植物精油在可食性抗菌膜中的應用

,

(西南大學食品科學學院暨重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400716)

植物精油在可食性抗菌膜中的應用

王丹,周才瓊*

(西南大學食品科學學院暨重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400716)

本文簡要介紹了可食性抗菌膜的種類和抑菌機理,綜述了近年來國內外植物精油的提取技術、化學成分、抑菌機理、植物精油對可食性抗菌膜性能的影響及其在食品保鮮上的應用的研究進展,并分析了植物精油應用在可食性抗菌膜上可能存在的問題,對其未來發展前景進行了展望。

可食性抗菌膜,保鮮,植物精油

隨著消費者對天然、環保需求的增加,新包裝材料有了新的發展,出現了活性、智能和可食性等新興的包裝材料。其中,以天然可食性物質(如多糖、蛋白質、脂類等)為原料,以包裝或涂布等形式覆蓋于食品表面,用于控制水氣、氧氣或各種溶質的滲透,起保護作用的可食性膜作為一種新型的無污染食品內包裝材料,具有易被生物降解、無環境污染,可作為營養強化劑、抗氧化劑、抗微生物制劑等食品添加劑的載體,取材方便,可供食用等優點[1]。因此,能解決包裝材料與環境保護之間矛盾的可食性膜成為食品包裝和保鮮領域研究的一大熱點。目前,與可食性膜搭配的抗菌劑主要有無機抗菌劑、合成抗菌劑和天然抗菌劑,其中,植物精油作為天然抗菌劑在可食性抗菌膜中的應用日益成為食品保鮮領域研究的新方向。

1 可食性抗菌膜概述

可食性抗菌膜是可食性膜在抑菌領域的發展趨勢,是指在可食性膜中添加抗菌劑,制成的具有抗菌、保鮮作用的一種功能薄膜。將抗菌劑加入一種或幾種可食性成膜材料中即可制成可食性抗菌膜,抗菌成分在膜中按一定的順序緩慢釋放,在較長時間內逐漸作用于食品,從而持久的抑制或防止微生物生長[2]。

1.1可食性抗菌膜種類

可食性抗菌膜按其基質大致可分為四類,常用成膜基質及特點見表1。多糖類可食性膜的水溶解性和較差的水蒸氣阻隔性限制了其應用；蛋白質類膜雖有相對較好的阻氣和機械特性,但較低的阻水汽性仍然限制了其在實際中的應用[7]。因此,為改善膜的滲透性和機械特性而合理利用多糖、蛋白質、脂類成膜基質各自的特性以制備復合類可食性抗菌膜的研究和應用是當前的研究方向。例如,在脂質-CMC復合類可食性抗菌膜中,隨蜂蠟、硬脂酸含量增加,其水蒸氣透過率下降,阻氧性提高[9]。

表1 可食性抗菌膜種類及特點

表2 植物精油提取及輔助提取方法及特點

1.2可食性抗菌膜抗菌劑添加方式及抑菌機理

Appendini等[2]提出使可食性膜具有抗菌活性的方式有4種：在膜基質中直接添加揮發性或非揮發性抗菌成分；在可食性膜表面噴涂抗菌劑；以離子鍵或共價鍵形式在膜材料中固定抗菌劑；采用天然的本身具有抗菌性的成膜材料如殼聚糖等。

可食性抗菌膜對食品的保鮮功能主要通過直接抗菌和間接抗菌實現。將某些具有抗菌功能的物質直接添加在載體內制成薄膜,為直接抗菌；這類薄膜會不斷向與其接觸的食品表面釋放抗菌物質而實現對食品的防腐。間接抗菌是指在載體中添加一些能調節包裝內微環境的物質或利用包裝膜的選擇透過性來調節包裝內微環境使其不利于微生物的生長繁殖,從而達到抗菌目的[10]。直接抗菌用到的抗菌劑包括食品防腐劑、抗生素和溶菌酶等,這類抗菌包裝膜的研究和使用較為廣泛；間接抗菌則通過調節包裝內氣體組成和濕度等實現其抗菌功能。

