水凝膠(jiao)是由(you)天然(ran)或合成(cheng)聚合物和水(shui)分子(zi)制成的具有(you)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)(jie)構(gòu)的高分(fen)子化(hua)合物，可(ke)以在其網(wǎng)(wang)絡(luò)中吸收并(bing)保留(liu)大量的(de)水而不溶解。水(shui)凝膠具有高(gao)含水率，柔韌性(xing)和相(xiang)容性等性質(zhì)(zhi)，在組織(zhi)工程(cheng)、農(nóng)業(yè)、藥物傳輸(shu)系統(tǒng)(tong)、食品添加劑和(he)醫(yī)療(liao)應(yīng)用等方面(mian)的應(yīng)用中表現(xiàn)(xian)出較大的優(yōu)勢(shi)。為減少(shao)環(huán)境污染(ran)和資源浪(lang)費，利(li)用天然可(ke)降解大分子生(sheng)物聚合物制(zhi)備高(gao)性能水凝膠已(yi)引起人們的(de)廣泛關(guān)注。淀(dian)粉是一種(zhong)天然生物大分(fen)子，它是(shi)由直(zhi)鏈淀粉和支(zhi)鏈淀(dian)粉組成(cheng)的。它是一(yi)種碳水化合物(wu)，并且(qie)在自然界中(zhong)含量非(fei)常豐(feng)富，僅(jin)次于(yu)纖維素(su)。淀粉具有非(fei)常多的優(yōu)點，比(bi)如安(an)全、價(jia)格便宜和(he)可再生成(cheng)。淀粉分子鏈(lian)中有很多的羥(qiang)基，具有(you)很強的(de)交聯(lián)能力，是(shi)制備(bei)水凝(ning)膠的(de)理想(xiang)材料。但(dan)是，天然淀(dian)粉水凝(ning)膠普遍存在機(ji)械性能不(bu)高、比(bi)較脆、拉伸性相(xiang)對較差等缺點(dian)，對淀(dian)粉水(shui)凝膠的應(yīng)用(yong)造成很大的影(ying)響。因此，改善淀(dian)粉的凝(ning)膠性能具有非(fei)常重要(yao)的研究意義(yi)。根據(jù)之(zhi)前的報道，一些(xie)合成(cheng)聚合物或化(hua)學交(jiao)聯(lián)劑常用來(lai)制備(bei)高強度(du)的淀粉水凝膠(jiao)。Arayaphan 等在木薯(shu)淀粉和聚(ju)乙烯醇的存(cun)在下，通過聚丙(bing)烯酸的簡單(dan)自由基聚合(he)，制備了一種可(ke)生物降解的(de)雙網(wǎng)絡(luò)水凝(ning)膠。水(shui)凝膠表(biao)現(xiàn)出優(yōu)異的力(li)學和物理(li)性能。將(jiang)聚乙烯醇和淀(dian)粉交聯(lián)，戊二(er)醛作為交聯(lián)劑(ji)，制備了(le)水凝膠膜。力學(xue)分析表明(ming)，水凝膠膜具(ju)有足夠的強度(du)，可作為創(chuàng)(chuang)面敷料。但是，化(hua)學試劑(ji)通常有毒、對人(ren)體有一定(ding)的危害且污(wu)染環(huán)境(jing)。因此，使(shi)用物理方(fang)法處(chu)理淀粉增強(qiang)其凝(ning)膠性(xing)能是非(fei)常重要(yao)的。

與天然淀粉(fen)相比，改性淀粉(fen)的一些物(wu)理和化學性質(zhì)(zhi)更佳，其應(yīng)用(yong)領(lǐng)域和前(qian)景也更為(wei)廣泛。羥(qiang)丙基淀粉是一(yi)種改性(xing)淀粉，目前它在(zai)食品(pin)、造紙、紡織等(deng)領(lǐng)域(yu)有廣泛的應(yīng)用(yong)。它具有安全(quan)性高(gao)、透明度高、穩(wěn)定(ding)性好等優(yōu)點(dian)。然而，羥丙基淀(dian)粉作為凝膠(jiao)材料也面臨(lin)一些挑(tiao)戰(zhàn)，如(ru)其耐熱性較(jiao)差、機械強度(du)較低(di)等方面(mian)仍需(xu)進一(yi)步改(gai)進和研究。物理(li)改性(xing)可以改善(shan)淀粉的功能(neng)性和應(yīng)用性(xing)，使其(qi)更適合(he)于食品加工和(he)工業(yè)生產(chǎn)(chan)中的使(shi)用。與化學改性(xing)相比(bi)，物理改性的方(fang)法更加環(huán)保、綠(lv)色。物理(li)改性方(fang)法主要包括：輻(fu)照、退火、預糊(hu)化、滲(shen)透壓(ya)或濕(shi)熱處理（HMT）等(deng)[9]。濕熱處理(li)是一種無污(wu)染、易控制(zhi)的改性方法。它(ta)主要是將(jiang)淀粉顆(ke)粒加熱(re)到高于玻璃化(hua)轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的一(yi)定時間(jian)（1~24 h）。濕熱處理(li)發(fā)生在(zai)相對(dui)較低的條(tiao)件水分(fen)下（35%以下），并使(shi)用較高的處理(li)溫度（80~140 ℃），可以(yi)改變淀粉(fen)分子結(jié)(jie)構(gòu)和顆粒形態(tài)(tai)，調(diào)節(jié)分子(zi)鏈構(gòu)象，進而(er)影響淀粉的凝(ning)膠特性。本研究(jiu)主要通(tong)過濕(shi)熱處理(li)的方法處理(li)羥丙基淀(dian)粉，從而提(ti)高淀粉凝(ning)膠的(de)機械性(xing)能。

1、淀粉(fen)凝膠(jiao)質(zhì)構(gòu)特性分(fen)析

儀器：上(shang)海騰拔(ba)質(zhì)構(gòu)儀（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭：P/0.5凝(ning)膠探頭

將質(zhì)量分(fen)數(shù)為40%（w/v）的(de)不同(tong)淀粉的懸(xuan)浮液，真空脫(tuo)氣1 h，將燒杯置于(yu)蒸籠中蒸10 min，直(zhi)至得到透明(ming)的淀粉水(shui)凝膠。測試條(tiao)件：

測試模(mo)式：全質(zhì)構(gòu)(gou)分析

測試前速(su)度：1mm/s

測試(shi)速度：1mm/s

測試后速(su)度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biao)模式(shi)：形變 30%

兩次下壓間隔(ge)時間：3s

可以測定淀粉(fen)凝膠的(de)硬度、彈性、內(nèi)聚(ju)性和(he)回復性(xing)指標(biao)。