（制糖工程专业论文）复合香辛料精油挥发成分抑菌作用及微胶囊化研究.pdf

摘要 摘要 本文研 究 了复合香辛料 ( 五香粉 、咖ps粉 、十三 香粉) 精 油 中挥 发成 分 的抑菌活性 ，及 以壳聚 糖为主要壁 材 ，采 用喷雾干燥 法 、复凝聚法制 备微胶囊的生产工艺参数、产品主要性能、控制缓释机理、产品在食品 防腐保鲜中应用等。本研究利用丰富、价廉的香辛料植物资源和虾、蟹 等甲壳动物废弃料，研究与开发出技术含量较高的天然食品添加剂应用 于食品防腐保鲜，具有较大的理论研究意义和广泛的应用前景。 研究了复合香辛料 ( 五香粉、咖on粉、十三香粉) 水蒸馏精油及乙醇 抽提物的抑菌作用，复合香辛料中多种成分的协同作用赋予 了精油较强 的抑菌作用 ，尤其 是对霉菌 具有很强 的抑制 作用 。香 辛料精 油具有较好 挥发性，在食品周围环境中就可以通过形成一种防霉抑菌 “ 氛围” ，以熏 蒸和接触 作用达到有效 防霉保鲜 的 目的。五香粉精油 的抑菌 能力远 强于 咖哩粉精油和十三香粉精油。而这些复合香辛料水蒸馏精油比其相应的 乙醇抽提物 的抑 菌作用要强得 多。 采用 g c / ms现代分析方法研究了被测试的五香粉、咖哩粉和十三香 粉精油成分。结果表明，五香粉精油主要含肉桂醛 ( 3 9 . 7 9 % ) 和反式大茵 香 脑 ( 3 6 . 4 0 % ) ，咖 狸 粉 精 油 中为 反式 大 茵 香 脑 ( 2 7 . 5 5 % ) , a一 姜烯 ( 1 5 . 1 0 % ) , 0一 倍半水芹烯 ( 1 4 . 5 3 % ) ， 十三香粉精油为大茵香脑( 3 2 . 0 0 %) , 柠檬烯( 3 . 6 4 %) a 研 究发现 复合香辛料精 油 的抗 菌活性物 质主要 是 肉桂 醛 ，其 它如反 式大茵香脑 、丁香 酚等有 一定 的防霉抑菌 作用 。被测试 的五香粉精 油含 有抗菌作用 极强的 肉桂醛成分较多，因而其抗菌能力强 。 壳聚糖具有抗菌性能，如壳聚糖与复合香辛料精油联合作用，制成 复合防腐剂 ，能增 宽抗菌谱 ，而且 壳聚糖是成膜性能 良好 的高分子材料 ， 可应用于制备微胶囊 的壁材 。 研究 了 以壳聚糖和 其 它 的天然物质 ，如麦芽糊精 、蔗糖 、 明胶 、阿 拉伯胶 、梭 甲基 纤维 素钠 、海 藻酸钠等材 料配合组成 壁材制备微胶囊 的 方法 ，如喷雾干燥法 、复凝聚法等 。 以肉桂醛精油为芯材，壳聚糖、麦芽糊精和蔗糖等原料混合为壁材 进行喷雾干燥得到微胶囊产品最适工艺参数为:最适进风温度 1 6 01 8 0 、 进料温度维持在 5 0 - 6 0 0c、 进料速度 5 m l / m i n 、 压缩空气流速 i o l / mi n , 喷射压 力为 2 . o b a r ,混合液 的总粘度在 1 2 5 - 1 5 0 mp a s 。最适壁材 配 比: 1 . 0 %壳聚糖+ 0 . 5 %- 1 . 5 %蔗糖十 1 . 0 %- 2 . 0 %麦芽糊精， 加入 0 . 5 % 左右的戊二 华南理工大学博十学位论文 醛有 助 于 固化 交 联 。 以肉桂醛 精 油为芯材 ，壳聚 糖分别 与 明胶 、海 藻酸钠 、梭 甲基 纤维 素钠 、阿拉伯胶 等 原料混合 为壁 材 ，采用 复凝聚法合 成微胶 囊 ，壳聚 糖 与这些材料成囊时的反应条件有差异，得到的产品质量也不同。其中壳 聚糖和阿拉伯胶进行复凝聚反应成囊率相对最高，平均粒径为 2 - 5微米， 均匀一致，形状稳定，机械强度较大，分散性较好，对精油的包埋度相 对最高;壳聚糖和明胶进行复凝聚反应成囊率较高，平均粒径为 6 - 1 0微 米，较均匀一致，形状稳定，机械强度较大，分散性较好，对精油的包 埋度相对较高;壳聚糖和海藻酸钠成囊率较低，平均粒径为 3 - 5 0微米， 大 小不均 匀 ，产 品形状 象饼 状物 ，稳 定性 和分 散性相对 一般 ，机械 强度 相对较低，对精油的包埋度相对较低;壳聚糖和梭甲基纤维素钠成囊率 相对较低 ，平均粒径 为 5 - 5 0微米 ，产 品形状象饼状物 ，稳定性和分散性 相对 一般 ，机械 强度相对较低 ，对精油 的包埋度相对较低 。 香辛料精油微胶囊等控制缓释机理为:其囊心是由于达到该温度下 的饱和蒸气压以气体形式 向外环境渗透扩散的过程 ，受到的阻力是胶囊 壁，囊芯释放速率决定于囊芯向环境中的扩散速率，其释放动力学方程 式可用费克( f i c k ) 扩散第一定律来表示。