香茅在食品中的應用研究進展

邱珊蓮，林寶妹，張少平，張帥，洪佳敏，鄭開斌

福建省農業科學院亞熱帶農業研究所（漳州 363005）

香茅為禾本科（Gramineae）香茅屬（Cymbopogon）多年生草本植物，含70余種，大部分含芳香油，多分布于東半球熱帶與亞熱帶，在非洲、印度次大陸、南美、澳大利亞、歐洲和北美地區均有分布，中國有20余種，在廣東、廣西、云南、福建、海南和臺灣等省均有栽培[1]。香茅葉可直接作為天然香辛料用于食品的配香，從香茅中提取的精油具有抗腫瘤、抗焦慮、抗痙攣、抗菌殺菌和助消化等醫用功效，被廣泛用于食品、醫藥、香精、香料及化妝品等領域[2]。由于它還有一定的驅蟲、抗菌、抗氧化作用，也可應用于農業病害蟲防治[3]、果蔬采后保鮮[4]。對香茅的化學成分、生物活性及在食品中的應用研究進展進行綜述，旨在為香茅資源的開發利用提供依據。

1 香茅化學成分

香茅化學成分研究集中于揮發性成分。香茅精油成分種類和含量與香茅品種、土壤、氣候條件、種植模式、植株部位、采收季節及提取方法息息相關。香茅精油成分比較復雜，大多數香茅精油均能鑒定出20～30種成分，含有醛類、醇類、酮類、烯類、酸類、酯類等，具體包括香葉醛、橙花醛、香茅醛、香葉醇、香茅醇、欖香醇、芳樟醇、胡椒酮、月桂烯、香葉烯、香葉酸、乙酸香葉酯等。

香茅品種不同，其所含主要成分差異較大。有的品種主含檸檬醛（香葉醛、橙花醛），如檸檬草等；有的主含甲基丁香酚和甲基異丁香酚，如卡西香茅和青香茅等；有的主含胡椒酮，如辣薄荷草等；有的主含欖香樹脂，如橘草等；有的主含香葉醇，如細穗香茅等。大多數品種的香茅精油含有2～3種主要成分，如表1所示。

2 香茅生物活性

2.1 抑菌活性

香茅具有較強的抗菌作用。香茅精油對一些植物致病菌及食品病原菌具有較好的抑菌效果。紀淑娟等[4]采用帶藥介質法研究了香茅精油對果蔬采后主要致病真菌的抑菌活性，結果表明，香茅精油對受試的致病菌均有不同程度的抑制作用，其中，對灰霉菌（Botrytis cinerea）抑制效果最佳，300 μL/L香茅精油可完全抑制灰霉病菌菌絲直徑的擴增，400 μL/L可完全抑制蒂腐菌（Botryodiplodia theobromae）菌絲直徑的擴增；500 μL/L可完全抑制鏈格孢菌（Alternaria alternate）、串珠鐮刀菌（Fussarium moniliforme）和炭疽菌（Colletotrichum coccodes）。De Oliveira等[13]采用瓊脂擴散法研究香茅精油對接種在冷藏牛絞肉上的單核細胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）的抑菌活性，結果顯示經1.56 g/100 mL香茅精油處理的牛絞肉在冷藏1 d后，細菌數量顯著減少，經3.125%和6.25%香茅精油處理的牛絞肉在冷藏2和3 d后，檢測不到細菌數量。香茅精油對大腸桿菌（Escherichia coli）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、白色念珠菌（Candida albicans）等也具有非常好的抑制作用[14]。

表1 部分香茅品種的精油成分

2.2 抗氧化活性

香茅提取物及精油均有較強的抗氧化活性。李楠[15]研究發現香茅精油在豬油中抗氧化性與2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）接近，但不如二丁基羥基甲苯（TBHQ）強，香茅精油與檸檬酸和VC復合使用在油脂中均有協同增效作用。李曉嬌等[16]研究發現2～160 min提餾段香茅精油總抗氧化活性與BHT和BHA相當，對菜籽油的抗氧化活性與BHA相當，與VC復合使用時對菜籽油的抗氧化活性與BHT相當，且精油中高沸點物質的活性大于低沸點物質的活性。Aja等[17]發現感染瘧疾的大鼠在攝入200～800 mg/kg香茅提取物1 周后，與不攝入香茅提取物的對照相比，能顯著提高大鼠肝臟超氧化物歧化酶、還原型谷胱甘肽、過氧化氫酶和過氧化物酶活性，顯著降低肝臟脂質過氧化水平。

