葛少暉，郎玉苗，郭南，趙冬雪，楊曉溪*

（1.河北大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院，河北 保定 071000；2.河北省公共衛(wèi)生安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 保定 071000；3.河北大學(xué) 中央蘭開夏傳媒與創(chuàng)意學(xué)院，河北 保定 071000）

微生物污染是食品工業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，這不僅會(huì)導(dǎo)致食品保質(zhì)期縮短，而且會(huì)提高食源性疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的食品貯藏方式有干燥、熱處理、輻照、冷凍、冷藏、發(fā)酵、氣調(diào)包裝（modified atmosphere packaging，MAP）等，然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對(duì)于高質(zhì)量食品需求的不斷增加，貯藏保鮮技術(shù)也應(yīng)不斷改進(jìn)和現(xiàn)代化[1]。在傳統(tǒng)的食品保鮮方式下，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，食品因水分和溫度的影響導(dǎo)致其理化性質(zhì)惡化、微生物生長(zhǎng)，感官和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降。為了延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，合成防腐劑因成本低、用量少被食品工業(yè)廣泛使用以控制微生物生長(zhǎng)，然而，由于消費(fèi)者健康意識(shí)的提高以及出于對(duì)合成防腐劑安全性的擔(dān)憂，在食品中添加無(wú)毒無(wú)害、綠色安全的天然抗菌劑逐漸受到人們的青睞[2]。植物精油是由植物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物，因其富含萜類和酚類化合物具有抗菌或抗氧化性能，能夠抑制病原微生物生長(zhǎng)和食品腐敗變質(zhì)[3]，是目前認(rèn)為安全的天然抗菌劑。然而，植物精油存在氣味強(qiáng)烈、水溶性低、揮發(fā)性高等缺點(diǎn)，限制了其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，設(shè)計(jì)開發(fā)精油的緩釋系統(tǒng)是攻克其在實(shí)際應(yīng)用受限的最佳選擇。

研究表明，植物精油可被添加到微膠囊、納米制劑、活性薄膜和可食用涂層等載體，不僅賦予這些載體抗氧化和抗菌性能，而且能起到緩釋精油的作用，使植物精油揮發(fā)速率降低，穩(wěn)定性增強(qiáng)[4-5]，從而延長(zhǎng)植物精油發(fā)揮作用的時(shí)間。本文就植物精油的特性和抑菌保鮮機(jī)制進(jìn)行歸納總結(jié)，并討論可食用涂層的分類，重點(diǎn)綜述將植物精油添加到可食用涂層在新鮮果蔬、水產(chǎn)品和畜禽肉類制品保鮮的應(yīng)用進(jìn)展，并就其存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)分析，對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，以期為負(fù)載植物精油的可食用涂層的研究與發(fā)展提供參考。

1 植物精油概述

1.1 植物精油的定義及特性

植物精油通常是由植物的果實(shí)、種子、皮、根莖或花葉提取的次級(jí)代謝產(chǎn)物組成，也被稱為芳香油或揮發(fā)油[6]。常見的植物精油提取方法有蒸餾、有機(jī)溶劑萃取、吸附萃取、脂解、酶發(fā)酵和超臨界CO2萃取等[7]。雖然植物精油來(lái)源于植物，但并非從植物中提取到的物質(zhì)都是精油，精油有其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)。大多數(shù)植物精油呈無(wú)色或淺黃色，具有疏水性，易溶于有機(jī)溶劑，室溫下易揮發(fā)，具有特殊強(qiáng)烈的氣味，在空間環(huán)境中持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)[8]。植物精油成分復(fù)雜，按化學(xué)成分可分為脂肪族、芳香族、含氮化合物、萜烯及其衍生物[9]，其中，萜類化合物是其最常見的成分，約占70%以上[10]。研究發(fā)現(xiàn)，植物精油因含有萜類和酚類化合物具有抗菌和抗氧化性，可以通過(guò)延遲氧化和抑制微生物繁殖生長(zhǎng)來(lái)延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，是一類天然、安全、有效的抗菌和抗氧化劑[11]，符合人們追求綠色天然食品的要求。因此，植物精油可代替合成防腐劑應(yīng)用于食品工業(yè)，以防止微生物污染或延緩新鮮食品的腐敗變質(zhì)。

1.2 抑菌保鮮原理

植物精油由碳?xì)浠衔?、酯、醇、酚、酮和醛類中的一種或多種官能化合物組成，這類化合物是其發(fā)揮抗菌性的主要原因[12]。植物精油的抗菌活性由其主要成分或各組分協(xié)同決定，因此抑菌機(jī)制往往多樣而非單一[13]，近年來(lái)關(guān)于植物精油的抑菌機(jī)制主要包括以下幾點(diǎn)。

