植物精油的抑菌活性及其在食品贮藏中的应用

第４期（总第３４９期）　２０１４年４月　农产品加工（学刊）　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ　ｏｆ　Ｆａｒｍ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｎｏ．４　Ａｐｒ．　文章编号：１６７１—９６４６（２０１４）０４ａ一００６８—０３　植物精油的抑茵活性及其在食品贮藏中的应用　杨巍巍　（黑龙江旅游职业技术学院，黑龙江哈尔滨１５００８６）　摘要：植物精油具有很强的生物活性，作为植物代谢的次生物质，在抑菌、防腐等方面展现出很好的应用潜力。综　述近年来国内外对于植物精油在抑菌方面的研究，及其在食品贮藏方面的应用性研究进展。　关键词：植物精油；抑菌活性；食品贮藏　中图分类号：ＴＳ２５５－３　文献标志码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ．１６７１—９６４６（Ｘ）．２０１４．０４．０２１　Ｂａｃｔｅｒｉｏｓｔａｔｉｃ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｆｏｏｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ　ｏｆ　Ｐｌｎｔａ　Ｅｓｓｃｎｔｉａｌ　Ｏｉｌｓ　ＹＡＮＧ　Ｗｅｉ—－Ｗｌｅｉ　（Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ＣｏＨｅｇｅ　ｏｆ　Ｔｏｕｒｉｓｍ，Ｈａｒｂｉｎ，Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ　１５００８６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｓｓｅｎｔｉｌ　ｏｉａｌｓ，ａｓ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｐｌａｎｔ　ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｈａｖｅ　ｓｔｒｏｎｇ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｃ６ｖｉｉｆｅｓ　ａｎｄ　ｓｈｏｗ　ｇｏｏｄ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｆｏｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉｌ，ａａｎｔｉｓｅｐｔｉｃ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ａｓｐｅｃｔｓ．Ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｏｖｅｒｓｅａｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｐｌｎｔａ　ｅｓｓｅｎｔｉｌ　ｏｉｌａｓ　ｏｒ　ｆａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｓ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｆｏｏｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｉｓ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｌｎｔ　ｅｓｓｅｎｔａｉｌ　ｏｉｌａｓ；ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ；ｆｏｏｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　具有一定芳香气味的植物精油，是从植物体内　提取的油状液体物质。