王 龑 林 威 俞根榮 孫培龍

(1 浙江工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 杭州 310014； 2杭州梅園食品有限公司，浙江 杭州 311106)

食品在加工和保藏過(guò)程中，易受溫度、濕度、光照和微生物等多種因素影響，尤其是谷物和果蔬，極易受曲霉屬(Aspergillus)、青霉屬(Penicillium)和鏈格孢霉屬(Alternaria)等真菌的污染而引起腐敗變質(zhì)，被污染的谷物和果蔬品質(zhì)變差、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降，且真菌產(chǎn)生的毒素會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生威脅。目前，由真菌污染導(dǎo)致的食品腐敗變質(zhì)問(wèn)題已經(jīng)引起全世界的關(guān)注[1]。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO)統(tǒng)計(jì)，全球每年有25%的農(nóng)產(chǎn)品受到真菌毒素污染。在我國(guó)，由于農(nóng)戶個(gè)體種植和貯藏方式的影響，農(nóng)產(chǎn)品受真菌毒素污染情況嚴(yán)重，尤其在長(zhǎng)江流域和華南等高溫高濕地區(qū)，真菌毒素更易引起嚴(yán)重危害。

真菌毒素是真菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，主要包括黃曲霉毒素、鐮刀菌毒素、赭曲霉毒素等。真菌毒素具有“三致作用”，即致畸、致癌、致細(xì)胞突變，還具有肝毒性、腎毒性、神經(jīng)毒性等，其中黃曲霉毒素、赭曲霉毒素和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等，均被FAO 和世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)列為自然發(fā)生的最危險(xiǎn)的食品污染物。據(jù)中國(guó)真菌毒素網(wǎng)(http:/ /www.mycotoxins.cn/)統(tǒng)計(jì)，每年真菌污染糧食谷物至少25 000 t，主要包括小麥、玉米、大米和花生。然而受真菌污染的不只局限于谷物，亦有干果、水果、中藥材、牛奶和酒類等。

為了保證食品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與質(zhì)量安全，必須采取措施控制食品中的霉菌污染。常用的食品保藏方法有熱處理、冷藏、超聲處理、紫外線處理、輻照、氣調(diào)包裝、脈沖電場(chǎng)、振蕩磁場(chǎng)、化學(xué)合成抑菌劑、天然抑菌劑(香料、植物精油、殼聚糖、細(xì)菌素)等[2]。熱處理易影響食物的營(yíng)養(yǎng)功效和味道，冷藏不能殺滅微生物，超聲處理和紫外線一般僅適用于果汁等液體食品[3]。化學(xué)合成抑菌劑在食品保藏中應(yīng)用廣泛，但其會(huì)誘導(dǎo)菌種產(chǎn)生抗性，且不易降解，造成環(huán)境污染，并在農(nóng)產(chǎn)品中有著顯著殘留，危害人類健康，據(jù)報(bào)道，大約60%的化學(xué)合成抑菌劑具有致癌風(fēng)險(xiǎn)[4]。天然抑菌劑往往能在改善食品品質(zhì)的同時(shí)，不產(chǎn)生或不殘留危害食品和環(huán)境的物質(zhì)[2]。因此，尋找天然抑菌劑并用其代替化學(xué)合成抑菌劑成為了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。植物精油具有特殊的芳香氣味，可以作為香精用于食品[5]。植物精油具有抑菌、除蟲(chóng)和抗氧化作用[6]，作為一種天然無(wú)毒抑菌劑，可用于農(nóng)產(chǎn)品，尤其是果蔬和谷物，起到防霉保鮮的作用[1]。相較于化學(xué)合成抑菌劑，植物精油具有易揮發(fā)、可降解、低殘留、低毒性的特點(diǎn)，是一種理想的天然抑菌劑，已成為食品行業(yè)研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)[5]。

