基于植物精油的可食用涂層在食品保鮮中的應用

葛少暉，郎玉苗，郭南，趙冬雪，楊曉溪*

（1.河北大學 公共衛(wèi)生學院，河北 保定 071000；2.河北省公共衛(wèi)生安全重點實驗室，河北 保定 071000；3.河北大學 中央蘭開夏傳媒與創(chuàng)意學院，河北 保定 071000）

微生物污染是食品工業(yè)重點關注的問題，這不僅會導致食品保質期縮短，而且會提高食源性疾病的發(fā)生風險。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、氣調包裝（modified atmosphere packaging，MAP）等，然而隨著經濟的發(fā)展和人們對于高質量食品需求的不斷增加，貯藏保鮮技術也應不斷改進和現(xiàn)代化[1]。在傳統(tǒng)的食品保鮮方式下，隨著貯藏期的延長，食品因水分和溫度的影響導致其理化性質惡化、微生物生長，感官和營養(yǎng)價值下降。為了延長食品的保質期，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，然而，由于消費者健康意識的提高以及出于對合成防腐劑安全性的擔憂，在食品中添加無毒無害、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生的次生代謝產物，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和食品腐敗變質[3]，是目前認為安全的天然抗菌劑。然而，植物精油存在氣味強烈、水溶性低、揮發(fā)性高等缺點，限制了其在食品領域的應用范圍，設計開發(fā)精油的緩釋系統(tǒng)是攻克其在實際應用受限的最佳選擇。

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[4-5]，從而延長植物精油發(fā)揮作用的時間。本文就植物精油的特性和抑菌保鮮機制進行歸納總結，并討論可食用涂層的分類，重點綜述將植物精油添加到可食用涂層在新鮮果蔬、水產品和畜禽肉類制品保鮮的應用進展，并就其存在的問題進行總結分析，對未來發(fā)展趨勢進行展望，以期為負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、種子、皮、根莖或花葉提取的次級代謝產物組成，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]。雖然植物精油來源于植物，但并非從植物中提取到的物質都是精油，精油有其獨特的物理化學性質。大多數(shù)植物精油呈無色或淺黃色，具有疏水性，易溶于有機溶劑，室溫下易揮發(fā)，具有特殊強烈的氣味，在空間環(huán)境中持續(xù)時間長[8]。植物精油成分復雜，按化學成分可分為脂肪族、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，可以通過延遲氧化和抑制微生物繁殖生長來延長食品保質期，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。

1.2 抑菌保鮮原理

植物精油由碳氫化合物、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，因此抑菌機制往往多樣而非單一[13]，近年來關于植物精油的抑菌機制主要包括以下幾點。

1.2.1 破壞細胞壁，改變細胞膜的滲透性

親脂性的植物精油能夠輕易的穿透細菌細胞膜的磷脂雙分子層，破壞細胞壁結構，使細胞內容物滲出，達到抑菌目的[14]。Dai 等[15]通過觀察經山蒼子精油處理的大腸桿菌細胞結構的掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）和透射電子顯微鏡（transmission electron microscope，TEM）發(fā)現(xiàn)，未處理的對照組細胞排列緊密完整，而處理組細胞結構出現(xiàn)不同程度的損傷變形，研究用精油處理脂質體構建的人工細胞膜發(fā)現(xiàn)，細菌細胞內電解質、核酸和蛋白質迅速泄漏，表明山蒼子精油通過破壞細胞完整性導致胞內物質外滲。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，細菌懸浮液的相對電導率立即增加，且隨著精油處理時間和濃度的延長和增加，相對電導率迅速增加，這表明細菌膜的滲透性相應增加，從而導致細胞內成分尤其電解質的外滲，抑菌圈試驗也表明小茴香精油對白色葡萄球菌、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 對能量代謝的影響

植物精油可以破壞細菌胞內的線粒體膜，使細胞喪失供氧功能，從而抑制其呼吸作用，使合成代謝活動受阻[17]。同時，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 種關鍵酶的活性，影響TCA 途徑中代謝產物的含量[18]，來抑制細菌生長。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%的細菌失去了代謝活性，與對照組相比，細菌胞外蛋白和多糖含量分別下降62.76%和47.5%，表明丁香精油通過抑制膜內細菌代謝活性和抑制胞外聚合物分泌來影響生物膜的形成。