1.2.1 破壞細(xì)胞壁，改變細(xì)胞膜的滲透性

親脂性的植物精油能夠輕易的穿透細(xì)菌細(xì)胞膜的磷脂雙分子層，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞內(nèi)容物滲出，達(dá)到抑菌目的[14]。Dai 等[15]通過(guò)觀察經(jīng)山蒼子精油處理的大腸桿菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）和透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）發(fā)現(xiàn)，未處理的對(duì)照組細(xì)胞排列緊密完整，而處理組細(xì)胞結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的損傷變形，研究用精油處理脂質(zhì)體構(gòu)建的人工細(xì)胞膜發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)、核酸和蛋白質(zhì)迅速泄漏，表明山蒼子精油通過(guò)破壞細(xì)胞完整性導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)外滲。Diao 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，添加大于或等于最小抑制濃度（minimal inhibitory concentration，MIC）的小茴香精油后，細(xì)菌懸浮液的相對(duì)電導(dǎo)率立即增加，且隨著精油處理時(shí)間和濃度的延長(zhǎng)和增加，相對(duì)電導(dǎo)率迅速增加，這表明細(xì)菌膜的滲透性相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)成分尤其電解質(zhì)的外滲，抑菌圈試驗(yàn)也表明小茴香精油對(duì)白色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、鼠傷寒沙門菌、痢疾志賀菌和大腸桿菌具有明顯抗菌活性。

1.2.2 對(duì)能量代謝的影響

植物精油可以破壞細(xì)菌胞內(nèi)的線粒體膜，使細(xì)胞喪失供氧功能，從而抑制其呼吸作用，使合成代謝活動(dòng)受阻[17]。同時(shí)，植物精油能夠抑制三羧酸（tricarboxylic acid，TCA）循環(huán)途徑中異檸檬酸脫氫酶、檸檬酸合酶和α-酮戊二酸脫氫酶3 種關(guān)鍵酶的活性，影響TCA 途徑中代謝產(chǎn)物的含量[18]，來(lái)抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。Cui 等[19]用丁香精油處理大腸桿菌在蔬菜表面形成的生物膜，隨著丁香油濃度的增加，具有代謝活性的細(xì)菌百分比逐漸降低，用2 倍最小生物膜抑制濃度（minimum biofilm inhibition concentration，MBIC）的丁香油處理生物膜后，61.48%的細(xì)菌失去了代謝活性，與對(duì)照組相比，細(xì)菌胞外蛋白和多糖含量分別下降62.76%和47.5%，表明丁香精油通過(guò)抑制膜內(nèi)細(xì)菌代謝活性和抑制胞外聚合物分泌來(lái)影響生物膜的形成。

1.2.3 影響遺傳物質(zhì)的合成代謝

遺傳物質(zhì)控制著機(jī)體蛋白質(zhì)的合成和代謝，從而控制生命活動(dòng)，在微生物生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖過(guò)程中起著主導(dǎo)作用。研究表明肉桂、百里香和牛至精油通過(guò)抑制細(xì)菌的氧化反應(yīng)來(lái)抑制DNA 修復(fù)和轉(zhuǎn)錄過(guò)程，抑制基因表達(dá)，使遺傳物質(zhì)合成代謝停止[20]。Hu 等[21]從蛋白質(zhì)水平研究了兩種濃度（0.28 L/mL 和0.31 L/mL）的百里香精油對(duì)李斯特菌的抑菌作用，與對(duì)照組相比，經(jīng)0.28 L/mL 精油處理的細(xì)菌懸浮液中有兩種與鞭毛合成運(yùn)動(dòng)相關(guān)蛋白質(zhì)表達(dá)下調(diào)，經(jīng)0.31 L/mL 精油處理組達(dá)到了10 種，基因本體論分析表明，這些蛋白質(zhì)主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，參與金屬離子結(jié)合和DNA 結(jié)合，上調(diào)蛋白質(zhì)形成的蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)分析表明，核糖體機(jī)制的蛋白質(zhì)組分是網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)部分，表明蛋白質(zhì)翻譯受到抑制作用，這些結(jié)果表明百里香精油通過(guò)誘導(dǎo)李斯特菌的遺傳信息處理抑制細(xì)菌鞭毛合成運(yùn)動(dòng)影響細(xì)菌趨化性，從而達(dá)到抑菌效果。

