基于植物精油的可食用涂层在食品保鲜中的应用

葛少晖，郎玉苗，郭南，赵冬雪，杨晓溪*

（1.河北大学 公共卫生学院，河北 保定 071000；2.河北省公共卫生安全重点实验室，河北 保定 071000；3.河北大学 中央兰开夏传媒与创意学院，河北 保定 071000）

微生物污染是食品工业重点关注的问题，这不仅会导致食品保质期缩短，而且会提高食源性疾病的发生风险。传统的食品贮藏方式有干燥、热处理、辐照、冷冻、冷藏、发酵、气调包装（modified atmosphere packaging，MAP）等，然而随着经济的发展和人们对于高质量食品需求的不断增加，贮藏保鲜技术也应不断改进和现代化[1]。在传统的食品保鲜方式下，随着贮藏期的延长，食品因水分和温度的影响导致其理化性质恶化、微生物生长，感官和营养价值下降。为了延长食品的保质期，合成防腐剂因成本低、用量少被食品工业广泛使用以控制微生物生长，然而，由于消费者健康意识的提高以及出于对合成防腐剂安全性的担忧，在食品中添加无毒无害、绿色安全的天然抗菌剂逐渐受到人们的青睐[2]。植物精油是由植物产生的次生代谢产物，因其富含萜类和酚类化合物具有抗菌或抗氧化性能，能够抑制病原微生物生长和食品腐败变质[3]，是目前认为安全的天然抗菌剂。然而，植物精油存在气味强烈、水溶性低、挥发性高等缺点，限制了其在食品领域的应用范围，设计开发精油的缓释系统是攻克其在实际应用受限的最佳选择。

研究表明，植物精油可被添加到微胶囊、纳米制剂、活性薄膜和可食用涂层等载体，不仅赋予这些载体抗氧化和抗菌性能，而且能起到缓释精油的作用，使植物精油挥发速率降低，稳定性增强[4-5]，从而延长植物精油发挥作用的时间。本文就植物精油的特性和抑菌保鲜机制进行归纳总结，并讨论可食用涂层的分类，重点综述将植物精油添加到可食用涂层在新鲜果蔬、水产品和畜禽肉类制品保鲜的应用进展，并就其存在的问题进行总结分析，对未来发展趋势进行展望，以期为负载植物精油的可食用涂层的研究与发展提供参考。

1 植物精油概述

1.1 植物精油的定义及特性

植物精油通常是由植物的果实、种子、皮、根茎或花叶提取的次级代谢产物组成，也被称为芳香油或挥发油[6]。常见的植物精油提取方法有蒸馏、有机溶剂萃取、吸附萃取、脂解、酶发酵和超临界CO2萃取等[7]。虽然植物精油来源于植物，但并非从植物中提取到的物质都是精油，精油有其独特的物理化学性质。大多数植物精油呈无色或浅黄色，具有疏水性，易溶于有机溶剂，室温下易挥发，具有特殊强烈的气味，在空间环境中持续时间长[8]。植物精油成分复杂，按化学成分可分为脂肪族、芳香族、含氮化合物、萜烯及其衍生物[9]，其中，萜类化合物是其最常见的成分，约占70%以上[10]。研究发现，植物精油因含有萜类和酚类化合物具有抗菌和抗氧化性，可以通过延迟氧化和抑制微生物繁殖生长来延长食品保质期，是一类天然、安全、有效的抗菌和抗氧化剂[11]，符合人们追求绿色天然食品的要求。因此，植物精油可代替合成防腐剂应用于食品工业，以防止微生物污染或延缓新鲜食品的腐败变质。

1.2 抑菌保鲜原理

植物精油由碳氢化合物、酯、醇、酚、酮和醛类中的一种或多种官能化合物组成，这类化合物是其发挥抗菌性的主要原因[12]。植物精油的抗菌活性由其主要成分或各组分协同决定，因此抑菌机制往往多样而非单一[13]，近年来关于植物精油的抑菌机制主要包括以下几点。

