植物精油在食品保鲜中的应用研究

段伟丽，包怡红

(东北林业大学林学院，哈尔滨150040)

植物精油在食品保鲜中的应用研究

段伟丽，包怡红*

(东北林业大学林学院，哈尔滨150040)

食品保鲜是食品工业所面临的一大难题，为了防止食品腐败变质，延长食品货架期，常常在食品中添加保鲜剂。植物精油作为天然源保鲜剂的重要来源，是一种挥发性较好的保鲜剂，以直接接触或熏蒸的方式在食物周围形成抑菌氛围，从而达到防腐保鲜。主要阐述了植物精油的抑菌活性、抑菌机理及其在食品保鲜中的应用，为食品天然源保鲜剂的开发和应用提供参考。

植物精油；食品保鲜；抑菌

食品保鲜是食品工业所面临的一大难题，为了防止食品腐败变质，延长食品货架期，常常在食品中添加保鲜剂。现有的食品保鲜剂有化学保鲜剂和天然源保鲜剂，化学保鲜剂虽快速、高效地抑制食品腐烂，但其不易分解，残留在食品表面，对人体健康和环境存在着极大的安全隐患[1-2]。随着人们生活水平的提高，人们对食品的安全性越来越给予重视，因而天然安全的食品保鲜剂的开发与应用显得尤为重要。

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植物精油作为天然源保鲜剂的重要来源，是一种挥发性较好的保鲜剂，以直接接触或熏蒸的方式在食物周围形成抑菌氛围，从而达到防腐保鲜。植物精油是萃取植物特有的芳香物质，取自于草本植物的花、叶、根、树皮、果实、种子、树脂等，以水蒸气蒸馏法、超临界二氧化碳萃取法、溶剂浸提法提炼，含量非常低，仅有个别植物含量较高[3]。植物精油是植物源次生代谢产物，分子量小、易挥发并具有一定的芳香气味。一般精油成分分为四大类：萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物。受植物种类、生长环境、气候、采摘时间、提取方法等多种因素的影响，精油的成分与含量有所差异[4]。近年来，关于植物精油抑菌方面的报道很多，研究表明，植物精油大多都具有抑菌防腐的作用且抑菌谱较广，不同种类的植物精油对同一菌种的抑制能力大相径庭。本文主要介绍植物精油的抑菌活性、抑菌机理及其应用进行综述及分析，为食品天然源保鲜剂的开发和应用提供参考。

1 植物精油对食品中微生物的抑制作用

大量研究表明，植物精油对导致食品腐败变质的细菌、真菌、霉菌都有一定的抑制作用，甚至有些植物精油对某些特定菌种具有专一抑制性。目前，研究较多的植物精油有丁香精油、肉桂精油、百里香精油、生姜精油、蒿属精油等。吴慧清等[5]采用滤纸片法和试管法研究42种精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、白色念珠菌、黑曲霉的抑制效果，结果显示每种植物精油的抑菌能力各不相同，总体来说，对真菌和革兰氏阳性菌的抑制效果较好。其中，11种精油(橄榄油、荷荷巴油、丝柏、姜、广藿香、迷迭香、檀香、芹菜、桔油、松树和茶树)对5种供试菌均无抑杀效果。11种精油对这5种菌的杀菌效果均较好，抑菌效果为：肉桂百里香>柠檬草>香茅>香茅油>雪松>山鸡椒>天竺葵>桂皮油>芫荽>罗勒>山苍子油>欧薄荷>茴香。百里香精油抑菌谱最广，肉桂精油抑制真菌时间最长。多数精油均可抑制大肠杆菌，而百里香精油对大肠杆菌的抑制效果最为显著，其次是肉桂精油和桂皮精油；培养144h后，13种精油(雪松、肉桂、香茅、茴香、天竺葵、百里香、山鸡椒、冬青、柠檬草、山苍子油、薄荷油、桂皮油和香茅油)可完全抑制白色念球菌。吕飞等[6]研究十种精油(广藿香、鼠尾草、迷迭香、罗勒、绿薄荷、牛至、紫苏、艾叶、佛手柑、薰衣草)对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母的抑制作用，结果表明，牛至精油对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母的抑菌活性最强，抑菌圈直径约为27.4mm。罗勒精油和佛手柑精油对革兰氏阳性菌的抑菌活性强烈，紫苏精油虽然抑制细菌效果较差，但对酿酒酵母具有很强的抑制专一性。

