五種香辛料精油抑菌及抗氧化性能研究

1、五種香辛料精油抑菌及抗氧化性能研究顧仁勇，張石峰，劉瑩瑩，汪果利，伍聰，楚戰(zhàn)杰（吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院食品科學(xué)與工程系，湖南吉首）摘要：選取牛至、丁香、連翹、山蒼子及肉桂為原料，利用超臨界萃取法提取精油，研究測(cè)定了五種精油對(duì)供試菌種的抑菌圈直徑、加熱處理及值對(duì)精油抑菌效果的影響，同時(shí)研究了五種精油的抗氧化效果。結(jié)果表明：五種精油對(duì)細(xì)菌、霉菌和酵母均有較強(qiáng)的抑制作用，其綜合抑菌能力是肉桂丁香牛至、連翹和山蒼子，五種精油均表現(xiàn)出對(duì)霉菌抑制最強(qiáng)的特點(diǎn)；五種精油的抑菌效果均隨值的降低而增強(qiáng)；加熱處理對(duì)五種精油的抑菌效果均無明顯影響；五種精油均具有一定的抗氧化能力。關(guān)鍵詞：香辛料精油；抑菌；抗氧化；天然防

2、腐劑，（，）：（），：，：；中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：（）香辛料種類很多，大多具有獨(dú)特的刺激性氣味，能夠用于食品的調(diào)香調(diào)味。此外，香辛料還具有抑菌、抗氧化及生理藥理作用，成為食品天然防腐劑及抗氧化劑的重要來源之一，從香辛料中提取有效成分作為食品天然防腐劑具有廣闊的前景。本研究選取牛至、丁香、山蒼子、連翹和肉桂為原料，采用超臨界流體萃取技術(shù)獲取精油，能有效提高精油的萃取得率，獲得純度較高，成分穩(wěn)定的精油產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上研究精油對(duì)所選對(duì)象菌的抑菌效果及抗氧化性能，以期為這五種精油作為食品天然保鮮劑的開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。材料與方法材料、試劑與設(shè)備材料與試劑牛至湖南省湘西地區(qū)；丁香、連翹、

3、山蒼子、肉桂、新鮮豬油市購(gòu)。三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、硫代硫酸鈉為分析純。供試菌種白葡萄球菌（）、枯草桿菌（）、大腸桿菌（）、黑曲霉（）、青霉（）、釀酒酵母（）吉首大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室。儀器與設(shè)備型半連續(xù)超臨界萃取裝置江蘇南通華安超臨界萃取有限公司；型凈化工作臺(tái)收稿日期：基金項(xiàng)目：湖南省教育廳資助項(xiàng)目（）蘇州凈化設(shè)備廠；型生化培養(yǎng)箱廣東省醫(yī)療器械廠；型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；型電子分析天平湘儀天平儀器設(shè)備有限公司；型光學(xué)顯微鏡南京江南光電股份有限公司；型全自動(dòng)立式電熱壓力蒸汽滅菌器上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。方法精油的萃取采用超臨界萃取。精油抑菌實(shí)驗(yàn)

4、按照食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法進(jìn)行。結(jié)果與分析精油萃取結(jié)果新采集的牛至?xí)窀?，用刀扎?xì)，然后將五種香辛料分別粉碎，利用超臨界萃取裝置進(jìn)行精油的萃取，參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)萃取條件，萃取結(jié)果見表。表香辛料精油的超臨界CO 2萃取條件及結(jié)果Table 1 SCDE conditions and results of five spices香辛料種類牛至丁香連翹山蒼子肉桂萃取條件溫度（）壓力（）時(shí)間（）精油特性淡青色透明油狀液體淡黃色半透明油狀液體棕黃色半透明油狀液體淡黃色半透明油狀液體淡黃色半透明油狀液體萃取得率（）培養(yǎng)基的制備分別配制營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、馬鈴薯培養(yǎng)基和豆芽汁培養(yǎng)基，待用。菌懸液的制備將各菌種活