1.2.1 破坏细胞壁，改变细胞膜的渗透性

亲脂性的植物精油能够轻易的穿透细菌细胞膜的磷脂双分子层，破坏细胞壁结构，使细胞内容物渗出，达到抑菌目的[14]。Dai 等[15]通过观察经山苍子精油处理的大肠杆菌细胞结构的扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）和透射电子显微镜（transmission electron microscope，TEM）发现，未处理的对照组细胞排列紧密完整，而处理组细胞结构出现不同程度的损伤变形，研究用精油处理脂质体构建的人工细胞膜发现，细菌细胞内电解质、核酸和蛋白质迅速泄漏，表明山苍子精油通过破坏细胞完整性导致胞内物质外渗。Diao 等[16]研究发现，添加大于或等于最小抑制浓度（minimal inhibitory concentration，MIC）的小茴香精油后，细菌悬浮液的相对电导率立即增加，且随着精油处理时间和浓度的延长和增加，相对电导率迅速增加，这表明细菌膜的渗透性相应增加，从而导致细胞内成分尤其电解质的外渗，抑菌圈试验也表明小茴香精油对白色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门菌、痢疾志贺菌和大肠杆菌具有明显抗菌活性。

1.2.2 对能量代谢的影响

植物精油可以破坏细菌胞内的线粒体膜，使细胞丧失供氧功能，从而抑制其呼吸作用，使合成代谢活动受阻[17]。同时，植物精油能够抑制三羧酸（tricarboxylic acid，TCA）循环途径中异柠檬酸脱氢酶、柠檬酸合酶和α-酮戊二酸脱氢酶3 种关键酶的活性，影响TCA 途径中代谢产物的含量[18]，来抑制细菌生长。Cui 等[19]用丁香精油处理大肠杆菌在蔬菜表面形成的生物膜，随着丁香油浓度的增加，具有代谢活性的细菌百分比逐渐降低，用2 倍最小生物膜抑制浓度（minimum biofilm inhibition concentration，MBIC）的丁香油处理生物膜后，61.48%的细菌失去了代谢活性，与对照组相比，细菌胞外蛋白和多糖含量分别下降62.76%和47.5%，表明丁香精油通过抑制膜内细菌代谢活性和抑制胞外聚合物分泌来影响生物膜的形成。

1.2.3 影响遗传物质的合成代谢

遗传物质控制着机体蛋白质的合成和代谢，从而控制生命活动，在微生物生长发育和繁殖过程中起着主导作用。研究表明肉桂、百里香和牛至精油通过抑制细菌的氧化反应来抑制DNA 修复和转录过程，抑制基因表达，使遗传物质合成代谢停止[20]。Hu 等[21]从蛋白质水平研究了两种浓度（0.28 L/mL 和0.31 L/mL）的百里香精油对李斯特菌的抑菌作用，与对照组相比，经0.28 L/mL 精油处理的细菌悬浮液中有两种与鞭毛合成运动相关蛋白质表达下调，经0.31 L/mL 精油处理组达到了10 种，基因本体论分析表明，这些蛋白质主要存在于细胞质中，参与金属离子结合和DNA 结合，上调蛋白质形成的蛋白质相互作用网络分析表明，核糖体机制的蛋白质组分是网络的主导部分，表明蛋白质翻译受到抑制作用，这些结果表明百里香精油通过诱导李斯特菌的遗传信息处理抑制细菌鞭毛合成运动影响细菌趋化性，从而达到抑菌效果。

2 可食用涂层的分类

可食用涂层是一种保护性包装，易于制备和施用，通常以液体形式在食品表面形成保护薄层，不必在食用前被清洗除去，具有生物降解性、绿色无毒等优点[22-23]。可食用涂层的配制过程中，涂层材料先被分散溶解于溶剂（如蒸馏水或乙醇）中，在此过程中可以添加增塑剂、乳化剂、抗菌剂或其他用途的添加剂以改善涂层性能[24]，另外，针对特定材料需调节pH 值或加热溶液，以促进溶解，例如海藻酸盐在较高水温下溶解，而壳聚糖在不同pH 值下溶解度不同[25]，但温度和pH 值的变化同时可能会影响溶液中的其他物质的理化特性，因此应综合考虑pH 值和温度对添加到溶液中的各个物质的影响，避免因发生反应降低体系的生物活性。制备成的溶液通常采用浸渍、喷洒或涂抹的方式覆盖于食品表面，由此形成的物理屏障能够防止或延缓食品中的氧、水、二氧化碳和营养成分迁移[26]。由于可食用涂层附着到食品表面，因此制备材料必须无毒、无味，有良好的屏障属性，且外形感官良好被消费者接受。可食用涂层的制备材料通常包括多糖、蛋白质和脂类[27]。