抗菌膜以兩種方式應用于食品中,一是直接接觸,指直接將膜液用于浸漬或噴涂食品,添加到成膜溶液中的抗菌劑一般是非揮發性的,抗菌劑通過在膜材料與食品之間的擴散而不斷進入食品中,起到持久的抑菌作用；二是食品與可食性抗菌膜之間存在縫隙,添加到膜材料中的抗菌劑具有揮發性,抗菌劑通過在縫隙、膜材料和食品中的蒸發和遷移達到平衡分布,在食品外部形成一個抑菌的環境[2]。

2 植物精油概述

植物精油(Essential oils,EOs)是植物體內產生的具有揮發性芳香氣味的次生代謝物,大多具有一定的抗菌性,可從植物的花、葉、枝、根、皮、樹膠、全草和果實中獲得。

2.1植物精油的提取及輔助提取方法

植物精油的傳統提取方法、新興提取方法和輔助提取方法及特點見表2。超臨界CO2萃取技術(SFE-CO2)是近年來發展較快的高新提取分離技術,具有萃取能力強、收率高、生產周期短、有效成分不被破壞、工藝簡單、操作參數易控、無溶劑殘留等優點[13],廣泛應用于食品加工、醫藥品和保健食品等領域,例如,用SFE-CO2法提取可得到更高產量和更好質量的廣藿香精油[14]和最高比例的活性抗氧化成分的丁香精油[15]。

亞臨界水提取技術是近年發展起來的一種新型提取技術,具有提取時間短、效率高、環境友好等優點[11],Jiménez-Carmona等[16]用連續亞臨界水萃取15min和水蒸氣蒸餾方法3h提取了馬郁蘭葉的精油,相比于水蒸氣蒸餾法,連續亞臨界水萃取能在較短時間內高效提取出具有更高含量含氧化合物的馬郁蘭精油,鑒于其具備的許多優勢,亞臨界水提取技術會在植物精油提取分離方面具有很好的應用前景。

植物精油輔助提取方法中,微波輔助提取是國內外研究較多的方法,如微波輔助水蒸氣蒸餾法[17]、無溶劑微波提取法(SFME)[18-21]、干燥擴散-重力法(MDG)[22]、離子液體微波輔助萃取(ILMAE)[23]、微波輔助水擴散重力法(MHG)[24]等。其共同的優點是更快速高效,低成本及節能環保等。其中,SFME在近幾年被廣泛研究,通過SFME提取得到的迷迭香精油[18-19]、腺毛牛至揮發油[20]、香草精油[21]具有更高含量含氧化合物及更好抗菌性能。Tígrine-Kordjani通過動力學分析發現,用SFME(30min)和HD(3h)所提取出的迷迭香精油成分雖相似,但在不同提取時間獲得的餾分不同,用SFME 5min即可提取出含66.54%的α-蒎烯、莰烯、苧烯和對傘花烴的精油,而傳統的水蒸氣蒸餾技術需要2h才能提取出含63.08%這些化合物的精油；然而,在提取富含以含氧單萜為活性化合物的精油時,用HD只需5min即可提取出含24.29%的芳樟醇、樟腦、冰片、α-萜品醇和馬鞭草烯酮的樣品,用SFME提取含36.76%這些化合物的樣品則需30min[18]。Bousbia等[24]用微波輔助水擴散重力法(MHG)提取迷迭香精油也表現出具有更高含量含氧化合物,更好抗菌性能的優勢。

超聲波輔助萃取法(UAE)的優點是提取時間短、溫度較低、收率高。目前UAE已大量應用于植物精油的提取,Wei等用超聲霧化-加熱氣流傳遞-頂空單滴微萃取法萃取花椒精油,發現該方法快速靈敏,所需樣本少,可測定植物材料中的揮發性和半揮發性成分[25]。而歐姆輔助水蒸氣蒸餾法(OAHD)是一種在水蒸氣蒸餾中結合歐姆加熱提取精油的新方法,是一種耗時少,耗能低的綠色提取技術[12]。

上述方法各有其優缺點,應根據所需精油的品質來選擇合適的提取方法,一些新興提取方法雖然相對傳統提取技術具有很多優點,但還不具有普適性,需要進行更深入、全面的研究,找到一種環保、高效并適用于更大范圍的植物精油提取的方法是未來努力的方向。