5、化，制成菌懸液。細(xì)菌使用平板計(jì)數(shù)法，霉菌、酵母使用顯微鏡直接記數(shù)法測(cè)菌體個(gè)數(shù)，調(diào)至濃度為含菌體為個(gè)的菌懸液，備用。抑菌圈的測(cè)定采用濾紙片法。制直徑為的圓濾紙片，滅菌后分別放入各精油中浸泡。將各種待測(cè)菌懸液各取在相應(yīng)的固體培養(yǎng)基上均勻涂布，制成含菌平板。取浸泡過精油的濾紙片貼在含菌平板上，每皿貼浸過同一種精油的濾紙片片。細(xì)菌置培養(yǎng)箱中下培養(yǎng)，酵母置培養(yǎng)箱中下培養(yǎng)，霉菌置培養(yǎng)箱中下培養(yǎng)周。選取抑菌圈比較明顯的平板測(cè)定抑菌圈直徑，結(jié)果取三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值。值對(duì)精油抑菌效果的影響用的和的檸檬酸分別調(diào)節(jié)培養(yǎng)基為、五個(gè)梯度，用無菌水對(duì)照，進(jìn)行抑菌圈的測(cè)定（方法同），比較不同條件對(duì)精油抑菌效果的影響。熱處

6、理對(duì)精油抑菌效果的影響將精油原液分別置于、和下熱處理，然后測(cè)其抑菌圈直徑（方法同）。精油的抗氧化作用實(shí)驗(yàn)與常規(guī)的溶劑浸提法和水蒸氣蒸餾法相比較，利用超臨界萃取裝置進(jìn)行香辛料精油的萃取，能提高精油的純度和提取率，是最為有效的提取方法。由于本實(shí)驗(yàn)主要是為了研究五種精油的抑菌和抗氧化效果，所以只對(duì)精油的萃取條件進(jìn)行了初步的設(shè)定，如要獲得精油的最佳萃取條件，還需進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。精油抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果五種精油對(duì)供試菌的抑菌圈直徑測(cè)定結(jié)果見表。表精油對(duì)供試菌的抑菌圈直徑(mmTable 2 Diameter of inhibition cycle of five spices essential oilon

7、 various tested bacteria (mm供試菌種大腸桿菌白葡萄球菌枯草桿菌黑曲霉青霉釀酒酵母精油種類牛至丁香連翹山蒼子肉桂樣品處理取五種精油各，分別放入五個(gè)錐形瓶中，每瓶加入新鮮豬油，拌勻，另外取兩份相同的豬油各，其中一份加入的（特丁基對(duì)苯二酚）作對(duì)照樣，另一份作空白樣。各試樣在下攪拌，使加入物充分溶解，用棉塞塞好，置于恒溫箱中恒溫保存，每隔攪拌，并交換它們?cè)诤銣叵渲械奈恢?，每取樣測(cè)定油脂過氧化值。過氧化值的測(cè)定抗菌素抑菌圈實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判定標(biāo)準(zhǔn)是：抑菌圈直徑為最敏感、為中度敏感，時(shí)為低度敏感，無抑菌者為不敏感。參照以上的標(biāo)準(zhǔn)，由表的結(jié)果可見，牛至對(duì)白葡萄球菌的抑菌圈直徑為，屬中度

8、敏感，對(duì)其余各菌種的抑菌圈直徑均，屬最敏感，對(duì)兩種霉菌的抑制最為強(qiáng)烈；丁香對(duì)各菌種的抑菌圈直徑處于之間，均屬最敏感，并且對(duì)霉菌和酵母的抑制要強(qiáng)于細(xì)菌；連翹對(duì)釀酒酵母抑菌圈直徑為，屬中度敏感，對(duì)其余菌種均為最敏感，且對(duì)霉菌的抑制最強(qiáng)；山蒼子對(duì)白葡萄球菌和枯草桿菌的抑菌圈直徑分別為和，屬中度敏感，對(duì)大腸桿菌及兩種霉菌和釀酒酵母的抑制為最敏感；肉桂對(duì)各菌種的抑菌圈直徑處于值（）之間，均屬最敏感，且對(duì)霉菌和酵母的抑制能力強(qiáng)于細(xì)菌。綜合比較來看，肉桂的綜合抑菌能力最強(qiáng)，丁香次之，兩者的綜合抑菌能力明顯強(qiáng)于其余三種精油；另外，五種精油均表現(xiàn)出對(duì)霉菌的抑制最強(qiáng)的特點(diǎn)。值對(duì)抑菌效果的影響以白葡萄球菌為對(duì)象菌，