2.1 多糖

常用的多糖包括壳聚糖、羧甲基纤维素、果胶、海藻酸盐和淀粉。多糖类可食用涂层具有生物降解性和无毒无害性的优点，其物理屏障可通过降低或阻隔气体交换、抑制呼吸改善食品保质期[28]。刘影等[29]研究不同涂层处理对采后水蜜桃常温贮藏品质的影响，结果表明，与对照组相比，壳聚糖、普鲁兰多糖和海藻酸钠涂层处理均可推迟果实呼吸高峰出现，降低呼吸强度，同时维持果实硬度，控制失重和腐烂率，但海藻酸钠涂层组具有降低果实腐烂率的显著效果。这可能是由于海藻酸盐可以用作乳化剂以增强体系稳定性，基于海藻酸盐的涂层可通过减少脱水、控制气体交换及改善产品口味等来提高或保持食品质量和延长货架期[30]。研究发现，仅羧甲基纤维素涂层的鸡胸肉样品总活菌第4 天迅速生长，总挥发性盐基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）值第4 天超过限值（25 mg N/100 g），但与对照组相比无统计学上的差异，而气味、颜色和总体可接受性等感官品质不如含有薄荷精油的羧甲基纤维素涂层组，且后者的微生物生长受到显著抑制，将鸡胸肉的保质期延长至14 d[31]。这表明在可食用涂层中添加植物精油可通过控制微生物生长改善食品感官质量。Cai 等[32]于玉米淀粉涂层中加入百里香精油微胶囊，对芒果果实表面的茶腐病和炭疽病菌有长效抑制作用。这是由于微胶囊化将植物精油包埋缓释，提高了其生物功能活性和控释性，从而达到长效抑菌的效果[33]。然而，由于多糖类的亲水性质，多糖基涂层存在高渗透性的缺点，为改善其性能，目前的研究常在可食用涂层的制备过程中加入增塑剂、乳化剂、表面活性剂或疏水材料，此外，引入黏土纳米颗粒（如蒙脱石）、氧化物纳米颗粒（如ZnO）也能够改善此类多糖基涂层的物理和化学性质[34-35]。

2.2 蛋白质

用于可食用涂层的蛋白质通常可从植物源（小麦麸质蛋白、大豆蛋白和玉米醇溶蛋白）和动物源（明胶、酪蛋白和乳清蛋白）获得，具有相对丰富、成膜能力好、营养价值高等优点[36]。与多糖基涂层相比，蛋白质涂层因独特的结构具有较好的气体（氧气、二氧化碳和乙烯）阻隔性能和机械性能[37]。然而，蛋白质的亲水性能比多糖更强，使蛋白质涂层水蒸气阻隔性能较差，向涂层溶液中加入增塑剂可改善蛋白质涂层的性能[38]。常用的增塑剂包括多元醇、单糖、二糖和低聚糖[36]，甘油是一种多元醇，具有高吸湿性，Eyiz 等[39]以甘油作为增塑剂添加到乳清蛋白涂层溶液，有效维持了水果棒室温储藏期间抗坏血酸的含量。增塑剂种类繁多，对于不同蛋白质涂层所选用的增塑剂也有所不同，应根据食品性质和要求选用合适的蛋白质和增塑剂。同时，在蛋白质涂层中添加抗菌剂也可使涂层获得抗微生物作用，提升感官质量。Aitboulahsen 等[40]研究发现，与对照组、仅明胶涂层组相比，含薄荷精油的明胶涂层可有效抑制草莓表面的总菌群、霉菌和酵母菌的生长。Elham 等[41]研究表明，含有百里香精油纳米纤维的玉米醇溶蛋白涂层使贮藏15 d 的草莓质量减轻15%，硬度提高约20%，保持了草莓的花青素含量、硬度和颜色。

