質構(gou)儀(yi)用(yong)於測定澱(dian)粉(fen)凝(ning)膠的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)

水(shui)凝膠(jiao)是由天(tian)然(ran)或(huo)合成(cheng)聚(ju)合物(wu)和水(shui)分(fen)子制成(cheng)的(de)具(ju)有三維(wei)網(wang)絡(luo)結構(gou)的高(gao)分(fen)子化合物，可以在其(qi)網(wang)絡(luo)中吸收(shou)並保(bao)留(liu)大量(liang)的水(shui)而不(bu)溶(rong)解(jie)。水(shui)凝膠(jiao)具有高含水(shui)率，柔(rou)韌(ren)性(xing)和相容性等(deng)性質，在組(zu)織(zhi)工(gong)程、農(nong)業、藥物(wu)傳(chuan)輸系(xi)統(tong)、食(shi)品(pin)添(tian)加(jia)劑和(he)醫(yi)療應用(yong)等(deng)方(fang)面(mian)的應(ying)用(yong)中表現出(chu)較(jiao)大的(de)優(you)勢(shi)。為減少(shao)環境汙(wu)染(ran)和資源(yuan)浪費(fei)，利(li)用(yong)天(tian)然(ran)可降解(jie)大分(fen)子生(sheng)物聚(ju)合物(wu)制備(bei)高(gao)性(xing)能(neng)水(shui)凝膠(jiao)已引(yin)起(qi)人(ren)們(men)的廣(guang)泛關註。澱(dian)粉是(shi)壹種(zhong)天(tian)然(ran)生(sheng)物大分(fen)子，它是由直鏈(lian)澱(dian)粉和支(zhi)鏈(lian)澱(dian)粉組(zu)成(cheng)的(de)。它是壹種(zhong)碳水(shui)化合物，並且在自(zi)然(ran)界(jie)中含量(liang)非(fei)常豐富(fu)，僅(jin)次(ci)於(yu)纖(xian)維(wei)素(su)。澱粉具(ju)有非(fei)常多的(de)優(you)點(dian)，比如(ru)安全、價格(ge)便宜和可再生成(cheng)。澱(dian)粉(fen)分(fen)子鏈(lian)中(zhong)有很多的(de)羥基(ji)，具(ju)有很強(qiang)的交(jiao)聯(lian)能(neng)力(li)，是制備(bei)水(shui)凝膠(jiao)的理(li)想材料。但(dan)是(shi)，天(tian)然(ran)澱(dian)粉水(shui)凝膠(jiao)普遍(bian)存(cun)在機(ji)械(xie)性能(neng)不高(gao)、比較(jiao)脆(cui)、拉伸(shen)性相(xiang)對較(jiao)差(cha)等(deng)缺(que)點(dian)，對澱(dian)粉(fen)水(shui)凝膠(jiao)的應(ying)用(yong)造成(cheng)很(hen)大的(de)影(ying)響。因此(ci)，改(gai)善(shan)澱(dian)粉(fen)的凝膠性(xing)能(neng)具有非(fei)常重要的(de)研(yan)究(jiu)意(yi)義(yi)。根據(ju)之(zhi)前的(de)報(bao)道，壹些(xie)合(he)成(cheng)聚(ju)合物(wu)或化學(xue)交(jiao)聯(lian)劑常用(yong)來制備(bei)高(gao)強(qiang)度的(de)澱(dian)粉水(shui)凝膠(jiao)。Arayaphan 等(deng)在木薯(shu)澱粉(fen)和聚(ju)乙烯醇的存(cun)在下(xia)，通過聚(ju)丙烯酸的簡(jian)單(dan)自由基聚(ju)合，制備(bei)了(le)壹種(zhong)可生物降解(jie)的(de)雙網(wang)絡(luo)水(shui)凝膠(jiao)。水(shui)凝膠(jiao)表現出(chu)優(you)異(yi)的力(li)學(xue)和(he)物理性(xing)能(neng)。將(jiang)聚(ju)乙烯醇和澱粉(fen)交(jiao)聯(lian)，戊(wu)二醛作(zuo)為交(jiao)聯(lian)劑，制備(bei)了(le)水(shui)凝膠(jiao)膜。力(li)學(xue)分(fen)析表明(ming)，水(shui)凝膠(jiao)膜具(ju)有足夠的強(qiang)度，可作(zuo)為創面(mian)敷料(liao)。但(dan)是(shi)，化學(xue)試劑通(tong)常有毒、對人(ren)體(ti)有壹定的(de)危(wei)害且汙(wu)染(ran)環境。因此(ci)，使(shi)用(yong)物理方(fang)法處(chu)理澱粉增(zeng)強(qiang)其凝(ning)膠(jiao)性(xing)能(neng)是非(fei)常重要的(de)。

