肖力源，張淑瑤，周湘媛，周筱三，吳賀君，黎杉珊，申光輝，張志清

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014）

針對(duì)合成包裝材料生物降解性差、污染環(huán)境等問(wèn)題，近年來(lái)研究人員對(duì)多糖類生物降解涂層或包裝材料進(jìn)行了廣泛研究[1]。為防止食源性致病菌等造成食品腐敗變質(zhì)，人們向生物降解材料中添加天然抗菌劑制備活性包裝，可以減少食品防腐劑的使用和延長(zhǎng)食品保質(zhì)期[2]。淀粉因其可生物降解、價(jià)格低廉和來(lái)源豐富已被用作生物降解塑料生產(chǎn)的原料。

植物精油來(lái)源天然、安全無(wú)毒，被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局列為公認(rèn)安全使用物，并被批準(zhǔn)為食品添加劑[3]。研究發(fā)現(xiàn)植物精油可以抑制或延緩致病微生物的生長(zhǎng)。李文茹等[4]研究肉桂、山蒼子、丁香、香茅、迷迭香和大蒜6 種植物精油對(duì)黑曲霉、繩狀青霉、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抗菌效果，發(fā)現(xiàn)肉桂精油的抗真菌和細(xì)菌活性最強(qiáng)，植物精油因化學(xué)成分不同抗真菌、細(xì)菌活性效果也會(huì)不同。另一方面，將植物精油添加在生物降解材料中其抗菌活性可在其中表達(dá)，但會(huì)影響聚合物的物理性能。Ghasemlou等[5]研究發(fā)現(xiàn)加入百里香和唇萼薄荷精油可改善玉米淀粉膜的斷裂伸長(zhǎng)率和水蒸氣透過(guò)率，使膜顏色偏黃，2 種膜都顯示出抗菌活性；Seydim等[6]將牛至、迷迭香和大蒜精油添加于乳清分離蛋白膜中，發(fā)現(xiàn)添加2%牛至精油和添加量大于3%的大蒜精油的膜有抑菌效果（P＜0.05），而添加迷迭香精油的膜沒(méi)有顯示任何抗菌活性。玉米淀粉基質(zhì)膜是多糖生物降解材料中研究相對(duì)較多、也比較早的膜。但抗菌精油與玉米淀粉、殼聚糖和魔芋葡甘露聚糖等配合制備抗菌膜鮮見(jiàn)報(bào)道。

本研究選擇牛至精油、百里香精油、迷迭香精油和肉桂精油，研究其對(duì)革蘭氏陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性的大腸桿菌及沙門菌的抗菌活性，在以玉米淀粉、殼聚糖和魔芋葡甘露聚糖為成膜基材，甘油為增塑劑，吐溫-80為表面活性劑的基礎(chǔ)上，通過(guò)篩選添加最優(yōu)抗菌性的植物精油，研究抗菌劑添加量對(duì)復(fù)合膜機(jī)械性能、阻水性、光學(xué)性能的影響，并通過(guò)抑菌圈法研究復(fù)合膜對(duì)3 種菌的抗菌效果，為開(kāi)發(fā)應(yīng)用新型抗菌降解包裝技術(shù)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米淀粉 重慶佳仙食品有限公司；殼聚糖（生物試劑，脫乙酰度90%） 上海源葉生物科技有限公司；魔芋葡甘露聚糖 成都光禾商貿(mào)有限公司；丙三醇、冰乙酸、吐溫-80、氯化鈉（均為分析純），瓊脂粉（生物試劑） 成都市科隆化學(xué)品有限公司；牛至精油、百里香精油、迷迭香精油、肉桂精油 吉安盛大香料油有限公司；牛肉膏、蛋白胨（均為生物試劑）北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；金黃色葡萄球菌（ATCC29213）、大腸桿菌（ATCC25922）、沙門菌（ATCC8389） 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院。

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基：牛肉膏3 g/L、蛋白胨10 g/L、NaCl 5 g/L、瓊脂20 g/L、蒸餾水1 000 mL。

