水凝膠是由天(tian)然或(huo)合成聚合(he)物和水分(fen)子制(zhi)成的具有(you)三維網(wǎng)絡(luò)(luo)結(jié)構(gòu)的高分(fen)子化合(he)物，可(ke)以在(zai)其網(wǎng)絡(luò)中吸(xi)收并保留(liu)大量的水而(er)不溶解(jie)。水凝膠具(ju)有高含(han)水率，柔韌(ren)性和相(xiang)容性(xing)等性質(zhì)(zhi)，在組織工(gong)程、農(nóng)業(yè)、藥物(wu)傳輸系統(tǒng)、食品(pin)添加(jia)劑和醫(yī)(yi)療應(yīng)(ying)用等方(fang)面的應(yīng)用中(zhong)表現(xiàn)出較大的(de)優(yōu)勢(shì)(shi)。為減少環(huán)境(jing)污染和資源(yuan)浪費(fèi)(fei)，利用天(tian)然可降解(jie)大分(fen)子生物聚(ju)合物(wu)制備高(gao)性能(neng)水凝膠已引起(qi)人們的廣泛關(guān)(guan)注。淀粉(fen)是一種天(tian)然生物大分(fen)子，它是由直(zhi)鏈淀粉和支(zhi)鏈淀粉組(zu)成的。它(ta)是一種碳水化(hua)合物，并且(qie)在自然界中含(han)量非常豐富，僅(jin)次于(yu)纖維素(su)。淀粉具有非(fei)常多(duo)的優(yōu)點(diǎn)(dian)，比如安(an)全、價(jià)(jia)格便宜和可再(zai)生成。淀(dian)粉分子鏈中(zhong)有很(hen)多的羥(qiang)基，具有很(hen)強(qiáng)的交聯(lián)能力(li)，是制備水凝(ning)膠的理想(xiang)材料(liao)。但是(shi)，天然淀粉水(shui)凝膠普遍存在(zai)機(jī)械性能不高(gao)、比較脆(cui)、拉伸性相對(duì)(dui)較差等缺點(diǎn)(dian)，對(duì)淀粉水凝(ning)膠的應(yīng)(ying)用造成(cheng)很大的影響(xiang)。因此，改(gai)善淀(dian)粉的凝膠性能(neng)具有(you)非常重要的(de)研究(jiu)意義(yi)。根據(jù)之(zhi)前的報(bào)道，一(yi)些合成聚合(he)物或化學(xué)交(jiao)聯(lián)劑常用來(lái)制(zhi)備高強(qiáng)度的(de)淀粉水凝膠。Arayaphan 等(deng)在木薯淀(dian)粉和(he)聚乙烯醇(chun)的存在下，通過(guò)(guo)聚丙烯酸(suan)的簡(jiǎn)(jian)單自由(you)基聚(ju)合，制備了(le)一種可(ke)生物降(jiang)解的雙(shuang)網(wǎng)絡(luò)水(shui)凝膠。水(shui)凝膠表(biao)現(xiàn)出(chu)優(yōu)異(yi)的力學(xué)和物(wu)理性能(neng)。將聚乙烯(xi)醇和淀粉交聯(lián)(lian)，戊二(er)醛作為交聯(lián)(lian)劑，制備了水(shui)凝膠膜(mo)。力學(xué)分析表明(ming)，水凝(ning)膠膜具有足(zu)夠的強(qiáng)度，可(ke)作為創(chuàng)面敷料(liao)。但是(shi)，化學(xué)試(shi)劑通(tong)常有毒(du)、對(duì)人體有一定(ding)的危害(hai)且污染環(huán)(huan)境。因此，使(shi)用物理方法處(chu)理淀(dian)粉增強(qiáng)其凝(ning)膠性能是(shi)非常重要的。

與天然淀粉(fen)相比(bi)，改性淀粉的一(yi)些物理和(he)化學(xué)性(xing)質(zhì)更(geng)佳，其應(yīng)(ying)用領(lǐng)域和前(qian)景也(ye)更為廣泛(fan)。羥丙基淀粉是(shi)一種(zhong)改性淀粉，目前(qian)它在(zai)食品、造紙(zhi)、紡織等領(lǐng)(ling)域有廣泛的應(yīng)(ying)用。它具有(you)安全性高、透明(ming)度高(gao)、穩(wěn)定(ding)性好等(deng)優(yōu)點(diǎn)。然而，羥(qiang)丙基淀粉(fen)作為凝膠材料(liao)也面臨一些(xie)挑戰(zhàn)，如其(qi)耐熱性(xing)較差、機(jī)械強(qiáng)度(du)較低等方面仍(reng)需進(jìn)一(yi)步改進(jìn)(jin)和研究。物理(li)改性可以改善(shan)淀粉的功能(neng)性和應(yīng)用性(xing)，使其更適合(he)于食品加(jia)工和工業(yè)(ye)生產(chǎn)中的使(shi)用。與化學(xué)改(gai)性相(xiang)比，物理改(gai)性的方法更(geng)加環(huán)保、綠色。物(wu)理改性方(fang)法主要(yao)包括：輻(fu)照、退火、預(yù)糊(hu)化、滲(shen)透壓或濕(shi)熱處(chu)理（HMT）等(deng)[9]。濕熱處理是一(yi)種無(wú)(wu)污染(ran)、易控(kong)制的改性方(fang)法。它(ta)主要是(shi)將淀(dian)粉顆粒加熱到(dao)高于玻璃化轉(zhuǎn)(zhuan)變溫度（Tg）的一定(ding)時(shí)間（1~24 h）。濕熱處(chu)理發(fā)生在相(xiang)對(duì)較低(di)的條件水(shui)分下（35%以下），并使(shi)用較高的處理(li)溫度（80~140 ℃），可(ke)以改變淀粉分(fen)子結(jié)構(gòu)和顆(ke)粒形態(tài)(tai)，調(diào)節(jié)分子鏈(lian)構(gòu)象，進(jìn)而影(ying)響淀粉的凝膠(jiao)特性。本研究(jiu)主要通過(guò)濕熱(re)處理的方(fang)法處理羥丙基(ji)淀粉，從而提(ti)高淀粉凝膠(jiao)的機(jī)(ji)械性能。

1、淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)分析

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

探頭：P/0.5凝膠(jiao)探頭(tou)

將質(zhì)量分(fen)數(shù)為40%（w/v）的(de)不同淀(dian)粉的懸浮液，真(zhen)空脫氣1 h，將燒杯(bei)置于蒸(zheng)籠中蒸(zheng)10 min，直至得到透(tou)明的淀粉水凝(ning)膠。測(cè)試(shi)條件：

測(cè)試模(mo)式：全質(zhì)(zhi)構(gòu)分(fen)析

測(cè)試前(qian)速度：1mm/s

測(cè)試速度：1mm/s

測(cè)試后速度(du)：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式(shi)：形變 30%

兩次下壓(ya)間隔時(shí)間：3s

可以測(cè)(ce)定淀粉(fen)凝膠的(de)硬度、彈(dan)性、內(nèi)聚(ju)性和回復(fù)(fu)性指標(biāo)。