與(yu)天(tian)然(ran)澱(dian)粉相比，改性澱粉(fen)的(de)壹些(xie)物(wu)理和化學(xue)性(xing)質更(geng)佳，其應(ying)用(yong)領(ling)域和前景(jing)也(ye)更(geng)為(wei)廣(guang)泛。羥丙基(ji)澱(dian)粉是(shi)壹種(zhong)改性澱粉，目前它在食(shi)品(pin)、造紙(zhi)、紡(fang)織等(deng)領(ling)域有廣(guang)泛的應(ying)用(yong)。它具有安全(quan)性(xing)高、透明度高(gao)、穩(wen)定性(xing)好等(deng)優(you)點(dian)。然(ran)而，羥(qiang)丙基(ji)澱(dian)粉作(zuo)為凝(ning)膠材料也(ye)面(mian)臨壹些(xie)挑(tiao)戰，如(ru)其耐(nai)熱(re)性(xing)較(jiao)差(cha)、機械(xie)強(qiang)度較(jiao)低(di)等(deng)方(fang)面(mian)仍需進壹步改(gai)進和(he)研(yan)究(jiu)。物(wu)理(li)改性可以改善澱(dian)粉的(de)功能(neng)性和(he)應(ying)用(yong)性，使其更(geng)適(shi)合於食品(pin)加(jia)工(gong)和(he)工(gong)業生產(chan)中(zhong)的(de)使用(yong)。與(yu)化學(xue)改(gai)性相比，物理改性(xing)的(de)方(fang)法更(geng)加(jia)環保(bao)、綠色。物(wu)理(li)改性方(fang)法主(zhu)要包括(kuo)：輻照(zhao)、退火、預糊化、滲透壓或濕(shi)熱(re)處(chu)理(li)（HMT）等(deng)[9]。濕熱(re)處(chu)理(li)是(shi)壹種(zhong)無汙(wu)染(ran)、易控(kong)制的(de)改(gai)性方(fang)法。它主要是(shi)將(jiang)澱(dian)粉顆粒加(jia)熱(re)到(dao)高(gao)於(yu)玻(bo)璃化轉變(bian)溫(wen)度（Tg）的(de)壹定時間(jian)（1~24 h）。濕(shi)熱(re)處(chu)理(li)發生(sheng)在相(xiang)對較(jiao)低(di)的條件(jian)水(shui)分(fen)下(xia)（35%以下(xia)），並使(shi)用(yong)較(jiao)高(gao)的處理溫(wen)度（80~140 ℃），可以改變(bian)澱(dian)粉分(fen)子結構(gou)和顆粒形(xing)態，調節分(fen)子鏈(lian)構(gou)象，進而影(ying)響澱粉的凝(ning)膠特性(xing)。本研究(jiu)主(zhu)要通(tong)過濕熱(re)處(chu)理(li)的(de)方(fang)法處(chu)理羥丙基(ji)澱(dian)粉，從而提(ti)高澱(dian)粉凝(ning)膠(jiao)的機械(xie)性能(neng)。

1、澱粉(fen)凝(ning)膠質構(gou)特性(xing)分(fen)析

儀(yi)器：上(shang)海(hai)騰(teng)拔質構儀(yi)（Universal TA/Rapid TA+/Rapid TA)

探頭(tou)：P/0.5凝(ning)膠探(tan)頭

將(jiang)質(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)為(wei)40%（w/v）的(de)不(bu)同(tong)澱粉(fen)的懸浮(fu)液，真(zhen)空脫(tuo)氣(qi)1 h，將(jiang)燒(shao)杯置(zhi)於(yu)蒸(zheng)籠(long)中(zhong)蒸(zheng)10 min，直(zhi)至(zhi)得(de)到(dao)透明的澱粉水(shui)凝膠(jiao)。測試條件(jian)：

測試模式：全質(zhi)構分(fen)析

測試前速度：1mm/s

測試速度：1mm/s

測試後(hou)速度：1mm/s

觸發力(li)：8gf

目標模式：形(xing)變(bian) 30%

兩次(ci)下(xia)壓間(jian)隔(ge)時間(jian)：3s

可以測定澱(dian)粉(fen)凝(ning)膠的(de)硬度、彈(dan)性(xing)、內聚(ju)性和(he)回復(fu)性(xing)指標。