尽管其化学成分比较复杂，　但由于其独特的生物活性，使之在多个领域都有广　泛的应用。大量研究显示，植物精油存在良好的抑　菌活性成分，有作为天然防腐剂的潜在价值。全球　每年因食品腐败造成经济损失极其巨大，更为关键　的是腐败的食物一旦被误食，会对人类的健康产生　很大的危害。　中的应用展开深人探讨，期望能为植物精油的开发和　利用提供参考，也渴望能为人类的健康做出贡献。　１植物精油的来源　植物精油（Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌｓ，Ｅｏｓ）俗称挥发油　（Ｖｏｌａｔｉｌｅ　ｏｉｌｓ），是具有强烈的香味和气味的挥发性油　在食品工业中，为了保证食品的品质并最大程　度延长其货架期，会向食品中添加一定量的防腐剂，　已成为食品行业中不可回避的事实。但生产上，覆　盖范围最广的防腐剂多数为化学合成，众所周知，　化学合成的防腐剂对人类健康存在潜在的致畸性和　致癌性，同时也容易引起食物的急、慢性食物中毒　等一系列问题，如今化学合成的防腐剂其安全性受　到了广泛的关注。随着人们生活水平的提高和食品　安全意识的增强，对食品品质的要求也变得越来越　高，因此食品加工的方向也应随之有所转变。植物　精油的防腐抑菌特性具有及其广阔的应用前景，作　为自然界中为数不多的天然防腐剂，可以从植物精　油中得到廉价、高效、安全卫生的防腐物质。　本文主要对植物精油的抑菌活性及其在食品贮藏　收稿日期：２０１４—０１—０３　状液体物质，是存在于植物体中的一类可随水蒸气　蒸发且分子量较小的物质。植物的精油含量一般在　１％以下，但也有少数植物其精油含量在１０％以上。　植物精油可以从植物的根、茎、叶、花、果实、皮、　嫩枝、树胶和整株植物中均可提炼得到，但其成分　含量会受植物种类以及采摘的时间、位置、环境等　因素的影响。　有的植物中整株植物均含有较高的精油，有的　只在特定的器官中含量较高，如留兰香精油和薄荷　精油就是从叶子中提出的量较高，玫瑰精油和桂花　精油主要存在于花朵中，而柑橘精油和柠檬精油则　主要集中在果皮中。此外，同一株植物的精油化学　组成随其器官分布部位的不同，也有所不同。我国　幅员辽阔、地大物博，南北方气候差异显著，为多　种精油植物的生长提供了便利的条件，因此我国也　成为了全球范围内精油植物资源极其丰富的国家。　作者简介：杨巍巍（１９８２一），男，硕士，讲师，研究方向为食品加工与安全。　２０１４年第４期　杨巍巍：植物精油的抑菌活性及其在食品贮藏中的应用　・６９・　２植物精油的抑茵成分分析　经研究分析，植物精油的抑菌活性是各成分抑　菌效果的综合体现，其具体成分如下。　２．１香芹酚　香芹酚（Ｃａｒｖａｃｒｏ１）是牛至精油的主要成分之　为无色或淡黄色的油状液体。Ｍｏｈａｍｅｄ　Ｈａｚｚｉｔ等　人【　研究发现，非洲南部的牛至精油中香芹酚的含量　为２９．７％。牛至精油对除李斯特氏菌之外的所有受试　一，因为病原微生物侵染，导致腐败变质、虫害、腐烂　损失。因此，果蔬采后的防腐保鲜工作尤为重要。　近年来，将植物精油用于果蔬保鲜成为国内外　学者的研究热点。研究显示，对于常温下保存的食　品，精油的抗菌作用发挥更明显。Ｒｏｌｌｅｒ等人１７１发现　桂皮醛和香芹酚（０．１５　Ｌ／ｍＬ）可以减少猕猴桃的正　常菌群数量，并证明ｐＨ值越低，精油和其组分的抗　菌活性越强。王建清等人阎对百里香精油的抑菌作用　及其对鲜切冬瓜的保鲜效果进行研究，发现百里香　菌种均具有良好的抑菌作用。　２．２百里香酚　百里香酚（Ｔｈｙｍｏ１）可以从百里香精油和牛至　精油中提取得到，具有沁人心脾的香气和超强的抑　菌功效，它与香芹酚为同分异构体。