2.3 脂类

脂类通常包括蜡、酰基甘油或硬脂酸等[42]，由于脂质的非极性性质，脂基涂层是专门用来限制水分流失而开发的食品材料，具有可食用、可生物降解、黏性强等优点，一般来说，脂质粒径越小，分布越均匀，水蒸气透过率越低[43]。在脂类中，蜡类的水蒸气阻隔性能最好，因此常被用于干果、饼干和脆干谷物产品，以防止油脂和水分迁移失去风味。与多糖或蛋白质涂层不同，纯脂质膜不易生产且机械强度较低，存在蜡质口感[44]。脂类常与多糖或蛋白质联用形成复合涂层，涂层中的脂质部分起到阻碍水分迁移的作用，而多糖或蛋白质部分提供了必要的支撑基质和对气体（如氧气和二氧化碳）迁移的屏障，研究表明在含3%玉米淀粉、2%木薯淀粉和5%明胶的混合涂层中加入10%蜂蜡，复合涂层的弹性提高80%，水溶性降低15%，减少了石榴储存15 d 的质量和叶绿素损失，总糖含量在储存期内趋于稳定，表明该涂层延迟了石榴的呼吸过程[45]。

这些涂层材料各有特点，但是使用单一成分涂层进行食品保鲜并不能尽善尽美，如对水和气体的阻隔特性、水溶性、良好的成膜能力、无嗅无味等往往不可兼顾，因此两种或多种成分的复合涂层引起研究学者的关注。Velickova 等[46]将10%蜂蜡加入0.8%壳聚糖涂层，与单独涂层相比，该复合涂层减缓了草莓的衰老过程，并在一定程度上防止真菌感染，保持了草莓的硬度、质量和颜色。Panahirad 等[47]研究发现，含有0.5%果胶、1.5%羧甲基纤维素的混合涂层在李子贮藏期间pH值趋于稳定，降低了采后李子总酚、黄酮类和花青素的损失，并保持了李子的果实硬度。Martínez-González等[48]研究了纳米结构的壳聚糖涂层掺入蜂胶对草莓保质期和抗氧化化合物的影响，发现该复合涂层的草莓果实的质量损失最低，并保持了果实的品质和抗氧化能力，但该复合涂层并未能改善草莓的感官特性。

可食用涂层可以有效阻隔水分的流失，阻隔一些气体的破坏，一定程度抑制微生物的生长，实现对食品的保鲜，但是涂层本身往往并不具有抑菌活性，因此对食品保鲜效果有限。为提高可食用涂层的抑菌保鲜效果，可通过添加抗菌剂和抗氧化剂赋予涂层更强的抑菌保鲜能力。植物精油作为天然无毒、安全有效的抗菌剂和抗氧化剂，可被添加到可食用涂层应用于食品行业，Xiong 等[49]制备明胶-壳聚糖混合涂层包覆丁香精油，与明胶-丁香精油、壳聚糖-丁香精油涂层组相比，显著抑制了鲜鲑鱼片pH 值的升高和微生物生长，延长了鲜鲑鱼片4 d 的货架期。Mehdizadeh 等[50]研究发现1%壳聚糖-淀粉+2%百里香精油复合涂层的牛肉样品在21 d 的贮藏期感官评分最高。