2 可食用涂層的分類

可食用涂層是一種保護(hù)性包裝，易于制備和施用，通常以液體形式在食品表面形成保護(hù)薄層，不必在食用前被清洗除去，具有生物降解性、綠色無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)[22-23]?？墒秤猛繉拥呐渲七^(guò)程中，涂層材料先被分散溶解于溶劑（如蒸餾水或乙醇）中，在此過(guò)程中可以添加增塑劑、乳化劑、抗菌劑或其他用途的添加劑以改善涂層性能[24]，另外，針對(duì)特定材料需調(diào)節(jié)pH 值或加熱溶液，以促進(jìn)溶解，例如海藻酸鹽在較高水溫下溶解，而殼聚糖在不同pH 值下溶解度不同[25]，但溫度和pH 值的變化同時(shí)可能會(huì)影響溶液中的其他物質(zhì)的理化特性，因此應(yīng)綜合考慮pH 值和溫度對(duì)添加到溶液中的各個(gè)物質(zhì)的影響，避免因發(fā)生反應(yīng)降低體系的生物活性。制備成的溶液通常采用浸漬、噴灑或涂抹的方式覆蓋于食品表面，由此形成的物理屏障能夠防止或延緩食品中的氧、水、二氧化碳和營(yíng)養(yǎng)成分遷移[26]。由于可食用涂層附著到食品表面，因此制備材料必須無(wú)毒、無(wú)味，有良好的屏障屬性，且外形感官良好被消費(fèi)者接受?？墒秤猛繉拥闹苽洳牧贤ǔ０ǘ嗵?、蛋白質(zhì)和脂類[27]。

2.1 多糖

常用的多糖包括殼聚糖、羧甲基纖維素、果膠、海藻酸鹽和淀粉。多糖類可食用涂層具有生物降解性和無(wú)毒無(wú)害性的優(yōu)點(diǎn)，其物理屏障可通過(guò)降低或阻隔氣體交換、抑制呼吸改善食品保質(zhì)期[28]。劉影等[29]研究不同涂層處理對(duì)采后水蜜桃常溫貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，殼聚糖、普魯蘭多糖和海藻酸鈉涂層處理均可推遲果實(shí)呼吸高峰出現(xiàn)，降低呼吸強(qiáng)度，同時(shí)維持果實(shí)硬度，控制失重和腐爛率，但海藻酸鈉涂層組具有降低果實(shí)腐爛率的顯著效果。這可能是由于海藻酸鹽可以用作乳化劑以增強(qiáng)體系穩(wěn)定性，基于海藻酸鹽的涂層可通過(guò)減少脫水、控制氣體交換及改善產(chǎn)品口味等來(lái)提高或保持食品質(zhì)量和延長(zhǎng)貨架期[30]。研究發(fā)現(xiàn)，僅羧甲基纖維素涂層的雞胸肉樣品總活菌第4 天迅速生長(zhǎng)，總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）值第4 天超過(guò)限值（25 mg N/100 g），但與對(duì)照組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異，而氣味、顏色和總體可接受性等感官品質(zhì)不如含有薄荷精油的羧甲基纖維素涂層組，且后者的微生物生長(zhǎng)受到顯著抑制，將雞胸肉的保質(zhì)期延長(zhǎng)至14 d[31]。這表明在可食用涂層中添加植物精油可通過(guò)控制微生物生長(zhǎng)改善食品感官質(zhì)量。Cai 等[32]于玉米淀粉涂層中加入百里香精油微膠囊，對(duì)芒果果實(shí)表面的茶腐病和炭疽病菌有長(zhǎng)效抑制作用。這是由于微膠囊化將植物精油包埋緩釋，提高了其生物功能活性和控釋性，從而達(dá)到長(zhǎng)效抑菌的效果[33]。然而，由于多糖類的親水性質(zhì)，多糖基涂層存在高滲透性的缺點(diǎn)，為改善其性能，目前的研究常在可食用涂層的制備過(guò)程中加入增塑劑、乳化劑、表面活性劑或疏水材料，此外，引入黏土納米顆粒（如蒙脫石）、氧化物納米顆粒（如ZnO）也能夠改善此類多糖基涂層的物理和化學(xué)性質(zhì)[34-35]。

2.2 蛋白質(zhì)