表3 結合植物精油的可食性抗菌膜的抑菌活性

注：抑菌活性有抑菌圈直徑(mm)和抑菌圈面積(mm2)兩種表示方法。2.2植物精油的化學成分

大多數植物精油主要含醇類、醛酮類、酸類、酚類、萜類及某些芳香族化合物[7]。按其母核可分為萜烯族、芳香族、脂肪族及含硫含氮化合物四類,其中萜烯類是精油的主要成分。

目前國內外大量研究已證實很多植物精油對細菌、酵母菌等均有抗菌作用,常用的抑菌效果比較好的精油主要有百里香、丁香、牛至、肉桂、大茴香、小茴香、辣椒、大蒜等,例如丁香精油對革蘭氏陰性菌、陽性菌都有很強的抑制作用；牛至精油對細菌、真菌具有強的廣譜抗菌活性；肉桂和當歸精油對血液中的炭疽桿菌具有致死作用[26]；百里香精油對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、黑曲霉菌、啤酒酵母菌具有很強的抑制作用[27]。研究表明,在大量的精油成分中,小分子的酚類物質、萜烯類物質和醛酮類物質是主要的抑菌有效成分。此外,醇類、醚類和烴類物質也具有一定的抑菌活性[28]。

2.3植物精油的抑菌機理

目前,對植物精油抑菌機理的研究較多,通常認為是精油及其組分的疏水性使其能夠直接作用于微生物細胞膜,增加細胞膜的流動性,破壞膜結構,導致膜透氣性增加,使胞內重要離子和內含物滲漏和微生物酶系統損傷[29-30],細胞膜內含物的大量滲漏導致細胞死亡[31]。Lv等研究表明牛至、羅勒、佛手柑和紫蘇精油間的復合物能夠破壞細胞膜完整性,造成微生物死亡[32]。

近年來對精油抑菌機理的研究仍在進一步深化。萜類化合物能夠破壞和穿透細菌細胞壁的脂質結構,使蛋白質變性、破壞細胞膜結構,導致細胞質泄漏,細胞裂解,致使細胞死亡[33],有研究表明植物精油影響食源性致病菌膜滲透性最有可能的組分是萜烯類揮發物[34]。此外,精油中的酚類物質會進攻微生物的細胞膜或細胞壁,導致細胞膜功能受損,細胞內容物外泄,致使細菌死亡[35]。如香芹酚已被證明能夠增加膜的流動性,引起質子和鉀離子的泄漏,導致膜電位的崩潰和抑制ATP的合成[36-37]。百里香酚被證明能夠破壞細胞膜,抑制ATP酶活性,釋放細胞內ATP和其他成分[38-39]。

在對微生物酶系統的損傷上,Knobloch等[40]研究發現在5×10-3mol/L的濃度下,精油中40種供試萜類都能抑制微生物初生能量代謝、還原型輔酶(NADH)及丁二酸脫氫酶(SDH)的活性及呼吸過程的電子傳遞和氧化磷酸化過程,表明精油可影響菌類呼吸作用及細胞膜功能。精油成分中的茴香醛、肉桂醛和香芹酚對致病性大腸桿菌琥珀酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶和鈉鉀-ATP酶活性表現出良好的抑制作用[41],而檸檬醛(檸檬精油主成分之一)可通過其α,β-不飽和鍵與某些酶結合,進而導致微生物代謝系統紊亂[42]。

總之,目前對植物精油抑菌機理的研究還不成熟,活性抑菌物質的具體作用方式和作用靶點還有待進一步探討。

3 植物精油在可食性抗菌膜中的應用

具有抗菌物質的包裝薄膜,在食品保藏的應用上具有巨大潛力,尤其是對肉類產品,因為肉類腐敗的主要原因是其表面微生物的污染[43]。

3.1植物精油對可食性抗菌膜性能的影響

食品包裝中用可食性膜釋放抗菌成分是一種備受關注的包裝形式,而香料提取物的抗菌性能已為人所知,因此,越來越多的學者開始關注和研究植物精油在可食性抗菌膜上的應用,有關植物精油、成膜基質及目標菌研究見表3。

