食品包装是食品商品的重要组成部分，可以保护食品，使其在流通、储存等过程中免受各种外来因素（如紫外线、氧气、微生物等）造成的损害和污染，确保食品质量的稳定，延长食品的货架期[1-3]。明胶是由动物皮肤、骨、肌膜等结缔组织中的胶原部分降解而形成的，呈白色或淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒。明胶无臭、无味，不溶于冷水，但能缓慢吸水膨胀软化，可溶于热水形成均匀溶液。其主要成分为蛋白质，富含人体所需的多种氨基酸[4-6]。鱼皮明胶（FG）是一种从鱼皮中提取的亲水性蛋白质胶体[7-10]，原料主要为各种鱼类（如狭鳕鱼、罗非鱼、鲨鱼等[11-14]）的鱼皮。FG 富含蛋白质，是一种全天然的蛋白食品，蛋白质含量在84%～90%，并含有18 种不同的氨基酸，其中，甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸的含量尤为丰富。FG 的应用十分广泛，可作为稳定剂、凝固剂、增稠剂、乳化剂等添加到各种糖果、冰淇淋、罐头、火腿、奶制品、啤酒饮料中，能增加果冻、糖果的弹性和柔软度，提高肉制品的黏性、保湿性和稳定性；也可以当作食品保鲜膜的成膜基材，在食品保鲜领域有广泛的应用。但纯明胶膜机械性能较差，如许多研究者将废弃鱼鳞衍生的明胶和壳聚糖整合到可食用的易腐水果纳米复合膜中，制备了可用于果蔬保鲜的可食用膜[15-19]。

壳聚糖是自然界中含量第二多的生物聚合物，主要来源于虾、蟹、昆虫等节肢动物的外壳。但由于氨基质子化作用，壳聚糖较差的溶解性限制了其使用范围。羧甲基壳聚糖（CMCS）作为壳聚糖的水溶性衍生物，具有较好的水溶性、生物降解性、抑菌活性及优异的成膜能力，在食品、化妆品、生物医药等领域具有很大应用潜力[20-26]。JIE 等[27]研究发现，在CMCS 质量分数0.3%和接近中性的条件下，通过分子重排、柔性分子间相互纠缠和良好的成膜性，得到具有高稳定性、高塑性的乳液，可用于食品等多种领域。ZIMET 等[28]研究了CMCS 的添加对乳酸链球菌素-壳聚糖膜结构和抗李斯特菌活性的影响，结果表明，CMCS 具有增塑作用，可以增强细菌素在生物聚合物基质中的分布和薄膜的抑菌活性，可用于制备食品包装用生物活性高分子膜。但明胶/CMCS 复合膜存在抗水性能不足的问题。为解决这一缺陷，可以考虑在复合膜中添加植物精油，以提高复合膜的抗水性能。植物精油是从植物的花、叶、根、果实等部位提取的挥发性芳香物质，具有抑菌、抗氧化等多种特性，在食品包装领域具有广泛应用。许多植物精油含有具有抑菌活性的成分，如百里香酚、香芹酚等，其能够抑制食品中的微生物生长繁殖，延长食品保质期。将植物精油添加到包装材料中，在食品储存过程中，精油会缓慢释放到食品表面，从而起到杀菌、抑菌的作用，降低食品因微生物污染而变质的风险[29-31]。将精油添加到明胶膜中可改善膜的各项性能[32-33]。柑橘精油（OEO）是从柑橘果皮中提取得到的精油，具有较强的抑菌性和抗氧化活性，作为天然抑菌剂被广泛应用于肉制品、果蔬等食品领域，被美国食品和药品管理局认定为“一般认为安全（GRAS）的食品添加剂”，是天然的抑菌剂和防腐剂[34-38]。

