水凝膠是由天(tian)然或(huo)合成聚(ju)合物和水分(fen)子制成的(de)具有(you)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)(jie)構(gòu)的高分子(zi)化合物，可以(yi)在其網(wǎng)絡(luò)中吸(xi)收并保留大量(liang)的水而不溶(rong)解。水凝膠(jiao)具有高含水率(lv)，柔韌性(xing)和相(xiang)容性等性質(zhì)(zhi)，在組織工程、農(nóng)(nong)業(yè)、藥物傳(chuan)輸系統(tǒng)、食品添(tian)加劑和(he)醫(yī)療應(yīng)用等方(fang)面的應(yīng)用中表(biao)現(xiàn)出(chu)較大的(de)優(yōu)勢(shì)。為(wei)減少(shao)環(huán)境污(wu)染和(he)資源浪費(fèi)(fei)，利用天然可降(jiang)解大分子生物(wu)聚合物制(zhi)備高(gao)性能水凝(ning)膠已引起人(ren)們的廣泛關(guān)(guan)注。淀粉是一種(zhong)天然(ran)生物大分子(zi)，它是由直鏈(lian)淀粉和(he)支鏈(lian)淀粉組成的(de)。它是(shi)一種碳水化合(he)物，并(bing)且在(zai)自然界中含(han)量非常豐富(fu)，僅次(ci)于纖維素(su)。淀粉具有非(fei)常多(duo)的優(yōu)點(diǎn)，比如安(an)全、價(jià)格(ge)便宜(yi)和可再(zai)生成。淀(dian)粉分(fen)子鏈(lian)中有很(hen)多的(de)羥基，具(ju)有很(hen)強(qiáng)的交(jiao)聯(lián)能(neng)力，是制備(bei)水凝(ning)膠的理想材(cai)料。但是，天然淀(dian)粉水凝膠(jiao)普遍(bian)存在機(jī)械(xie)性能不高(gao)、比較脆、拉伸性(xing)相對(duì)較差(cha)等缺點(diǎn)，對(duì)(dui)淀粉水凝(ning)膠的應(yīng)用造成(cheng)很大的(de)影響。因此(ci)，改善淀粉(fen)的凝(ning)膠性能具有非(fei)常重要的(de)研究意義。根(gen)據(jù)之(zhi)前的(de)報(bào)道(dao)，一些合成(cheng)聚合(he)物或化學(xué)(xue)交聯(lián)劑(ji)常用來(lai)制備高(gao)強(qiáng)度的淀(dian)粉水凝膠(jiao)。Arayaphan 等在木薯淀(dian)粉和聚(ju)乙烯醇的(de)存在(zai)下，通過聚丙烯(xi)酸的簡(jiǎn)單自(zi)由基聚合(he)，制備了一種可(ke)生物降解的(de)雙網(wǎng)(wang)絡(luò)水(shui)凝膠。水凝(ning)膠表現(xiàn)出優(yōu)(you)異的力學(xué)(xue)和物(wu)理性能(neng)。將聚(ju)乙烯醇(chun)和淀粉交聯(lián)(lian)，戊二(er)醛作為交(jiao)聯(lián)劑，制備了(le)水凝膠膜(mo)。力學(xué)分析表(biao)明，水凝(ning)膠膜具有足夠(gou)的強(qiáng)(qiang)度，可作為(wei)創(chuàng)面敷料。但是(shi)，化學(xué)試劑(ji)通常(chang)有毒、對(duì)(dui)人體有一定的(de)危害且污染環(huán)(huan)境。因(yin)此，使用(yong)物理(li)方法處理淀粉(fen)增強(qiáng)其凝膠(jiao)性能是(shi)非常重要的。

與天(tian)然淀(dian)粉相比(bi)，改性淀粉的一(yi)些物理(li)和化(hua)學(xué)性質(zhì)更(geng)佳，其應(yīng)用(yong)領(lǐng)域和前景(jing)也更為廣(guang)泛。羥丙基淀(dian)粉是一種(zhong)改性淀粉(fen)，目前它在(zai)食品(pin)、造紙、紡織(zhi)等領(lǐng)域有廣(guang)泛的應(yīng)(ying)用。它(ta)具有安全性(xing)高、透明度高(gao)、穩(wěn)定性好等(deng)優(yōu)點(diǎn)。然而，羥(qiang)丙基淀粉作為(wei)凝膠材料也(ye)面臨一些挑(tiao)戰(zhàn)，如其(qi)耐熱性較差(cha)、機(jī)械強(qiáng)度較(jiao)低等方(fang)面仍需(xu)進(jìn)一步改進(jìn)(jin)和研(yan)究。物理改性(xing)可以改善淀粉(fen)的功(gong)能性和(he)應(yīng)用性，使其更(geng)適合(he)于食(shi)品加(jia)工和工(gong)業(yè)生產(chǎn)中的(de)使用(yong)。與化學(xué)改性相(xiang)比，物(wu)理改性(xing)的方法更(geng)加環(huán)保(bao)、綠色。物理(li)改性(xing)方法主要包(bao)括：輻照、退火、預(yù)(yu)糊化、滲(shen)透壓或(huo)濕熱處理(li)（HMT）等[9]。濕熱(re)處理是(shi)一種無(wu)污染、易控制(zhi)的改性方法。它(ta)主要(yao)是將(jiang)淀粉顆(ke)粒加(jia)熱到(dao)高于(yu)玻璃化轉(zhuǎn)變(bian)溫度（Tg）的一定(ding)時(shí)間（1~24 h）。濕熱處(chu)理發(fā)(fa)生在相對(duì)較(jiao)低的條件水(shui)分下（35%以下(xia)），并使(shi)用較(jiao)高的處(chu)理溫度(du)（80~140 ℃），可以改(gai)變淀粉分子(zi)結(jié)構(gòu)(gou)和顆粒形態(tài)(tai)，調(diào)節(jié)分子(zi)鏈構(gòu)(gou)象，進(jìn)而影響(xiang)淀粉的凝(ning)膠特性。本(ben)研究主要通(tong)過濕熱處理(li)的方法處(chu)理羥丙基淀粉(fen)，從而提高淀(dian)粉凝(ning)膠的機(jī)(ji)械性能(neng)。

1、淀粉凝(ning)膠質(zhì)構(gòu)(gou)特性分(fen)析

儀器：上(shang)海騰(teng)拔質(zhì)構(gòu)(gou)儀（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/0.5凝膠探頭(tou)

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)(shu)為40%（w/v）的不同淀粉(fen)的懸浮液，真空(kong)脫氣1 h，將燒杯(bei)置于蒸(zheng)籠中(zhong)蒸10 min，直至得到透(tou)明的淀粉(fen)水凝膠。測(cè)試(shi)條件：

測(cè)試(shi)模式：全(quan)質(zhì)構(gòu)(gou)分析

測(cè)試前速(su)度：1mm/s

測(cè)試(shi)速度：1mm/s

測(cè)試(shi)后速度(du)：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式(shi)：形變 30%

兩次下壓間(jian)隔時(shí)間：3s

可以測(cè)定淀(dian)粉凝膠的(de)硬度、彈(dan)性、內(nèi)聚性(xing)和回復(fù)性指標(biāo)(biao)。