國內研究較多的是植物精油在以海藻酸鈉為成膜基質的膜上的抑菌性。蔣世全等[44]研究表明：在海藻酸鈉質量濃度為20mg/mL,甘油的添加質量分數為1.0%,肉桂精油的添加質量分數為2.0%,干燥溫度為50℃和干燥時間為4.5h的條件下,所制備的膜具有最佳的力學性能和抑菌性能。姜紹通等[47]采用大蒜素、茶多酚與天然可食性膜溶液研制成涂膜保鮮劑進行冷卻肉的涂膜保鮮研究,結果表明：0.4%大蒜素、0.7%茶多酚和膜溶液(0.6%海藻酸鈉、3%可溶性淀粉、0.2%單甘酯)組成的涂膜保鮮劑,對冷卻肉的涂膜保鮮效果良好。用此涂膜保鮮劑處理冷卻豬肉,可在0～4℃條件下貯藏保鮮19d以上。

國外則對可食性膜基質的研究更廣,包括殼聚糖、大豆分離蛋白、鱈魚類蛋白質及乳清蛋白等,Seydim等[46]研究發現牛至、迷迭香、大蒜精油的抗菌活性可在乳清蛋白可食用膜中表達出來。Sanchez-Gonzalez[48]將不同濃度的佛手柑(BO)、檸檬(LO)和茶樹(TTO)精油加入到殼聚糖(CH)膜中,研究發現結合幾種精油的殼聚糖膜均表現出對單增李斯特菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌顯著的抗菌活性。研究也發現不同成膜基質結合不同種類植物精油時,對同一目標菌具有不同的抑菌活性,同時結合不同種類精油的抗菌膜的抗菌性能亦存在差異。例如結合甜胡椒精油、丁香花蕾精油和肉桂精油的殼聚糖膜對大腸埃希氏菌O157∶H7、沙門氏菌、單核細胞增生李斯特氏菌抑菌作用的大小為肉桂精油>丁香精油>甜胡椒精油,而肉桂精油對于殼聚糖膜的性能影響最小[49]。Pires等[50]測定了結合香茅、芫荽、龍蒿和百里香精油的鱈魚類蛋白質膜的抗菌特性,結果表明,結合了百里香精油的膜展現出對腐敗希瓦菌最高的抑菌性。

此外,可食性膜材料的主要配方如植物精油的種類和含量的不同會使可食性抗菌膜具有不同的物理力學性能和抗菌性能。Ojagh等[45]在實驗中以殼聚糖為基質,添加肉桂精油制備可食性抗菌膜,結果表明,精油的加入增加了膜的抗菌性能,降低了殼聚糖膜的含水量和水溶性、水蒸氣透過率和斷裂伸長率。Abdollahi等[51]將MMT,迷迭香精油(REO)加入殼聚糖膜中制備一種新型的納米復合膜,通過XRD和FTIR證明,殼聚糖膜吸水性、水蒸氣滲透性、溶解性的改善與MMT的剝離和REO存在下,殼聚糖與MMT良好的相互作用有關,1.5%REO的加入能顯著改善可食性膜的抗菌特性。Pires等[50]測定了香茅、芫荽、龍蒿和百里香精油的鱈魚類蛋白質膜的物理,力學特性。結果表明,在所有結合了精油的膜中,百里香精油膜表現出最差的力學性能(穿刺力和斷裂伸長率)。有研究表明在制備添加了茶樹精油的羥丙基甲基纖維素膜中,茶樹精油(TTO)含量的增加能大幅改善成膜溶液微粒的尺寸和表面電荷,至于膜的性能,TTO含量越高,膜WVP值和水吸附值越低,同時也導致膜光澤度和透明度明顯降低,降低了彈性系數和抗張強度[52]；除此之外,可食性膜材料制膜方式的不同也會對可食性抗菌膜的物理力學性能和抗菌性能產生影響。Du等[53]用連鑄和批量鑄造兩種不同方法制備蘋果基質可食性膜,研究發現鑄造方法會影響膜中牛至油主要成分-香芹酚的濃度、抗菌活性和膜的物理化學性質及其顏色。