2.3 殺蟲活性

香茅精油對多種倉儲害蟲表現出熏蒸、觸殺、驅避、拒食、殺卵和生長抑制等作用。肖洪美等[18]發現香茅精油對玉米象（Sitophilus zeamais）和赤擬谷盜（Tribolium castaneum）均有較強的驅避作用，在24 h時對2種試蟲的驅避活性達到V級，對赤擬谷盜的驅避性隨著時間的延長有增強的趨勢。0.15 mL/100 g的香茅精油丙酮稀釋液對玉米象成蟲的種群抑制率在第6天達到100%，0.1 mL/100 g的香茅精油丙酮稀釋液對赤擬谷盜成蟲的種群抑制率在第6天達到100%。Stefanazzi等[19]發現香茅精油對赤擬谷盜幼蟲及成蟲、米象（S.oryzae）成蟲具有驅避作用，對赤擬谷盜幼蟲、米象成蟲具有胃毒活性，并降低赤擬谷盜幼蟲的生長速度和食物轉化效率。蔣小龍等[20]研究發現香茅精油對玉米象、印度谷螟（Plodia interpunetella）、綠豆象（Callosobruchus chinensis）成蟲及赤擬谷盜、黃粉蟲（Tenebrio molitor）成蟲和幼蟲有明顯熏殺作用，對玉米象幼蟲和卵有明顯抑制效果。

2.4 其他藥理活性

除了上述生物活性，香茅還具有抗炎、鎮痛、抗腫瘤、抗焦慮、降壓利尿、降血糖、保肝、預防瘧疾等作用，香茅作為中藥在民間醫學中應用很多。

3 香茅在食品中的應用

3.1 作為天然食用香料用于食品及副食品的配香

香茅具有濃郁的檸檬香味，是東南亞及東亞地區非常重要的調味香料，被廣泛運用于泰國、印度、越南等地的傳統美食料理。香茅用法多樣，主要包含3種：1）新鮮香茅莖葉直接作為調味香料。新鮮香茅用于雞肉、魚肉、牛肉料理起到祛腥、調味及除油膩味等作用，用于貝類蝦類海鮮起到提鮮和加香作用，與蘆筍、洋蔥、碗豆等蔬菜的搭配別具風味。2）將香茅莖葉經加工得到各種調味料產品，如香茅粉、香茅醬、香茅沙拉醬、香茅火鍋料、香茅熬料油等，應用于菜肴的配香、祛腥等。3）提取香茅精油作為食品添加劑時主要應用于菜肴、糕點、蜂蜜、奶茶、卷煙等各類食品及副食品的調味和加香。

吳燕燕等[21]采用香菜和香茅對鮮鱸魚片進行脫腥處理后，鱸魚肉風味物質種類不變，而腥味物質含量明顯降低，其中對2, 4-二烯醛、壬醛和辛醛的脫除率在達到55%以上，對己醛和1-辛烯-3-醇的脫除率達到35%以上，且脫腥后鱸魚片菌落總數降低率達到50%，可有效延長鱸魚保鮮時間。張海豹[22]在制作辣椒油的過程中添加香茅，發現香茅對辣椒油的色澤、亮度、辣味、稠度影響不大，對辣椒油的香味影響很大，當1 kg干辣椒中添加7 g干香茅時，所產生的香味對辣椒油的香味具有明顯的改善作用，特別是對辣椒的熗糊味具有壓抑作用，從而使辣椒油達到香味均衡、辣椒香味突出的效果。吳恒等[23]以云南德宏產香茅精油為原料，采用精密精餾技術對精油中精細分離和富集，并對餾分進行GC-MS分析和卷煙加香評價，研究發現原香茅精油在精密精餾處理前雖然能很好提升卷煙的香氣質和香氣量，但在協調性方面存在較大缺陷，經過精密精餾處理后，80～95 ℃和95～110 ℃的餾分對卷煙加香效果和協調性要明顯好于原油。