明胶来源非常广泛，从动物的皮和骨中可以大量提取。其中，哺乳动物明胶如猪皮明胶、牛皮明胶等，由于疯牛病、口蹄疫和禽流感等疾病的爆发以及宗教问题的限制，其进一步推广受到了质疑。相比之下，FG 在生物安全性方面更加优异，并且没有宗教限制，逐渐成为哺乳类明胶的最佳替代品。草鱼是中国很常见的鱼种，产量很高，加工过程中产生的大量鱼皮可以作为FG 的来源之一。目前，将FG 与CMCS 共混，再添加OEO 来制备抑菌复合膜的研究鲜有报道。

本文拟将FG 与CMCS 共混来制备FG/CMCS基膜（M1），再加入OEO 以改善复合膜的疏水能力、降低透湿性能、增强抗氧化能力，并提高复合膜的抑菌性能。以期拓展FG 和OEO 在抑菌包装膜领域的应用，为多糖对FG 基成膜材料的功能改性提供参考。

1 实验部分

1.1 材料、试剂与仪器

草鱼，哈尔滨教育超市；大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，上海鲁微科技有限公司。

OEO，北京索莱宝科技有限公司；CMCS（脱乙酰度≥90%）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、上海麦克林生化科技股份有限公司；无水乙醇、聚乙二醇200，无锡市亚泰联合化工有限公司；吐温-80，AR，天津市致远化学试剂有限公司；NaOH、正丁醇，分析纯，明川（天津）生物科技有限公司。

XLM-PC 型薄膜拉力试验机，济南兰光机电技术有限公司；Nicolet 67 傅里叶变换红外光谱仪，美国Thermo Nicolet 仪器有限公司；X'Pert3 Powder型多功能X 射线衍射仪（XRD），荷兰PANalytical B.V.公司；JSM-7500F 型场发射扫描电子显微镜（SEM），日本电子株式会社；DTG-60 岛津热重/差热同步测定系统（TGA/DSC），日本Shimadzu公司；LD-05 电脑测控拉力试验机，长春市月明小型试验机有限公司；WGT-S 型透光率/雾度测定仪，上海精密仪器仪表有限公司；HWS-250B 型恒温恒湿箱，天津市泰斯特仪器有限公司；L12 紫外分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 FG 提取

鱼皮处理：鲜活养殖的草鱼宰杀后，去除鱼鳞后剥离鱼皮，自来水冲洗，清除杂质，沥干水分，切成5 cm×5 cm 大小的鱼皮块。清洁后的鱼皮晾干，真空包装，贮存于-20 ℃冷冻备用。

明胶提取：将制备的鱼皮样品浸于浓度0.05 mol/L 的NaOH 溶液中进行碱泡处理，料液比（g∶mL，下同）为1∶6，置于摇床中振荡孵育（22 ℃、200 r/min、2 h）。结束后，流水冲洗直到pH 约为7.0。然后，在4 ℃下，再用正丁醇对鱼皮浸泡24 h 以脱脂，用流水冲洗。处理后的鱼皮样品用热水提取，在料液比（g∶mL，下同）为1∶2、70 ℃下提取24 h。最后，明胶提取液经两层粗纱布过滤，滤液经离心（15000×g、20 min），在4 ℃下冷冻干燥6 h，称重，室温下贮存备用。FG 提取的流程示意图如图1 所示。

1.2.2 基膜的制备

将1.00 g FG 溶于100 mL 去离子水中；再加入1.80 g CMCS 和0.56 g 聚乙二醇200，搅拌均匀，在50 ℃水浴中加热40 min；最后，将成膜液倒入12 cm×12 cm×2 cm 的正方形培养皿中，室温下风干72 h，得到FG/CMCS 基膜，记为M1。

1.2.3 抑菌复合膜的制备

将1.00 g FG 溶于100 mL 去离子水中；再加入1.80 g CMCS 和0.56 g 聚乙二醇200，搅拌均匀，在50 ℃水浴中加热40 min；再加入OEO 和吐温-80（OEO 与吐温-80 质量比为4∶1），搅拌均匀；最后，将成膜液倒入12 cm×12 cm×2 cm 的正方形培养皿中，室温下风干 72 h，得到抑菌复合膜（FG/CMCS/OEO），记为M2～M5。