1.2 儀器與設(shè)備

Sartorius CP225D型電子天平 德國(guó)賽多利斯公司；UV-3100紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海美普達(dá)儀器有限公司；PERME W3/031水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀 濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 超技儀器有限公司；YXQ-LS-50S11立式壓力蒸汽滅菌器 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；SW-CJ-2FD潔凈工作臺(tái) 蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；ZWY-211B恒溫培養(yǎng)振蕩器 上海智城分析儀器制造有限公司；SC-10便攜式色差儀 蘇州欣美和儀器有限公司；FJ200-SH數(shù)顯恒速高速分散均質(zhì)機(jī) 上海壘固儀器有限公司；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵 鞏義市英峪華科儀器廠；HWS28電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；HD-E702-100型恒溫恒濕箱 海達(dá)國(guó)際儀器有限公司；79-1磁力加熱攪拌器 江蘇金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠；148-121型螺旋測(cè)微器 鄭州中天實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；數(shù)顯游標(biāo)卡尺（0～150 mm） 世達(dá)工具（上海）有限公司；玻璃成膜板（內(nèi)腔23 cm×28 cm） 自制。

1.3 方法

1.3.1 菌種活化與菌懸液制備

分別將大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和沙門菌斜面培養(yǎng)活化2 次，從活化2 次斜面培養(yǎng)基上取1 菌環(huán)量菌種接種到100 mL營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)液，于37 ℃、200 次/min振蕩培養(yǎng)24 h后，10 倍梯度稀釋，取濃度106CFU/mL菌懸液備用[7]。

1.3.2 精油最小抑菌濃度（minimum inhibitory concentration，MIC）和最小殺菌濃度（minimum bactericidal concentration，MBC）的測(cè)定

將牛至精油、百里香精油、迷迭香精油和肉桂精油分別先用60%乙醇溶液定容至800 mg/mL，采用雙倍稀釋法[8]稍作修改。標(biāo)號(hào)試管1～11，每管加入1 mL營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)液，取1 mL精油加入第1管中，之后連續(xù)雙倍稀釋8 管，從第9管移除1 mL。每管接入1 mL實(shí)驗(yàn)菌懸液，渦旋混勻，最終各管含菌量為105～106CFU/mL，每種植物精油質(zhì)量濃度最終分別為400、200、100、50、25、12.5、6.25、3.125、1.562 5 mg/mL。37 ℃培養(yǎng)24 h，從各管中取出培養(yǎng)液100 μL，涂布平板培養(yǎng)24 h后觀察。若有菌落生長(zhǎng)，記為陽(yáng)性（+）；若無(wú)菌落生長(zhǎng)，記為陰性（－）。無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)的精油最低濃度即為MIC。以不添加乙醇和精油的10號(hào)試管為空白對(duì)照，以僅添加1 mL 60%乙醇溶液的11號(hào)試管為陰性對(duì)照，每種處理做3 個(gè)平行樣。在測(cè)出MIC的基礎(chǔ)上，從無(wú)菌生長(zhǎng)的試管中取出100 μL培養(yǎng)液加入到10 mL營(yíng)養(yǎng)肉湯中稀釋混勻，37 ℃培養(yǎng)24 h，平板涂布觀察有無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)，無(wú)菌生長(zhǎng)的最小濃度即為MBC。陰性和空白對(duì)照同MIC標(biāo)號(hào)組，每種處理做3 個(gè)平行[9]。

1.3.3 抗菌膜的制備

稱取10 g玉米淀粉于100 mL蒸餾水中，95 ℃恒溫水浴糊化15 min，固定殼聚糖和魔芋葡甘露聚糖總質(zhì)量1.6 g，稱取殼聚糖與魔芋葡甘露聚糖質(zhì)量比為1.0∶0.6，殼聚糖溶于100 mL 1%乙酸溶液，魔芋葡甘露聚糖溶于100 mL蒸餾水。將上述3 種溶液混合，依次加入7.5 mg/L丙三醇、2.5 mg/L吐溫-80（以300 mL蒸餾水計(jì)），再將不同質(zhì)量濃度0.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0 g/L（以300 mL蒸餾水計(jì)）精油加入混合成膜液中，10 000 r/min均質(zhì)4 min，真空脫氣25 min。將排氣泡后的成膜液120 g于預(yù)先清洗干凈的玻璃板流延成膜，于40 ℃、24 h干燥箱烘干揭膜，置于相對(duì)濕度55%、25 ℃環(huán)境平衡48 h后測(cè)定性能。未添加吐溫-80的薄膜制備步驟同上。

