水凝膠是(shi)由天然或(huo)合成聚(ju)合物和水分子(zi)制成的具有(you)三維網(wǎng)(wang)絡(luò)結(jié)構(gòu)的(de)高分子化合(he)物，可以(yi)在其網(wǎng)絡(luò)(luo)中吸收(shou)并保(bao)留大量(liang)的水而不溶(rong)解。水(shui)凝膠具有高(gao)含水(shui)率，柔韌(ren)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(shu)系統(tǒng)、食(shi)品添加劑和醫(yī)(yi)療應(yīng)用等方面(mian)的應(yīng)用(yong)中表現(xiàn)出較大(da)的優(yōu)勢(shi)。為減少環(huán)境污(wu)染和資源浪(lang)費(fèi)，利(li)用天然可(ke)降解大(da)分子生物(wu)聚合(he)物制(zhi)備高性能(neng)水凝膠(jiao)已引起人們(men)的廣泛關(guān)注(zhu)。淀粉(fen)是一種天然生(sheng)物大分(fen)子，它是由直(zhi)鏈淀粉和支(zhi)鏈淀粉組成的(de)。它是一種(zhong)碳水化合(he)物，并且在自(zi)然界中含量(liang)非常豐富，僅(jin)次于纖維(wei)素。淀粉具有(you)非常多的優(yōu)點(diǎn)(dian)，比如安全(quan)、價(jià)格便宜和(he)可再生成。淀(dian)粉分子鏈(lian)中有很多(duo)的羥基(ji)，具有(you)很強(qiáng)(qiang)的交(jiao)聯(lián)能力，是制備(bei)水凝膠的理(li)想材料(liao)。但是，天然(ran)淀粉(fen)水凝膠普遍存(cun)在機(jī)械性(xing)能不(bu)高、比較脆、拉(la)伸性相對較(jiao)差等缺點(diǎn)(dian)，對淀粉水凝(ning)膠的(de)應(yīng)用造成很(hen)大的影響。因(yin)此，改(gai)善淀粉的(de)凝膠(jiao)性能具有非常(chang)重要的研究意(yi)義。根據(jù)之前的(de)報(bào)道，一(yi)些合成聚合(he)物或化學(xué)交(jiao)聯(lián)劑常用來(lai)制備高強(qiáng)(qiang)度的淀粉(fen)水凝膠。Arayaphan 等在木(mu)薯淀(dian)粉和聚乙烯醇(chun)的存(cun)在下，通過聚丙(bing)烯酸(suan)的簡單自由(you)基聚(ju)合，制(zhi)備了一種可生(sheng)物降解的雙網(wǎng)(wang)絡(luò)水凝(ning)膠。水凝膠表現(xiàn)(xian)出優(yōu)異的力學(xué)(xue)和物理性(xing)能。將(jiang)聚乙烯醇和(he)淀粉交聯(lián)(lian)，戊二醛作為交(jiao)聯(lián)劑(ji)，制備了水(shui)凝膠膜。力(li)學(xué)分(fen)析表明(ming)，水凝膠膜(mo)具有(you)足夠的強(qiáng)度(du)，可作為創(chuàng)面敷(fu)料。但是，化學(xué)試(shi)劑通常(chang)有毒(du)、對人體有一(yi)定的危害(hai)且污染環(huán)(huan)境。因此，使用(yong)物理方法(fa)處理淀(dian)粉增強(qiáng)其凝(ning)膠性能是非常(chang)重要的(de)。

與天然淀粉(fen)相比，改性淀粉(fen)的一些(xie)物理和化學(xué)(xue)性質(zhì)更佳，其應(yīng)(ying)用領(lǐng)域和前(qian)景也更為(wei)廣泛。羥丙基淀(dian)粉是(shi)一種改(gai)性淀粉，目前(qian)它在(zai)食品、造紙、紡織(zhi)等領(lǐng)域(yu)有廣泛的(de)應(yīng)用(yong)。它具(ju)有安全(quan)性高(gao)、透明度高、穩(wěn)定(ding)性好(hao)等優(yōu)(you)點(diǎn)。然而，羥丙基(ji)淀粉作為凝膠(jiao)材料也面(mian)臨一些挑戰(zhàn)，如(ru)其耐熱性較(jiao)差、機(jī)械強(qiáng)度(du)較低等(deng)方面仍(reng)需進(jìn)一步改進(jìn)(jin)和研究。物理改(gai)性可以改善淀(dian)粉的功(gong)能性(xing)和應(yīng)用性，使(shi)其更(geng)適合于(yu)食品加(jia)工和工業(yè)生產(chǎn)(chan)中的使(shi)用。與(yu)化學(xué)改性相比(bi)，物理改性的方(fang)法更加環(huán)保(bao)、綠色。物理改性(xing)方法(fa)主要包(bao)括：輻照、退火、預(yù)(yu)糊化、滲透壓或(huo)濕熱處(chu)理（HMT）等(deng)[9]。濕熱處(chu)理是(shi)一種無污染(ran)、易控制(zhi)的改性方法(fa)。它主要(yao)是將(jiang)淀粉顆(ke)粒加熱到高(gao)于玻璃(li)化轉(zhuǎn)變(bian)溫度（Tg）的一定時(shí)(shi)間（1~24 h）。濕(shi)熱處理(li)發(fā)生在(zai)相對較低的(de)條件(jian)水分下（35%以下(xia)），并使用較高(gao)的處理溫度（80~140 ℃），可(ke)以改變淀(dian)粉分子結(jié)構(gòu)和(he)顆粒形態(tài)，調(diào)節(jié)(jie)分子鏈(lian)構(gòu)象，進(jìn)而(er)影響(xiang)淀粉(fen)的凝膠(jiao)特性(xing)。本研究主要(yao)通過濕(shi)熱處理的(de)方法處理(li)羥丙基淀粉(fen)，從而提(ti)高淀粉凝(ning)膠的機(jī)(ji)械性能。

1、淀粉凝膠(jiao)質(zhì)構(gòu)特性分(fen)析

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

探頭：P/0.5凝膠探(tan)頭

將質(zhì)(zhi)量分?jǐn)?shù)為(wei)40%（w/v）的不同(tong)淀粉的懸浮液(ye)，真空(kong)脫氣1 h，將燒杯(bei)置于蒸(zheng)籠中蒸10 min，直(zhi)至得(de)到透明的淀粉(fen)水凝(ning)膠。測試條件(jian)：

測試模式：全(quan)質(zhì)構(gòu)分析(xi)

測試前速度(du)：1mm/s

測試速度：1mm/s

測試后速度(du)：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)(biao)模式：形(xing)變 30%

兩次下壓間隔(ge)時(shí)間：3s

可以測定淀(dian)粉凝(ning)膠的硬度、彈性(xing)、內(nèi)聚(ju)性和回復(fù)(fu)性指標(biāo)。