3.2結合植物精油的可食性抗菌膜在食品保鮮上的應用

可食性膜結合植物精油后,在實際食品保藏如肉制品品質的維持和貨架期的延長上具有較好的效果,Pranoto[54]研究發現向殼聚糖可食性膜中加入大蒜油,可提高即食肉制品的抗菌能力。Gómez-Estaca等[55]測試了丁香、茴香、絲柏、薰衣草、百里香、馬鞭草、松樹及迷迭香精油在魚提取物上防腐的有效性,其中,丁香和百里香精油的防腐有效性最高,然后將添加了丁香精油的明膠-殼聚糖膜應用在魚的冷藏,發現革蘭氏陰性菌生長受顯著抑制,特別是腸道菌,但乳酸菌的生長幾乎保持穩定,表明此可食性抗菌膜在魚貨保存上具有可行性。

在一些涂覆產品成熟過程中觀察到的變化通常是由于涂覆產品呼吸速率的改變,可食性涂料可通過對代謝氣體選擇性滲透的方式改變內部氣體環境,從而延遲果蔬的成熟。而結合精油的可食性抗菌膜在這方面的研究并不多見,Rojas-Graü等[56]研究表明結合檸檬香茅精油的海藻酸鈉-蘋果泥可食性抗菌膜的透氧性略微下降,并表現出較低的氧氣消耗和較少二氧化碳的生成,這可能是由于精油的親脂性阻止了氣體擴散。

由于精油強烈的香味可能會掩蓋果蔬產品本身的風味,所以當結合精油的可食性涂膜運用在果蔬保鮮上時,可食性涂膜對果蔬感官特性的影響是限制其應用的因素之一,因此Rojas-Graü等[56]還評價了涂膜對蘋果切片的感官影響,感官分析表明,牛至精油會導致樣本整體偏好降低,盡管使用較低濃度(0.1%)的牛至精油,在儲存兩周后仍然能夠檢測到殘余的芳草香味。

4 問題與前景展望

我國對可食性抗菌膜的研究工作相對于國外起步較晚,只在近些年才逐步展開,還有很多問題需要解決。如可食性膜中抗菌劑釋放的動態變化規律、抑菌機理及與包裝材料協同抗菌的優化等還需深入研究,微膠囊技術、納米技術等在抗菌劑緩釋控制上的應用也將是未來研究的重點。

可食性膜在作為抗菌物質的載體時,抗菌物質的穩定性,其在食品表面的濃度,生物利用率和它的緩釋速度都與抗菌物質的抑菌效果息息相關,所以,在進行膜延長食品保質期的效果的優化研究時,應對防腐劑在膜中的釋放速率,其抑菌活性的變化規律進行綜合評估。對可食性抗菌膜中添加的植物精油進行選擇時,應主要考慮對目標微生物有效性和植物精油與成膜基質,食品成分之間可能的相互作用,因為這些相互作用可能改變膜的抗菌活性。此外,膜組成成分和膜形成條件會影響植物精油的遷移,也會影響其有效性。

在實際應用中,植物精油通過接觸或遷移到食品中,除了考慮植物精油的抗菌特性外,為防止植物精油對食品感官質量和安全性的影響,必須了解植物精油的感官特性和毒性。首先,具有強刺激性氣味植物精油的使用會對產品風味產生不良影響,限制其在食品保鮮領域的應用,所以需要選擇或研究開發出與產品風味相適宜的植物精油。其次,一些研究表明,植物精油中有些成分具刺激性或毒性,其在安全性方面有待進一步研究。在將植物精油應用于可食性抗菌膜時,應對其進行全面的毒理學研究及安全性評價,以保證對人體健康不會造成影響。

盡管我國對植物精油應用在可食性抗菌膜中的研究還十分有限,但隨科學技術的不斷發展和人民生活水平的不斷提高,人們對食品的安全性要求越來越高,科研工作者也會不斷深入在這個領域的研究。相信,植物精油可食性抗菌膜因為易降解、無污染、可供食用等優點,定會在倡導綠色安全的今天,在食品保鮮領域具有極其廣闊的應用前景。

[1]王利娜,冷小京. 可食性抗菌膜的研究進展[J]. 食品科技,2011,36(10):97-101.

[2]Appendini P,Hotchkiss J H. Review of antimicrobial food packaging[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2002,3(2):113-126.