3 基于植物精油的可食用涂层在食品保鲜的应用

3.1 果蔬类

水果蔬菜在采后的质量和保质期易受呼吸作用和蒸腾作用的影响，呼吸作用使碳水化合物含量和果蔬质量下降，影响产品的品质和口感，而蒸腾失水使蔬菜和水果外观发生肿胀、萎蔫，颜色和质地变化，从而发生腐败变质，营养价值下降，因此在不影响果蔬质量的前提下，通过降低其变质程度来延长货架期的保鲜技术受到广泛关注。Tabassum 等[51]将鲜切木瓜用含有百里香精油的海藻酸钠涂层处理并置于聚氯乙烯包装膜，研究其顶空气氛、物理化学性质、微生物和感官质量，结果表明，与未经处理的对照组和仅海藻酸钠涂层组相比，含百里香精油的海藻酸钠涂层能够降低木瓜失重和有机酸消耗，延缓了木瓜的衰老过程，呼吸速率随精油浓度的增加而变慢，但含高浓度精油的涂层组表现出强烈刺激的气味，含1%百里香精油的海藻酸钠涂层组木瓜感官评分最高。这与Sarengaowa 等[52]的研究结果相同。此外，果蔬运输、贮藏过程中易受碰撞发生机械损伤，更易受微生物污染发生腐败变质，由于植物精油的抗微生物活性，研究人员专注于使用植物精油来保存新鲜农产品。Abedi等[53]报道含0.6%迷迭香精油的乳清蛋白涂层能明显降低新鲜菠菜的微生物总数和大肠菌群总数，贮藏期结束时涂层组叶绿素含量下降最少。Hasheminejad 等[54]研究发现，与壳聚糖、丁香精油、壳聚糖纳米涂层3 组相比，含0.15%丁香精油的壳聚糖纳米涂层组的石榴子皮贮藏期间总酵母和霉菌数明显低于其他组，真菌腐烂延迟至第60 天，有效保护石榴免受微生物的影响，保质期延长54 d。Chu 等[55]研究含0.16%肉桂精油纳米乳剂的普鲁兰糖基涂层对新鲜草莓室温贮藏期间保质期和衰老的影响，贮藏结束时纳米乳剂涂层组的细菌总数为2.544 lg（CFU/g），霉菌为1.958 lg（CFU/g），而对照组和纯普鲁兰涂层组超过了100 lg（CFU/g），表明肉桂精油纳米乳剂掺入普鲁兰涂层对细菌和霉菌有明显抑制作用，果实的品质参数研究表明，纳米乳剂涂层显著降低了果实质量损失，延缓了硬度、总可溶性固形物（total soluble solids，TSS）和可滴定酸度（titratable acidity，TA）的变化过程，从而减缓了草莓的衰老，延长了草莓室温贮藏的货架期。这表明基于纳米制剂的可食性涂层能通过降低精油的使用剂量，并避免与食物直接接触，达到改善食品风味的效果，且由于纳米制剂比表面积更大提高了植物精油的生物利用度，增强了其抑菌活性，从而延长食品保质期。

从保鲜对象出发，由于新鲜水果即食的特性，目前植物精油用于水果保鲜的研究明显多于蔬菜类，而蔬菜类保鲜多集中于易受微生物污染的生菜、小白菜或蔬菜沙拉等。另外，虽然植物精油具有特殊气味，但也有研究发现，与对照组相比，消费者更偏好仅经罗勒精油处理的香蕉，精油处理的水果味道甜美宜人[56]。因此根据食品的理化特性合理选择与食品香气相适应的植物精油，将有助于保持或提升食品风味。