M1～M5 的物料用量见表1。

1.3 结构表征与性能测试

1.3.1 结构表征

FTIR 测试：KBr 压片法，波数范围 4000～1000 cm-1，分辨率4 cm-1，扫描次数4 次。XRD 测试：靶材Cu，管电压40 kV，管电流40 mA，Kα 射线波长为0.1541 nm，扫描速率1.2 (°)/min，扫描范围5°～50°。SEM 测试：将膜裁剪成1 cm×5 cm 的长条形样品，经液氮冷冻后进行脆断，将所获得样品置于导电碳棒上，并进行喷金处理，再用SEM 观察膜的表面和断面，低位二次电子（LEI）模式，工作电流20 μA，电子加速电压5.0 kV。TGA 测试：把膜裁剪成2 cm×2 cm 的正方形样品，然后将样品在氮气环境下以10 ℃/min 的速率在45～600 ℃区间内进行扫描。

1.3.2 力学性能测试

先测定膜的平均厚度，使用厚度测量仪对样品随机取点测量5 次并取平均值。再将膜裁剪成10 cm×1 cm 的长条状，用夹具将膜两端夹紧，设置夹头间距45 mm，应变速率100 mm/min，记录膜的拉伸强度（TS，MPa）和断裂伸长率（EB，%）。

1.3.3 光学性能测试

选取厚薄均匀的膜样品，裁剪成5 cm×5 cm 的正方形，用透光率/雾度测定仪对其透光率和雾度进行测定，每种膜样品测量3 次，结果取算数平均值。

1.3.4 含水率及水溶性测定

膜的含水率测定：裁剪2 cm×2 cm 的膜样品，称量得出初始质量m1（g），随后放入105 ℃的鼓风干燥箱中烘干至恒重，取出样品并称量得出质量m2（g）。根据式（1）计算膜样品的含水率（MC，%）：

膜的水溶性测试：裁剪2 cm×2 cm 大小的膜样品，将其置于105 ℃鼓风干燥箱中烘干至恒重，称取初始质量m0（g）；然后，将样品浸没在25 mL去离子水中24 h，取出样品，并用滤纸吸取表面多余水分并再次称重，记录质量m（g）。根据式（2）计算膜样品的水溶性（WS，%）：

1.3.5 水蒸气透过性能测定

将4 g 无水氯化钙放入到100 mL 烧杯中，用膜将杯口包覆，用胶带密封后称重，得到初始质量m'0（g）；然后将烧杯放入30 ℃、相对湿度保持在75%的恒温恒湿箱中，24 h 后取出烧杯称重，得到烧杯恒重时的质量m'（g）。根据式（3）计算膜的水蒸气透过率〔WVP，g/(m·s·Pa)〕。

式中：d 为膜厚度，m；S 为烧杯杯口面积，0.01475 m2；t 为间隔时间，s；Δp 为膜两侧的压强差，Pa。

1.4 抗氧化性能实验

将10 mg DPPH 溶于200 mL 无水乙醇，配成DPPH 溶液，保存在棕色瓶内。将50 mg 膜样品加入到10 mL 去离子水中，在60 ℃水浴锅中加热溶解，得到膜溶液。之后，分3 组进行混合：样品组（1 mL 膜溶液+2 mL DPPH 溶液）、空白组（1 mL无水乙醇+ 2 mL DPPH 溶液）、对照组（1 mL 膜溶液+2 mL 无水乙醇），将3 组混合液置于避光处反应1 h，再采用紫外分光光度计测量其在517 nm 处的吸光度。根据式（4）计算DPPH 自由基清除率（γ，%）：

