水凝膠是由天(tian)然或合(he)成聚合(he)物和水(shui)分子制(zhi)成的具有三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的(de)高分子化合(he)物，可以在其(qi)網(wǎng)絡(luò)中(zhong)吸收并(bing)保留大量的(de)水而不溶解(jie)。水凝膠(jiao)具有(you)高含水率，柔(rou)韌性和(he)相容性等性質(zhì)(zhi)，在組織工程、農(nóng)(nong)業(yè)、藥物傳輸系(xi)統(tǒng)、食品添加劑(ji)和醫(yī)療(liao)應(yīng)用等方面的(de)應(yīng)用(yong)中表(biao)現(xiàn)出(chu)較大的優(yōu)(you)勢。為減(jian)少環(huán)境(jing)污染和資源(yuan)浪費(fèi)，利用天(tian)然可降解大分(fen)子生物聚合(he)物制備高性(xing)能水凝膠(jiao)已引起(qi)人們的廣泛(fan)關(guān)注。淀粉(fen)是一種天(tian)然生(sheng)物大分(fen)子，它是由直鏈(lian)淀粉和支(zhi)鏈淀粉(fen)組成的(de)。它是(shi)一種碳水化(hua)合物(wu)，并且(qie)在自然界(jie)中含量非(fei)常豐富，僅次(ci)于纖維(wei)素。淀粉具有(you)非常多的優(yōu)(you)點(diǎn)，比如安全(quan)、價(jià)格便(bian)宜和(he)可再生(sheng)成。淀粉(fen)分子(zi)鏈中有很多(duo)的羥(qiang)基，具有很(hen)強(qiáng)的交聯(lián)(lian)能力，是制(zhi)備水凝膠的(de)理想材(cai)料。但(dan)是，天(tian)然淀(dian)粉水凝(ning)膠普遍存在(zai)機(jī)械性(xing)能不高(gao)、比較(jiao)脆、拉伸(shen)性相對較(jiao)差等缺點(diǎn)，對(dui)淀粉水凝膠的(de)應(yīng)用(yong)造成很大的(de)影響。因(yin)此，改善淀(dian)粉的(de)凝膠(jiao)性能具(ju)有非常重要(yao)的研(yan)究意義(yi)。根據(jù)之前的報(bào)(bao)道，一些合(he)成聚合物(wu)或化學(xué)交聯(lián)劑(ji)常用來制(zhi)備高(gao)強(qiáng)度的淀粉(fen)水凝膠。Arayaphan 等在木(mu)薯淀粉和聚乙(yi)烯醇(chun)的存在(zai)下，通過聚丙(bing)烯酸的簡單自(zi)由基聚合(he)，制備了一種可(ke)生物降解的(de)雙網(wǎng)絡(luò)水凝(ning)膠。水凝膠(jiao)表現(xiàn)出優(yōu)(you)異的力學(xué)和物(wu)理性能。將(jiang)聚乙烯(xi)醇和淀粉交聯(lián)(lian)，戊二醛作為(wei)交聯(lián)劑，制(zhi)備了水(shui)凝膠(jiao)膜。力學(xué)分(fen)析表明，水凝(ning)膠膜具有足(zu)夠的強(qiáng)(qiang)度，可作(zuo)為創(chuàng)(chuang)面敷料。但是(shi)，化學(xué)(xue)試劑通(tong)常有毒、對人(ren)體有一定的危(wei)害且污(wu)染環(huán)境。因此(ci)，使用物(wu)理方法處理(li)淀粉增強(qiáng)其(qi)凝膠性能是非(fei)常重要(yao)的。

與天然(ran)淀粉相比，改(gai)性淀粉的一(yi)些物理和化(hua)學(xué)性質(zhì)更佳(jia)，其應(yīng)用領(lǐng)(ling)域和前景也更(geng)為廣(guang)泛。羥丙基淀粉(fen)是一種(zhong)改性淀粉(fen)，目前它(ta)在食品、造紙、紡(fang)織等領(lǐng)域有廣(guang)泛的應(yīng)用。它(ta)具有安全(quan)性高、透明度高(gao)、穩(wěn)定(ding)性好等優(yōu)點(diǎn)(dian)。然而(er)，羥丙基淀(dian)粉作為凝膠材(cai)料也面臨一(yi)些挑戰(zhàn)，如(ru)其耐(nai)熱性較差、機(jī)械(xie)強(qiáng)度較低(di)等方面仍(reng)需進(jìn)一步改進(jìn)(jin)和研究(jiu)。物理改性可(ke)以改善淀粉(fen)的功能性和(he)應(yīng)用性，使其更(geng)適合于食(shi)品加工(gong)和工(gong)業(yè)生產(chǎn)中(zhong)的使用。與(yu)化學(xué)改性相比(bi)，物理(li)改性的方法(fa)更加環(huán)(huan)保、綠(lv)色。物理改性(xing)方法主(zhu)要包括(kuo)：輻照、退(tui)火、預(yù)(yu)糊化、滲(shen)透壓或濕熱處(chu)理（HMT）等[9]。濕熱處理(li)是一種(zhong)無污染、易(yi)控制的改(gai)性方法。它主(zhu)要是將淀粉顆(ke)粒加熱(re)到高于玻璃化(hua)轉(zhuǎn)變溫(wen)度（Tg）的一定時(shí)(shi)間（1~24 h）。濕熱處(chu)理發(fā)生(sheng)在相對較低(di)的條件水分下(xia)（35%以下），并使(shi)用較高的處理(li)溫度（80~140 ℃），可以改(gai)變淀(dian)粉分子(zi)結(jié)構(gòu)和顆粒形(xing)態(tài)，調(diào)節(jié)分子(zi)鏈構(gòu)象，進(jìn)而影(ying)響淀粉的凝膠(jiao)特性。本研究(jiu)主要通過濕(shi)熱處理的方法(fa)處理(li)羥丙(bing)基淀(dian)粉，從而提(ti)高淀粉(fen)凝膠的機(jī)械(xie)性能。

1、淀粉凝膠質(zhì)構(gòu)(gou)特性分(fen)析

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

探頭：P/0.5凝膠探(tan)頭

將質(zhì)量分(fen)數(shù)為40%（w/v）的不(bu)同淀粉(fen)的懸浮液，真(zhen)空脫氣1 h，將燒(shao)杯置于蒸籠中(zhong)蒸10 min，直至(zhi)得到透明的(de)淀粉水凝膠。測(ce)試條件：

測試模式：全(quan)質(zhì)構(gòu)分析

測試前速度：1mm/s

測試速度：1mm/s

測試后(hou)速度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模(mo)式：形變(bian) 30%

兩次下壓間(jian)隔時(shí)間：3s

可以測定(ding)淀粉凝膠的硬(ying)度、彈性、內(nèi)(nei)聚性和回(hui)復(fù)性指標(biāo)。