用于可食用涂層的蛋白質(zhì)通常可從植物源（小麥麩質(zhì)蛋白、大豆蛋白和玉米醇溶蛋白）和動(dòng)物源（明膠、酪蛋白和乳清蛋白）獲得，具有相對(duì)豐富、成膜能力好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)[36]。與多糖基涂層相比，蛋白質(zhì)涂層因獨(dú)特的結(jié)構(gòu)具有較好的氣體（氧氣、二氧化碳和乙烯）阻隔性能和機(jī)械性能[37]。然而，蛋白質(zhì)的親水性能比多糖更強(qiáng)，使蛋白質(zhì)涂層水蒸氣阻隔性能較差，向涂層溶液中加入增塑劑可改善蛋白質(zhì)涂層的性能[38]。常用的增塑劑包括多元醇、單糖、二糖和低聚糖[36]，甘油是一種多元醇，具有高吸濕性，Eyiz 等[39]以甘油作為增塑劑添加到乳清蛋白涂層溶液，有效維持了水果棒室溫儲(chǔ)藏期間抗壞血酸的含量。增塑劑種類繁多，對(duì)于不同蛋白質(zhì)涂層所選用的增塑劑也有所不同，應(yīng)根據(jù)食品性質(zhì)和要求選用合適的蛋白質(zhì)和增塑劑。同時(shí)，在蛋白質(zhì)涂層中添加抗菌劑也可使涂層獲得抗微生物作用，提升感官質(zhì)量。Aitboulahsen 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組、僅明膠涂層組相比，含薄荷精油的明膠涂層可有效抑制草莓表面的總菌群、霉菌和酵母菌的生長(zhǎng)。Elham 等[41]研究表明，含有百里香精油納米纖維的玉米醇溶蛋白涂層使貯藏15 d 的草莓質(zhì)量減輕15%，硬度提高約20%，保持了草莓的花青素含量、硬度和顏色。

2.3 脂類

脂類通常包括蠟、?；视突蛴仓岬萚42]，由于脂質(zhì)的非極性性質(zhì)，脂基涂層是專門用來(lái)限制水分流失而開發(fā)的食品材料，具有可食用、可生物降解、黏性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)，脂質(zhì)粒徑越小，分布越均勻，水蒸氣透過(guò)率越低[43]。在脂類中，蠟類的水蒸氣阻隔性能最好，因此常被用于干果、餅干和脆干谷物產(chǎn)品，以防止油脂和水分遷移失去風(fēng)味。與多糖或蛋白質(zhì)涂層不同，純脂質(zhì)膜不易生產(chǎn)且機(jī)械強(qiáng)度較低，存在蠟質(zhì)口感[44]。脂類常與多糖或蛋白質(zhì)聯(lián)用形成復(fù)合涂層，涂層中的脂質(zhì)部分起到阻礙水分遷移的作用，而多糖或蛋白質(zhì)部分提供了必要的支撐基質(zhì)和對(duì)氣體（如氧氣和二氧化碳）遷移的屏障，研究表明在含3%玉米淀粉、2%木薯淀粉和5%明膠的混合涂層中加入10%蜂蠟，復(fù)合涂層的彈性提高80%，水溶性降低15%，減少了石榴儲(chǔ)存15 d 的質(zhì)量和葉綠素?fù)p失，總糖含量在儲(chǔ)存期內(nèi)趨于穩(wěn)定，表明該涂層延遲了石榴的呼吸過(guò)程[45]。

這些涂層材料各有特點(diǎn)，但是使用單一成分涂層進(jìn)行食品保鮮并不能盡善盡美，如對(duì)水和氣體的阻隔特性、水溶性、良好的成膜能力、無(wú)嗅無(wú)味等往往不可兼顧，因此兩種或多種成分的復(fù)合涂層引起研究學(xué)者的關(guān)注。Velickova 等[46]將10%蜂蠟加入0.8%殼聚糖涂層，與單獨(dú)涂層相比，該復(fù)合涂層減緩了草莓的衰老過(guò)程，并在一定程度上防止真菌感染，保持了草莓的硬度、質(zhì)量和顏色。Panahirad 等[47]研究發(fā)現(xiàn)，含有0.5%果膠、1.5%羧甲基纖維素的混合涂層在李子貯藏期間pH值趨于穩(wěn)定，降低了采后李子總酚、黃酮類和花青素的損失，并保持了李子的果實(shí)硬度。Martínez-González等[48]研究了納米結(jié)構(gòu)的殼聚糖涂層摻入蜂膠對(duì)草莓保質(zhì)期和抗氧化化合物的影響，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合涂層的草莓果實(shí)的質(zhì)量損失最低，并保持了果實(shí)的品質(zhì)和抗氧化能力，但該復(fù)合涂層并未能改善草莓的感官特性。