9、在不同值條件下五種精油的抑菌圈測(cè)定結(jié)果見表。表不同pH 值下精油對(duì)白葡萄球菌的抑菌圈直徑(mmTable 3 Diameter of inhibition cycle of spices essential oil onStaphylococcus cremoris under different pH value (mm精油種類牛至丁香連翹山蒼子肉桂值無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)無菌生長(zhǎng)精油抗氧化性能測(cè)定結(jié)果分別加入各精油、（特丁基對(duì)苯二酚）及空白豬油樣品在存放期間的過氧化值（值）變化見圖。存放天數(shù)（）圖豬油樣品的POV 值變化圖Fig.2 POV

10、 value of various lard samples空白肉桂山蒼子牛至連翹丁香表顯示，值對(duì)五種精油抑菌效果的影響表現(xiàn)出一致的規(guī)律。值為和時(shí)，培養(yǎng)基上沒有菌落的生長(zhǎng)，表明對(duì)象菌受到完全的抑制；而值為、和時(shí)，對(duì)象菌的抑菌圈直徑均隨著值的增大而有所減小。表表明，五種精油的抑菌效果均與值有關(guān)，在時(shí)，抑菌效果非常強(qiáng)烈，時(shí)，隨值的增大抑菌效果有所減弱。原因可能是低條件下抑菌力增強(qiáng)與供試菌所處環(huán)境發(fā)生變化、降低了細(xì)菌的活性有關(guān)。精油熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果以白葡萄球菌為對(duì)象菌，五種精油分別經(jīng)、和處理后，對(duì)白葡萄球菌的抑菌圈直徑變化如圖。抑菌圈直徑（）牛至丁香連翹山蒼子肉桂圖不同溫度處理后精油對(duì)白葡萄球菌的抑

11、菌圈直徑變化圖Fig.1 Diameter of inhibition cycle of five spices essential oils on Staphylococcus cremoris under various heat treatment temperatures由圖所示結(jié)果可以看出，分別加入五種精油的豬油樣品在同一存放時(shí)間下的值變化均比空白樣品低，表明五種精油均對(duì)豬油的氧化產(chǎn)生了一定的抑制作用；相對(duì)而言，肉桂精油的抗氧化最弱，山蒼子、牛至、連翹和丁香四種精油的抗氧化能力要強(qiáng)于前者，彼此相差不大；在實(shí)驗(yàn)條件下，五種精油的抗氧化能力均弱于。結(jié)論五種香辛料精油均對(duì)細(xì)菌、霉菌和酵母具

12、有一定的抑制能力，其中肉桂精油的綜合抑菌能力最強(qiáng)，丁香次之，兩者的綜合抑菌能力明顯強(qiáng)于牛至、連翹和山蒼子精油；另外，五種精油均表現(xiàn)出對(duì)霉菌的抑制最強(qiáng)的特點(diǎn)；五種精油的抑菌效果隨值的降低而增強(qiáng)；高溫處理對(duì)五種精油的抑菌效果均無明顯影響；五種精油均具有一定的抗氧化性能，其中肉桂精油的抗氧化最弱，山蒼子、牛至、連翹和丁香四種精油的抗氧化能力要強(qiáng)于前者，但彼此相差不大；五種精油的抗氧化能力均弱于。參考文獻(xiàn)：楊榮華，林家蓮香辛料的抗菌性中國(guó)調(diào)味品，（）：沈萍，范秀容，李廣武微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)北京：高等教育出版社，何文珊，李炎，李琳，等幾種香辛料對(duì)油脂抗氧化效果的評(píng)價(jià)中國(guó)調(diào)味品，（）：劉雄民，李飄英，鄒德正，等超臨界二氧化碳萃取分離天然香料的研究廣西科學(xué)，（）：江偉強(qiáng)，伍培輝采用超臨界二氧化碳萃取天然香料冷飲與速凍食品工業(yè)，（）：張德權(quán)，呂飛杰，臺(tái)建祥超臨界流體技術(shù)萃取山蒼子油的研究食品與發(fā)酵工業(yè)，（）：劉書