3.2 水产品

水产品如鱼、虾类含有丰富的蛋白质、必需氨基酸和不饱和脂肪酸（如ε-3 脂肪酸）等营养物质，是一类对人体健康非常有益的优质食品，但由于这些产品在加工、运输、贮藏过程中容易受到微生物污染，微生物相互作用导致蛋白质和氨基酸分解并产生氨，出现一种特殊的腐败气味特征，导致感官风味和营养价值下降[57]。基于植物精油的可食用涂层在鱼产品保鲜获得了广泛应用。Hao 等[58]研究了12 种精油对水产品常见的李斯特菌、大肠杆菌和腐败链球菌的抑菌活性，发现百里香精油MIC 和最小杀菌浓度（minimal bactericidal concentration，MBC）最低，将不同浓度的精油乳液掺入海藻酸盐涂层并应用于鲤鱼保鲜结果发现，1%的精油乳液的海藻酸盐涂层具有高抗菌活性的同时，对鲤鱼的感官特征也无负面影响。Kuzgun 等[59]研究含1%百里香、丁香或迷迭香精油的壳聚糖涂层对新鲜鱼片2 ℃储存货架期的影响，结果发现，储存期结束时虽然百里香精油-壳聚糖涂层组样品的细菌数、过氧化物值（peroxide value，PV）、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值和TVB-N 值最低，但丁香精油-壳聚糖涂层组获得的感官评分最高。但也有研究发现，虽然壳聚糖-丁香精油涂层组能有效延缓脂质氧化和抑制微生物生长，但仅使用壳聚糖或丁基羟基甲苯-水涂层冻三文鱼感官特征更受到小组成员的喜欢[60]。这可能是由于不同地区消费者对丁香的接受度不同所致，因此在实际应用该保鲜技术时，可在食品包装袋贴上丁香精油和壳聚糖的功能益处标签，以增加和提高人们对新型保鲜技术的了解和接受度。鉴于含有植物精油的可食用涂层的食品可能仍保留有强烈刺激的气味，纳米封装技术的应用可在一定程度上改善这一问题，由于纳米载体的保护，植物精油不必与食品直接接触，具有更高的稳定性，更具生物活性[23]，有助于保持食品的感官特征并延长保质期。Shahbazi等[61]制备含有薄荷精油的羧甲基纤维素-明胶纳米涂层应用于冷藏期间的去皮淡水虾，研究发现，纯羧甲基纤维素-明胶纳米涂层组无抗菌性但具有2，2-二苯基-1-苦肼基（2，2-diphenyl-1-picrohydrazyl，DPPH）自由基清除活性，含薄荷精油的复合纳米涂层对金黄色葡萄球菌、李斯特菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌有明显抗菌性，含2%精油的复合纳米涂层的虾在14 d 研究期间的气味、颜色、质地和味道方面具有最高的感官评分。Cai 等[62]研究含有生姜精油粗乳液或纳米乳液的鱼肌浆蛋白-壳聚糖涂层对红海鲷鱼片4 ℃冷藏的保鲜效果，结果表明，纳米乳液比粗乳液组、含1%精油的纳米乳液比含0.5%精油纳米乳液组、粒径小比粒径大的纳米乳液组具有更高的抑菌活性，鱼片的货架期更长。这表明精油乳液的抑菌活性受其浓度和粒径的影响，因此应尽可能制备粒径小浓度高且不影响感官属性的纳米制剂，以获得最佳保鲜效果。

气调包装是一种将不同浓度的气体（O2、CO2、N2）置换到保鲜盒或袋的食品保鲜技术，可通过调节进出包装的气体交换，降低产品的呼吸速率达到保鲜效果，但单独的气调包装对微生物抑制有限，近年来有研究将含有植物精油的可食用涂层产品置于气调包装系统应用于食品保鲜。Maghami 等[63]将1%的茴香精油掺入1%的纳米壳聚糖涂层鱼片，并保存于80% CO2、19% N2和1% O2的气调包装系统，贮藏期结束时，通过研究PV、TBARS、TVB-N 的变化发现，与对照组、仅MAP 组、壳聚糖涂层+MAP 组和小茴香精油+MAP 组相比，含小茴香精油的壳聚糖涂层结合MAP 组显著延缓了样品的脂质氧化，病原菌数量显著减少，气味、颜色、质地等感官评分最高。不同保鲜技术的联合使用可充分利用其各自优势，以较低的质量参数实现保鲜的最大功效，另外，可食用涂层与其他技术（如高压处理、辐照等）联合应用于食品保鲜鲜见报道，由于应用这些保鲜技术时，相关参数强度可能会对食品本身有机特性产生不利影响，例如气调包装系统通常由塑料材料制成，从生态学角度看这种包装可能使食品受到污染，因此研究不同保鲜技术的联合作用时，其对人体的安全性也应进一步研究确认。

3.3 畜禽肉类

畜禽肉类因其高水分含量和接近中性的pH 值极易成为微生物生长的理想环境，微生物污染和脂质氧化使肉制品极易发生变质[64]。肉类中蛋白质氧化对视觉和感官质量造成消极影响，实际中人们通常以感官特征如味道差、变色和质地变化来辨别其新鲜度。Wang 等[65]将杏仁精油掺入壳聚糖涂层用于牛肉切片，不仅能抑制牛肉中PV、TBARS、pH 值和总羰基水平的升高，而且改善了五香牛肉的口感、色泽和整体接受度等感官属性。Demirok Soncu 等[66]在壳聚糖涂层加入1%百里香或迷迭香精油，贮藏期间该涂层的香肠样品的pH 值、TBARS 值均趋于稳定，有效抑制了脂质氧化，并维持了香肠的酸性、辛辣气味和味道等感官特征。这些研究表明基于植物精油的可食用涂层通过维持pH值稳定和抑制脂质氧化改善食品的感官特征，延长保质期。另外，畜禽类冷鲜肉易受微生物污染，由此引发的食源性疾病受到人们的高度关注，微胶囊、纳米制剂的植物精油可被缓释到食品中，从而达到长效抑菌作用。Yuan 等[67]研究发现，含百里香精油微乳液或微胶囊的淀粉涂层猪里脊肉没有表现出精油的刺激性气味，并能有效地抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长，保质期延长至14 d。Alizadeh-Sani 等[68]制备含有1%纳米TiO2和2%迷迭香精油的乳清蛋白-纤维素涂层，显著降低了羔羊肉在4 ℃冷藏储存期间的微生物生长、脂质氧化和分解，其保质期从6 d 延长到15 d。