可食用涂層可以有效阻隔水分的流失，阻隔一些氣體的破壞，一定程度抑制微生物的生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品的保鮮，但是涂層本身往往并不具有抑菌活性，因此對(duì)食品保鮮效果有限。為提高可食用涂層的抑菌保鮮效果，可通過(guò)添加抗菌劑和抗氧化劑賦予涂層更強(qiáng)的抑菌保鮮能力。植物精油作為天然無(wú)毒、安全有效的抗菌劑和抗氧化劑，可被添加到可食用涂層應(yīng)用于食品行業(yè)，Xiong 等[49]制備明膠-殼聚糖混合涂層包覆丁香精油，與明膠-丁香精油、殼聚糖-丁香精油涂層組相比，顯著抑制了鮮鮭魚片pH 值的升高和微生物生長(zhǎng)，延長(zhǎng)了鮮鮭魚片4 d 的貨架期。Mehdizadeh 等[50]研究發(fā)現(xiàn)1%殼聚糖-淀粉+2%百里香精油復(fù)合涂層的牛肉樣品在21 d 的貯藏期感官評(píng)分最高。

3 基于植物精油的可食用涂層在食品保鮮的應(yīng)用

3.1 果蔬類

水果蔬菜在采后的質(zhì)量和保質(zhì)期易受呼吸作用和蒸騰作用的影響，呼吸作用使碳水化合物含量和果蔬質(zhì)量下降，影響產(chǎn)品的品質(zhì)和口感，而蒸騰失水使蔬菜和水果外觀發(fā)生腫脹、萎蔫，顏色和質(zhì)地變化，從而發(fā)生腐敗變質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降，因此在不影響果蔬質(zhì)量的前提下，通過(guò)降低其變質(zhì)程度來(lái)延長(zhǎng)貨架期的保鮮技術(shù)受到廣泛關(guān)注。Tabassum 等[51]將鮮切木瓜用含有百里香精油的海藻酸鈉涂層處理并置于聚氯乙烯包裝膜，研究其頂空氣氛、物理化學(xué)性質(zhì)、微生物和感官質(zhì)量，結(jié)果表明，與未經(jīng)處理的對(duì)照組和僅海藻酸鈉涂層組相比，含百里香精油的海藻酸鈉涂層能夠降低木瓜失重和有機(jī)酸消耗，延緩了木瓜的衰老過(guò)程，呼吸速率隨精油濃度的增加而變慢，但含高濃度精油的涂層組表現(xiàn)出強(qiáng)烈刺激的氣味，含1%百里香精油的海藻酸鈉涂層組木瓜感官評(píng)分最高。這與Sarengaowa 等[52]的研究結(jié)果相同。此外，果蔬運(yùn)輸、貯藏過(guò)程中易受碰撞發(fā)生機(jī)械損傷，更易受微生物污染發(fā)生腐敗變質(zhì)，由于植物精油的抗微生物活性，研究人員專注于使用植物精油來(lái)保存新鮮農(nóng)產(chǎn)品。Abedi等[53]報(bào)道含0.6%迷迭香精油的乳清蛋白涂層能明顯降低新鮮菠菜的微生物總數(shù)和大腸菌群總數(shù)，貯藏期結(jié)束時(shí)涂層組葉綠素含量下降最少。Hasheminejad 等[54]研究發(fā)現(xiàn)，與殼聚糖、丁香精油、殼聚糖納米涂層3 組相比，含0.15%丁香精油的殼聚糖納米涂層組的石榴子皮貯藏期間總酵母和霉菌數(shù)明顯低于其他組，真菌腐爛延遲至第60 天，有效保護(hù)石榴免受微生物的影響，保質(zhì)期延長(zhǎng)54 d。Chu 等[55]研究含0.16%肉桂精油納米乳劑的普魯蘭糖基涂層對(duì)新鮮草莓室溫貯藏期間保質(zhì)期和衰老的影響，貯藏結(jié)束時(shí)納米乳劑涂層組的細(xì)菌總數(shù)為2.544 lg（CFU/g），霉菌為1.958 lg（CFU/g），而對(duì)照組和純普魯蘭涂層組超過(guò)了100 lg（CFU/g），表明肉桂精油納米乳劑摻入普魯蘭涂層對(duì)細(xì)菌和霉菌有明顯抑制作用，果實(shí)的品質(zhì)參數(shù)研究表明，納米乳劑涂層顯著降低了果實(shí)質(zhì)量損失，延緩了硬度、總可溶性固形物（total soluble solids，TSS）和可滴定酸度（titratable acidity，TA）的變化過(guò)程，從而減緩了草莓的衰老，延長(zhǎng)了草莓室溫貯藏的貨架期。這表明基于納米制劑的可食性涂層能通過(guò)降低精油的使用劑量，并避免與食物直接接觸，達(dá)到改善食品風(fēng)味的效果，且由于納米制劑比表面積更大提高了植物精油的生物利用度，增強(qiáng)了其抑菌活性，從而延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。

