淀粉从与瓜尔胶复合膜的配比表表3.2淀粉瓜尔胶复合膜配比表Table 3.2 Composition of boric acid-cassave starch/guar gum composite films样品号3-13-23-34-14-24-3木薯淀粉（％)100100100000瓜尔胶（％)000100100100硼酸（％)25102510甘油/干基（％)303030303030注：其中每份样品中淀粉最大用量为5%质量分数，瓜尔胶最大用量为1%质量分数。 单一成分成膜选取最大值为最优用量。
3.2.2.2实验步骤按表2-1中各实验样品的用量先用100ml小烧杯称取规定用量的甘油，用去 离子水配成100ml水溶液转到250ml三口烧瓶中。用电子分析天平称取定量淀粉、 硼酸，在不断搅拌状态下加到三口烧瓶中配成浊液，淀粉糊化温度为95°C, 0.5h; 电子天平称取定量瓜尔胶，加定量硼酸，糊化温度为75°C，30mins。糊化后静 置脱气后用延流法在成膜其中成膜，于50°C下烘千后剥膜。
3.2.2.3浇注法制膜工艺流程加入塑化剂—加入去离子水—淀粉/瓜尔胶/硼酸—调成乳—升温—恒温搅拌 30min—脱气—延流—千燥—成膜3.2.3.分析方法详见第二章。
3.3结果与讨论1002.837^4170973.3.1红外光谱分析(FT-IR)
图3.1不同膜的红外光谱图 Fig. 3.1 The FT-IR spectrum of different films图3.1显示的是，分别对木薯淀粉与原瓜尔胶内添加质量分数2%，5%，10% 的硼酸的红外吸收光谱，3200 cm“?3400 cm_1表示的是游离羟基之间的缔合峰。 同时图谱中1000 cm_1?1200 cirf1的吸收峰为C-0-C键的伸缩震动吸收峰。图3.1 表示混合成膜条件下复合成膜的红外谱图，表明硼酸的加入，不对峰的位置产生影响。
3.3.2热重分析（TG)
图3.2热重分析曲线 Fig.3.2 TheTG curves of the different flims根据在图3.2中TG曲线上所表现出来的是随着温度升高样品的重量持续的下降。在150°C以下的温度区域重量减轻是水分的蒸发引起的，质量损失体现了 不同样品的含水率，接下来的一段区域样品重量曲线变化还是比较平缓，重量的 减少来自膜中有机分子脱水，200?280°C左右的缓慢失重是由塑化剂甘油的损失 造成的，到280°C以上样品的重量有明显的下降，这说明有机大分子开始分解， 重量有明显的下降。DTG曲线表示的是TG曲线的斜率变化，凹峰对应的温度处 表示样品的分解温度，值的大小大小表示样品的热稳定性。如图3.2所示，硼酸 添加后改变了热重曲线的形状，这表明硼酸的分解影响够了样品的变化，硼酸在 70?100°C变成偏硼酸HB02，150?160°C变成焦硼酸，300°C生成硼酐B203,硼 酐的熔点445°C，沸点1500°C。由于硼酸的这些性质导致，淀粉和瓜尔胶在加入 硼酸后程序升温后，峰值温度降低，剩余重量增加15%。
3.3.3扫描电镜分析（SEM)
3-13-23-34-1图3.3是不同木薯淀粉含量的复合膜扫描电子显微镜照片。在加工过程中水 和甘油渗入淀粉颗粒，破坏了原有的分子内和分子间氢键，使淀粉颗粒溶胀直至 破裂，颗粒结构消失，形成了硼酸、淀粉、瓜尔胶、水、甘油间的氢键，在成膜 过程中阻止了淀粉分子间氢键的再次形成。
图3.3不同膜片样品膜扫描电子显微镜照片 Fig. 3.3 SEM photograph of different films从图3.3中可以看出经过95°C糊化后淀粉颗粒与瓜尔胶颗粒状结构消失的比 较彻底，原淀粉的颗粒形状是直径为2〇Um的颗粒。与单纯膜1-1厚度为95um 相比，加入硼酸后，3-1, 3-2, 3-3厚度分别为110 um, 85 um，145 um。但从淀 粉的断面的扫描电镜图片显示，内部结构是均一的。而瓜尔胶的断面就比较复杂， 由于瓜尔胶溶液饱和浓度低，所以瓜尔胶的膜在相同的成膜器中做出来就会比较 薄，扫描电镜放大的倍数由一定差异瓜尔胶图中断面有小坑和突出物，可能是由 于瓜尔胶再溶解时不均匀导致，有部分瓜尔胶在溶解时形成了密度相对较高的小 团，较大的团状物在糊化后就被清除了，由于透明度较高，小的团状物不好分辨， 留在糊液中，干燥后由于密度与周围不同导致这种现象的出现。与纯瓜尔胶膜相 比，加入硼酸对膜的厚度产生了特别明显的影响，原瓜尔胶膜厚度约为12mn, 而 4-1,4-2,4-3 的厚度分别为 23um，67um, 42um。
