摘要
草果(AmomumtsaokoCrevostetLemaire)属于姜科豆蔻属多年生草本植物。作为草果重要的活性部分,草果精油具有优良的抗氧化活性和抑菌能力,具备成为天然食品保鲜剂的潜能。本研究对不同方式干燥的草果精油成分进行分析,考察草果精油抗氧化活性和抑菌活性及机理,并通过微胶囊技术将其应用于金鲳鱼保鲜,为草果精油作为天然抑菌剂应用在水产品保鲜等领域提供理论依据和技术参考。主要研究内容结果如下: 1、采用气相色谱-质谱联用仪分析水蒸气蒸馏法提取制得的草果精油主要成分为1,8-桉叶素。比较热泵干燥、烘箱干燥、自然晒干等三种干燥方式下草果精油主要有效成分含量,含氧单萜类化合物相对含量为52.40%、47.58%以及49.30%,1,8-桉叶素相对含量为37.08%、31.33%和28.08%。热泵干燥草果精油有效成分含量最高,适合用于规模化生产。经热泵干燥制备草果提取的精油对DPPH自由基的半抑制率(IC50)值为31.77mg/mL,对ABTS+清除作用的IC50为1.98mg/mL,热泵干燥活性物质保留率最高。通过抑菌试验分析草果精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、腐败希瓦氏菌、李斯特菌、嗜水气单胞菌、沙门氏菌等生长均有抑制作用,且对腐败希瓦氏菌和李斯特菌的抑菌效果较强,最低抑菌浓度为0.31mg/mL,对副溶血性弧菌的抑制效果次之,最低抑菌浓度为0.63mg/mL。 2、基于草果精油的抑菌活性,测定副溶血性弧菌和腐败希瓦氏菌的生长曲线、微观形态、核酸外渗量、乳酸脱氢酶活性、ATP酶活性、可溶性蛋白等指标,探究草果精油对副溶血性弧菌和腐败希瓦氏菌抑菌机理。结果表明,草果精油通过破坏细菌细胞膜的完整性、影响细菌代谢所需酶的活性和影响蛋白质的合成达到抑菌效果。对于核酸外渗量的测定及细胞形态扫描电镜观察可知,草果精油可破坏细菌细胞膜的完整性、改变细胞膜通透性;乳酸脱氢酶活性、ATP酶活性的测定表明草果精油可以影响细菌正常能量代谢、抑制呼吸作用;测定可溶性蛋白含量表明草果精油会降低细菌体内可溶性蛋白含量达到抑菌效果。 3、通过单因素试验和正交试验对草果精油微胶囊配方进行了优化,确定较优配方:OSA淀粉添加量15%(w/w)、阿拉伯胶添加量0.2%(w/w)、草果精油添加量30%(w/w);喷雾干燥制备的草果精油微胶囊包埋率81.07±3.20%,负载率64.43±5.32%。冷冻干燥制备的草果精油微胶囊包埋率94.07±0.10%,30.25±1.55%。两种干燥方式制备的微胶囊均使芯材热稳定性得到提高,喷雾干燥制备的微胶囊具有良好的流动性,水分含量3.40±0.08%,冷冻干燥制备的微胶囊具有更快的复水速率,水分含量0.90±0.02%。冷冻干燥微胶囊的低负载率导致草果精油利用率低,因此选用喷雾干燥制备草果精油微胶囊。 4、采用喷雾干燥制备的草果精油微胶囊作为保鲜剂开展金鲳鱼保鲜试验,通过测定冷藏期间感官评价、菌落总数、挥发性盐基氮和pH值等指标评价草果精油微胶囊对金鲳鱼的保鲜效果。结果表明,4℃贮藏8d时,草果精油微胶囊试验组微生物指标和化学指标均符合水产品相关标准,而对照组的微生物指标和化学指标均已超过限定值,试验组菌落总数和挥发性盐基氮含量比对照组降低了1.04lg(CFU/g)和11.57mg/100g,草果精油微胶囊可以延长金鲳鱼货架期2d。