水凝(ning)膠是(shi)由天然或合成(cheng)聚合物和水分(fen)子制成的(de)具有三維網(wǎng)絡(luò)(luo)結(jié)構(gòu)的(de)高分子化合物(wu)，可以在其網(wǎng)(wang)絡(luò)中(zhong)吸收(shou)并保留大量的(de)水而不溶解(jie)。水凝膠(jiao)具有高含水(shui)率，柔韌性(xing)和相(xiang)容性等性質(zhì)，在(zai)組織工程、農(nóng)(nong)業(yè)、藥物傳輸(shu)系統(tǒng)、食品(pin)添加劑和醫(yī)療(liao)應(yīng)用等方(fang)面的(de)應(yīng)用中表現(xiàn)(xian)出較大的(de)優(yōu)勢(shì)。為(wei)減少環(huán)境污(wu)染和資源浪(lang)費(fèi)，利用天然可(ke)降解大分子(zi)生物(wu)聚合物制備(bei)高性能水(shui)凝膠已引起(qi)人們的(de)廣泛關(guān)注。淀(dian)粉是一(yi)種天然(ran)生物大分子，它(ta)是由直鏈淀(dian)粉和支鏈淀(dian)粉組成的。它(ta)是一(yi)種碳水化(hua)合物，并且(qie)在自然界(jie)中含量非常豐(feng)富，僅次于纖維(wei)素。淀(dian)粉具有非(fei)常多(duo)的優(yōu)點(diǎn)，比(bi)如安全、價(jià)格便(bian)宜和可再生(sheng)成。淀粉(fen)分子鏈(lian)中有很多的羥(qiang)基，具(ju)有很(hen)強(qiáng)的交聯(lián)能(neng)力，是(shi)制備水凝膠的(de)理想材料。但是(shi)，天然(ran)淀粉水凝膠普(pu)遍存(cun)在機(jī)械性(xing)能不(bu)高、比較脆、拉伸(shen)性相對(duì)較差(cha)等缺(que)點(diǎn)，對(duì)(dui)淀粉水凝膠的(de)應(yīng)用(yong)造成很(hen)大的影響。因(yin)此，改(gai)善淀粉(fen)的凝(ning)膠性(xing)能具有(you)非常重要的(de)研究意(yi)義。根據(jù)(ju)之前的報(bào)(bao)道，一(yi)些合成聚合物(wu)或化學(xué)交(jiao)聯(lián)劑常用(yong)來制備高(gao)強(qiáng)度的淀粉水(shui)凝膠(jiao)。Arayaphan 等在木(mu)薯淀粉和(he)聚乙烯醇的(de)存在下，通(tong)過聚丙烯酸的(de)簡(jiǎn)單(dan)自由基(ji)聚合，制備了(le)一種可生物(wu)降解(jie)的雙網(wǎng)絡(luò)水(shui)凝膠。水凝膠(jiao)表現(xiàn)(xian)出優(yōu)異(yi)的力(li)學(xué)和物理性能(neng)。將聚乙烯醇(chun)和淀(dian)粉交聯(lián)(lian)，戊二醛(quan)作為交(jiao)聯(lián)劑，制(zhi)備了水凝膠(jiao)膜。力(li)學(xué)分析表明(ming)，水凝(ning)膠膜(mo)具有足(zu)夠的強(qiáng)度，可作(zuo)為創(chuàng)面敷料(liao)。但是，化學(xué)(xue)試劑(ji)通常有毒(du)、對(duì)人體有一(yi)定的危害且污(wu)染環(huán)境。因此，使(shi)用物(wu)理方法處(chu)理淀粉增強(qiáng)其(qi)凝膠(jiao)性能是非常重(zhong)要的。

與天然淀粉相(xiang)比，改性淀粉的(de)一些物理(li)和化(hua)學(xué)性質(zhì)(zhi)更佳，其應(yīng)(ying)用領(lǐng)域和(he)前景也更為廣(guang)泛。羥丙基(ji)淀粉是一種(zhong)改性(xing)淀粉，目(mu)前它在(zai)食品、造(zao)紙、紡織等領(lǐng)域(yu)有廣泛(fan)的應(yīng)用。它具有(you)安全性高、透明(ming)度高、穩(wěn)定(ding)性好等優(yōu)點(diǎn)(dian)。然而，羥(qiang)丙基(ji)淀粉作為凝膠(jiao)材料也面臨一(yi)些挑戰(zhàn)，如其耐(nai)熱性較(jiao)差、機(jī)(ji)械強(qiáng)度(du)較低等(deng)方面(mian)仍需進(jìn)一步改(gai)進(jìn)和(he)研究(jiu)。物理改(gai)性可(ke)以改善淀(dian)粉的(de)功能性和應(yīng)(ying)用性(xing)，使其更(geng)適合于食(shi)品加工和工(gong)業(yè)生產(chǎn)中(zhong)的使用。與化學(xué)(xue)改性相比，物理(li)改性的方法更(geng)加環(huán)保、綠色(se)。物理(li)改性(xing)方法主(zhu)要包括(kuo)：輻照、退火(huo)、預(yù)糊(hu)化、滲透壓(ya)或濕熱(re)處理（HMT）等[9]。濕熱處(chu)理是一(yi)種無污(wu)染、易(yi)控制的改性(xing)方法。它(ta)主要是將(jiang)淀粉顆粒加熱(re)到高于玻璃(li)化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的(de)一定(ding)時(shí)間（1~24 h）。濕熱處(chu)理發(fā)(fa)生在相對(duì)(dui)較低的條件水(shui)分下（35%以下），并(bing)使用較高(gao)的處理溫(wen)度（80~140 ℃），可以改(gai)變淀(dian)粉分子結(jié)構(gòu)(gou)和顆粒形態(tài)，調(diào)(diao)節(jié)分子鏈構(gòu)象(xiang)，進(jìn)而影(ying)響淀粉的(de)凝膠特性。本研(yan)究主(zhu)要通過濕熱(re)處理的方法(fa)處理羥丙基(ji)淀粉，從而(er)提高淀粉凝(ning)膠的機(jī)械性(xing)能。

1、淀粉凝膠(jiao)質(zhì)構(gòu)(gou)特性分析

儀器(qi)：上海(hai)騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/0.5凝膠探(tan)頭

將質(zhì)量(liang)分?jǐn)?shù)(shu)為40%（w/v）的不同淀(dian)粉的懸浮液(ye)，真空脫(tuo)氣1 h，將(jiang)燒杯置(zhi)于蒸(zheng)籠中蒸(zheng)10 min，直至得到透(tou)明的淀粉水(shui)凝膠。測(cè)(ce)試條件：

測(cè)試模式(shi)：全質(zhì)構(gòu)分析(xi)

測(cè)試前速(su)度：1mm/s

測(cè)試速度(du)：1mm/s

測(cè)試后速度(du)：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)模式：形變(bian) 30%

兩次下壓(ya)間隔(ge)時(shí)間(jian)：3s

可以測(cè)定(ding)淀粉凝膠的硬(ying)度、彈性、內(nèi)(nei)聚性和回復(fù)性(xing)指標(biāo)。