從保鮮對(duì)象出發(fā)，由于新鮮水果即食的特性，目前植物精油用于水果保鮮的研究明顯多于蔬菜類，而蔬菜類保鮮多集中于易受微生物污染的生菜、小白菜或蔬菜沙拉等。另外，雖然植物精油具有特殊氣味，但也有研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，消費(fèi)者更偏好僅經(jīng)羅勒精油處理的香蕉，精油處理的水果味道甜美宜人[56]。因此根據(jù)食品的理化特性合理選擇與食品香氣相適應(yīng)的植物精油，將有助于保持或提升食品風(fēng)味。

3.2 水產(chǎn)品

水產(chǎn)品如魚、蝦類含有豐富的蛋白質(zhì)、必需氨基酸和不飽和脂肪酸（如ε-3 脂肪酸）等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是一類對(duì)人體健康非常有益的優(yōu)質(zhì)食品，但由于這些產(chǎn)品在加工、運(yùn)輸、貯藏過(guò)程中容易受到微生物污染，微生物相互作用導(dǎo)致蛋白質(zhì)和氨基酸分解并產(chǎn)生氨，出現(xiàn)一種特殊的腐敗氣味特征，導(dǎo)致感官風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降[57]?；谥参锞偷目墒秤猛繉釉隰~產(chǎn)品保鮮獲得了廣泛應(yīng)用。Hao 等[58]研究了12 種精油對(duì)水產(chǎn)品常見的李斯特菌、大腸桿菌和腐敗鏈球菌的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)百里香精油MIC 和最小殺菌濃度（minimal bactericidal concentration，MBC）最低，將不同濃度的精油乳液摻入海藻酸鹽涂層并應(yīng)用于鯉魚保鮮結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1%的精油乳液的海藻酸鹽涂層具有高抗菌活性的同時(shí)，對(duì)鯉魚的感官特征也無(wú)負(fù)面影響。Kuzgun 等[59]研究含1%百里香、丁香或迷迭香精油的殼聚糖涂層對(duì)新鮮魚片2 ℃儲(chǔ)存貨架期的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)存期結(jié)束時(shí)雖然百里香精油-殼聚糖涂層組樣品的細(xì)菌數(shù)、過(guò)氧化物值（peroxide value，PV）、硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值和TVB-N 值最低，但丁香精油-殼聚糖涂層組獲得的感官評(píng)分最高。但也有研究發(fā)現(xiàn)，雖然殼聚糖-丁香精油涂層組能有效延緩脂質(zhì)氧化和抑制微生物生長(zhǎng)，但僅使用殼聚糖或丁基羥基甲苯-水涂層凍三文魚感官特征更受到小組成員的喜歡[60]。這可能是由于不同地區(qū)消費(fèi)者對(duì)丁香的接受度不同所致，因此在實(shí)際應(yīng)用該保鮮技術(shù)時(shí)，可在食品包裝袋貼上丁香精油和殼聚糖的功能益處標(biāo)簽，以增加和提高人們對(duì)新型保鮮技術(shù)的了解和接受度。鑒于含有植物精油的可食用涂層的食品可能仍保留有強(qiáng)烈刺激的氣味，納米封裝技術(shù)的應(yīng)用可在一定程度上改善這一問(wèn)題，由于納米載體的保護(hù)，植物精油不必與食品直接接觸，具有更高的穩(wěn)定性，更具生物活性[23]，有助于保持食品的感官特征并延長(zhǎng)保質(zhì)期。Shahbazi等[61]制備含有薄荷精油的羧甲基纖維素-明膠納米涂層應(yīng)用于冷藏期間的去皮淡水蝦，研究發(fā)現(xiàn)，純羧甲基纖維素-明膠納米涂層組無(wú)抗菌性但具有2，2-二苯基-1-苦肼基（2，2-diphenyl-1-picrohydrazyl，DPPH）自由基清除活性，含薄荷精油的復(fù)合納米涂層對(duì)金黃色葡萄球菌、李斯特菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽胞桿菌、大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌有明顯抗菌性，含2%精油的復(fù)合納米涂層的蝦在14 d 研究期間的氣味、顏色、質(zhì)地和味道方面具有最高的感官評(píng)分。Cai 等[62]研究含有生姜精油粗乳液或納米乳液的魚肌漿蛋白-殼聚糖涂層對(duì)紅海鯛魚片4 ℃冷藏的保鮮效果，結(jié)果表明，納米乳液比粗乳液組、含1%精油的納米乳液比含0.5%精油納米乳液組、粒徑小比粒徑大的納米乳液組具有更高的抑菌活性，魚片的貨架期更長(zhǎng)。這表明精油乳液的抑菌活性受其濃度和粒徑的影響，因此應(yīng)盡可能制備粒徑小濃度高且不影響感官屬性的納米制劑，以獲得最佳保鮮效果。

