水凝膠(jiao)是由(you)天然或合(he)成聚(ju)合物和水分(fen)子制(zhi)成的具(ju)有三(san)維網(wǎng)絡(luò)結(jié)(jie)構(gòu)的高分子(zi)化合物(wu)，可以在其(qi)網(wǎng)絡(luò)中(zhong)吸收并(bing)保留大(da)量的水而(er)不溶解。水(shui)凝膠具有高(gao)含水率，柔(rou)韌性(xing)和相容(rong)性等性質(zhì)，在(zai)組織工(gong)程、農(nóng)業(yè)、藥物傳(chuan)輸系統(tǒng)、食品(pin)添加劑和醫(yī)療(liao)應(yīng)用等方面的(de)應(yīng)用(yong)中表現(xiàn)出較(jiao)大的(de)優(yōu)勢。為減少(shao)環(huán)境污(wu)染和資源(yuan)浪費，利用(yong)天然可降(jiang)解大(da)分子生物聚(ju)合物制備(bei)高性能水凝膠(jiao)已引起人們(men)的廣泛關(guān)(guan)注。淀(dian)粉是一種天(tian)然生物大分(fen)子，它是由直(zhi)鏈淀粉和支(zhi)鏈淀粉組成(cheng)的。它是一種碳(tan)水化合(he)物，并且在自(zi)然界中含量非(fei)常豐富，僅次于(yu)纖維素。淀粉(fen)具有非常(chang)多的優(yōu)點(dian)，比如(ru)安全、價(jia)格便宜(yi)和可再生成。淀(dian)粉分(fen)子鏈(lian)中有很多的(de)羥基，具有(you)很強(qiang)的交聯(lián)能力，是(shi)制備(bei)水凝膠的(de)理想材(cai)料。但是(shi)，天然(ran)淀粉(fen)水凝膠(jiao)普遍存在(zai)機械(xie)性能不(bu)高、比較脆(cui)、拉伸性相對(dui)較差等缺點(dian)，對淀粉水(shui)凝膠的應(yīng)用(yong)造成很大的影(ying)響。因此，改(gai)善淀粉的凝膠(jiao)性能具有非常(chang)重要的研究意(yi)義。根(gen)據(jù)之(zhi)前的(de)報道，一(yi)些合成聚合(he)物或化學(xué)交(jiao)聯(lián)劑常用來制(zhi)備高強度的淀(dian)粉水凝膠。Arayaphan 等在(zai)木薯(shu)淀粉和(he)聚乙烯醇(chun)的存在下，通過(guo)聚丙烯酸的(de)簡單自由基(ji)聚合(he)，制備了一種(zhong)可生(sheng)物降解(jie)的雙(shuang)網(wǎng)絡(luò)水凝膠。水(shui)凝膠表現(xiàn)出(chu)優(yōu)異的力學(xué)和(he)物理性能。將(jiang)聚乙烯醇和淀(dian)粉交聯(lián)，戊二(er)醛作為交聯(lián)(lian)劑，制備了(le)水凝膠膜(mo)。力學(xué)分析表(biao)明，水凝膠膜具(ju)有足夠的強(qiang)度，可作為創(chuàng)面(mian)敷料(liao)。但是(shi)，化學(xué)(xue)試劑通常有(you)毒、對(dui)人體有(you)一定的(de)危害且污(wu)染環(huán)境(jing)。因此，使(shi)用物理方法(fa)處理淀粉增(zeng)強其凝(ning)膠性(xing)能是非常重(zhong)要的。

與天然(ran)淀粉相比(bi)，改性淀(dian)粉的一些物理(li)和化學(xué)性(xing)質(zhì)更(geng)佳，其應(yīng)用領(lǐng)域(yu)和前景也更(geng)為廣泛(fan)。羥丙基淀粉是(shi)一種改性淀粉(fen)，目前它在食品(pin)、造紙、紡織等領(lǐng)(ling)域有廣泛的應(yīng)(ying)用。它具有安(an)全性高(gao)、透明度(du)高、穩(wěn)(wen)定性(xing)好等優(yōu)點(dian)。然而(er)，羥丙基淀粉(fen)作為凝(ning)膠材料也面臨(lin)一些(xie)挑戰(zhàn)，如其耐熱(re)性較差、機(ji)械強度(du)較低(di)等方面仍(reng)需進(jìn)一步(bu)改進(jìn)和(he)研究。物(wu)理改性可以改(gai)善淀粉(fen)的功(gong)能性和(he)應(yīng)用性，使其更(geng)適合(he)于食品(pin)加工和工業(yè)生(sheng)產(chǎn)中的使用(yong)。與化(hua)學(xué)改性相比(bi)，物理改(gai)性的(de)方法更加環(huán)保(bao)、綠色。物理改(gai)性方法主要包(bao)括：輻照、退火、預(yù)(yu)糊化、滲透壓(ya)或濕熱處理（HMT）等(deng)[9]。濕熱處理(li)是一種無污(wu)染、易控制(zhi)的改性方(fang)法。它主要是(shi)將淀粉顆粒加(jia)熱到高于玻(bo)璃化轉(zhuǎn)變溫(wen)度（Tg）的(de)一定時間（1~24 h）。濕熱(re)處理發(fā)(fa)生在相對較低(di)的條件水分(fen)下（35%以下），并(bing)使用較(jiao)高的處(chu)理溫度（80~140 ℃），可以改(gai)變淀(dian)粉分子結(jié)構(gòu)(gou)和顆(ke)粒形態(tài)，調(diào)節(jié)分(fen)子鏈構(gòu)象，進(jìn)(jin)而影(ying)響淀粉(fen)的凝膠特性。本(ben)研究主要通(tong)過濕(shi)熱處理的方(fang)法處理(li)羥丙基(ji)淀粉，從(cong)而提高淀粉(fen)凝膠的機(ji)械性能。

1、淀粉(fen)凝膠質(zhì)構(gòu)(gou)特性分析

儀器：上(shang)海騰拔質(zhì)構(gòu)(gou)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）的不同(tong)淀粉的懸浮液(ye)，真空脫氣1 h，將燒(shao)杯置于蒸籠(long)中蒸10 min，直至得到(dao)透明的(de)淀粉水凝(ning)膠。測(ce)試條件(jian)：

測試(shi)模式：全(quan)質(zhì)構(gòu)(gou)分析

測試前(qian)速度：1mm/s

測試速(su)度：1mm/s

測試后速(su)度：1mm/s

觸發(fā)力：8gf

目標(biāo)(biao)模式(shi)：形變 30%

兩次下(xia)壓間隔時(shi)間：3s

可以測定淀(dian)粉凝(ning)膠的硬(ying)度、彈(dan)性、內(nèi)聚性和回(hui)復(fù)性(xing)指標(biāo)。