本文主要概述了植物精油的來(lái)源和活性成分、抑制真菌生長(zhǎng)、抑制真菌毒素產(chǎn)生及其在食品保藏中的應(yīng)用現(xiàn)狀等方面的研究進(jìn)展，以期為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與利用天然綠色抑菌劑提供參考。

1 植物精油概述

植物精油又稱為揮發(fā)油、香精油，是芳香植物次生代謝產(chǎn)物，油狀液體、不溶于水、有香味、相對(duì)分子量小、且具有一定的生物活性[5]?！侗静菥V目》列出了56種芳香類植物，而對(duì)芳香植物油的提取應(yīng)用可追溯到13 世紀(jì)，目前，已經(jīng)有大約300 種精油在香精市場(chǎng)上表現(xiàn)出重要的商業(yè)價(jià)值[2]。在我國(guó)，丁香葉油、羅勒油、八角茴香油、山蒼子油、白蘭花油、白檸檬油、肉豆蔻油、佛手油等，以及精油的活性成分肉桂醛、檸檬醛、大茴香醛、香葉醇、香茅醇、橙花醇、丁香酚、百里香酚、香芹酚、薄荷酮等已被列入允許使用的食品天然香料名單[7]。

精油廣泛存在于植物中，其中，樟科、桃金娘科、蕓香科、唇形科、傘形科、姜科等植物中含有豐富的植物精油(表1)。精油隨植物種類的不同在植物體內(nèi)分布存在差異，在花、果、根、莖、葉中，其含量不同，并且精油的主要成分也有很大差異，甚至同一部位采集的精油成分也隨季節(jié)、年齡、氣候變化而變化[4]。

表1 富含精油的植物Table 1 Plants rich in essential oils

植物精油的組成成分復(fù)雜，通常一種植物精油含有幾十至上百種的化學(xué)成分，然而其主要成分往往只有一種或幾種[1]。植物精油的化學(xué)成分主要是萜烯類與芳香族類化合物。萜烯類物質(zhì)主要包括檸檬烯、松油烯、香葉醇、薄荷醇、香茅醇、香芹酮、百里香酚、香芹酚、乙酸丁香酚酯、香葉醛、橙花醛、桉葉油素等；芳香族類物質(zhì)主要包括肉桂醛、肉桂醇、丁香酚、草蒿腦等[2]。已有不少研究表明，植物精油的主要成分決定其生物活性，次要成分可能具有協(xié)同增效的作用[3]。

2 植物精油抑制產(chǎn)毒真菌的生長(zhǎng)

2.1 植物精油抑制產(chǎn)毒真菌的生長(zhǎng)

植物精油具有顯著而廣泛的抑菌作用，已經(jīng)有大量研究報(bào)道了對(duì)真菌生長(zhǎng)有較好抑制效果的植物精油，兼具殺菌、防腐等作用。袁萍等[8]研究了肉桂精油、山蒼子精油、丁香精油對(duì)黃曲霉的抑制作用，發(fā)現(xiàn)這3 種精油抑制真菌生長(zhǎng)的效果明顯優(yōu)于化學(xué)合成抑菌劑苯甲酸鈉，表明植物精油對(duì)真菌生長(zhǎng)的抑制效果不亞于化學(xué)抑菌劑，具有良好的抑菌潛力。邱實(shí)等[9]采用熏蒸法和濾紙片法研究了肉桂精油對(duì)蓮子中黃曲霉毒素的抑制作用，濾紙片法下2 μL·mL-1的肉桂精油可抑制黃曲霉生長(zhǎng)，熏蒸方法下1.5 μL·mL-1肉桂精油可抑制黃曲霉毒素的積累。莫小路等[10]研究發(fā)現(xiàn)，香茅、廣藿香、大葉桉和蛇床精油對(duì)串珠鐮刀菌和玉米彎孢霉菌具有抑制作用，且隨著4 種精油濃度增加，抑制真菌生長(zhǎng)的效果顯著提高；李鳳清[11]研究了草果精油、豆蔻精油、生姜精油、孜然精油、八角精油、薄荷精油、黑胡椒精油、小茴香精油對(duì)青霉、黑曲霉的抑制作用，發(fā)現(xiàn)植物精油抑制真菌生長(zhǎng)的效果表現(xiàn)出濃度依賴性。不同品種精油抑制真菌生長(zhǎng)的效果不同，馬萱等[12]研究了甜薰衣草、蘇格蘭薄荷、闊葉迷迭香、百里香精油對(duì)黑曲霉的抑制作用，發(fā)現(xiàn)這4 種精油對(duì)黑曲霉均有顯著的抑制作用，最低抑菌濃度(minimal inhibitory concentration，MIC)分別為100、25、200 和6.25 μL·mL-1，其中百里香精油的抑菌作用最強(qiáng)。表2 列出了目前已報(bào)道的對(duì)常見(jiàn)產(chǎn)毒真菌具有抑制效果的植物精油。

