復合香辛料精油對空氣微生物氣相抗菌作用研究

林雅慧，柴向華，*，吳克剛，王勝利，段雪娟，黃海娟，唐宗盛，羅 輯

（1.廣東工業大學輕工化工學院食品添加劑與食品質量安全研究室，廣東廣州510006；2.東莞市百味佳食品有限公司，廣東東莞523416）

復合香辛料精油對空氣微生物氣相抗菌作用研究

林雅慧1，柴向華1，*，吳克剛1，王勝利2，段雪娟1，黃海娟1，唐宗盛1，羅 輯1

（1.廣東工業大學輕工化工學院食品添加劑與食品質量安全研究室，廣東廣州510006；2.東莞市百味佳食品有限公司，廣東東莞523416）

探討復合香辛料精油通過揮發對空氣微生物的氣相抑制、殺滅效果。采用空氣自然沉降法接種空氣微生物（細菌、霉菌），用復合香辛料精油氣相抗菌劑在培養皿中對其進行氣相殺滅、抑制實驗，測其對細菌、霉菌的殺菌率和抑菌率。實驗結果：復合香辛料精油對空氣中細菌的氣相殺滅及抑制率分別達到77%、91%以上；對霉菌的殺滅、抑制率均接近100%。可見，復合香辛料精油通過揮發可對空氣微生物產生顯著的氣相抗菌作用。

香辛料精油，空氣微生物，氣相抗菌作用

香辛料精油（Spice essential oils）是由香辛料植物不同部位的組織或分泌物采用物理提取方法而得到的一類天然香料，具有獨特的刺激性氣味，除了能夠矯正食品的異味、賦予香氣，還有著色、抗氧化、抗菌（防腐）以及生理藥理作用。近年來研究表明，香辛料精油（如肉桂、丁香、茴香等）及其組分（肉桂醛、丁香酚、茴香腦等）具有很強的抑制或殺死細菌和真菌等微生物的特性[1-3]。但單一香辛料精油的抑菌譜較窄，很難對復雜的微生物群產生良好的抗菌效果。鐘少樞研究表明，多種精油并用的效果比單一精油好，因為精油成分之間存在抗菌性協同增效作用和抗菌譜擴寬作用[4]。空氣中存在大量的微生物，包括腐敗微生物和致病菌，食品加工過程、食品包裝容器空間、農產品產后儲運等過程空氣微生物的污染是導致食品腐敗變質、致病菌污染的一個重要原因，嚴重影響食品的質量安全。由于香辛料精油安全、高效的抗菌作用，為此本文研究了復合香辛料精油通過揮發對空氣微生物的氣相抗菌作用，為其在控制食品質量安全方面的應用提供重要的指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

復合香辛料精油（主要由百里香、肉桂、山蒼籽精油組成） 廣東工業大學食品添加劑與食品安全研究室提供；營養瓊脂培養基 廣東環凱微生物科技有限公司；孟加拉紅培養基 北京陸橋技術有限責任公司；混合結冷膠 上海萬之順工貿有限公司；吐溫20 浙江皇馬化工集團；甘油、丙二醇、酒精、氯化鉀等 均為分析純。

SW－CJ－2F超凈工作臺 蘇州安泰空氣技術有限公司；SPX－250生化培養箱 上海悅豐儀器儀表有限公司；DHG－9140電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司；LDZX－40SB型立式自控電熱壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 復合香辛料精油氣相抗菌劑的配制 氣相抗菌劑配方如表1所示，配制方法如下：

凝膠型：將結冷膠、甘油混合，用少許水溶解，加熱到75℃，至澄清；用少許水將氯化鉀溶解，加入前述溶液，攪拌至澄清；預先把吐溫－20、精油混合，加熱到60℃，加入前述溶液，攪拌均勻，灌裝，冷卻。