1.2.3 影響遺傳物質的合成代謝

遺傳物質控制著機體蛋白質的合成和代謝，從而控制生命活動，在微生物生長發(fā)育和繁殖過程中起著主導作用。研究表明肉桂、百里香和牛至精油通過抑制細菌的氧化反應來抑制DNA 修復和轉錄過程，抑制基因表達，使遺傳物質合成代謝停止[20]。Hu 等[21]從蛋白質水平研究了兩種濃度（0.28 L/mL 和0.31 L/mL）的百里香精油對李斯特菌的抑菌作用，與對照組相比，經0.28 L/mL 精油處理的細菌懸浮液中有兩種與鞭毛合成運動相關蛋白質表達下調，經0.31 L/mL 精油處理組達到了10 種，基因本體論分析表明，這些蛋白質主要存在于細胞質中，參與金屬離子結合和DNA 結合，上調蛋白質形成的蛋白質相互作用網絡分析表明，核糖體機制的蛋白質組分是網絡的主導部分，表明蛋白質翻譯受到抑制作用，這些結果表明百里香精油通過誘導李斯特菌的遺傳信息處理抑制細菌鞭毛合成運動影響細菌趨化性，從而達到抑菌效果。

2 可食用涂層的分類

可食用涂層是一種保護性包裝，易于制備和施用，通常以液體形式在食品表面形成保護薄層，不必在食用前被清洗除去，具有生物降解性、綠色無毒等優(yōu)點[22-23]?？墒秤猛繉拥呐渲七^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，針對特定材料需調節(jié)pH 值或加熱溶液，以促進溶解，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 值的變化同時可能會影響溶液中的其他物質的理化特性，因此應綜合考慮pH 值和溫度對添加到溶液中的各個物質的影響，避免因發(fā)生反應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毒、無味，有良好的屏障屬性，且外形感官良好被消費者接受?？墒秤猛繉拥闹苽洳牧贤ǔ０ǘ嗵?、蛋白質和脂類[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毒無害性的優(yōu)點，其物理屏障可通過降低或阻隔氣體交換、抑制呼吸改善食品保質期[28]。劉影等[29]研究不同涂層處理對采后水蜜桃常溫貯藏品質的影響，結果表明，與對照組相比，殼聚糖、普魯蘭多糖和海藻酸鈉涂層處理均可推遲果實呼吸高峰出現(xiàn)，降低呼吸強度，同時維持果實硬度，控制失重和腐爛率，但海藻酸鈉涂層組具有降低果實腐爛率的顯著效果。這可能是由于海藻酸鹽可以用作乳化劑以增強體系穩(wěn)定性，基于海藻酸鹽的涂層可通過減少脫水、控制氣體交換及改善產品口味等來提高或保持食品質量和延長貨架期[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，總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile base nitrogen，TVB-N）值第4 天超過限值（25 mg N/100 g），但與對照組相比無統(tǒng)計學上的差異，而氣味、顏色和總體可接受性等感官品質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受到顯著抑制，將雞胸肉的保質期延長至14 d[31]。這表明在可食用涂層中添加植物精油可通過控制微生物生長改善食品感官質量。Cai 等[32]于玉米淀粉涂層中加入百里香精油微膠囊，對芒果果實表面的茶腐病和炭疽病菌有長效抑制作用。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，從而達到長效抑菌的效果[33]。然而，由于多糖類的親水性質，多糖基涂層存在高滲透性的缺點，為改善其性能，目前的研究常在可食用涂層的制備過程中加入增塑劑、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性質[34-35]。

2.2 蛋白質

用于可食用涂層的蛋白質通常可從植物源（小麥麩質蛋白、大豆蛋白和玉米醇溶蛋白）和動物源（明膠、酪蛋白和乳清蛋白）獲得，具有相對豐富、成膜能力好、營養(yǎng)價值高等優(yōu)點[36]。與多糖基涂層相比，蛋白質涂層因獨特的結構具有較好的氣體（氧氣、二氧化碳和乙烯）阻隔性能和機械性能[37]。然而，蛋白質的親水性能比多糖更強，使蛋白質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藏期間抗壞血酸的含量。增塑劑種類繁多，對于不同蛋白質涂層所選用的增塑劑也有所不同，應根據(jù)食品性質和要求選用合適的蛋白質和增塑劑。同時，在蛋白質涂層中添加抗菌劑也可使涂層獲得抗微生物作用，提升感官質量。Aitboulahsen 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組、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。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]，由于脂質的非極性性質，脂基涂層是專門用來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、黏性強等優(yōu)點，一般來說，脂質粒徑越小，分布越均勻，水蒸氣透過率越低[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、餅干和脆干谷物產品，以防止油脂和水分遷移失去風味。與多糖或蛋白質涂層不同，純脂質膜不易生產且機械強度較低，存在蠟質口感[44]。脂類常與多糖或蛋白質聯(lián)用形成復合涂層，涂層中的脂質部分起到阻礙水分遷移的作用，而多糖或蛋白質部分提供了必要的支撐基質和對氣體（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，復合涂層的彈性提高80%，水溶性降低15%，減少了石榴儲存15 d 的質量和葉綠素損失，總糖含量在儲存期內趨于穩(wěn)定，表明該涂層延遲了石榴的呼吸過程[45]。