1.3.4 抗菌膜性能測(cè)定

1.3.4.1 膜厚度的測(cè)定

根據(jù)GB/T 1040.3—2006《塑料 拉伸性能的測(cè)定 第3部分：薄塑和薄片的試驗(yàn)條件》的測(cè)試方法[10]，將膜裁成150 mm×15 mm薄條，用螺旋測(cè)微器測(cè)量復(fù)合膜對(duì)角線端及中央各隨機(jī)一點(diǎn)厚度（每張膜隨機(jī)選取5 個(gè)點(diǎn)）。

1.3.4.2 機(jī)械性能測(cè)定

在1.3.4.1節(jié)測(cè)定膜的基礎(chǔ)上，在TA-XT2i物性測(cè)試儀上測(cè)定薄膜的抗拉強(qiáng)度（tensile strength，TS）和斷裂伸長(zhǎng)率（elongation at break，EAB），設(shè)置測(cè)速為50 mm/min，初始距離為100 mm。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)量3 次取平均值[10]。

1.3.4.3 水蒸氣透過(guò)系數(shù)（water vapour permeability，WVP）測(cè)定

依據(jù)GB 1037—1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法 杯式法》[11]，使用PERME W3/031水蒸氣透過(guò)率測(cè)試儀測(cè)定復(fù)合膜的WVP，測(cè)試溫度38 ℃，相對(duì)濕度90%，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)量4 次，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。單位為10－12g/（cm·s·Pa）。

1.3.4.4 光學(xué)性能測(cè)定

將薄膜裁成12 mm×40 mm矩形，緊貼于比色皿一側(cè)，在600 nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度，按公式（1）計(jì)算不透明度，以空比色皿作為對(duì)照，測(cè)5 個(gè)平行樣，單位為mm－1[12]。

式中：A600nm為樣品膜在波長(zhǎng)600 nm處的吸光度；x為樣品膜厚度/mm。

使用便攜式色差計(jì)依照CIE LAB模式表示抗菌膜顏色。用標(biāo)準(zhǔn)白板GSB A67002-86（L=96.69，a=－0.64，b=0.28）校正，將膜樣品平放在白色校正板上，測(cè)定L、a、b和總色差ΔE值。顏色指數(shù)是L=0（黑色）到L=100（白色），－b（藍(lán)色）到+b（黃色），－a（綠色）到+a（紅色）。每個(gè)樣品選擇3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，取平均值，按公式（2）計(jì)算[5]：

式中：L*、a*和b*為玉米淀粉基膜樣品的顏色指數(shù)；L、a和b為標(biāo)準(zhǔn)白板顏色參數(shù)。

1.3.4.5 抑菌性能測(cè)定

用打孔器將不同濃度抗菌薄膜裁剪成12 mm直徑圓片，未添加精油薄膜為對(duì)照樣片，紫外滅菌20 min。在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基表面接種100 μL實(shí)驗(yàn)菌懸液（106CFU/mL），用無(wú)菌涂布棒均勻涂抹3 次。每個(gè)平板貼放1 片實(shí)驗(yàn)樣片，置于37 ℃培養(yǎng)24 h后用測(cè)定抑菌圈直徑（包含膜片直徑），取平均值，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)4 次[13]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用SPSS 20.0、Origin 9.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，ANOVA法進(jìn)行方差分析，Duncan多重比較法檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 4 種植物精油抗菌活性比較及最佳抑菌精油篩選

表1 4 種植物精油對(duì)實(shí)驗(yàn)菌的MIC和MBCTable1 MIC and MBC of four typical essential oils against bacteria

如表1所示，牛至精油和迷迭香精油對(duì)革蘭氏陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌的抑制作用較強(qiáng)，對(duì)革蘭氏陰性的大腸桿菌和沙門菌的抑制作用較弱。肉桂精油對(duì)3 種實(shí)驗(yàn)菌的MIC雖然在本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)梯度中相同，但對(duì)不同實(shí)驗(yàn)菌的真實(shí)抑菌濃度可能在3.125 mg/mL與更低梯度之間。在4 種精油中肉桂精油對(duì)3 種實(shí)驗(yàn)菌的MIC和MBC均最低。綜上所訴，4 種精油對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和沙門菌都具抑菌效果?？咕钚詮膹?qiáng)到弱依次為：肉桂精油＞牛至精油＞百里香精油＞迷迭香精油。故選用肉桂精油作為玉米淀粉基膜的抑菌劑。