表2 對(duì)常見(jiàn)產(chǎn)毒真菌有抑制效果的植物精油Table 2 Essential oils with fungal inhibitory effect

2.2 植物精油的抑制真菌機(jī)制

精油種類繁多，不同品種的精油成分亦不相同，其主要成分包括醇、醛、酮和酚類化合物，如檸檬醛、肉桂醛、丁香酚、 香芹酚、芳樟醇等。與細(xì)菌相比，真菌有較厚的細(xì)胞壁，植物精油對(duì)真菌的抑菌機(jī)理往往是多點(diǎn)協(xié)同作用[13]，一是改變微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)，如降解細(xì)胞壁、改變細(xì)胞膜透性、破壞磷脂雙分子層等；二是破壞微生物胞內(nèi)酶系統(tǒng)；三是阻礙遺傳物質(zhì)的復(fù)制和微生物繁殖，最終造成微生物死亡或抑制微生物的繁殖。

2.2.1 改變微生物形態(tài)結(jié)構(gòu) 已有大量研究報(bào)道了植物精油對(duì)真菌細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的損害作用。植物精油具有脂溶性，可以擾亂細(xì)胞質(zhì)膜的磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，破壞細(xì)胞壁的完整性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物流出、菌絲斷裂、細(xì)胞收縮。植物精油的多種活性成分是天然酚類物質(zhì)，酚類物質(zhì)可以作用于細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，增加細(xì)胞膜的滲透性，使得胞內(nèi)物質(zhì)滲出，同時(shí)干擾膜的電子轉(zhuǎn)移、阻礙主動(dòng)運(yùn)輸[28-29]。酚類物質(zhì)也會(huì)使細(xì)胞內(nèi)容物凝固，破壞線粒體、細(xì)胞核等細(xì)胞器，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[28-29]。丁香酚(4-烯丙基-2-甲氧基苯酚)，其天然提取物主要來(lái)源于桃金娘科植物丁香，為有機(jī)酚類，300 μL·L-1丁香酚對(duì)赭曲霉的生長(zhǎng)有顯著的抑制作用[14]，0.3 μL·cm-3丁香酚在5 d 試驗(yàn)期間內(nèi)可完全抑制黑曲霉的生長(zhǎng)[15]，這是由于丁香酚可引起細(xì)胞內(nèi)胞漿聚集、內(nèi)部規(guī)則排列的脊?fàn)钔黄鹣?，?xì)胞核、線粒體等變形甚至溶解[14，16]。檸檬醛是檸檬草揮發(fā)油和山蒼子揮發(fā)油的主要成分，在檸檬醛作用下，黑曲霉菌絲體形態(tài)嚴(yán)重扭曲，呈細(xì)鐵絲網(wǎng)狀，孢子囊出現(xiàn)不同程度的變小甚至脫落。檸檬醛、肉桂醛等醛類物質(zhì)含有的親水醛基，容易通過(guò)真菌表面的親水基吸附穿透細(xì)胞壁，進(jìn)而破壞細(xì)胞壁多糖結(jié)構(gòu)。此外，醛基還可與菌體蛋白質(zhì)功能基團(tuán)，如-SH、-CH、-NH2及-COOH 等作用，破壞真菌的質(zhì)膜[17-18]。蒔蘿精油處理會(huì)損壞黃曲霉質(zhì)膜，提高線粒體膜電位[19]。