式中：A1、A2 和A3 分别为样品组、空白组和对照组在517 nm 处的吸光度。

1.5 抑菌性能测试

参照文献[39]方法，通过比较抑菌圈直径大小评价膜的抑菌效果。

1.6 数据处理

每个样品都进行3 次测试，最终所得实验数据以“平均值±标准差”来表示，并使用IBM SPSS Statistics 软件进行统计分析，显著水平P＜0.05。

2 结果与讨论

2.1 样品的表征分析

2.1.1 FTIR 分析

明胶/CMCS 复合膜的FTIR 谱图与明胶/壳聚糖复合膜类似，包含以下5 种主要的特征峰：酰胺A、B、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ吸收峰。图2 为M1～M5 的FTIR 谱图。

从图2 可以看出，M1 在3525～3320 cm-1 处出现了较宽的特征峰，为酰胺A 带，对应羟基、氨基等亲水性强的基团。而添加了OEO 后，酰胺A 带的特征峰变得平缓且几乎不可见，表明OEO 的添加削弱了复合膜的亲水性，增强了复合膜的疏水性。酰胺B 带位于2980～2835 cm-1 处，对应—CH3、—CH2的拉伸振动。对比M2～M5 的FTIR 谱图可以看出，精油的添加量不同对2980～2835 cm-1 处的酰胺B 带特征峰没有明显影响。酰胺Ⅰ带位于约1625 cm-1处，对应C==O 键的伸缩振动吸收峰，可能与明胶的β 折叠相关，随着OEO 添加量的提高，酰胺Ⅰ带的特征峰逐渐平缓，说明OEO 的添加在一定程度上影响了明胶的分子结构。酰胺Ⅱ带位于1384 cm-1左右，对应N—H 弯曲振动和C==N 伸缩振动混合的耦合峰，M1～M5 在该处的特征峰没有明显差异。酰胺Ⅲ带位于约1062 cm-1 处，对应C—N 键的变形振动和N—H 的伸缩振动，随着OEO 添加量的增加，酰胺Ⅲ带的特征峰逐渐变得平缓乃至消失，表明OEO 的添加可以削弱复合膜的亲水性，增强复合膜的疏水性。

2.1.2 XRD 分析

图3 为M1～M5 的XRD 谱图。

从图3 可以看出，M1～M5 的XRD 谱图没有出现明显变化，没有出现新的特征峰，表明OEO没有和明胶或CMCS 生成新的晶体。从图3 还可以看出，M1 在2θ=21°处存在1 个较为陡峭的衍射峰，为脱乙酰度较高的CMCS 的特征衍射峰；而随着脱乙酰度的降低，会在2θ=10°附近出现新的衍射峰[20]。随着OEO 添加量的增大，衍射峰逐渐平缓、变宽，可能是因为，OEO 和吐温-80 的乳化作用使FG 和CMCS 分子均匀地弥散，导致复合膜结晶度下降，分子间无序性增大，膜的柔韧性增加，这也证明，膜基质（FG 和CMCS）之间具有良好的相容性。

2.1.3 SEM 分析

图4 为M1～M5 的表面和截面SEM 图。

从图4 可以看出，M1～M5 的表面均光滑且平整，没有出现空隙或裂缝（图4a～e），表明FG、CMCS 和OEO 之间具有良好的相容性，FG 和CMCS之间形成了有序的晶体结构；同时，随着OEO 的加入和添加量的提高，M2～M5 表面的不均匀程度增加（图4b～e），其表面不如M1（图4a）那么一致、均匀，表明OEO 的添加在一定程度上降低了明胶和CMCS 分子之间的网络结构的致密性，使其变得较为松散，增大了复合膜内部自由空间的体积，增强了大分子流动性，增强了复合膜的柔韧性、延展性，降低了拉伸强度。综合来看，OEO 的添加虽然降低了FG 和CMCS 之间形成的晶体结构的致密性，但影响不大。