随着技术的进步，植物精油间的协同效应逐渐引起人们的关注，这使植物精油在较低浓度下以一定比例的配合会产生协同效应，使细菌生物膜损伤增加而具有更高的抑菌性[69]。Hosseini 等[70]研究单独或组合添加柠檬草精油和丁香精油的海藻酸钠涂层对鸡胸肉冷藏条件下微生物质量的影响，结果表明，0.5%的柠檬草精油和丁香精油的海藻酸钠涂层组是降低样品总活菌、假单胞菌、大肠杆菌等微生物数量最有效的组合，且该组合使样品有最低的pH 值（5.76）、TBARS值（0.54 mg MDA/kg）和TVB-N 值（36.66 mg/100 g），感官分析发现，浓度为0.5%的精油组合的鸡胸肉样品在第10 天出现精油的不良气味，但含0.2%的精油组合第15 天的颜色、风味评分仍最高，这表明植物精油组合添加到可食用涂层时，浓度高的植物精油会随着储存时间逐渐释放到食品而带来刺激气味，但更低的精油用量并不会对食物产品的感官带来消极影响。Wang等[71]研究发现，含1%的肉桂和生姜精油的壳聚糖涂层对猪肉切片具有最高的抗氧化和抗微生物活性。然而，也有研究发现肉桂和柠檬草精油的组合相较于单独精油的海藻酸钠涂层石榴具有较低的DPPH 自由基清除活性和更低的感官评分[72]。这是因为一些植物精油除具有协同作用外，还具备拮抗作用，这可能是由精油中的活性成分相互作用所致，因此研究各种植物的化学成分及其相互作用机制将有助于进一步扩展植物精油在食品保鲜的应用领域。

4 结论与展望

近年来消费者健康意识的提高促进了安全、环境友好型食品保鲜技术的发展，可食用涂层作为一种新型保鲜技术不仅能降低植物精油的挥发速率，增强其稳定性，并且在一定程度上保持了食品贮藏期间的营养成分和感官风味，在食品贮藏和保鲜领域具有广泛的应用潜力。然而，由于植物精油的气味强烈、使用单一，可食用涂层进行包埋缓释时，食品保鲜效果可能不太理想，选择多重载体包埋植物精油为解决食品感官恶化提供了新的思路与途径，以克服单一载体存在的缺陷。

由于植物精油良好的抗氧化性和抗菌性、可食用涂层制备和施用的简易性，两者的结合在食品保鲜领域的应用受到了研究学者的广泛关注，具有潜在的食品工业化推广意义。然而，关于植物精油的可食用涂层尚处于实验理论研究阶段，在实际应用的案例相对较少，仍存在一些问题有待进一步研究：1）对植物精油及其具体成分的协同作用机制作进一步研究，以降低成本，实现保鲜的最大功效；2）可食用涂层材料丰富多样，但由于食品品质特性和贮藏要求，目前涂层材料大多集中于特定几种类型，因此未来也应尝试更多的食品类型，以扩大涂层材料的研究范围；3）研究新型可食用涂层材料，或对常规涂层材料进行改性，以提高涂层性能，提高食品的贮藏质量；4）可食用涂层与其他保鲜技术的联合应用，以保持食品的最优风味和品质；5）完善各类食品质量安全标准体系，建立植物精油相关系列标准（如提取工艺的优化、使用剂量、应用范围和安全性评价），设计改良适用于大规模生产的涂层方式，促进可食用涂层保鲜技术由试验研究阶段向食品工业化生产的转变，以满足人们对安全和高质量食品的要求。