水凝膠是由天(tian)然或合(he)成聚合物和水(shui)分子(zi)制成的(de)具有三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的(de)高分子化合物(wu)，可以(yi)在其網(wǎng)絡(luò)中(zhong)吸收并保(bao)留大量的水(shui)而不溶解。水(shui)凝膠具(ju)有高含(han)水率，柔(rou)韌性和相容性(xing)等性質(zhì)，在組織(zhi)工程、農(nóng)業(yè)(ye)、藥物傳輸(shu)系統(tǒng)(tong)、食品添加劑(ji)和醫(yī)療(liao)應(yīng)用(yong)等方面的(de)應(yīng)用中表現(xiàn)(xian)出較大的優(yōu)勢(shi)。為減(jian)少環(huán)境污(wu)染和資源浪費(fei)，利用天(tian)然可降解(jie)大分子生(sheng)物聚合(he)物制備(bei)高性能水(shui)凝膠已(yi)引起(qi)人們的(de)廣泛關(guān)注。淀(dian)粉是一種(zhong)天然(ran)生物大分(fen)子，它是由直鏈(lian)淀粉(fen)和支鏈(lian)淀粉組成的。它(ta)是一種碳水(shui)化合物(wu)，并且在自然界(jie)中含(han)量非常豐富(fu)，僅次于纖(xian)維素。淀粉具有(you)非常多的(de)優(yōu)點，比如安全(quan)、價格便(bian)宜和(he)可再生成。淀粉(fen)分子鏈(lian)中有(you)很多的(de)羥基，具(ju)有很強的交聯(lián)(lian)能力，是制(zhi)備水(shui)凝膠的理(li)想材(cai)料。但是，天然淀(dian)粉水凝(ning)膠普遍存在(zai)機械性能不(bu)高、比較脆、拉(la)伸性(xing)相對較差等(deng)缺點，對淀粉水(shui)凝膠(jiao)的應(yīng)用造成(cheng)很大的影響(xiang)。因此，改善(shan)淀粉的凝膠性(xing)能具有非常重(zhong)要的研究(jiu)意義(yi)。根據(jù)(ju)之前的報道(dao)，一些合成聚(ju)合物或化學(xué)交(jiao)聯(lián)劑常用(yong)來制備高強度(du)的淀粉水凝(ning)膠。Arayaphan 等在(zai)木薯淀粉和(he)聚乙烯醇(chun)的存在(zai)下，通(tong)過聚丙烯(xi)酸的簡單自由(you)基聚合，制備(bei)了一種(zhong)可生物降解的(de)雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠(jiao)。水凝(ning)膠表現(xiàn)出優(yōu)(you)異的力學(xué)和物(wu)理性能。將聚乙(yi)烯醇和(he)淀粉交聯(lián)，戊二(er)醛作為(wei)交聯(lián)劑，制備了(le)水凝(ning)膠膜。力學(xué)分(fen)析表明，水凝膠(jiao)膜具有(you)足夠的強(qiang)度，可作為創(chuàng)面(mian)敷料。但是(shi)，化學(xué)試(shi)劑通常有毒、對(dui)人體有一定的(de)危害且污染環(huán)(huan)境。因此，使(shi)用物理方(fang)法處理(li)淀粉增強(qiang)其凝膠性能(neng)是非常重要(yao)的。

與天然淀粉相(xiang)比，改性淀(dian)粉的(de)一些物理和(he)化學(xué)性質(zhì)更佳(jia)，其應(yīng)(ying)用領(lǐng)域(yu)和前景也(ye)更為廣泛。羥(qiang)丙基淀粉(fen)是一(yi)種改性淀粉，目(mu)前它在(zai)食品、造紙、紡織(zhi)等領(lǐng)域(yu)有廣泛的(de)應(yīng)用。它具(ju)有安(an)全性高、透明(ming)度高、穩(wěn)定性(xing)好等優(yōu)點。然而(er)，羥丙基淀粉(fen)作為凝膠(jiao)材料也面(mian)臨一些挑(tiao)戰(zhàn)，如其耐(nai)熱性(xing)較差、機(ji)械強(qiang)度較低等方(fang)面仍需進(jìn)一步(bu)改進(jìn)和研究(jiu)。物理改性可以(yi)改善淀粉的功(gong)能性和應(yīng)用性(xing)，使其(qi)更適合于(yu)食品加工(gong)和工(gong)業(yè)生產(chǎn)(chan)中的使用。與(yu)化學(xué)改性(xing)相比(bi)，物理改性的(de)方法更(geng)加環(huán)(huan)保、綠(lv)色。物理改性方(fang)法主要包括(kuo)：輻照、退火、預(yù)(yu)糊化、滲透壓或(huo)濕熱處理(li)（HMT）等[9]。濕熱處(chu)理是(shi)一種無污染、易(yi)控制的改(gai)性方法。它主(zhu)要是將淀粉顆(ke)粒加(jia)熱到高于(yu)玻璃(li)化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的(de)一定時間（1~24 h）。濕(shi)熱處(chu)理發(fā)生(sheng)在相對(dui)較低的條件(jian)水分下（35%以下），并(bing)使用較(jiao)高的處理(li)溫度（80~140 ℃），可(ke)以改(gai)變淀粉(fen)分子結(jié)構(gòu)(gou)和顆粒(li)形態(tài)，調(diào)節(jié)分(fen)子鏈構(gòu)(gou)象，進(jìn)而(er)影響淀(dian)粉的(de)凝膠特(te)性。本(ben)研究主(zhu)要通過濕熱(re)處理的(de)方法處理羥(qiang)丙基(ji)淀粉，從而提(ti)高淀粉凝膠(jiao)的機械性能。

1、淀粉凝(ning)膠質(zhì)構(gòu)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凝膠探頭(tou)

將質(zhì)(zhi)量分?jǐn)?shù)為(wei)40%（w/v）的不同淀(dian)粉的(de)懸浮液(ye)，真空脫(tuo)氣1 h，將(jiang)燒杯置于蒸籠(long)中蒸10 min，直至得到(dao)透明的淀(dian)粉水(shui)凝膠。測試(shi)條件(jian)：

測試模式：全(quan)質(zhì)構(gòu)分析

測試前速度(du)：1mm/s

測試速(su)度：1mm/s

測試后(hou)速度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式：形(xing)變 30%

兩次下壓間隔(ge)時間：3s

可以測(ce)定淀(dian)粉凝膠的硬(ying)度、彈性、內(nèi)(nei)聚性和回復(fù)性(xing)指標(biāo)。