2.2.2 破壞微生物胞內(nèi)酶系統(tǒng) 植物精油可以破化微生物胞內(nèi)酶系統(tǒng)，相關(guān)酶活性增強(qiáng)或失活，使細(xì)胞體新陳代謝系統(tǒng)紊亂，干擾微生物生長(zhǎng)代謝，限制微生物生長(zhǎng)發(fā)育。多種植物精油的有效成分含有醛基，可以與菌體蛋白質(zhì)功能基團(tuán)作用，從而使結(jié)合于胞膜上的蛋白酶失活[18]。香葉醇則分別通過(guò)誘導(dǎo)黃曲霉胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和改變赭曲霉的膜通透性來(lái)發(fā)揮抗菌防霉特性[20]。蒔蘿精油處理同樣會(huì)導(dǎo)致黃曲霉活性氧的產(chǎn)生，以及三磷酸腺苷酶(adenosine triphosphatase，ATPase)和脫氫酶活性的下降[19]。

2.2.3 阻礙遺傳物質(zhì)的復(fù)制和微生物繁殖 植物精油可以滅活遺傳物質(zhì)，造成DNA 損傷或遺傳密碼子改變。研究報(bào)道多酚物質(zhì)對(duì)質(zhì)粒DNA 有降解作用[21]，萜烯和酚類化合物能夠抑制DNA 的修復(fù)，α-松油醇可抑制DNA 的合成[22]。植物精油能夠通過(guò)上調(diào)或下調(diào)新陳代謝相關(guān)基因的表達(dá)，間接抑制菌體的生長(zhǎng)。檸檬醛主要是通過(guò)下調(diào)病原菌有關(guān)的產(chǎn)孢基因和生長(zhǎng)基因來(lái)發(fā)揮抑菌作用[20]。

3 植物精油抑制產(chǎn)毒真菌毒素的積累

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富的食品、糧油、蔬菜、水果等在溫暖潮濕的環(huán)境中極易受到絲狀真菌污染從而引起食物腐敗變質(zhì)，此外，霉菌通過(guò)次生代謝產(chǎn)生的黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、單端孢霉烯族化合物等，危害人類健康。植物精油除了具有廣譜的抑菌效果之外，在抑制真菌毒素合成積累方面亦有顯著效果。

3.1 植物精油抑制黃曲霉毒素的合成

邱實(shí)等[9]采用濾紙片法研究發(fā)現(xiàn)肉桂精油濃度為2 μL·mL-1時(shí)抑制黃曲霉生長(zhǎng)，熏蒸方法下肉桂精油濃度為1.5 μL·mL-1時(shí)黃曲霉毒素被抑制。肉桂精油蒸氣對(duì)黃曲霉菌絲體和孢子的抑制效果與蒸氣濃度成正相關(guān)，肉桂精油蒸氣熏蒸會(huì)使黃曲霉的菌絲體變得瘦小，孢子數(shù)量減少；當(dāng)水分活度低于0.96 時(shí)，精油蒸氣可完全抑制黃曲霉菌絲體和孢子的生長(zhǎng)；131.74 μL·L-1的熏蒸濃度可以完全抑制黃曲霉的生長(zhǎng)和黃曲霉毒素B1的合成[23]。梁丹丹等[24]研究發(fā)現(xiàn)，肉桂醛、檸檬醛和丁香酚均能顯著抑制黃曲霉生長(zhǎng)，其中肉桂醛抑制效果最好，MIC 為100 μg·mL-1，可完全抑制黃曲霉的生長(zhǎng)及產(chǎn)毒。這是由于肉桂醛能夠有效下調(diào)黃曲霉中黃曲霉毒素形成關(guān)鍵基因(ver-1)的表達(dá)，丁香酚能夠有效下調(diào)另一個(gè)關(guān)鍵基因(omtA)的表達(dá)。