這些涂層材料各有特點，但是使用單一成分涂層進行食品保鮮并不能盡善盡美，如對水和氣體的阻隔特性、水溶性、良好的成膜能力、無嗅無味等往往不可兼顧，因此兩種或多種成分的復合涂層引起研究學者的關注。Velickova 等[46]將10%蜂蠟加入0.8%殼聚糖涂層，與單獨涂層相比，該復合涂層減緩了草莓的衰老過程，并在一定程度上防止真菌感染，保持了草莓的硬度、質量和顏色。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硬度。Martínez-González等[48]研究了納米結構的殼聚糖涂層摻入蜂膠對草莓保質期和抗氧化化合物的影響，發(fā)現(xiàn)該復合涂層的草莓果實的質量損失最低，并保持了果實的品質和抗氧化能力，但該復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，實現(xiàn)對食品的保鮮，但是涂層本身往往并不具有抑菌活性，因此對食品保鮮效果有限。為提高可食用涂層的抑菌保鮮效果，可通過添加抗菌劑和抗氧化劑賦予涂層更強的抑菌保鮮能力。植物精油作為天然無毒、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，延長了鮮鮭魚片4 d 的貨架期。Mehdizadeh 等[50]研究發(fā)現(xiàn)1%殼聚糖-淀粉+2%百里香精油復合涂層的牛肉樣品在21 d 的貯藏期感官評分最高。

3 基于植物精油的可食用涂層在食品保鮮的應用

3.1 果蔬類

水果蔬菜在采后的質量和保質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量下降，影響產品的品質和口感，而蒸騰失水使蔬菜和水果外觀發(fā)生腫脹、萎蔫，顏色和質地變化，從而發(fā)生腐敗變質，營養(yǎng)價值下降，因此在不影響果蔬質量的前提下，通過降低其變質程度來延長貨架期的保鮮技術受到廣泛關注。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、物理化學性質、微生物和感官質量，結果表明，與未經處理的對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酸消耗，延緩了木瓜的衰老過程，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分最高。這與Sarengaowa 等[52]的研究結果相同。此外，果蔬運輸、貯藏過程中易受碰撞發(fā)生機械損傷，更易受微生物污染發(fā)生腐敗變質，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保存新鮮農產品。Abedi等[53]報道含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)，貯藏期結束時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，有效保護石榴免受微生物的影響，保質期延長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新鮮草莓室溫貯藏期間保質期和衰老的影響，貯藏結束時納米乳劑涂層組的細菌總數(shù)為2.544 lg（CFU/g），霉菌為1.958 lg（CFU/g），而對照組和純普魯蘭涂層組超過了100 lg（CFU/g），表明肉桂精油納米乳劑摻入普魯蘭涂層對細菌和霉菌有明顯抑制作用，果實的品質參數(shù)研究表明，納米乳劑涂層顯著降低了果實質量損失，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）的變化過程，從而減緩了草莓的衰老，延長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降低精油的使用劑量，并避免與食物直接接觸，達到改善食品風味的效果，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，增強了其抑菌活性，從而延長食品保質期。

從保鮮對象出發(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)，與對照組相比，消費者更偏好僅經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的植物精油，將有助于保持或提升食品風味。