2.2 肉桂精油質(zhì)量濃度對(duì)玉米淀粉基膜機(jī)械性能的影響

圖1 肉桂精油質(zhì)量濃度對(duì)玉米淀粉基膜TS（A）和EAB（B）的影響Fig.1 Effects of different concentrations of cinnamon essential oil on TS (A) and EAB (B) of corn starch-based fi lms

如圖1所示，隨著精油質(zhì)量濃度的增加，薄膜的TS從對(duì)照組（20.40±0.64）MPa逐漸降低至（11.71±0.83）MPa，當(dāng)精油質(zhì)量濃度由0.0 g/L增加至10.0 g/L，TS顯著降低（P＜0.05），10.0 g/L和15.0 g/L以及20.0 g/L和2 5.0 g/L兩組精油對(duì)應(yīng)的薄膜抗T S無(wú)明顯差異（P＞0.05）。而EAB呈先增加后降低的趨勢(shì)，精油質(zhì)量濃度為20.0 g/L時(shí)達(dá)到最大值（36.47±0.53）%。精油對(duì)薄膜機(jī)械性能的影響取決于精油種類、增塑劑和表面活性劑的使用等[14]。表面活性劑吐溫-80與肉桂精油在成膜液中可形成膠束，吐溫-80分別與肉桂精油和淀粉相互作用，因此淀粉鏈間的氫鍵/相互作用可以被淀粉和吐溫-肉桂精油膠束間的氫鍵/相互作用代替，這改變了聚合物基質(zhì)的完整性并降低了復(fù)合膜的TS[15-16]。而這種代替也造成淀粉鏈分子流動(dòng)性增加[17]，導(dǎo)致復(fù)合膜柔韌性提高EAB增加。

2.3 肉桂精油質(zhì)量濃度對(duì)玉米淀粉基膜WVP的影響

表2 肉桂精油質(zhì)量濃度對(duì)玉米淀粉基膜WVP的影響Table2 Effect of different concentrations of cinnamon essential oil on WVP of corn starch-based fi lms

如表2所示，將肉桂精油加入玉米淀粉基膜中導(dǎo)致WVP從（1.94±0.02）×10－12g/（cm·s·Pa）降低至（1.60±0.03）×10－12g/（cm·s·Pa）。但質(zhì)量濃度為5.0 g/L時(shí)薄膜WVP無(wú)顯著差異（P＞0.05），這可能由于精油和玉米淀粉基膜內(nèi)部交聯(lián)過(guò)程產(chǎn)生的微孔結(jié)構(gòu)所致[18]。水蒸氣的轉(zhuǎn)移一般發(fā)生在薄膜親水區(qū)，取決于膜組分的親水-疏水比形成的曲折路徑，因此通常認(rèn)為向親水性聚合物膜中添加疏水性脂質(zhì)可以改善阻水性能[19]。前人關(guān)于添加百里香、丁香和肉桂精油的殼聚糖膜、添加牛至精油的海藻酸鈉膜、添加百里香精油的玉米淀粉膜等WVP研究已顯示出類似的趨勢(shì)[5,18,20]。但也有其他關(guān)于添加精油制膜相反的研究結(jié)果，Hosseini等[21]在魚(yú)明膠-殼聚糖膜中添加牛至精油發(fā)現(xiàn)WVP從0.41 g·mm/（h·m2·kPa）增加至0.76 g·mm/（h·m2·kPa），由于脂滴引起聚合物網(wǎng)絡(luò)不連續(xù)，造成膜內(nèi)聚力降低從而增加水蒸氣透過(guò)[22]。另有研究表明，盡管脂質(zhì)對(duì)薄膜微觀結(jié)構(gòu)的改變是影響阻水性能好壞的決定因素，但是不能由向成膜體系中添加疏水性成分的方式就簡(jiǎn)單得出薄膜WVP降低的結(jié)論[18,23]。而本研究結(jié)果顯示當(dāng)肉桂精油質(zhì)量濃度為10.0～25.0 g/L時(shí)，與對(duì)照組相比玉米淀粉基膜的WVP顯著降低（P＜0.05）。