在玉米水分為14%～40%時(shí)，肉桂醛對(duì)玉米黃曲霉污染的抑制率隨水分含量的升高而顯著下降，水分為14%時(shí)抑制率最高，為88.2%；對(duì)黃曲霉毒素B1始終保持較強(qiáng)的抑制作用，水分為14%時(shí)產(chǎn)毒抑制率最高，為97.5%。貯藏溫度為20～37℃時(shí)，肉桂醛對(duì)黃曲霉污染的抑制率隨溫度的升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，貯藏溫度為28℃時(shí)黃曲霉污染抑制率最高，為85.7%；隨著貯藏溫度的升高，肉桂醛對(duì)黃曲霉毒素B1的抑制率呈先降低后升高又降低的趨勢(shì)，20℃時(shí)抑制率最高，達(dá)到91.0%[25]。藿香薊精油能有效抑制寄生曲霉生長(zhǎng)和黃曲霉毒素的合成[26]。孜然精油使黃曲霉生長(zhǎng)和黃曲霉毒素B1合成量分別下降81.90%和83.01%[27]。

3.2 植物精油抑制赭曲霉毒素的合成

100 mg·kg-1肉桂醛可以完全抑制花生、玉米中赭曲霉的生長(zhǎng)以及赭曲霉毒素的產(chǎn)生[28]。采用熏蒸法，肉桂醛濃度在0.4 ～1.6 mmol·L-1時(shí)抑制赭曲霉的生長(zhǎng)，顯著下調(diào)赭曲霉合成關(guān)鍵基因(Aopks，Aonrps)的表達(dá)[29]。Lappa 等[30]研究發(fā)現(xiàn)，丁香精油和香茅精油能夠有效下調(diào)炭黑曲霉中赭曲霉毒素合成的關(guān)鍵基因(AcOTAnrps)的表達(dá)。然而，植物精油下調(diào)真菌毒素形成基因表達(dá)方面的研究還有待完善。

3.3 植物精油抑制鐮刀菌屬毒素的合成

檸檬醛能完全抑制禾谷鐮刀菌的生長(zhǎng)，丁香酚能顯著抑制禾谷鐮刀菌的生長(zhǎng)，同時(shí)肉桂、丁香、玫瑰草和香茅精油可顯著抑制脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的積累，當(dāng)玉米水分含量為21%時(shí)，丁香酚對(duì)脫氧雪腐鐮刀菌毒素的抑制率達(dá)98.33%[31-32]。da Silva Bomfim 等[33]研究發(fā)現(xiàn)迷迭香精油濃度為600 μg·mL-1時(shí)對(duì)鐮刀菌的生長(zhǎng)有抑制作用，抑制率達(dá)67%，迷迭香精油濃度為300 μg·mL-1能顯著抑制伏馬毒素(Fumonisin FB1和FB2)的合成，抑制率大于97%。迷迭香精油抑制伏馬毒素合成的效果明顯優(yōu)于抑制鐮刀菌生長(zhǎng)的效果。姜黃精油[34]也有類似的結(jié)果，精油處理濃度為73.7 μg·mL-1就能顯著抑制伏馬毒素(FB1和FB2)的合成，而在精油處理濃度為294.9 μg·mL-1時(shí)才能有效抑制鐮刀菌的生長(zhǎng)。這可能與精油能夠有效抑制真菌毒素的合成或者降解真菌毒素有關(guān)，也可能與精油能夠有效下調(diào)真菌毒素合成基因的表達(dá)有關(guān)，同時(shí)，這可能為將精油與其他抑菌物質(zhì)聯(lián)用提供了一種思路。