氣調(diào)包裝是一種將不同濃度的氣體（O2、CO2、N2）置換到保鮮盒或袋的食品保鮮技術(shù)，可通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)出包裝的氣體交換，降低產(chǎn)品的呼吸速率達(dá)到保鮮效果，但單獨(dú)的氣調(diào)包裝對(duì)微生物抑制有限，近年來(lái)有研究將含有植物精油的可食用涂層產(chǎn)品置于氣調(diào)包裝系統(tǒng)應(yīng)用于食品保鮮。Maghami 等[63]將1%的茴香精油摻入1%的納米殼聚糖涂層魚片，并保存于80% CO2、19% N2和1% O2的氣調(diào)包裝系統(tǒng)，貯藏期結(jié)束時(shí)，通過(guò)研究PV、TBARS、TVB-N 的變化發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組、僅MAP 組、殼聚糖涂層+MAP 組和小茴香精油+MAP 組相比，含小茴香精油的殼聚糖涂層結(jié)合MAP 組顯著延緩了樣品的脂質(zhì)氧化，病原菌數(shù)量顯著減少，氣味、顏色、質(zhì)地等感官評(píng)分最高。不同保鮮技術(shù)的聯(lián)合使用可充分利用其各自優(yōu)勢(shì)，以較低的質(zhì)量參數(shù)實(shí)現(xiàn)保鮮的最大功效，另外，可食用涂層與其他技術(shù)（如高壓處理、輻照等）聯(lián)合應(yīng)用于食品保鮮鮮見報(bào)道，由于應(yīng)用這些保鮮技術(shù)時(shí)，相關(guān)參數(shù)強(qiáng)度可能會(huì)對(duì)食品本身有機(jī)特性產(chǎn)生不利影響，例如氣調(diào)包裝系統(tǒng)通常由塑料材料制成，從生態(tài)學(xué)角度看這種包裝可能使食品受到污染，因此研究不同保鮮技術(shù)的聯(lián)合作用時(shí)，其對(duì)人體的安全性也應(yīng)進(jìn)一步研究確認(rèn)。

3.3 畜禽肉類

畜禽肉類因其高水分含量和接近中性的pH 值極易成為微生物生長(zhǎng)的理想環(huán)境，微生物污染和脂質(zhì)氧化使肉制品極易發(fā)生變質(zhì)[64]。肉類中蛋白質(zhì)氧化對(duì)視覺和感官質(zhì)量造成消極影響，實(shí)際中人們通常以感官特征如味道差、變色和質(zhì)地變化來(lái)辨別其新鮮度。Wang 等[65]將杏仁精油摻入殼聚糖涂層用于牛肉切片，不僅能抑制牛肉中PV、TBARS、pH 值和總羰基水平的升高，而且改善了五香牛肉的口感、色澤和整體接受度等感官屬性。Demirok Soncu 等[66]在殼聚糖涂層加入1%百里香或迷迭香精油，貯藏期間該涂層的香腸樣品的pH 值、TBARS 值均趨于穩(wěn)定，有效抑制了脂質(zhì)氧化，并維持了香腸的酸性、辛辣氣味和味道等感官特征。這些研究表明基于植物精油的可食用涂層通過(guò)維持pH值穩(wěn)定和抑制脂質(zhì)氧化改善食品的感官特征，延長(zhǎng)保質(zhì)期。另外，畜禽類冷鮮肉易受微生物污染，由此引發(fā)的食源性疾病受到人們的高度關(guān)注，微膠囊、納米制劑的植物精油可被緩釋到食品中，從而達(dá)到長(zhǎng)效抑菌作用。Yuan 等[67]研究發(fā)現(xiàn)，含百里香精油微乳液或微膠囊的淀粉涂層豬里脊肉沒有表現(xiàn)出精油的刺激性氣味，并能有效地抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)，保質(zhì)期延長(zhǎng)至14 d。Alizadeh-Sani 等[68]制備含有1%納米TiO2和2%迷迭香精油的乳清蛋白-纖維素涂層，顯著降低了羔羊肉在4 ℃冷藏儲(chǔ)存期間的微生物生長(zhǎng)、脂質(zhì)氧化和分解，其保質(zhì)期從6 d 延長(zhǎng)到15 d。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，植物精油間的協(xié)同效應(yīng)逐漸引起人們的關(guān)注，這使植物精油在較低濃度下以一定比例的配合會(huì)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使細(xì)菌生物膜損傷增加而具有更高的抑菌性[69]。Hosseini 等[70]研究單獨(dú)或組合添加檸檬草精油和丁香精油的海藻酸鈉涂層對(duì)雞胸肉冷藏條件下微生物質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，0.5%的檸檬草精油和丁香精油的海藻酸鈉涂層組是降低樣品總活菌、假單胞菌、大腸桿菌等微生物數(shù)量最有效的組合，且該組合使樣品有最低的pH 值（5.76）、TBARS值（0.54 mg MDA/kg）和TVB-N 值（36.66 mg/100 g），感官分析發(fā)現(xiàn)，濃度為0.5%的精油組合的雞胸肉樣品在第10 天出現(xiàn)精油的不良?xì)馕叮?.2%的精油組合第15 天的顏色、風(fēng)味評(píng)分仍最高，這表明植物精油組合添加到可食用涂層時(shí)，濃度高的植物精油會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間逐漸釋放到食品而帶來(lái)刺激氣味，但更低的精油用量并不會(huì)對(duì)食物產(chǎn)品的感官帶來(lái)消極影響。Wang等[71]研究發(fā)現(xiàn)，含1%的肉桂和生姜精油的殼聚糖涂層對(duì)豬肉切片具有最高的抗氧化和抗微生物活性。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)肉桂和檸檬草精油的組合相較于單獨(dú)精油的海藻酸鈉涂層石榴具有較低的DPPH 自由基清除活性和更低的感官評(píng)分[72]。這是因?yàn)橐恍┲参锞统哂袇f(xié)同作用外，還具備拮抗作用，這可能是由精油中的活性成分相互作用所致，因此研究各種植物的化學(xué)成分及其相互作用機(jī)制將有助于進(jìn)一步擴(kuò)展植物精油在食品保鮮的應(yīng)用領(lǐng)域。