3.2 作為芳香草藥用于保健茶的制作

香茅性味甘、辛、性溫，是一種藥食兩用植物，具有抑菌、止痛、抗瘧、抗腫瘤、抗氧化、抗焦慮、免疫調節等功效[2]。在中國廣西、廣東、云南、海南、福建等種植香茅的省份常將香茅烘干代茶飲，泰國、馬來西亞、越南、巴西、印度等國家也將香茅開發成保健茶飲。孔慶新等[24]以粒徑1.0 cm的香茅葉為原料，經揉捻、微波殺青（480 W，300 s）、50 ℃烘干至含水量7%等工藝，開發出一種揮發油含量高，色、香、味俱佳的香茅保健茶，其揮發油對金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌和白色念珠菌均有較強的抑制作用，香茅揮發油對DPPH自由基的EC50=3.45，清除率可達91%以上。

3.3 作為天然抗菌劑用于果蔬、肉類等食品的保鮮

香茅精油對引起多種果實采后腐爛的主要病原真菌具有很好的抑制活性。已有研究表明，香茅精油對灰霉菌（Botrytis cinema）、擴展青霉菌（Penicillium expansum）、匍枝根霉（Rhizopus stolonifer）、香蕉炭疽病菌（Colletotrichum musae）、膠孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）等多種水果采后病原菌具有明顯的抑制作用，可保持桃、木瓜、香蕉等水果的品質，延長貯存貨架期[25-26]。香茅精油能有效抑制辣椒炭疽病菌（Colletotrichum capsici）的生長，降低柿子椒失重率、減少顏色變化，保持可滴定酸及可溶性固形物含量[27]。

肉類因富含蛋白質、碳水化合物、維生素等營養元素，在貯藏和銷售過程中易受到微生物污染而腐敗變質。香茅精油對新鮮豬肉具有良好的保鮮效果。在塊狀新鮮豬肉表面涂抹體積濃度30 μL/mL香茅精油溶液，在30 ℃條件下，第3天時，豬肉的細菌總數、pH均顯示豬肉處于新鮮肉水平，第5天時處在次鮮水平；4 ℃條件下，第14天時，豬肉處于鮮肉狀態，第21天時處在次鮮水平[28]。香茅精油對魚類的保藏也有較好效果。Ahmad等[29]報道采用添加25%香茅精油的明膠膜對黑鱸切片進行包裝，在4 ℃貯存12 d，可顯著抑制乳酸菌、嗜冷菌及腐敗菌的生長，且保持肉色，降低肉質氧化，延長產品的貨架期。

3.4 作為天然抗氧化劑用于防止油脂食品的氧化酸敗

油脂氧化是油脂及油脂食品敗壞的主要原因之一，油脂的氧化產物不僅降低油脂食品的品質，而且影響食用者健康。防止油脂酸敗最常見的方法是添加各類抗氧化劑。香茅精油對動物油[15]、植物油[16]均有一定的抗氧化作用，在開發應用于油脂和油脂食品的天然抗氧化劑方面具有較大潛力。

3.5 作為天然抗蟲劑用于倉儲害蟲的控制

植物精油對人無毒，不污染環境，對食品品質影響小，香味怡人而不刺激，在防治儲糧害蟲、食品害蟲和衛生害蟲方面優越性突出。早在公元前6世紀，泰國人已利用爪哇香茅鋪于儲糧容器底部來防治害蟲[3]。現在香茅精油由于具有良好的忌避、熏蒸、殺卵等作用而用來配制殺蟲劑。香茅油對米象、玉米象具有強烈的熏殺作用，可完全抑制米象和玉米象的后代產生[30]，可作為米象、玉米象的熏蒸毒殺劑。

4 結語

香茅作為一種藥食兩用的植物，在食品領域得到廣泛應用。因香茅具有特殊的檸檬香味，在很多國家成為美食料理不可缺少的香料；因其具有多種藥用價值，被用于開發保健品；因具有抑菌、殺蟲等活性，被用于食品的保鮮和防蟲。但關于香茅生物活性的物質基礎及藥理作用機制的研究仍不夠深入，香茅在食品領域的開發力度不夠，因此有待對其進行更全面系統的研究，亟需在食品領域大力開發出一批具有市場應用前景、附加值高的深加工產品，促進香茅產業的可持續發展。