2.4 肉桂精油質(zhì)量濃度對(duì)玉米淀粉基膜光學(xué)性能的影響

表3 肉桂精油質(zhì)量濃度對(duì)玉米淀粉基膜光學(xué)性能的影響Table3 Effect of different concentrations of cinnamon essential oil on optical properties of corn starch-based fi lms

如表3所示，當(dāng)肉桂精油質(zhì)量濃度從5.0 g/L增加到15.0 g/L時(shí)，L*值沒(méi)有明顯差異（P＜0.05），而a*、b*和ΔE值在相同質(zhì)量濃度范圍內(nèi)顯著變化（P＜0.05）。當(dāng)肉桂精油質(zhì)量濃度從15.0 g/L增加至25.0 g/L時(shí)，a*值沒(méi)有顯著差異（P＞0.05），而ΔE值與b*值呈增加的趨勢(shì)，說(shuō)明肉桂精油-玉米淀粉基膜顏色向黃色變化，這一變化是由精油本身色素導(dǎo)致。隨著肉桂精油質(zhì)量濃度增加玉米淀粉基膜不透明度與對(duì)照組相比顯著增加（P＜0.05），當(dāng)質(zhì)量濃度為25.0 g/L時(shí)肉桂精油-玉米淀粉基膜不透明度為7.29 mm－1，是對(duì)照組的1.6 倍。Ghasemlou等[5]將百里香和唇萼薄荷精油添加至玉米淀粉基膜中同樣發(fā)現(xiàn)隨著精油的加入使薄膜不透明度增加。這可能是由于光線在通過(guò)脂滴時(shí)發(fā)生散射導(dǎo)致漫反射增加[1]，降低了薄膜的透明度。在這種情況下，玉米淀粉基膜外觀呈現(xiàn)黃色，但仍保持透明，如圖2所示，說(shuō)明其在添加后能很好保持膜的色澤特性。

圖2 含不同質(zhì)量濃度肉桂精油的玉米淀粉基膜照片F(xiàn)ig.2 Photographs of corn starch-based fi lms with different concentrations of cinnamon essential oil

2.5 肉桂精油質(zhì)量濃度對(duì)玉米淀粉基膜抑菌性能的影響

表4 不同肉桂精油質(zhì)量濃度的玉米淀粉基膜抑菌圈直徑Table4 Inhibition zone diameters of corn starch-based fi lms with different concentrations of cinnamon essential oil

如表4所示，添加表面活性劑吐溫-80中，未添加精油的對(duì)照組對(duì)3 種實(shí)驗(yàn)菌均未表現(xiàn)出抑菌性能，而隨著精油質(zhì)量濃度從5.0 g/L增加到25.0 g/L，膜對(duì)3 種實(shí)驗(yàn)菌的抑菌性能顯著增強(qiáng)（P＜0.05），均具良好抗菌作用。通常認(rèn)為精油及其疏水性組分能直接作用于細(xì)胞膜，抑制酶與蛋白結(jié)合，增加細(xì)胞膜磷脂雙分子層滲透性，導(dǎo)致膜破壞[24]，一般對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑菌作用要強(qiáng)于革蘭氏陰性菌。但在本研究中發(fā)現(xiàn)添加肉桂精油的復(fù)合膜對(duì)屬于革蘭氏陰性的大腸桿菌和沙門菌的抑菌圈直徑比對(duì)屬于革蘭氏陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑大，特別當(dāng)肉桂精油質(zhì)量濃度為20.0 g/L和25.0 g/L時(shí)，大腸桿菌的抑菌圈直徑是金黃色葡萄球菌對(duì)應(yīng)抑菌圈直徑的2 倍以上。這可能歸因于精油和表面活性劑吐溫-80相互作用，高速均質(zhì)后乳化分子粒徑減小、親水基團(tuán)暴露，通過(guò)外膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將精油有效遞送至革蘭氏陰性菌的細(xì)胞膜內(nèi)[25-26]。另一方面，表面活性劑的種類也會(huì)影響抑菌效果。Li Wei等[27]研究陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉和非離子型表面活性劑吐溫-80對(duì)丁香酚乳液抑菌能力影響，發(fā)現(xiàn)離子型表面活性劑乳劑對(duì)金黃色葡萄球菌更敏感，而非離子表面活性劑乳劑對(duì)大腸桿菌更敏感。