[3]Ramos ó L,Femandes J C,SILVA S I,etal. Edible films and coatings from whey proteins:A review on formulation,and on Mechanical and Bioactive Properties[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2012,52(6):533-552.

[4]Atarés L,Bonilia J,Chiralt A. Characterization of sodium caseinate-based edible films incorporated with cinnamon or ginger essential oils[J]. Journal of Food Engineering,2010,100(4):678-687.

[5]Ghasemi S,Javadi N H S,Moradi M,etal. Investigation on development of zein antimicrobial edible film and Essential oil of Zataria multiflora Boiss. onSallmonellaenteritidis,Listeriamonoeytogenes,EscherichiacoliandStaphylococcusaureus[J]. Aasian Journal of Chemistry,2012,24(12):5941-5942.

[7]Campos C A,Gerschenson L N,Flores S K. Development of edible films and coatings with antimicrobial activity[J]. Food Bioprocess Technol,2011,4:849-875.

[8]李超,李夢琴,趙秋艷. 可食性膜的研究進展[J]. 食品科學,2005,26(2):264-269.

[9]唐亞麗,趙偉,盧立新,等. 脂質-CMC可食性復合膜阻濕性能的影響因素研究[J]. 包裝工程,2012,33(19):25-31.

[10]房翠蘭,趙國華. 抗菌活性包裝膜研究進展[J]. 中國包裝,2005(5):94-96.

[11]楊君,張獻忠,高宏建,等. 天然植物精油提取方法研究進展[J]. 中國食物與營養,2012,18(9):31-35.

[12]Khajeh M,Yamini Y,Sefidkon F,etal. Comparison of essential oil composition of Carum copticum obtained by supercritical carbon dioxide extraction and hydrodistillation method[J]. Food Chemistry,2004,86(4):587-591.

[13]Donelian A,Carlson L H C,Lopes T J,etal. Comparison of extraction of patchouli(Pogostemon cablin)essential oil with supercritical CO2and by steam distillation[J]. J Supercritical Fluids,2009,48(1):15-20.

[14]Guan W,Li S,Yan R,etal. Comparison of essential oils of clove buds extracted with supercritical carbon dioxide and other three traditional extraction methods[J]. Food Chemistry,2007,101(4):1558-1564.

[15]Jiménez-Carmona M M,Ubera J L,Luque De Castro M D. Comparison of continuous subcritical water extraction and hydrodistillation of marjoram essential oil[J]. J Chromatogr A,1999,855(2):625-632.

[16]Gavahian M,Farahnky A,Javidnia K,etal. Comparison of ohmic-assisted hydrodistillation with traditional hydrodistillation for the extraction of essential oils fromThymusvulgarisL.[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2012,14:85-91.

[17]Golmakani M T,Rezaei K. Comparison of microwave-assisted hydrodistillation with the traditional hydrodistillation method in the extractionof essential oils fromThymusvulgarisL.[J]. Food Chemistry,2008,109(4):925-930.

[18]Tígrine-Kordjani N,Meklati B Y,Chemat F,etal. Kinetic investigation of Rosemary Essential oil by two methods:solvent-free microwave extraction and hydrodistillation[J]. Food Anal Methods,2012,5(3):596-603.

[19]Okoh O O,Sadimenko A P,Afolayn A J. Comparative evaluation of the antibacterial activities of the essential oils ofRosmarinusofficinalisL. obtained by hydrodistillation and solvent free microwave extraction methods[J]. Food Chemistry,2010,120(1):308-312.

[20]Bendahou M,Muselli A,Grignon-Dubois M,etal. Antimicrobial activity and chemical composition of Origanum glandulosum Desf. essential oil and extract obtained by microwave extraction:Comparison with hydrodistillation[J]. Food Chemistry,2008,106(1):132-139.

[21]Lucchesi M E,Chemat F,Smadja J. Solvent-free microwave extraction of essential oil from aromatic herbs:comparison with conventional hydro-distillation[J]. J Chromatogr A,2004,1043(2):323-327.

[22]Farhat A,Fabiano-Tíxier A S,Visinoni F,etal. A surprising method for green extraction of essential oil from dry spices:Microwave dry-diffusion and gravity[J]. J Chromatogr A,2010,1217(47):7345-7350.