张静等人【２Ｊ研究　了百里香酚对植物病原真菌的抑制效果，得出百里　香酚对供试的植物病原真菌具有较好的离体和活体　杀菌作用。　２＿３丁香酚　丁香酚（Ｅｕｇｅｎｏ１）是丁香精油的主要成分，丁　香气味浓烈，为无色或淡黄色液体。吕世明等人嘲用　微量稀释法对丁香酚体外抑菌活性进行了研究，得　到丁香酚对１２种常见细菌均具有较好的抑菌作用。　楼兴隆等人　对丁香精油进行化学成分的分析，同时　研究了丁香酚单体的抑菌作用。发现其对葡萄炭疽　病菌、玉米大斑病菌等多种病菌都具有较好的抑菌　作用。　２．４肉桂醛　肉桂醛（Ｅｉｎｎａｒｎａｌｄｅｈｙｄｅ）在肉桂等植物体内含　量丰富，是一种醛类有机化合物，为黄色黏稠状液　体。天然存在的肉桂醛都是反式结构。彭雪萍等人［５１　在超高压条件下萃取的肉桂醛抑菌活性均优于常压　萃取。　２．５柠檬烯（Ｌｉｍｏｎｅｎｅ）　柠檬烯为无色油状液体，有类似柠檬的香味。　Ｌｅｅ　Ｓ　Ｂ等人［６１对蒙古的一种芳香植物的挥发油成分　进行了鉴定，分析得到其主要成分为柠檬烯、香叶醛　等，并通过测定得出这种挥发油对人类的８种病原菌　均有很强的抑菌’活｜Ｉ生，而且这种挥发油还对耐甲氧苯　青霉素金黄色葡萄球菌（ＭＲＳＡ）有抑制作用。　３植物精油在食品贮藏中的应用　植物精油抑菌活性的研究最初主要是集中于体　外抑菌实验，近年来才将其应用于果蔬、肉及肉制　品、鱼、奶制品和粮食等食品的贮藏中。　３．１果蔬　由于南北气候的差异，果蔬的品种有所不同，　若要进行地区间果蔬的运输，其新鲜程度的问题就　要得到解决。新鲜果蔬从采收到运输再到消费，会　精油能抑制鲜切冬瓜的腐烂，抑菌效果显著，若将　百里香精油和壳聚糖共同作用，还可以延长鲜切冬　瓜的货架寿命。由此得出，植物精油有助于保持果　实的品质，且能够抑制腐败菌的生长。　３．２肉类产品　肉类产品极易腐败变质，植物精油作为天然防　腐剂，在其保鲜方面得到了广泛的应用。陈奇等人　研究发现用八角茴香精油能有效地保持肉的新鲜度，　同时还对肉品表面的细菌具有显著的抑制作用。刘　晓丽等人【　“将肉桂、丁香及黑胡椒精油的复合精油　用于冷却猪肉的保鲜中，同时还分别应用以上３种　精油，对单增李斯特氏菌的抑制效果进行了研究。　发现３种精油中黑胡椒精油的抑菌效果最显著，且　３种精油均对单增李斯特氏菌有较强的抑制作用。研　究还发现，复合精油与单一精油相比其抑菌效果显　著增强，能产生叠加作用，从而延长冷却猪肉的保　鲜期。以上研究表明，植物精油对肉类产品的防腐　保鲜具有明显的效果，尤其是复合植物精油。　３．３鱼类产品　Ｍａｈｍｏｕｄ　Ｂａｒａｋａｔ等人［１２】用１％氯化钠电解液与　１％香芹酚和麝香草酚的混合精油共同作用，研究对　鲫鱼保藏的影响。研究得出，将电解液与精油结合，　先后处理鲫鱼，货架期就能延长１６　ｄ，均高于单独　使用电解液或者单独使用精油对其货架期的影响，　混合精油不但能延长食物的货架期，还能提高食品　的保鲜度。也就是说氯化钠电解液与精油相结合处　理病菌，具有协同增效作用。　３．４乳制品　Ｓｍｉｔｈ—Ｐａｌｍｅｒ　Ａ等人【　３】研究了月桂、丁香、肉桂　和百里香精油对接种病原菌的软干酪抑菌作用，试　验表明在脂肪含量高的软干酪样品中，只有丁香精　油具有抑菌效果。而将１０　ｍＬ／ｋｇ的４种精油分别加　入脂肪含量低的软干酪中，９０％的单增李斯特氏菌和　肠炎沙门氏菌被杀灭。以上表明，植物精油在乳制　品的保藏上具有广泛的应用性。　３．５其他食品　谢晶等人【　４１分别从４种不同的植物（丁香、大　蒜、生姜、牛至）中提取的精油分别配成抗菌乳状　液对鸡蛋进行涂膜保鲜，然后对鸡蛋的各种感官指　・７Ｏ・　农产品加工（学刊）　２０１４年第４期　Ｃｏｎｔｒｏｌ，２００７，１８：６４６－６４９．　标和品质的变化进行分析，结果证明从丁香、大蒜、　２】　张静，冯岗，袁旭超，等．