3.2 水產品

水產品如魚、蝦類含有豐富的蛋白質、必需氨基酸和不飽和脂肪酸（如ε-3 脂肪酸）等營養(yǎng)物質，是一類對人體健康非常有益的優(yōu)質食品，但由于這些產品在加工、運輸、貯藏過程中容易受到微生物污染，微生物相互作用導致蛋白質和氨基酸分解并產生氨，出現(xiàn)一種特殊的腐敗氣味特征，導致感官風味和營養(yǎng)價值下降[57]?；谥参锞偷目墒秤猛繉釉隰~產品保鮮獲得了廣泛應用。Hao 等[58]研究了12 種精油對水產品常見的李斯特菌、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用于鯉魚保鮮結果發(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，對鯉魚的感官特征也無負面影響。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新鮮魚片2 ℃儲存貨架期的影響，結果發(fā)現(xiàn)，儲存期結束時雖然百里香精油-殼聚糖涂層組樣品的細菌數(shù)、過氧化物值（peroxide value，PV）、硫代巴比妥酸反應物（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氧化和抑制微生物生長，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)消費者對丁香的接受度不同所致，因此在實際應用該保鮮技術時，可在食品包裝袋貼上丁香精油和殼聚糖的功能益處標簽，以增加和提高人們對新型保鮮技術的了解和接受度。鑒于含有植物精油的可食用涂層的食品可能仍保留有強烈刺激的氣味，納米封裝技術的應用可在一定程度上改善這一問題，由于納米載體的保護，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保質期。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，含薄荷精油的復合納米涂層對金黃色葡萄球菌、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%精油的復合納米涂層的蝦在14 d 研究期間的氣味、顏色、質地和味道方面具有最高的感官評分。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-殼聚糖涂層對紅海鯛魚片4 ℃冷藏的保鮮效果，結果表明，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。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，可通過調節(jié)進出包裝的氣體交換，降低產品的呼吸速率達到保鮮效果，但單獨的氣調包裝對微生物抑制有限，近年來有研究將含有植物精油的可食用涂層產品置于氣調包裝系統(tǒng)應用于食品保鮮。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的氣調包裝系統(tǒng)，貯藏期結束時，通過研究PV、TBARS、TVB-N 的變化發(fā)現(xiàn)，與對照組、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合MAP 組顯著延緩了樣品的脂質氧化，病原菌數(shù)量顯著減少，氣味、顏色、質地等感官評分最高。不同保鮮技術的聯(lián)合使用可充分利用其各自優(yōu)勢，以較低的質量參數(shù)實現(xiàn)保鮮的最大功效，另外，可食用涂層與其他技術（如高壓處理、輻照等）聯(lián)合應用于食品保鮮鮮見報道，由于應用這些保鮮技術時，相關參數(shù)強度可能會對食品本身有機特性產生不利影響，例如氣調包裝系統(tǒng)通常由塑料材料制成，從生態(tài)學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的聯(lián)合作用時，其對人體的安全性也應進一步研究確認。

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的理想環(huán)境，微生物污染和脂質氧化使肉制品極易發(fā)生變質[64]。肉類中蛋白質氧化對視覺和感官質量造成消極影響，實際中人們通常以感官特征如味道差、變色和質地變化來辨別其新鮮度。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維持pH值穩(wěn)定和抑制脂質氧化改善食品的感官特征，延長保質期。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注，微膠囊、納米制劑的植物精油可被緩釋到食品中，從而達到長效抑菌作用。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，保質期延長至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 ℃冷藏儲存期間的微生物生長、脂質氧化和分解，其保質期從6 d 延長到15 d。

隨著技術的進步，植物精油間的協(xié)同效應逐漸引起人們的關注，這使植物精油在較低濃度下以一定比例的配合會產生協(xié)同效應，使細菌生物膜損傷增加而具有更高的抑菌性[69]。Hosseini 等[70]研究單獨或組合添加檸檬草精油和丁香精油的海藻酸鈉涂層對雞胸肉冷藏條件下微生物質量的影響，結果表明，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)精油的不良氣味，但含0.2%的精油組合第15 天的顏色、風味評分仍最高，這表明植物精油組合添加到可食用涂層時，濃度高的植物精油會隨著儲存時間逐漸釋放到食品而帶來刺激氣味，但更低的精油用量并不會對食物產品的感官帶來消極影響。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分[72]。這是因為一些植物精油除具有協(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成分及其相互作用機制將有助于進一步擴展植物精油在食品保鮮的應用領域。

4 結論與展望

近年來消費者健康意識的提高促進了安全、環(huán)境友好型食品保鮮技術的發(fā)展，可食用涂層作為一種新型保鮮技術不僅能降低植物精油的揮發(fā)速率，增強其穩(wěn)定性，并且在一定程度上保持了食品貯藏期間的營養(yǎng)成分和感官風味，在食品貯藏和保鮮領域具有廣泛的應用潛力。然而，由于植物精油的氣味強烈、使用單一，可食用涂層進行包埋緩釋時，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易性，兩者的結合在食品保鮮領域的應用受到了研究學者的廣泛關注，具有潛在的食品工業(yè)化推廣意義。然而，關于植物精油的可食用涂層尚處于實驗理論研究階段，在實際應用的案例相對較少，仍存在一些問題有待進一步研究：1）對植物精油及其具體成分的協(xié)同作用機制作進一步研究，以降低成本，實現(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，因此未來也應嘗試更多的食品類型，以擴大涂層材料的研究范圍；3）研究新型可食用涂層材料，或對常規(guī)涂層材料進行改性，以提高涂層性能，提高食品的貯藏質量；4）可食用涂層與其他保鮮技術的聯(lián)合應用，以保持食品的最優(yōu)風味和品質；5）完善各類食品質量安全標準體系，建立植物精油相關系列標準（如提取工藝的優(yōu)化、使用劑量、應用范圍和安全性評價），設計改良適用于大規(guī)模生產的涂層方式，促進可食用涂層保鮮技術由試驗研究階段向食品工業(yè)化生產的轉變，以滿足人們對安全和高質量食品的要求。