[23]Ma Chunhui,Liu Tingting,Yang Lei,etal. Ionic liquid-based microwave-assisted extraction of essential oil and biphenyl cyclooctene lignans from Schisandra chinensis Baill fruits[J]. Chromatogr A,2011,1218(48):8573-8580.

[24]Bousbia N,Abert Vian M,Ferhat M A,etal. Comparison of two isolation methods for essential oil from rosemary leaves:hydrodistillation and microwave hydrodiffusion and gravity[J]. Food Chemistry,2009,114(1):355-362.

[25]Wei Shigang,Zhang Huihui,Wang Yeqiang,etal. Ultrasonic nebulization extraction-heating gas flow transfer-headspace single drop microextraction of essential oil from pericarp of Zanthoxylum bungeanum Maxim[J]. J Chromatogr A,2011,1218(29):4599-4605.

[26]張志旭,劉東波,賴錫湖,等.植物精油的研究與應用[J].綠色科技,2011(9):61-64.

[27[張有林,張潤光,鐘玉,等.百里香精油的化學成分、抑菌作用、抗氧化活性及毒理學特性[J].中國農業科學,2011,44(9):1888-1897.

[28]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):199-198.

[29]Carson C F,Mee B J,Riley T V. Mechanism of action of Melaleucaalternifolia(tea tree)oil on Staphylococcus aureus determined by time-kill,lysis,leakage and salt tolerance assays and electron microscopy[J]. Antimicrobial Agents and Chemotherapy,2002,46:1914-1920.

[30]Lambert R J W,Skandamis P N,Coote P J,etal. A study of the minimum inhibitory concentration and mode of action of oregano essential oil,thymol and carvacrol[J]. Journal of Applied Microbiology,2001,91(3):453-462.

[31]Moreira M R,Ponce A G,Del Valle,etal. Inhibitory parameters of essential oils to reduce a food borne pathogen[J]. LWT-Food Science and Technology,2005,38(5):565-570.

[32]Lv Fei,Hao Liang,Yuan Qipeng,etal.Invitroantimicrobial effects and mechanism of action of selected plant essential oil combinations against four food-related microorganisms[J]. Food Research International,2011,44(9):3057-3064.

[33]Fisher K,Phillips C. Potential antimicrobial uses of essential oils in food:is citrus the answer?[J]. Trends in Food Science & Technology,2008,19(3):156-164.

[34]Bajpai V K,Baek K H,Kang S C. Control of Salmonella in foods by using essential oils:A review[J]. Food Research International,2012,45(2):722-734.

[35]Denyer S P,Hugo W B. Mechanisms of action of chemical biocides:Their Study and Exploitation[M].Oxford:Oxford Blackwell Scientific Publication,1991.

[36]Ultee A,Bennik M H J,Moezelaar R. The phenolic hydroxyl group of carvacrol is essential for action against the food-borne pathogen Bacillus cereus[J]. Applied and Environmental Microbiology,2002,68(4):1561-1568.

[37]Ultee A,Kets E P W,Smid E J. Mechanisms of action of carvacrol on food-borne pathogen Bacillus cereus[J]. Applied and Environmental Microbiology,1999,65(10):4606-4610.

[38]Raybaudi-Massilia R M,Mosquda-Melgar J,Martín-Belloso O. Antimicrobial activity of essential oils on Salmonella enteritidis,Escherichia coli and Listeria innocua in fruit juices[J]. Journal of Food Protection,2006,69(7):1579-1586.

[39]Oussalah M,Caillet S,Lacroix M. Mechanism of action Spanish oregano,Chinese cinnamon,and savory essential oils against cell membrane and walls ofE.coliO157∶H7 andListeriamonocytogenes[J]. Journal of Food Protection,2006,69(5):1046-1055.

[40]Knobloch K,Weis N,Weigand H,etal. Mechanism of antimicrobial activity of essential oils[J]. Planta Med,1986,52:556.

[41]曾凡坤,呂曉嬌,楊雪英,等. 植物精油成分對致病性大腸桿菌SDH、MDH和[Na～+,K～+]-ATPase活性的影響[A].中國畜牧獸醫學會動物營養學分會第十一次全國動物營養學術研討會論文集[C]. 2012.

