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、營養(yǎng)價值下降，且真菌產(chǎn)生的毒素會對人類健康產(chǎn)生威脅。目前，由真菌污染導(dǎo)致的食品腐敗變質(zhì)問題已經(jīng)引起全世界的關(guān)注[1]。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(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，由于農(nóng)戶個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)生的最危險的食品污染物。據(jù)中國真菌毒素網(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、振蕩磁場、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]?；瘜W(xué)合成抑菌劑在食品保藏中應(yīng)用廣泛，但其會誘導(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[4]。天然抑菌劑往往能在改善食品品質(zhì)的同時，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、除蟲和抗氧化作用[6]，作為一種天然無毒抑菌劑，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)研究開發(fā)的熱點(diǎn)[5]。

本文主要概述了植物精油的來源和活性成分、抑制真菌生長、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、相對分子量小、且具有一定的生物活性[5]。《本草綱目》列出了56種芳香類植物，而對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 種精油在香精市場上表現(xiàn)出重要的商業(yè)價值[2]。在我國，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

2.1 植物精油抑制產(chǎn)毒真菌的生長

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)道了對真菌生長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、丁香精油對黃曲霉的抑制作用，發(fā)現(xiàn)這3 種精油抑制真菌生長的效果明顯優(yōu)于化學(xué)合成抑菌劑苯甲酸鈉，表明植物精油對真菌生長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，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、小茴香精油對青霉、黑曲霉的抑制作用，發(fā)現(xiàn)植物精油抑制真菌生長的效果表現(xiàn)出濃度依賴性。不同品種精油抑制真菌生長的效果不同，馬萱等[12]研究了甜薰衣草、蘇格蘭薄荷、闊葉迷迭香、百里香精油對黑曲霉的抑制作用，發(fā)現(xiàn)這4 種精油對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)道的對常見產(chǎn)毒真菌具有抑制效果的植物精油。

表2 對常見產(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，同時干擾膜的電子轉(zhuǎn)移、阻礙主動運(yùn)輸[28-29]。酚類物質(zhì)也會使細(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源于桃金娘科植物丁香，為有機(jī)酚類，300 μL·L-1丁香酚對赭曲霉的生長有顯著的抑制作用[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[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，干擾微生物生長代謝，限制微生物生長發(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發(fā)揮抗菌防霉特性[20]。蒔蘿精油處理同樣會導(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。檸檬醛主要是通過下調(diào)病原菌有關(guān)的產(chǎn)孢基因和生長基因來發(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時抑制黃曲霉生長，熏蒸方法下肉桂精油濃度為1.5 μL·mL-1時黃曲霉毒素被抑制。肉桂精油蒸氣對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，精油蒸氣可完全抑制黃曲霉菌絲體和孢子的生長；131.74 μL·L-1的熏蒸濃度可以完全抑制黃曲霉的生長和黃曲霉毒素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，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)另一個關(guān)鍵基因(omtA)的表達(dá)。

在玉米水分為14%～40%時，肉桂醛對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%時抑制率最高，為88.2%；對黃曲霉毒素B1始終保持較強(qiáng)的抑制作用，水分為14%時產(chǎn)毒抑制率最高，為97.5%。貯藏溫度為20～37℃時，肉桂醛對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，貯藏溫度為28℃時黃曲霉污染抑制率最高，為85.7%；隨著貯藏溫度的升高，肉桂醛對黃曲霉毒素B1的抑制率呈先降低后升高又降低的趨勢，20℃時抑制率最高，達(dá)到91.0%[25]。藿香薊精油能有效抑制寄生曲霉生長和黃曲霉毒素的合成[26]。孜然精油使黃曲霉生長和黃曲霉毒素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時抑制赭曲霉的生長，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，丁香酚能顯著抑制禾谷鐮刀菌的生長，同時肉桂、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，丁香酚對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時對鐮刀菌的生長有抑制作用，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時才能有效抑制鐮刀菌的生長。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，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，赭曲霉毒素降解率在70%左右，精油濃度為1 000 mg·kg-1時，降解率高達(dá)90%[36]。植物精油在糧倉中熏蒸可降解真菌毒素，季茂聘[37]利用中草藥對黃曲霉毒素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)對黃曲霉毒素有降解作用，但并未對殘留毒素進(jìn)行定量檢測。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家限量標(biāo)準(zhǔn)以下[32]。但是，目前對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)基上霉菌生長抑制率超過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，為保證食品的營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)，在精油熏蒸處理的基礎(chǔ)上，越來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，其對霉菌有強(qiáng)烈的抑制效果，對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，在使用量僅為丙酸1/10 的情況下，對玉米中霉菌生長的抑制效果優(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，減少精油氣味對食品感官品質(zhì)帶來的負(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，能夠延長精油的處理時間、減少精油的使用量、減輕精油帶來的刺激性氣味。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)味對食品感官品質(zhì)帶來的影響[2]。目前這種精油涂膜保鮮技術(shù)在鮮肉、海魚等[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%，微膠囊包裹后對黑曲霉和青霉均有抑制效果，且抑菌效果受時間的影響較小，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，并將其用于鮮切蘋果的熏蒸保鮮，發(fā)現(xiàn)肉桂精油Pickering 乳液在保藏時間超過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，并在蘋果保鮮中應(yīng)用，有效地抑制了擴(kuò)展青霉(Penicillium expansion)的生長。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。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)成分對其納米乳的長期穩(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在短期內(nèi)降低精油的抑菌效果，但在較長期的食品防霉保質(zhì)中優(yōu)勢明顯。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，其對食品感官品質(zhì)帶來的不良影響也相對較小。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，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，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，并降低精油對食品感官品質(zhì)產(chǎn)生的影響[62]。

5 展望

近年來，對植物精油的資源開發(fā)，提取工藝，以及精油抑制真菌生長和產(chǎn)毒機(jī)理的研究日益深入，開發(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及真菌毒素合成，而且對環(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、延長精油的有效處理時間成為目前急需解決的科學(xué)問題。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，可能會成為新的研究熱點(diǎn)。