从图4 还可以看出，M1 的断面均匀致密、纹理清晰（图4a′），随着OEO 的加入和添加量的逐渐提升，M2～M5 的断面出现微小裂缝（图4b′～e′），可能是OEO 挥发后留下的孔隙。

2.1.4 TGA 分析

图5 为M1～M5 的TGA 和DTG 曲线。

从图5a 可以看出，M1～M5 的失重分为3 个阶段：第一阶段在50～100 ℃，这一阶段的失重主要是膜所含的自由水蒸发所导致的。而添加OEO 后，M2～M5 的质量损失较低，可能是由于OEO 的添加使膜的含水率降低；第二阶段在100～350 ℃，这一阶段的失重主要是由FG、CMCS、聚乙二醇200 的分解以及OEO 的主要成分D-柠檬烯的热解引起的；＞350 ℃后为第三阶段，该阶段的失重主要与OEO中稳定性较强的芳香结构以及膜中较大分子的降解有关。总的来说，OEO 的添加对膜的热稳定性影响不大。

从图5b 可以看出，M1～M5 的最大热降解温度（Tdmax）均在290～300 ℃出现，进一步说明，OEO的加入对FG/CMCS 的热稳定性影响不大。

2.2 力学性能分析

表2 为M1～M5 的力学性能。

从表2 可以看出，随着OEO 的加入和添加量的增加，膜的厚度逐渐增大，拉伸强度有所下降，断裂伸长率提高，表明OEO 组分可以增加膜厚度和断裂伸长率，但会降低拉伸强度。M5 的拉伸强度为(32.4±2.1) MPa，比M1〔(37.3±0.4) MPa〕降低了12.96%；M5 的断裂伸长率为52.6%±1.0%，比M1（46.1%±1.8%）提升了14.22%。OEO 的加入导致膜的拉伸强度减小，可能是由于OEO 破坏了聚合物分子链间的相互作用。复合膜的拉伸强度通常依赖于聚合物分子链之间的紧密排列和相互作用，如范德华力、氢键等，而OEO 是小分子物质，具有较低的相对分子质量和较高的流动性，当其加入到复合膜中后，会插入到聚合物分子链之间，使分子链之间的距离增大，导致膜内分子网络结构的连续性遭到破坏，从而削弱分子链间的相互作用力，进而导致复合膜在受到拉伸力时更容易发生分子链的滑移和断裂，最终降低了拉伸强度；同时，OEO 的加入在一定程度上起到增塑剂的作用，虽然拉伸强度有所降低，但使复合膜内部的自由空间的体积增大，大分子流动性增强，因此，复合膜表现得更柔软，延展性增强。

2.3 光学性能分析

图6 为M1～M5 的透光率和雾度测试结果。

从图6 可以看出，M1 的透光率和雾度分别为81.6%±1.1%和12.7%±0.9%，随着OEO 的加入和添加量的增加，M2～M5 的透光率逐渐降低，雾度逐渐增加。这是因为，OEO 的分散程度及液滴大小均会影响复合膜的透光率和雾度，M5 透光率达到了65.6%±1.6%，比M1 下降了19.56%；M5 的雾度达到了35.2%±0.3%，是M1 的2.8 倍。这可能是因为，OEO 的加入影响了复合膜的微观结构，改变了复合膜的光学均一性。复合膜原本具有相对均匀的结构，光线能够较顺利地透过，从而保证了较高的透光率和较低的雾度。OEO 加入后，由于OEO 与FG/CMCS基质的折射率存在差异，在两者共存的体系中，光线在不同折射率的介质界面处会发生折射、反射和散射等现象。这些额外的光学过程使光线不能像在均一材料中那样直线传播，部分光线偏离了原来的传播方向，导致透过复合膜的光线强度减弱，从而降低了透光率。同时，大量光线的散射使得透过复合膜的光线变得更分散，不再集中于一个特定的方向，从而增大了雾度。

