四川农业大学食品学院的肖力源、张淑瑶、周湘媛、张志清*等人选择牛至精油、百里香精油、迷迭香精油和肉桂精油，研究其对革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性的大肠杆菌及沙门菌的抗菌活性，在以玉米淀粉、壳聚糖和魔芋葡甘露聚糖为成膜基材，甘油为增塑剂，吐温-80为表面活性剂的基础上，通过筛选添加最优抗菌性的植物精油，研究抗菌剂添加量对复合膜机械性能、阻水性、光学性能的影响，并通过抑菌圈法研究复合膜对3 种菌的抗菌效果，为开发应用新型抗菌降解包装技术提供理论参考。
1、4 种植物精油抗菌活性比较及最佳抑菌精油筛选
牛至精油和迷迭香精油对革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌的抑制作用较强，对革兰氏阴性的大肠杆菌和沙门菌的抑制作用较弱。肉桂精油对3 种实验菌的MIC虽然在本实验设计梯度中相同，但对不同实验菌的真实抑菌浓度可能在3.125 mg/mL与更低梯度之间。在4 种精油中肉桂精油对3 种实验菌的MIC和MBC均最低。
2、肉桂精油质量浓度对玉米淀粉基膜机械性能的影响
随着精油质量浓度的增加，薄膜的TS从对照组（20.40±0.64）MPa逐渐降低至（11.71±0.83）MPa，当精油质量浓度由0.0 g/L增加至10.0 g/L，TS显着降低（P＜0.05），10.0 g/L和15.0 g/L以及20.0 g/L和25.0 g/L两组精油对应的薄膜抗TS无明显差异（P＞0.05）。而EAB呈先增加后降低的趋势，精油质量浓度为20.0 g/L时达到最大值（36.47±0.53）%。
3、肉桂精油质量浓度对玉米淀粉基膜WVP的影响
将肉桂精油加入玉米淀粉基膜中导致WVP从（1.94±0.02）×10－12g/（cm·s·Pa）降低至（1.60±0.03）×10－12g/（cm·s·Pa）。但质量浓度为5.0 g/L时薄膜WVP无显着差异（P＞0.05），这可能由于精油和玉米淀粉基膜内部交联过程产生的微孔结构所致。水蒸气的转移一般发生在薄膜亲水区，取决于膜组分的亲水-疏水比形成的曲折路径，因此通常认为向亲水性聚合物膜中添加疏水性脂质可以改善阻水性能。
4、肉桂精油质量浓度对玉米淀粉基膜光学性能的影响
当肉桂精油质量浓度从5.0 g/L增加到15.0 g/L时，L*值没有明显差异（P＜0.05），而a*、b*和ΔE值在相同质量浓度范围内显着变化（P＜0.05）。当肉桂精油质量浓度从15.0 g/L增加至25.0 g/L时，a*值没有显着差异（P＞0.05），而ΔE值与b*值呈增加的趋势，说明肉桂精油-玉米淀粉基膜颜色向黄色变化，这一变化是由精油本身色素导致。
5、肉桂精油质量浓度对玉米淀粉基膜抑菌性能的影响
添加表面活性剂吐温-80中，未添加精油的对照组对3 种实验菌均未表现出抑菌性能，而随着精油质量浓度从5.0 g/L增加到25.0 g/L，膜对3 种实验菌的抑菌性能显着增强（P＜0.05），均具良好抗菌作用。通常认为精油及其疏水性组分能直接作用于细胞膜，抑制酶与蛋白结合，增加细胞膜磷脂双分子层渗透性，导致膜破坏，一般对革兰氏阳性菌的抑菌作用要强于革兰氏阴性菌。
结 论
根据植物精油抗菌活性实验的结果，肉桂精油对大肠杆菌、沙门菌和金黄色葡萄球菌的MIC均为3.125 mg/mL，对沙门菌和金黄葡萄球菌的MBC均为12.5 mg/mL，对大肠杆菌的MBC为25 mg/mL。4 种植物精油的抗菌活性由强到弱依次为：肉桂精油＞牛至精油＞百里香精油＞迷迭香精油，因此选取肉桂精油作为复合膜的抑菌剂。添加肉桂精油降低了玉米淀粉基膜的TS和WVP，提高了膜的EAB和不透明度。当精油质量浓度为20.0 g/L时，膜的TS和EAB影响显着（P＜0.05），此时EAB最大，分别为（12.76±0.84）MPa和（36.47±0.53）%。与对照相比，肉桂精油的加入显着增加了膜的不透明度（P＜0.05），当精油质量浓度大于10 g/L时，膜的WVP显着降低（P＜0.05）。加入肉桂精油改变了膜的颜色，其b*值和ΔE值显着增加（P＜0.05），L*和a*值降低，膜呈现黄色。添加肉桂精油显着增强膜对3 种实验菌的抗菌能力（P＜0.05），发现精油与吐温-80相互作用对革兰氏阴性的大肠杆菌具有协同作用，当质量浓度大于20 g/L，抑菌圈直径超过30 mm最大达到（47.71±2.42）mm；而对革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌具有拮抗作用，当质量浓度为25.0 g/L时抑菌圈直径为（19.86±0.20）mm；对沙门菌无明显增强或减弱效果，当质量浓度为25.0 g/L时抑菌圈直径为（23.19±1.98）mm。建议20.0 g/L肉桂精油为最佳质量浓度，此时玉米淀粉基膜具有较好的物理性能和抗菌效果。