3.4 植物精油對(duì)真菌毒素的降解作用

真菌毒素除具有抑制真菌毒素合成基因表達(dá)和真菌毒素積累的作用外，某些植物精油中的有效成分對(duì)真菌毒素還具有降解作用。研究發(fā)現(xiàn)將山蒼子油有效成分檸檬醛直接加入黃曲霉毒素標(biāo)準(zhǔn)品中，能迅速破壞黃曲霉毒素B1[35]。研究發(fā)現(xiàn)將竹芋精油與含赭曲霉毒素的可可粉混勻后孵育5 h，精油濃度為500 mg·kg-1時(shí)，赭曲霉毒素降解率在70%左右，精油濃度為1 000 mg·kg-1時(shí)，降解率高達(dá)90%[36]。植物精油在糧倉(cāng)中熏蒸可降解真菌毒素，季茂聘[37]利用中草藥對(duì)黃曲霉毒素B1含量為50 μg·kg-1的大米進(jìn)行熏蒸，可使黃曲霉毒素的熒光完全消失，表明中草藥中的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)黃曲霉毒素有降解作用，但并未對(duì)殘留毒素進(jìn)行定量檢測(cè)。肉桂精油熏蒸含有黃曲霉毒素的樣品，能夠使超標(biāo)樣品黃曲霉毒素的含量降到國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)以下[32]。但是，目前對(duì)于植物精油降解真菌毒素作用機(jī)理的研究不深入，其作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

4 精油在食品防霉保質(zhì)中的應(yīng)用

植物精油的抑菌作用受食品成分的影響，如脂肪、淀粉、蛋白質(zhì)等，導(dǎo)致其抑菌效果往往不如在培養(yǎng)基中對(duì)真菌的抑制效果。Guerra 等[38]研究發(fā)現(xiàn)，薄荷精油與殼聚糖聯(lián)用處理7 d，在沙鮑弱氏瓊脂培養(yǎng)基上霉菌生長(zhǎng)抑制率超過(guò)90%；而相同濃度精油與殼聚糖聯(lián)用處理圣女果，在室溫下與對(duì)照組相比霉菌感染率降低不到40%，但仍有30%的圣女果發(fā)霉。在食品中常用的精油處理方法有噴涂法、浸漬法、氣態(tài)熏蒸法、涂膜保鮮法等。噴涂法是將精油直接噴涂在食品表面，操作簡(jiǎn)便。浸漬法常用于蔬菜葉保鮮，如生菜和卷心萵苣。精油熏蒸處理是使用較為普遍的方法，已經(jīng)在冬棗[4]、油桃[39]、甜櫻桃[40]、面包[5]、玉米[25，41]的貯藏中取得了較好的保鮮效果。多數(shù)精油熏蒸處理的抑菌效果好于直接接觸處理[42]。近年來(lái)，為保證食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)，在精油熏蒸處理的基礎(chǔ)上，越來(lái)越多的研究集中于精油的封裝緩釋、精油與其他方法聯(lián)用等保鮮方面。

4.1 精油的復(fù)配及協(xié)同增效作用

肉桂精油(肉桂醛)可作為食品香精或防腐劑用于食品加工，其對(duì)霉菌有強(qiáng)烈的抑制效果，對(duì)霉菌的抑制效果要好于丁香、百里香、迷迭香、牛至、山蒼子精油[42-43]。然而，肉桂精油具有明顯而強(qiáng)烈的香氣，使其在食品加工中的應(yīng)用受到了限制。在肉桂醛中添加芳樟醇得到復(fù)配精油，其抑菌活性高于原精油[44]，且由于肉桂醛的使用量變少，將復(fù)配精油用于食品加工，其對(duì)食品本身的風(fēng)味影響更小。精油或者其活性成分之間復(fù)合，形成復(fù)配精油，可以起到協(xié)同增效作用[45]，肉桂醛與檸檬醛復(fù)合形成的復(fù)配精油，協(xié)同抗菌作用明顯[46]。Ji 等[47]研究了97 種植物精油的協(xié)同抑菌效果，發(fā)現(xiàn)肉桂與香茅的精油蒸汽對(duì)牛肉干培養(yǎng)基中的頂青霉(Penicillium corylophilum)有良好的抑菌效果。有研究將復(fù)配精油抑制霉菌生長(zhǎng)的效果與防霉劑丙酸進(jìn)行比較，如白懋嘉等[48]將桉葉素和松油醇進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合精油，發(fā)現(xiàn)其對(duì)黃曲霉和桔青霉的抑制效果明顯優(yōu)于丙酸；王利敏等[49]將肉桂醛、檸檬醛、丁香酚、薄荷醇進(jìn)行復(fù)配得到復(fù)合精油，在使用量?jī)H為丙酸1/10 的情況下，對(duì)玉米中霉菌生長(zhǎng)的抑制效果優(yōu)于丙酸。由于精油的協(xié)同增效作用，復(fù)配精油在食品加工中的應(yīng)用具有更大的潛力，可以降低精油的使用量，減少精油氣味對(duì)食品感官品質(zhì)帶來(lái)的負(fù)面影響，因此，復(fù)配精油的協(xié)同增效作用機(jī)制和合適的精油配方也有待研究與完善。