液態型：在室溫下將各原料混合均勻即可。

表1 氣相抗菌劑配方Table 1 Formula of complex spice essential oils

1.2.2 復合香辛料精油對空氣微生物的氣相抗菌效果測試方法 采用自然沉降法[5－6]，通過測定用含精油氣相抗菌劑處理前后平板的細菌數、霉菌數，探討復合精油對空氣中微生物的氣相殺滅及抑制作用。

實驗分成3組，即復合香辛料精油組、對照組和空白組。用移液管無菌操作移取15mL培養基到培養皿，待培養基凝固。在一個房間設3個采樣點，每個點放3個培養皿，打開培養皿蓋，置于空氣中自然接種2h。在皿蓋內側中心貼一小濾紙片，取82μL含精油液體氣相抗菌劑（或0.15g含精油凝膠氣相抗菌劑）置于培養皿蓋內側中心處，蓋上培養皿形成氣相氛圍，設完全揮發時空間精油濃度為50μL/L（60μL/L）。取等量不含精油的氣相抗菌劑到另一培養皿蓋作為對照，不放置抗菌劑的另一培養皿蓋作為空白。抑菌實驗直接將此培養皿蓋好，用封口膜密封；殺菌實驗將培養皿蓋上密封處理3h后，無菌操作更換潔凈的培養皿蓋，用封口膜密封。根據上述方法處理，測其對空氣中微生物的抑制及殺滅作用。

細菌實驗37℃培養24h，霉菌實驗25℃培養3～5d。觀察細菌、霉菌的生長情況，計算每個實驗組的平板菌落數加和、抑菌率和殺菌率。實驗重復3次。

2 結果與討論

2.1 香辛料精油對空氣中細菌的氣相殺滅作用

平板在空氣中經過2h自然接種和3h精油氣相觸殺過程，香辛料精油對空氣中細菌的氣相殺滅效果如表2所示。

實驗結果發現，對照組為不含精油的氣相抗菌劑，其自身對空氣中的細菌具有一定殺滅作用，添加香辛料精油后殺菌效果大大增強，液態和凝膠型的平均殺菌率分別達到了77.2%和78.0%，可見香辛料精油通過揮發對空氣中的細菌有明顯的氣相殺滅效果。由于香辛料精油是緩慢揮發出來，隨著熏殺時間延長，空間精油濃度提高，對細菌的殺菌效果會更明顯。

2.2 香辛料精油對空氣中細菌的氣相抑制作用

表2 香辛料精油對細菌的氣相殺滅作用Table 2 Bactericidal effect of complex spice essential oils

表3 香辛料精油對細菌的氣相抑制作用Table 3 Bacteriostatic effect of complex spice essential oils

平板經過自然接種后，精油抑制處理24h，對空氣中細菌的氣相抑制效果如表3所示。

由表3可以看出，液態和凝膠型氣相抗菌劑的平均抑菌率分別達到了96.2%和91.5%，可見香辛料精油對空氣中的細菌有明顯的氣相抑菌效果。實驗結果也發現，香辛料精油對細菌的抑制效果明顯優于殺滅效果。殺菌、抑菌并沒有絕對界限，許多抗菌物質在低濃度時有抑菌作用，濃度增大或作用時間加長時，可呈現殺菌作用。一般來說，在同一濃度下抑菌作用比殺菌作用強。

表4 香辛料精油對霉菌的氣相殺滅效果Table 4 Fungicidal effect of complex spice essential oils

表5 香辛料精油對霉菌的氣相抑制效果Table 5 Fungistasis effect of complex spice essential oils

2.3 香辛料精油對空氣中霉菌的氣相殺滅作用

經過3h的精油氣相觸殺，香辛料精油對空氣霉菌的氣相殺滅效果如表4所示。

實驗結果可見，含精油氣相抗菌劑對空氣霉菌的殺滅效果十分明顯，液態型殺菌率可以達到100%，凝膠型的殺滅效果達到99.8%。與殺滅細菌的效果比較，復合香辛料精油對空氣中霉菌殺滅效果明顯優于細菌，說明霉菌對香辛料精油更敏感。