现在产业需求侧需要的人才不仅是掌握一定理论基础，更要有较强实践操作技能，这样的人才炙手可热。面对产业需求侧的需求变化，以培养技能型人才为目标的职业院校，必须突出实践教学，加大课程改革力度，降低理论知识要求，提高实践技能要求，满足产业需求侧的需要。

早在我国古代医书就有记载，植物精油可当作药物。不同种类的植物精油医药功效不同，多数具有杀菌、消炎、抗感染、平喘、镇痛、醒脑等作用[25]。植物精油的主要成分如香芹酚、百里香酚、丁香酚、冰脑、樟脑、薄荷脑等均已用于临床治疗多种疾病。迷迭香、柠檬草、玫瑰、香叶天竺葵精油对小鼠具有抗抑郁作用[26-27]。Jiao Shen 和 Nijima Akira 等[28]使大鼠嗅闻薰衣草精油，证明了薰衣草精油影响大鼠自主神经系统，并有体重增加、食欲增强的现象。除此之外，植物精油还可缓解疼痛、提高记忆力[29]。

单方精油抑菌的研究较多，但有关复配精油的报道甚少。两种或多种精油复配可能会出现协同作用、相加作用，也可能会有无关作用甚至拮抗作用，其作用机理也未十分透彻[9]。曲春阳等[10]采用联合抑菌评价法，以抑菌圈直径、最低抑菌浓度、最低生长下降浓度、联合抑菌指数为测定指标，证实4种精油(大蒜、肉桂、丁香、薄荷)单独或复合使用对黄曲霉均有较强的抑制活性，且大蒜精油与肉桂精油体积比1∶3复合时，表现为相加作用，抑制活性达到最大值。而Cox等[11]表示茶树精油中非氧合的萜类物质单独使用反而比茶树精油全组分的抑菌活性高，因为非氧合的萜类降低主要抑菌成分4-萜烯醇的水溶性，使得精油抑菌活性降低。

2 植物精油的抑菌机理

目前，植物精油抑菌机理的研究尚不深入，普遍认为是精油的疏水性成分与微生物细胞膜结合，使细胞膜流动性增加，从而导致其结构被破坏，细胞内离子与内溶物渗出，最终细胞死亡[9]。Burt[12]对精油的抑菌机理做了综述，主要有以下几个方面:降解细胞壁；破坏细胞质膜；细胞内溶物的渗出；破坏膜蛋白；细胞质凝结；质子主动运输力损耗。张赟彬等[13]研究荷叶精油对肉类中常见致病菌的抑菌机理，通过测定菌悬液电导率、还原糖含量及蛋白质含量变化，结果发现荷叶精油可改变细胞膜通透性，引起菌体内含物的渗漏，电导率和还原糖含量增加，同时，蛋白质合成速率受到抑制。Wen Rui-tao等[14]通过时间致死实验、细胞膜通透性变化、细胞膜完整性、SEM观察，得知茴香精油抑制痢疾菌作用位点在细胞膜上，破坏细胞膜完整性，使其通透性增加，离子、蛋白质、糖类、260nm处内含物的渗出，导致细胞死亡。吴慧娟等[15]通过透射显微镜和SDS-PAGE分析，也得到相同的结果。

从报表数据可以看出，美的公司2017年的资产负债率为66.58%，可见对美的公司的税收筹划是非常必要的。

通过现场使用经验，对于套管气压力大于0.4 MPa，气量在10～15 m3/h，泵充满系数大于30%的油井，井口安装JDF型定压放气阀，调节控放套管气，压力控制在0.4 MPa，可以确保不影响油井产量，解决套管气回收困难最主要方式。