2.4 含水率测定和水溶性分析

图7 为M1～M5 的含水率和水溶性测试结果。

从图7 可以看出，M1 的含水率和水溶性分别为28.5%±1.4%和16.9%±0.5%，随着OEO 的加入和添加量的增大，M2～M5 的含水率和水溶性均降低。OEO 添加量最大的M5 含水率为22.4%±0.4%，比M1 下降了21.58%；M5 的水溶性为10.2%±0.6%，比M1 下降了39.36%。含水率和水溶性下降可能是由OEO 的疏水性导致的。OEO 化学组成主要包括萜烯类、醇类、醛类等化合物，这些成分大多具有较强的疏水性。OEO 的添加会在复合膜内部形成一些疏水区域。水分子是极性分子，根据相似相溶原理，极性的水分子与疏水性的OEO 之间的相互作用较弱，难以进入到含有OEO 的区域，从而使复合膜对水分的吸收能力下降，最终导致含水率降低；同时，由于膜整体的疏水性增强，在与水接触时，膜不容易被水浸润和溶解，进而水溶性也降低。因此，OEO 的加入增强了复合膜的疏水能力[12]。

2.5 水蒸气透过率分析

图8 为M1～M5 的水蒸气透过率的测定结果。

从图8 可以看出，M1 的WVP 为(8.2±1.6)×10-10 g/(m·s·Pa)。OEO 的加入和添加量的增大使M2～M5 的WVP 降低。M5 的WVP 为(5.3±2.3)×10-10 g/(m·s·Pa)，比M1 下降了35.80%。这可能是因为，OEO 含有大量的萜烯类化合物，如柠檬烯等，这些化合物具有相对较低的极性和较小的分子尺寸。当加入到复合膜体系中时，其会填充到聚合物分子链之间。其自身的疏水性能够有效阻碍水分子在膜中的扩散路径，从而降低水蒸气透过率。

2.6 抗氧化性能分析

图9 为M1～M5 的DPPH 自由基清除率测试结果。

从图9 可以看出，M1 的DPPH 自由基清除率为10.6%±0.7%。随着OEO 的加入和添加量的增大，M2～M5 的DPPH 自由基清除率呈增大趋势，M5 的DPPH 自由基清除率达到20.8%±0.6%，比M1 提高95.95%，表明OEO 可以提高复合膜的抗氧化能力。这是因为，OEO 含有的丰富抗氧化物质，如黄酮类化合物、萜烯类化合物等，具有供氢能力，能够提供氢原子给自由基，从而稳定自由基，阻止其引发的链式氧化反应。如黄酮类化合物中的酚羟基具有较高的反应活性，能够与自由基发生反应，将其转化为相对稳定的产物，中断氧化过程[39]。

2.7 抑菌性能分析

植物精油OEO 具有抑菌作用是因为其中的亲脂性成分能够溶解细菌细胞膜中的脂质，破坏细胞膜的完整性，使细胞膜的屏障功能丧失，导致细胞内的离子、蛋白质等重要物质外流，造成细菌无法维持正常的生理功能而最终死亡。图10 为M1～M5的抑菌圈测定结果，表3 为抑菌圈直径。

从图10 和表3 可以看出，M1 不具备抑菌效果，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌的抑菌圈直径均为0 mm；而M2～M5 的抑菌性能增强，表现为对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌的抑菌圈直径的增大，M2 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为(6.4±0.2)、(6.6±0.1)和(6.2±0) mm，M5 对大肠肝菌、金黄色葡萄球菌和白色葡萄球菌的抑菌圈直径达到了(9.8±0.3)、(10.8±0.3)和(7.8±0.4) mm。