2.4 香辛料精油對空氣中霉菌的氣相抑制作用

平板經過2h自然接種和24h精油抑制處理后，對霉菌的氣相抑制結果如表5所示。

實驗結果表明，香辛料精油對霉菌的氣相抑制效果顯著，抑制率均達到100%。綜合上述實驗，復合香辛料精油對霉菌的殺滅抑制效果均比對細菌的顯著。這一結果與P.Lopez研究結果相似，即在氣態抗菌實驗中，香辛料精油（肉桂、丁香精油）對真菌的MIC值要比細菌的小[7]。

3 結論

日常生活環境空氣中漂浮著大量的微生物，包括食品腐敗菌和致病菌，特別是高溫、潮濕的環境，控制空氣微生物的生長繁殖對創造潔凈的食品生產加工、包裝環境以及農產品產后儲運非常必要。實驗研究發現，復合香辛料精油通過揮發對空氣中細菌的殺滅率和抑制率可達到77%和91%以上，對霉菌的殺滅和抑制率可達到100%，表明香辛料精油對空氣微生物有顯著的氣相抗菌效果，對于控制食品質量安全以及農產品保鮮具有重要的應用前景。

[1]陳麗艷，崔志恒.植物精油抗菌活性的研究進展[J].黑龍江醫藥，2006，19（3）：197-198.

[2]吳慧清，吳清平，石立三，等.植物精油對微生物的抑菌效果評估研究[J].食品科學，2008，29（12）：83-86.

[3]吳慧清，吳清平，石立三，等.植物精油型空氣清新劑的研制及效果評價[J].食品科學，2008，29（11）：161-164.

[4]鐘少樞，吳克剛，柴向華，等.七種單離食用香料對食品腐敗菌抑菌活性的研究[J].食品工業科技，2009，30（5）：68-71.

[5]劉曉麗，鐘少樞，吳克剛，等.丁香肉桂精油氣相抑菌活性研究[J].食品與發酵工業，2010，36（1）：21-24.

[6]應惠芳，胡文，王小圓.同復方中草藥的三種空氣消毒方法的殺菌效果比較[J].時珍國醫國藥，2005，16（8）：794-795.

[7]Lo’pez P，Sa’nchez C，Batlle R，et al.Solid-and vaporphase antimicrobialactivitiesofsixessentialoils：susceptibilityof selected foodborne bacterial and fungal strains[J].J Agric Food Chem，2005，53：6939-6946.

Study on antimicrobial effect of complex spice essential oils on airborne microbes by fumigation

LIN Ya-hui1，CHAI Xiang-hua1，*，WU Ke-gang1，WANG Sheng-li2，DUAN Xue-juan1，HUANG Hai-juan1，TANG Zong-sheng1，LUO Ji1
（1.Laboratory of Food Additive and Food Safety，Faculty of Chemical Engineering and Light Industry，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China；2.Dongguan Baiweijia Co.，Ltd.，Dongguan 523416，China）

Antimicrobial effect of complex spice essential oils on microbes in air by fumigation was studied. Lethality and inhibition ratio of complex spice essential oils were analyzed by fumigating bacterias and fungus pitched in air by falling down naturally.Results showed that bactericidal effect and bacteriostatic effect of complex spice essential oils reached to over 77%and 91%，respectively，fungicidal effect and fungistasis effect reached 100%more or less.Complex spice essential oils have significant antimicrobial effect by fumigation.

spice essential oils；airborne microbes；antimicrobial effect by fumigation

TS225.3

A

1002-0306（2012）01-0109-03

2010－12－17 *通訊聯系人

林雅慧（1989-），女，碩士研究生，主要從事食用天然產物的應用研究。

粵港關鍵領域重點突破（2009A020700005）；省部產學研項目（2010B090400029）；廣東省科技計劃（2009B020312011）。