[42]Iriye R,Yorifuji T,Takeda N,etal. Formation of 4-hydroxy-3,7-dimethyl-2,6-octadienal(5-hydroxycitral)from 3,7-dimethyl-2,6-octadienal(critical)and its biological activity against sarcoma 180[J]. Agric Biol Chem,1984,48:2923-2925.

[43]Schlegelová J,Babák V,Holasová M,etal. Microbial contamination after sanitation of food contact surfaces in dairy and meat processing plants[J]. Czech Journal of Food Sciences,2010,28:450-461.

[44]蔣世全,鄧靖. 肉桂精油-海藻酸鈉可食性抗菌膜的研制[J]. 包裝學報,2010,4:75-78.

[45]Ojagh S M,Rezaei M,Razavi S H,etal. Development and evaluation of a novel biodegradable film made from chitosan and cinna essential oil with low affinity toward water[J]. Food Chemistry,2010,122(1):161-166.

[46]Seydim A C,Sarikus G. Antimicrobial activity of whey protein based edible films incorporated with oregano,rosemary and garlic essential oils[J]. Food Research International,2006,39(5):639-644.

[47]姜紹通,吳潔方,劉國慶,等. 茶多酚和大蒜素在冷卻肉涂膜保鮮中的應用[J]. 食品科學,2010,10:313-316.

[48]Sanchez-González L,Cháfer M,Hernández M,etal. Antimicrobial activity of polysaccharide films containing essential oils[J]. Food Control,2011,22(8):1302-1310.

[49]Du W X,Olsen C W,Avena-Bustillos R J,etal. Effect of allspice,cinnamon,and clove bud essential oils in edible apple films on physical properties and antimicrobial activities[J]. Journal of Food Science,2009,74(7):372-378.

[50]Pires C,Ramos C,Teixera B,etal. Hake proteins edible films incorporated with essential oils:Physical,mechanical,antioxidant and antibacterial properties[J]. Food Hydrocolloids,2013,30(1):224-231.

[51]Abdollahi M,Rezaei M,Farzib G. A novel active bionanocomposite film incorporating rosemary essential oil and nanoclay into chitosan[J]. Journal of Food Engineering,2012,111:343-350.

[52]Sánchez-González L,Vargas M,González-Martínez C,etal. Characterization of edible films based on hydroxypropy methylcellulose and tea tree essential oil[J]. Food Hydrocolloids,2009,23:2102-2109.

[53]Du W X,Olsen C W,Avena-Bustillos R J,etal. Storage stability and antibacterial activity against Escherichia coli O157∶H7 of carvacrol in edible apple films made by two different casting methods[J]. J Agric Food Chem,2008,56(9):3082-3088.

[54]Pranoto Y,Rakshit S K,Salokhe V M. Enhancing antimicrobial activity of chitosan films incorporating garlic oil,potassium sorhate and Nisin[J]. LWT-Food Science and Technology,2005,38(8):859-865.

[55]Gómez-Estaca J,López De Lacey A,López-Caballero M E,etal. Biodegradable gelatin-chitosan films incorporated with essential oils as antimicrobial agents for fish preservation[J]. Food Microbiology,2010,27:889-896.

[56]Rojas-Graü M A,Raybaudi-Massilia R M,Soliva-Fortuny R C,etal. Apple puree-alginate edible coating as carrier of antimicrobial agents to prolong shelf-life of fresh-cut apples[J]. Postharvest Biol Technol,2007,45(2):254-264.

Application of essential oils in the edible antimicrobial films

WANGDan,ZHOUCai-qiong*

(Engineering & Technology Research Centre of Characteristic Food,College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400716,China)

This article introduced the type and antimicrobial mechanism of edible antimicrobial films,and summarized the extract method,chemical composition,antimicrobial mechanism of essential oils as well as it’s influence on the edible antimicrobial films property and its application on food preservation in recent years. This work also analyzed the possible problems as essential oils applied in the edible antimicrobial films,and its developing prospect.

edible antimicrobial film;preservation;essential oils

2013-04-17 *通訊聯系人

王丹(1989-)，女，碩士研究生，研究方向：食品化學與營養學。

TS206.4

：A

：1002-0306(2014)01-0349-07