4.2 精油的封裝和緩釋

精油的易揮發(fā)性限制了其在食品防霉保質(zhì)方面的應(yīng)用。結(jié)合靜電紡絲、微(納米)膠囊、納米乳液、Pickering 乳液等技術(shù)讓植物精油在封裝的環(huán)境中緩釋，能夠延長(zhǎng)精油的處理時(shí)間、減少精油的使用量、減輕精油帶來(lái)的刺激性氣味。將植物精油封裝在食品的涂膜層中，相當(dāng)于在食品表面形成了精油蒸汽，可以起到緩釋效果，并降低精油本身風(fēng)味對(duì)食品感官品質(zhì)帶來(lái)的影響[2]。目前這種精油涂膜保鮮技術(shù)在鮮肉、海魚(yú)等[2，50-51]水產(chǎn)品中也有研究報(bào)道。

趙瑞鵬[52]以殼聚糖為壁材，制備了肉桂精油微膠囊，其包埋率最高達(dá)70.9%，微膠囊包裹后對(duì)黑曲霉和青霉均有抑制效果，且抑菌效果受時(shí)間的影響較小，具有緩釋效果。Jiang 等[53]制備了由玉米蛋白、果膠復(fù)合納米顆粒穩(wěn)定的肉桂精油Pickering 乳液，并將其用于鮮切蘋(píng)果的熏蒸保鮮，發(fā)現(xiàn)肉桂精油Pickering 乳液在保藏時(shí)間超過(guò)6 d 后其保鮮效果明顯優(yōu)于原肉桂精油，具有明顯的緩釋效果。Zhang 等[54]用殼聚糖、海藻酸鹽作為生物聚合物與肉桂精油結(jié)合制備了多層膜體系，改善了肉桂揮發(fā)油的緩釋性能，并在蘋(píng)果保鮮中應(yīng)用，有效地抑制了擴(kuò)展青霉(Penicillium expansion)的生長(zhǎng)。Monserrat 等[55]制備了基于殼聚糖、玉米蛋白的八角精油可食用膜，在5.6 μg·mL-1的低濃度下能有效抑制青霉菌和根霉菌的生長(zhǎng)。Akshay 等[56]制備了以百里香酚、肉桂酸甲酯和芳樟醇為原料的納米膠囊，并將其用于谷物的保藏，6 個(gè)月后，濃度為0.3 μL·mL-1納米膠囊處理的谷物酶變率低于25%。Wan等[57]制備了5 種精油的納米乳液，研究了精油成分與加工工藝對(duì)其抗真菌及毒素抑制效果的影響，以禾谷鐮刀菌為例，精油的主要化學(xué)成分對(duì)其納米乳的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、抗真菌活性和抑制真菌毒素的產(chǎn)生有顯著影響，由于具有更大的溶解度，精油在納米乳形態(tài)下的真菌毒素抑制活性顯著增強(qiáng)。Li 等[58]制備了佛手精油的納米乳液，體系穩(wěn)定，但抗真菌(A. niger和P.citrinum)活性低于預(yù)期。