未加吐溫-80的復(fù)合膜抑菌結(jié)果證實(shí)了以上結(jié)論。隨著精油質(zhì)量濃度從10.0 g/L增加至25.0 g/L，膜對(duì)3 種實(shí)驗(yàn)菌的抑菌性能仍顯著增強(qiáng)（P＜0.05）。但失去表面活性劑作用后，膜對(duì)革蘭氏陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌的抑菌作用變得強(qiáng)于革蘭氏陰性的大腸桿菌，這與一般研究精油的抑菌結(jié)果一致[4]。在同等精油質(zhì)量濃度條件下，未添加吐溫-80的復(fù)合膜對(duì)沙門菌的抑菌效果有所減弱，可能是因?yàn)槌赡ひ褐腥鄙偃榛Ч麑?dǎo)致烘干過(guò)程中精油在薄膜的截留量降低，這也解釋了當(dāng)添加質(zhì)量濃度為5.0 g/L時(shí)復(fù)合膜未表現(xiàn)出抑菌性能。在2.1節(jié)中，肉桂精油對(duì)3 種實(shí)驗(yàn)菌的MIC相同均為3.125 mg/mL，對(duì)金黃色葡萄球菌的MBC低于大腸桿菌。而肉桂精油經(jīng)過(guò)與非離子型表面活性劑吐溫-80作用，對(duì)金黃色葡萄球菌顯示出比未乳化前更低的抑菌活性，對(duì)大腸桿菌卻增強(qiáng)抑菌活性。在前人研究中同樣得到此結(jié)果，如在改性淀粉中添加薄荷精油[28]、乳清蛋白-麥芽糖糊精添加丁香酚[29]顯示出更低的抑菌活性，而在酪蛋白酸鈉中添加百里香精油[30]、海藻酸鈉-吐溫-80添加檸檬精油[31]卻增強(qiáng)抑菌活性。

3 結(jié) 論

根據(jù)植物精油抗菌活性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，肉桂精油對(duì)大腸桿菌、沙門菌和金黃色葡萄球菌的MIC均為3.125 mg/mL，對(duì)沙門菌和金黃葡萄球菌的MBC均為12.5 mg/mL，對(duì)大腸桿菌的MBC為25 mg/mL。4 種植物精油的抗菌活性由強(qiáng)到弱依次為：肉桂精油＞牛至精油＞百里香精油＞迷迭香精油，因此選取肉桂精油作為復(fù)合膜的抑菌劑。添加肉桂精油降低了玉米淀粉基膜的TS和WVP，提高了膜的EAB和不透明度。當(dāng)精油質(zhì)量濃度為20.0 g/L時(shí)，膜的TS和EAB影響顯著（P＜0.05），此時(shí)EAB最大，分別為（12.76±0.84）MPa和（36.47±0.53）%。與對(duì)照相比，肉桂精油的加入顯著增加了膜的不透明度（P＜0.05），當(dāng)精油質(zhì)量濃度大于10 g/L時(shí)，膜的WVP顯著降低（P＜0.05）。加入肉桂精油改變了膜的顏色，其b*值和ΔE值顯著增加（P＜0.05），L*和a*值降低，膜呈現(xiàn)黃色。添加肉桂精油顯著增強(qiáng)膜對(duì)3 種實(shí)驗(yàn)菌的抗菌能力（P＜0.05），發(fā)現(xiàn)精油與吐溫-80相互作用對(duì)革蘭氏陰性的大腸桿菌具有協(xié)同作用，當(dāng)質(zhì)量濃度大于20 g/L，抑菌圈直徑超過(guò)30 mm最大達(dá)到（47.71±2.42）mm；而對(duì)革蘭氏陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌具有拮抗作用，當(dāng)質(zhì)量濃度為25.0 g/L時(shí)抑菌圈直徑為（19.86±0.20）mm；對(duì)沙門菌無(wú)明顯增強(qiáng)或減弱效果，當(dāng)質(zhì)量濃度為25.0 g/L時(shí)抑菌圈直徑為（23.19±1.98）mm。建議20.0 g/L肉桂精油為最佳質(zhì)量濃度，此時(shí)玉米淀粉基膜具有較好的物理性能和抗菌效果。