精彩回顾！华南理工余龙：不止于生物降解，淀粉基材料的应用及展望
TK生物基材料报道，在以往诸多有关淀粉基材料的介绍中，淀粉基材料的降解特性常被重点突出，这与当前日趋火热的“禁限塑”浪潮密切相关。
而除开优良的降解性能外，淀粉基材料还具有绿色天然的生物基来源，可再生，可食用等特点，在特定领域具有良好的市场应用前景。
本周一晚19:30——20:30，TK生物基材料联合生物降解材料研究院邀请淀粉基材料领域知名专家，华南理工余龙教授做出了以《不止于生物降解，淀粉基材料的应用及展望》为主题的在线直播，参与人数众多，反响热烈。
以下是直播的部分内容简述，具体内容以直播视频为准。查看回放可添加文末小编好友获得链接。01发展背景
淀粉是人类历史中浓墨重彩的一笔，对人类的发展有着极大的影响。淀粉除了作为一种食物以外，还有很多作为实用材料的使用例子：如旧约《圣经》中记载，摩西的母亲使用淀粉，灯心草等制备了《出埃及》的诺亚方舟。
虎门禁烟时，人们使用的虎门炮台就是使用淀粉、白糖、沙子和石灰所制造，结实可靠，比水泥更有韧性，还更难以被子弹所穿透。
而迈入现当代，淀粉基材料作为一种生物基材料，在禁限塑替代品方面也展现出了一定的使用潜力。
石器时代的结束不是因为石头被用完，石油时代也应该在其被使用完前结束。（The Stone Age did not end for lack of stone，and the Oil Age should end before the world runs out of oil）
对于淀粉基材料，因应用场景各不相同，而得出了不同的命名：如淀粉塑料、淀粉基材料、热塑性淀粉等。
其中最常用的为热塑性淀粉（Thermoplastic Starch TPS）和淀粉基材料（Starch-based Materials）。
淀粉的结构及加工处理
由于淀粉的微观结构十分复杂，其相变过程比传统塑料复杂得多。在各种相变过程中，如溶胀、糊化、熔化、重结晶、分解等，糊化尤为重要，是淀粉转化为热塑性塑料的基础。
淀粉作为植物的储能物质结构复杂，物理形态方面呈颗粒状，在X光下可以看见晶体结构。
按照化学结构可将淀粉分为直链型和支链型
另外，淀粉来源于植物，含有一定量的水分。天然淀粉水分含量在13%左右，按照水分子与淀粉的不同组成方式，可将水分分为结合水（水分子与羟基分子的结合）与自由水，淀粉中水分超过14%则容易发霉。
加工处理
淀粉颗粒想要用于挤出、吹膜等加工过程，需要经过一定的相变，即糊化、凝胶化，将结晶变成无规则形状。
其根本原因为淀粉的熔解温度高于分解温度，造成未熔解先分解，因此需要除去晶体，，通过酯化、醚化能够防止淀粉的重结晶。（回生）
“糊化”是什么？●●
“糊化”是指淀粉颗粒在具有一定水分含量且加热条件下结晶结构被破坏，导致淀粉结晶消失由半结晶态变为无定形态，颗粒破裂释放出淀粉链，形成均匀糊状溶液且不可逆的过程。
为了提高淀粉材料的耐水性能，目前常用的方法有：1.将PLA等材料与淀粉共混提高耐水性，2.使用环氧大豆油制作防水涂层，3.经过特殊表面处理制作超疏水材料。02淀粉材料的下游应用
目前淀粉材料的下游应用包括包装、发泡材料，以及各类功能化材料。
某公司的缓冲材料1、可食用包装用淀粉基塑料制作食物包装，可以用于方便面香料包装，保鲜薄膜，药品胶囊。用淀粉代替明胶制作胶囊，胶囊用于装载方便面的酱料，不但方便使用，阻隔性能好，而且还不会浪费酱料。2、保鲜包装材料通过在淀粉基塑料中添加石榴皮粉末，可以有效提高材料的抗菌能力，制造抗菌包装材料，用这种材料包装的食物可以延长新鲜水果的保质期。通过在淀粉基塑料里添加紫菜，可以有效提高淀粉基薄膜的阻隔性能。3、化肥包裹物目前，我国拥有世界上7%的耕地，但却使用了世界上30%的化肥，是世界正常使用水平的3倍多，过度使用化肥会导致土地板结与酸化，不适合继续种植作物，排出的农业用水会导致水源富营养化污染水源与粮食，提高化肥利用率能有效提高我国粮食自给率，保证国家粮食安全。
提问（节选）：
1.目前淀粉基材料的产业化存在哪些难点？可以多大程度上替代塑料？
没有一种材料能够完全替代所有产品，每一种材料都有它特定的用途，淀粉基材料作为降解材料中的一种，还比较小众。淀粉基材料主要用作片材，内托，此前，应用全淀粉技术，一家生产可降解包装材料的企业，主要生产糖果、饼干和巧克力等食品的内包装，已在伦敦上市。
另外全淀粉塑料袋难以完全替代现有的塑料袋，价格问题是关键。淀粉基材料的潜力主要在于食品医药和可食性包装袋。通过表现涂层等防水技术，可以尝试做餐具使用。总的来说淀粉基材料的产业化难点在于：工艺突破，以及降低价格。
2.是否用的高直链淀粉
高直链淀粉与天然物质结构相似，加工性能好，性能与塑料相似。但由于高直链淀粉产量较低，价格较高，因此目前有关淀粉基材料的研究并没有使用高直链淀粉。目前我国西北，山东，海南等多家企业在尝试高直链淀粉的生产。
3.全淀粉做薄膜成熟吗，耐水性如何改善
全淀粉材料做薄膜工艺上已经十分成熟，但薄膜厚度较薄，防水性也需要提高。可尝试使用环氧大豆油制作防水层。