百里香酚抑茵活性初探［Ｊ］．　生姜、牛至中提取的植物精油抗菌乳状液保鲜效果　［中国农业学报，２００９，２５（２１）：２７７—２８０．　均优于对照组。张旭等人【　将丁香、柠檬、肉桂、香　茅、芥末和艾叶６种植物提取的精油，在人工模拟　高温高湿条件下，分别对水分含量为１７％的大米进　［３３］　吕世明，陈杖榴，陈建新，等．丁香酚体外抑菌作用研　究［Ｊ］．食品科学，２００８，２９（９）：１２２—１２４．　［４］　楼兴隆，李晓明，张鞍灵，等．丁香油抑菌成分研究【Ｊ】．　行植物精油防霉保鲜，试验证明芥末精油的防霉效　西北农业学报，２００６，１５（３）：９１—９３．　果最佳，同时得出６种精油都有一定的防霉作用。　［５】　彭雪萍，王花俊，李晓飞，等．超高压萃取肉桂醛的工　４展望　艺及抑菌活性研究【Ｊ】．食品工业科技，２００９，３０（５）：　２１５－２１７．　６】Ｌｅｅ　Ｓ　Ｂ，Ｃｈａ　Ｋ　Ｈ，Ｋｉｍ　Ｓ　Ｎ，ｅｔ　ａＬ　Ｔｈｅ　ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ　ａｃｔｉｖ—　植物精油来源丰富，抑菌效果明显，在食品贮　［ｉｔｙ　ｏｆ　ｅｓｓｅｎｔｉｌａ　ｏｉｌ　ｆｒｏｍ　Ｄｒａｃｏｃｅｐｈａｌｕｍ　ｆｏｅｔｉｄｕｍ　ａｇａｉｎｓｔ　藏领域有很大的发展空间。目前，精油在食品贮藏　ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ　ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ　ｆＪＪ．Ｊ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏ，２００７，４５（１）：　上的应用还十分有限，应该继续研究开发的方面总　５３－５７．　结如下。①植物精油有些具有刺激性气味，为使精　油能够被大众接受，应该大力开发刺激性气味少且　ｍｉｃｒｏｂｉｌ　ｇｒｏｗｔａｈ　ｉｎ　ｆｒｅｓｈ—ｃｕｔ　ｍｅｌｏｎ　ａｎｄ　ｋｉｗｉｆｒｕｉｔ　ａｔ　４℃ａｎｄ　气味优良的精油，这样可以有效减少精油对食品风　８　ｏＣ【Ｊ１．Ｌｅｔｔｅｒｓ　ｉｎ　Ａｐｐ１ｉｅｄ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２００２，３５（５）：　味上的不良影响；②植物精油虽然是天然的绿色添　３９０—３９４．　加剂，但是有些研究指出部分植物精油也具有刺激　Ｉ８　王建清，刘光发，金政伟，等．百里香精油的抑菌作用及　８１［７】　Ｒｏｌｌｅｒ　Ｓ，Ｓｅｅｄｈａｒ　Ｐ．Ｃａｒｖａｃｒｏｌ　ａｎｄ　ｃｉｎｎａｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｉｎｈｉｂｉｔ　性和毒性，所以若要植物精油能大量投入市场，应　该全面的进行毒理学研究和安全性评价；③植物精　油成分复杂，其作用效果具有一定的针对性，应该　加大其作用机理的研究，精油之间也可能存在协同　增效作用，应该多方面研究植物精油的复配作用，　以求使精油的利用和其最抑菌效果达到最大化；④　精油的添加形式对其保鲜效果上有很大的影响，对　其添加形式进行研究可减少精油使用上的浪费，以　及提高其保鲜效果。　从商业角度看，食品的腐败变质会造成经济上　的损失，因此食品工业上防腐剂开始被大量使用，　但是化学防腐剂往往做不到贮藏效果和安全健康兼　得。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快，　人们开始越来越注意饮食上的安全和健康，那么无　疑天然防腐剂的出现是商家和消费者共同的福音，　也由此可见植物精油作为一种健康、天然的食品防　腐剂将有极其广阔的应用前景。　参考文献：　［１］　Ｍｏｈａｍｍｅｄ　Ｒｅｚａ　Ｆａｚｅｌｉ，Ｇｈｏｌａｍｒｅｚａ　Ａｍｉｎ．