4 結(jié)論與展望

近年來(lái)消費(fèi)者健康意識(shí)的提高促進(jìn)了安全、環(huán)境友好型食品保鮮技術(shù)的發(fā)展，可食用涂層作為一種新型保鮮技術(shù)不僅能降低植物精油的揮發(fā)速率，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，并且在一定程度上保持了食品貯藏期間的營(yíng)養(yǎng)成分和感官風(fēng)味，在食品貯藏和保鮮領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。然而，由于植物精油的氣味強(qiáng)烈、使用單一，可食用涂層進(jìn)行包埋緩釋時(shí)，食品保鮮效果可能不太理想，選擇多重載體包埋植物精油為解決食品感官惡化提供了新的思路與途徑，以克服單一載體存在的缺陷。

由于植物精油良好的抗氧化性和抗菌性、可食用涂層制備和施用的簡(jiǎn)易性，兩者的結(jié)合在食品保鮮領(lǐng)域的應(yīng)用受到了研究學(xué)者的廣泛關(guān)注，具有潛在的食品工業(yè)化推廣意義。然而，關(guān)于植物精油的可食用涂層尚處于實(shí)驗(yàn)理論研究階段，在實(shí)際應(yīng)用的案例相對(duì)較少，仍存在一些問(wèn)題有待進(jìn)一步研究：1）對(duì)植物精油及其具體成分的協(xié)同作用機(jī)制作進(jìn)一步研究，以降低成本，實(shí)現(xiàn)保鮮的最大功效；2）可食用涂層材料豐富多樣，但由于食品品質(zhì)特性和貯藏要求，目前涂層材料大多集中于特定幾種類型，因此未來(lái)也應(yīng)嘗試更多的食品類型，以擴(kuò)大涂層材料的研究范圍；3）研究新型可食用涂層材料，或?qū)ΤＲ?guī)涂層材料進(jìn)行改性，以提高涂層性能，提高食品的貯藏質(zhì)量；4）可食用涂層與其他保鮮技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，以保持食品的最優(yōu)風(fēng)味和品質(zhì)；5）完善各類食品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)體系，建立植物精油相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn)（如提取工藝的優(yōu)化、使用劑量、應(yīng)用范圍和安全性評(píng)價(jià)），設(shè)計(jì)改良適用于大規(guī)模生產(chǎn)的涂層方式，促進(jìn)可食用涂層保鮮技術(shù)由試驗(yàn)研究階段向食品工業(yè)化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，以滿足人們對(duì)安全和高質(zhì)量食品的要求。