3 结论

在FG/CMCS 膜（M1）的基础上，以OEO 为抑菌剂，制备了抑菌复合膜。

（1）FTIR、XRD 和SEM 结果显示，OEO 与FG/CMCS 膜复合良好。

（2）OEO 的加入增加了FG/CMCS 膜中的无序结构，降低了其热稳定性。

（3）OEO 破坏了FG/CMCS 膜分子之间的作用方式，在某种程度上起到了塑化剂的作用，导致抑菌复合膜断裂伸长率提升、拉伸强度下降，即延展性增强、刚性下降。M5 的拉伸强度为(32.4±2.1) MPa，比M1〔(37.3±0.4) MPa〕降低了12.96%；M5 的断裂伸长率为52.6%±1.0%，比M1（46.1%±1.8%）提升了14.22%。

（4）与OEO 共混后，复合膜疏水性有所提高，M5 含水率、水溶性和WVP 分别达到了22.4%±0.4%、10.2%±0.6%和(5.3±2.3)×10-10 g/(m·s·Pa)，比M1〔（28.5%±1.4%）、（16.9%±0.5%）、(8.2±1.6)×10-10g/(m·s·Pa)〕分别下降了21.58%、39.36%和35.80%。

（5）OEO 的加入使膜对光线的阻隔性能提高，M5 透光率达到65.6%±1.6%，比M1 下降了19.56%；M5 的雾度达到35.2%±0.3%，是M1 的2.8 倍。

（6）OEO 的加入使膜抗氧化性能提高，M5 的DPPH 自由基清除率达到 20.8%±0.6%，比 M1（10.6%±0.7%）提高了95.95%。

（7）随着OEO 添加量的提升，复合膜的抑菌性能逐渐提高，M5 对大肠肝菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达到(9.8±0.3)和(10.8±0.3) mm。

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Preparation and properties of fish skin gelatin/carboxymethyl chitosan/orange essential oil antibacterial composite films

LIU Zicong, ZHANG Qunli*
（School of Home Furnishing and Art Design, Northeast Forestry University, Harbin 150006, Heilongjiang, China）

Abstract: Antibacterial composite films (FG/CMCS/OEO) were prepared from fish skin gelatin (FG) as well as carboxymethyl chitosan (CMCS) as raw materials and orange essential oil (OEO) as antibacterial agent, characterized by FTIR, XRD, SEM and TGA, and measured by film tensile tester, tensile tester, light transmittance/fog meter for property analysis.The results showed that OEO was well compounded with FG/CMCS matrix film, increased the disordered structure in FG/CMCS film, slightly decreased the thermal stability, destroyed the molecular interaction mode of the film and acted as a plasticizer to some extent,resulting in increased elongation at break and decreased tensile strength of antibacterial composite films.Moreover, the introduction of OEO improved the hydrophobicity, light barrier and oxidation resistance of the composite films.Compared with FG/CMCS matrix film (M1) without OEO, the composite film with 0.8 g OEO added (M5) exhibited a tensile strength decreased by 12.96%, elongation at break increased by 14.22%, water content, water solubility and water vapor transmission rate decreased by 21.58%, 39.36%and 35.80%, respectively, light transmittance lower by 19.56%, and free radical clearance rate for 1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine higher by 95.95%.The composite films displayed a good antibacterial effect on Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Staphylococcus albus, with the corresponding antibacterial zone diameters of M5 reaching (9.8±0.3), (10.8±0.3) and (7.8±0.4) mm.

Key words: fish skin gelatin; carboxymethyl chitosan; orange essential oil; mechanical properties; optical properties; waterproofing performance; antibacterial properties; functional materials

中图分类号：TS206.4

文献标识码：A

文章编号：1003-5214 (2026) 04-0764-09

收稿日期：2025-03-08; 定用日期：2025-03-31;

DOI: 10.13550/j.jxhg.20250017

作者简介：刘子聪（1998—），男，硕士生，E-mail：1164971949@qq.com。联系人：张群利（1978—），男，教授，E-mail：zhangqunli@nefu.edu.cn。