3.3.4RVA 分析糊液粘度曲线和各参数见表3.3,结果表明，硼酸加入的质量为淀粉的5%, 混合后峰值粘度为l〇79cp,比纯淀粉提高了 94%。糊化温度也有明显的降低达 到了 50.3°C比纯淀粉的糊化温度降低了 21.1°C。而其他两个对照组这两项指标变 化并不明显。以第一章重粘度指标变化对膜强度和伸长率的影响看，5%硼酸的 加入量应该能使膜的强度有所提高，但效果并不明显这可能与硼酸添加后糊液的 粘度高，此外糊液成现明显的拉丝性能，脱气变得异常困难，最终成膜后，膜中 有微小气泡存在在干燥过程中气泡上升胀裂在膜的表面留有泡坑，影响了膜的力 学性能。随着硼酸加入量的加大，过量的硼酸会使系统的pH降低明显，在加热 过程中导致多糖材料发生酸解，进而糊液粘度下降。
表3.3淀粉加入硼酸后的糊化指标Table 3.3 RVA indexes of starches with different ratio of boric acid样品号硼酸量 /%干糊化温度 rc) ■峰值粘度保持粘度最终粘度回生粘度回生率基(cP)(%)
淀粉1-1071.1556463713103250加硼3-1271.472963186498233酸3-2550.3107988410001952163-31071.1664558779106241硼酸的量对瓜尔胶的粘度也有很明显的影响，5%硼酸加入后原瓜尔胶糊液 具有明显的拉丝性，玻棒占到糊液中后提起拉丝长度能超过80cm。淀粉-硼酸糊 化后也有这样的性质，5%硼酸加入后的效果最明显。但当温度降到18°C以下就 会开始下降，15°C以下时就会凝成冻状。
3.3.5硼酉衮的用量对膜力学性肯巨的影响（Mechanical properties)
表3.4淀粉-瓜尔胶复合膜的力学性能 Table 3.4 Mechanical properties of the starch-guargum composite films样品基膜类型硼酸含量强度（Mpa)伸长率（％)
1-1木薯淀粉014.413.03-1木薯淀粉213.210.13-2木薯淀粉510.88.93-3木薯淀粉109.56.21-6原瓜尔胶016.58.94-1原瓜尔胶213.96.14-2原瓜尔胶511.644-3原瓜尔胶1010.43.2从表3.4中可以看出，膜的抗拉强度与断裂伸长率均随硼酸加入量的提高而 降低。虽然糊液粘度在加入5%硼酸后有了明显提升，理论上应该会使强度有明 显的提高，但由于加热过程中产生了均匀细小的气泡，且粘度提高后导致糊液脱 气变得异常困难，所以膜的强度有所下降。随着硼酸加入量的加大，使系统的 pH有所下降，在加热过程中导致多糖材料发生酸解，进而糊液粘度下降，膜的第三章硼酸对纯木薯淀粉/原瓜尔胶成膜性质的影响抗拉强度降低，影响了膜的强度。
TETsTcodBOVOT-M^qcoaEJad J0Q.E>3.3.6水蒸气透过率(WVP)分析图3.4硼酸量对瓜尔胶和淀粉膜的水蒸气透过率的影响 Fig. 3.4 The water vapor permeability of the films图3.4为在室温下，测定淀粉-瓜尔胶复合膜的水蒸气透过率。从图中可以 看出随着膜中硼酸量的增加，水蒸气透率在逐渐增加，其中硼酸加入10%干基的 样品3-3水蒸气透过率高达5.39*10_1()gPaS—W1比纯淀粉膜的水蒸气透过率提高了 21.45%。
3 ? 3 ? 7吸水性能分析(Water uptake)分析〇 30-70- 60- 50-time/h图3.5力口入硼酸后木薯淀粉膜的吸水性IT Fig. 3.5 the water content/% of the cassava starch films with boric acid added图3.5中，由于亲水性多糖为基质，硼酸-瓜尔胶膜和硼酸-淀粉膜各复合膜 吸水速率的变化趋势基本相同，都是先急后缓，最后趋于平衡。吸水性能与纯淀粉膜和纯瓜尔胶膜相比也没有明显的规律可循。瓜尔胶对比组发现在32h测量时 质量有大幅降低，可能与测量样品时，在空气中暴露有关，说明瓜尔胶中水分结 合的不紧密。3-2的平衡吸水率为44%，淀粉膜的平和吸水率为52%。
3.4小结(1)硼酸5%干基质量分数加入后原瓜尔胶糊液具有明显的拉丝性，玻棒占到糊 液中后提起拉丝长度能超过80cm。淀粉-硼酸糊化后也有这样的性质，硼 酸5%干基质量分数加入后的效果最明显。但当温度降到18°C以下就会开 始下降，15°C以下时就会凝成冻状。
(2)加入硼酸后膜的强度有所下降与硼酸的加入量成负相关。加热程中产生了 均匀细小的气泡，且粘度提高后导致糊液脱气变得异常困，硼酸的量为10% 糊液粘度下降，可能是由于过量的硼酸酸解淀粉或瓜尔胶造成的，导致膜 的强度明显下降。此外加入硼酸后对膜的厚度影响比较明显。