you)一定的危害且(qie)污染環(huán)(huan)境。因此，使用物(wu)理方(fang)法處(chu)理淀粉增(zeng)強(qiáng)其凝(ning)膠性能(neng)是非常重(zhong)要的。

與天然(ran)淀粉(fen)相比，改性淀(dian)粉的(de)一些(xie)物理(li)和化學(xué)性質(zhì)(zhi)更佳，其(qi)應(yīng)用領(lǐng)(ling)域和前景(jing)也更為廣(guang)泛。羥(qiang)丙基淀粉是(shi)一種改(gai)性淀粉，目前(qian)它在食(shi)品、造紙、紡(fang)織等領(lǐng)(ling)域有(you)廣泛(fan)的應(yīng)用。它具(ju)有安全性高(gao)、透明度高(gao)、穩(wěn)定性好等優(yōu)(you)點。然而，羥丙基(ji)淀粉(fen)作為凝(ning)膠材料也面(mian)臨一些挑(tiao)戰(zhàn)，如其(qi)耐熱性較差、機(jī)(ji)械強(qiáng)(qiang)度較低等方面(mian)仍需(xu)進(jìn)一步改進(jìn)(jin)和研究。物理改(gai)性可以改善(shan)淀粉的功能(neng)性和應(yīng)(ying)用性(xing)，使其更適(shi)合于食品(pin)加工和工業(yè)生(sheng)產(chǎn)中的使用。與(yu)化學(xué)改性(xing)相比，物(wu)理改性的方(fang)法更加環(huán)保、綠(lv)色。物理改(gai)性方法主要包(bao)括：輻照、退火(huo)、預(yù)糊化(hua)、滲透壓或(huo)濕熱(re)處理(li)（HMT）等[9]。濕熱(re)處理是(shi)一種無(wu)污染、易(yi)控制(zhi)的改(gai)性方法(fa)。它主要(yao)是將(jiang)淀粉顆粒(li)加熱到高(gao)于玻璃化轉(zhuǎn)(zhuan)變溫度（Tg）的(de)一定時間（1~24 h）。濕熱(re)處理發(fā)生在(zai)相對較低(di)的條件水分下(xia)（35%以下），并使用(yong)較高的處(chu)理溫度(du)（80~140 ℃），可以改(gai)變淀(dian)粉分子結(jié)構(gòu)和(he)顆粒(li)形態(tài)，調(diào)節(jié)分子(zi)鏈構(gòu)象(xiang)，進(jìn)而影響淀粉(fen)的凝膠特性。本(ben)研究主要(yao)通過濕(shi)熱處理的方(fang)法處理羥(qiang)丙基淀粉，從(cong)而提高淀(dian)粉凝膠的(de)機(jī)械性能(neng)。

1、淀粉凝膠質(zhì)(zhi)構(gòu)特性分析(xi)

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

探頭：P/0.5凝膠探(tan)頭

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(wei)40%（w/v）的不同(tong)淀粉的(de)懸浮液(ye)，真空脫氣1 h，將燒(shao)杯置于蒸籠(long)中蒸(zheng)10 min，直至得到透(tou)明的淀(dian)粉水凝膠。測(ce)試條件：

測試模式：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分析

測試前速度：1mm/s

測試速度(du)：1mm/s

測試后速度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式：形變(bian) 30%

兩次(ci)下壓(ya)間隔時(shi)間：3s

可以(yi)測定(ding)淀粉凝膠(jiao)的硬(ying)度、彈性、內(nèi)聚性(xing)和回復(fù)性指(zhi)標(biāo)。