Ａｎｔｉｍｉｅｒｏｂｉａｌ　其对鲜切冬瓜的保鲜效果叨．包装工程，２００９，３０（１０）：　１－４．　『９］　陈奇，张根生，邢楠楠，等．八角茴香精油的抗菌活性及　在肉类保鲜中的应用研究［Ｊ１．中国调味品，２００７（４）：　４９—５１．６１．　［１０１刘晓丽，莫伟轩，吴克刚，等．复合香辛料精油对冷却　猪肉中单核增生性李斯特菌的抑制作用『Ｊ］．中国调味　品，２Ｏ１Ｏ，３５（１）：４２—４５，４９．　［１１】刘晓丽，姚秀玲，吴克刚，等．复合香辛料精油在冷却　猪肉保鲜中的应用『Ｊ］．食品科技，２０１０，３５（５）：　２７１－２７６．　［１２】Ｍａｈｍｏｕｄ　Ｂａｒａｋａｔ　Ｓ　Ｍ，Ｍａｈｍｏｕｄａ　Ｋ，Ｙａｍａｚａｋｉｂ　Ｋ，ｅｔ　１ａ．　Ａ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｆｉｓｈ　ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｔｒｅａｔ—　ｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｚｅｄ　ＮａＣ１　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌ　ｃｏｍ—　ｐｏｕｎｄｓ『Ｊ］．Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００６，９９（４）：６５６—６６２．　［１３］Ｓｍｉｔｈ－Ｐａｌｍｅｒ　Ａ，Ｓｔｅｗａｒｔ　Ｊ，Ｆｙｆｅ　Ｌ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉｌａ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｏｉｌｓ　ａｓ　ｎａｔｕｒａｌ　ｆｏｏｄ　ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ　ｉｎ　ｓｏｆｔ　ｃｈｅｅｓｅ【Ｊ】．Ｆｏｏｄ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２００１，１８（４）：　４６３—４７０．　【１　４］谢晶，马美湖，高进．植物精油抗菌乳状液涂膜对鸡蛋　的保鲜效果［Ｊ］．农业工程学报，２００９，２５（８）：２９９—　３０４．　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｉｒａｎｉａｎ　ｓｕｍａｃ　ａｎｄ　ａｖｉｓｈａｎｅ　ｓｈｉｒａｚｉ（Ｚａｔａｒｉａ　ｍｕｈｉｌｏｒｆａ）ａｇａｉｎｓｔ　ｓｏｍｅ　ｆｏｏｄ—ｂｏｒｎｅ　ｂａｅｔｅｒｉａ【Ｊ］．Ｆｏｏｄ　【１５１张旭，盛宏达，关文强，等．植物精油对大米防霉保鲜　效果的影响［Ｊ］．保鲜与加工，２００８（５）：３８—４０．◇　（上接第６７页）　【１９］苏龙，刘树文，何玲．东北山葡萄酒自然发酵酵母菌群　的研究『Ｊ１．食品与生物技术学报，２００７（５）：１１０—１１５．　［２０】崔志峰，杨宵．基于５．８Ｓ　ｒＤＮＡ—ＩＴＳ区域的ＲＦＬＰ分析　快速鉴定酵母菌株［Ｊ］．浙江工业大学学报，２００７，３５：　２４１—２４５．　学研究中的应用【Ｊ】．微生物学报，２０００，４０：９－１３．　［２２】夏青，谢田，文红梅．８株国外引进的酿酒酵母菌的分类　鉴定［Ｊ１．贵州农业科学，２００７，３５（２）：ｉ３—１７．　【２３］李雅玲．浅谈葡萄酒发酵过程中酵母种类的鉴定［Ｊ］．科　技与生活，２０１１（１４）：１６１．　［２４１程池，李金霞，姚粟．Ｂｉｏｌｏｇ微生物自动鉴定系统在酿酒　酵母鉴定中的应用叨．酿酒科技，２００６（７）：５８—６１．◇　【２１】　白逢彦，贾建华．脉冲电泳核型分析在酿酒酵母菌分类