將精油包封緩釋可能會(huì)在短期內(nèi)降低精油的抑菌效果，但在較長(zhǎng)期的食品防霉保質(zhì)中優(yōu)勢(shì)明顯。由于精油包封緩釋處理精油使用量低于直接使用原精油處理，其對(duì)食品感官品質(zhì)帶來(lái)的不良影響也相對(duì)較小。因此，尋找有效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的精油封裝體系，已然成為新的研究熱點(diǎn)。

4.3 精油與其他保鮮技術(shù)聯(lián)用

精油與其他防腐技術(shù)聯(lián)合使用，可以起到協(xié)同增效作用[59]，從而降低精油的使用量，減少對(duì)食品風(fēng)味的影響，更有利于精油在食品工業(yè)上的應(yīng)用。目前報(bào)道較多的有精油與殼聚糖聯(lián)用。Hajer 等[60]將佛手柑精油與槐豆膠和殼聚糖復(fù)配，得到的復(fù)合物精油能夠顯著抑制黃曲霉的生長(zhǎng)，且效果要優(yōu)于單獨(dú)使用佛手柑精油。楊紅[4]研究了丁香精油與殼聚糖復(fù)合物對(duì)灰霉菌、青霉菌、鏈格孢菌、漿胞病菌的抑制作用，發(fā)現(xiàn)復(fù)合物能夠顯著抑制4 種真菌的孢子萌發(fā)和菌絲生長(zhǎng)，且效果優(yōu)于同濃度的丁香精油。Naveen 等[61]將依蘭花精油與輻照技術(shù)聯(lián)用，可以抑制禾谷鐮孢菌的生長(zhǎng)及其毒素[(deoxynivalenol)DON 和(zearalenone)ZEN)]的產(chǎn)生，用線性回歸方法驗(yàn)證了精油、輻照聯(lián)合抑菌作用的有效性，并通過(guò)與單獨(dú)使用輻照或精油處理的效果比較，發(fā)現(xiàn)聯(lián)用處理抑菌效果明顯優(yōu)于單獨(dú)處理。將植物精油蒸汽與空氣負(fù)離子結(jié)合技術(shù)，可以增強(qiáng)精油的抑菌作用，并降低精油對(duì)食品感官品質(zhì)產(chǎn)生的影響[62]。

5 展望

近年來(lái)，對(duì)植物精油的資源開(kāi)發(fā)，提取工藝，以及精油抑制真菌生長(zhǎng)和產(chǎn)毒機(jī)理的研究日益深入，開(kāi)發(fā)新型綠色防霉抑菌劑已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。綜上所述，植物精油具有易揮發(fā)、低殘留的特點(diǎn)，能顯著抑制真菌生長(zhǎng)及真菌毒素合成，而且對(duì)環(huán)境友好，不危害人體健康，可以作為天然抑菌劑用于食品的防霉保質(zhì)。植物精油在蔬果保鮮、糧食谷物貯藏，防止霉變變質(zhì)及控制真菌毒素污染方面將具有廣闊的應(yīng)用前景。由于精油自身的芳香氣味和高揮發(fā)性，將其用于食品保鮮可改變食品的感官品質(zhì)，但如何減少精油的用量、延長(zhǎng)精油的有效處理時(shí)間成為目前急需解決的科學(xué)問(wèn)題。結(jié)合靜電紡絲、微(納米)膠囊、納米乳液、Pickering、成膜等技術(shù)將植物精油封裝緩慢釋放到環(huán)境中，或者通過(guò)精油復(fù)配，精油與其他抑菌物質(zhì)復(fù)配(如殼聚糖，乳酸菌肽，溶菌酶等)，或與其他防腐保鮮技術(shù)(如氣調(diào)包裝，輻照處理等)聯(lián)合使用，可能會(huì)成為新的研究熱點(diǎn)。