3 植物精油在生活中的应用

香辛料具有芳香味和辛辣味，是肉制品加工中的重要辅助材料。香辛料不仅使肉制品增香去腥，赋予其特定的色香风味，有些还具有防腐抑菌等作用[20]。常见的香辛料有肉桂、丁香、花椒、大蒜、胡椒、辣椒、生姜、八角茴香等。顾仁勇等[21]将0.9%牛至精油、0.9%丁香精油、0.9%山苍子精油、0.9%肉桂精油进行复合，再结合真空包装，可使猪肉0～4℃冷藏时间长达18天，延长其保质期。梁昊研究1%丁香精油、1%百里香精油、0.2%芫荽籽精油复配对肉制品防腐保鲜的影响，可将肉制品的货架期从小于1天延长到7天。

随着植物精油体外抑菌特性大量的研究，研究者们将其应用到食品体系中，主要涉及果蔬、肉制品、粮食等方面。李鹏霞[16]研究36种精油对采后番茄、枇杷、油桃、杏的生理影响，其中9种精油(大蒜精油、肉桂精油、桂叶油、丁香精油、丁蕾油、丁香罗勒油、姜油、桔子油、香根油)的防腐保鲜作用强。吴新研究发现植物精油对草莓和杨梅有一定的保鲜作用，适量浓度的精油(香芹酚、肉桂醛、紫苏醛、沉香萜醇)能提高抗氧化酶的活性，增加总酚、总黄酮、总花青素以及分类单体的含量，提高果实的抗氧化能力，有效降低果实腐烂率、失重率，保持较高的维生素C、可溶性固形物及总糖含量，但处理浓度过高会对果实产生药害，造成褐变、失重增加。同样地，杨红[17]研究发现对冬枣进行丁香精油浸渍和熏蒸处理均可提高抗氧化活性，抑制还原糖、可滴定酸、可溶性固形物、抗坏血酸等含量的下降，保持较高的品质。Xu Shi-xiang等[18-19]研究肉桂精油对链格孢体内、体外的抗真菌活性，当肉桂精油浓度为200 μg/mL时，可显著抑制链格孢萌发；800 μg/mL时，即可完全抑制链格孢萌发。500 μg/mL的肉桂精油可有效降低樱桃番茄感染链格孢的可能性，扫描电子显微镜观察菌丝体数量减少且形态发生显著变化，菌丝体降解，细胞壁褶皱。

3.1 植物精油在食品保鲜上的应用

植物精油因其独特的组成、芳香气味和生物活性，应用领域不断扩展，广泛应用于食品保鲜、驱虫、医药、化妆品等多个领域，更符合现在人们天然、安全的社会理念，成为国内外的研究热点。

曲春阳[22]利用植物精油处理大米，并进行储藏品质、蒸煮品质和感官品质测定，可知植物精油可有效降低菌落总数，抑制大米霉变，增加蒸煮吸水率，提高了储藏品质和蒸煮品质，同时不影响感光品质。

植物精油的抑菌机理还没有被完全阐明，主要原因是由于植物精油成分复杂且组分间的相互作用复杂多变，因此植物精油的抑菌机理还有待深入研究。

3.2 植物精油在医药方面的应用

植物精油在食品工业中应用受到多方面的限制，除了成本高之外，植物精油所特有的芳香气味是重要影响因素之一。而且，在实际应用食品保鲜过程中，抑制效果要比体外抑制效果弱很多，因而需要提高精油浓度以达到抑菌保鲜目的，但是，这样不仅提高成本，食品的本身香气及内部组织结构也将受到很大影响，食品可接受性降低[23-24]。所以，在应用时应慎重选择植物精油的种类。

Y.Ruiz-Navajas[7]研究表明对于植物精油的抑菌效果，革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌更为敏感，因为革兰氏阳性菌细胞壁外侧含有一层脂多糖,它能够阻止疏水性的化合物进入到菌体细胞体内,从而降低了抑菌效果。植物精油抑菌作用是由精油的一种或几种成分起作用，但是，植物精油的整体抑菌效果要比其主要化学成分之间的简单混合后的抑菌效果要好，可见微量成分的存在起到不可小觑的作用，主要成分与微量成分组合可能存在协同作用[8]。

3.3 植物精油在驱虫方面的应用

植物精油所释放出的化学信息对昆虫有熏蒸、引诱、触杀、拒食、抑制生长发育、扰乱生物代谢等作用。谢永坚[30]研究发现柳杉精油对黑胸白蚁的毒杀活性较强，主要毒杀成分为α-松油醇，作用靶点是抑制Na+/K+-ATP酶和昆虫表皮蛋白表达，引起细胞渗透压不平衡。研究表明α-松油醇对多种白蚁均有显著的毒杀效果，而且α-松油醇无毒，可生物降解，因此可作为潜在开发的环保型杀白蚁药剂，以便保护木质结构及其他纤维素材料被白蚁危害。王佳璐[31]以赤拟谷盗、玉米象两种昆虫为实验对象，研究AA精油对两种昆虫的生物活性，结果表明，精油在触杀试验中的LD50、LD95分别为0.053μ L/mg和0.24μL/mg，精油浓度0.084 μL/cm2对赤拟谷盗成虫的驱避率为96.6%，熏蒸的LD50、LD95分别为1.09 μL/cm2、3.19 μL/cm2，可见植物精油对赤拟谷盗和玉米象有较好的触杀、驱避、熏蒸活性。植物精油不仅不会对人类健康和环境造成危害，而且害虫不易产生抗药性，具有良好的开发利用前景的植物性杀虫剂[32-33]。

3.4 植物精油在化妆品方面的应用

一些植物精油香气怡人，可添加适量精油用于生产香皂、润肤露、润肤膏、洗面奶等化妆品，备受广大女性青睐。单方精油也深得消费者喜爱，尤其是玫瑰精油、茶树精油、薰衣草精油、橄榄油[34]。

这次表彰奖励的集体或者个人，有的是在落实“四个最严”“四有两责”上勇于担当、敢于创新，有的是在食品安全示范城市创建中奋发有为、走在前列，有的是在重大任务或者抗震救灾突发事件中冲锋在前、表现突出，也有的是在执法一线舍生忘死、不懈奋战。他们的先进事迹以及他们身上表现出来的精神状态，是全国食品药品监管战线上干部职工攻坚克难、奋发有为的真实写照，生动诠释了全系统广大干部职工对职责的坚守、对事业的热爱和对崇高使命的不懈追求，值得充分肯定，广泛宣传。

随着经济竞争的日益加剧和全球经济一体化进程的推进，人们逐渐认识到：人力资源是一个国家发展最重要的资源，也是企业存在和发展的第一要素。在以人为本的管理理念日益深入人心的今天，人格特质这个话题被人们所重视和关注[1]。现代企业中的管理者认为，人格特质对人力资源管理的很多方面都会产生相当重要的影响。本研究就是针对其中的人格特质、工作满意度与工作绩效之间的关系来进行讨论。为了让研究结果更具有实用性，笔者以企业知识型员工为研究对象，探究知识型员工的人格特质、工作满意度的情况，利用数据分析的方法论证人格特质、工作满意度和工作绩效的关系，并在此基础上为企业人力资源管理提出建议。

4 展望

现在关于植物精油全组分或单一组分的研究较多，对其多种成分之间和不同精油之间的相互作用的研究较少。抑菌机理的研究大多停留在细胞膜上，对其他结构和功能的影响研究甚少，抑菌机理还未彻底阐明，仍需进一步研究[35-36]。随着科技的不断发展，植物精油的开发和应用将不断得到拓展，作为绿色、天然的食品保鲜剂拥有更加广阔的应用前景。

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Research Progress in Preservative Effect of Plant Essential Oil on Food

Duan Weili, Bao Yihong*

(College of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin 150040)

Food preservation is a big problem of industry. We often add preservative in food to prevent food spoilage and extend shelf life. Essential oils as an important source of natural preservative, form inhibitory atmosphere around food in direct contact or fumigation way. In this paper, antibacterial activity, the effects and possible mechanisms of plant essential oils involved in the preservation of food are discussed, which is expected to provide a theoretical reference for the development of natural food preservatives .

Plant essential oil; Food preservation；Antibacterial activity

2014-10-20

本项目受哈尔滨市科技厅留学归国基金资助(2011RFLXN018)

段伟丽(1989-)，女，硕士，研究方向为功能食品；*通讯作者：包怡红(1970-)，女，教授，研究方向为植物活性成分生物转化，E-mail: baoyihong@163.com。

TS255.3

A

doi.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.01.044