高聚物壁材对囊心释放速率影响 因素包括:平均粒径、胶囊壁厚、孔洞、胶囊外形、结晶度、孔隙度 以 及交 联度等 。环境 因素 如温度 、相对湿 度 也会 影响微胶囊 囊心释放 的过 程。肉桂醛精油微胶囊释放率随温度而变的曲线包括两个阶段:当温度 小于 2 5 0 时，释放率随温度升高而线性增加;温度达 2 5 0 时，释放率 显著增加至一最高值 ;温度再升高，释放率基本一致;当相对湿度小于 5 0 % 时，微胶囊的释放速率随着相对湿度的增加而减少。则这时可用零级 释放动力学方程来表述，微胶囊释放百分率与时间成正比变化。当环境 的相对湿度超过 5 0 % ，微胶囊的释放速率随着湿度的增加而增加，则这时 可用一级释放 动力 学方程来 表述 ，微 胶囊释 放 百分率 与浓 度 的一次方成 正 比变 化 。 肉桂 醛精 油和五 香粉 精油制成微胶 囊粉 存在 缓释作用 ，具有显著 的 气相抑菌防霉效果。微胶囊粉应用于蛋糕和馒头食品具有显著的气相抑 菌防霉效果， 相应的保鲜期比空白对照要延长 1 - 3倍，而应用于需长期保 鲜保藏的玉米粉 ，香辛料精油微胶囊粉通过缓释氛围达到抑菌防霉的效 果 更 加特 别 明显 。 关键词 :复合香辛料 ;精 油;挥发成 分;抑菌作用 :微胶囊化 abs tract abstract a n t i m i c r o b i a l a c t i v i t i e s a n d m i c r o e n c a p s u l a t i o n o f e s s e n t i a l o i l fr o m m i x e d s p i c e s s u c h a s s p i c e d p o w d e r ,c u r r y p o w d e r a n d s h i s a n x i a n g p o w d e r , w e r e s t u d i e d .t h e m a i n c o n t e n t o f m i c r o e n c a p s u l a t i o n i n c l u d e s p r a y - d r y i n g a n d c o m p l e x - c o a c e r v a t i n g a s m e t h o d , c h i t a s o n a s c h i e f w a ll m a t e r i a l , t h e i r t e c h n o l o g y , re l e a s i n g m e c h a n i s m a n d a p p i li c a t i o n o n f o o d s . a n t i m i c r o b i a l a c t i v i t i e s o f e x t r a c t s fr o m m i x e d s p i c e s p o w d e r b y s t e a m d i s t i l l a t i o n a n d e t h a n o l w e re s t u d i e d . t h e res u l t s s h o w e d t h a t w i t h m a n y v o l a t i l e c o m p o u n d s , t h e s e e x t r a c t s a l l h a v e a s t r o n g e r a n t im i c r o b i a l e f f e c t t o m i c r o o r g a n i s m , e s p e c i a l l y t o m o l d , b u t t h e r e w e re o b v i o u s l y d i f f e re n t a n ti m i c r o b i a l e f f e c t a m o n g th e s e e x t r a c t s . b y c o m p a r i s o n , t h e g e n e r a l a n t i m i c r o b i a l e ff e c t o f e s s e n t i a l o il b y s t e a m d i s t i l l a t i o n i s m o re s t r o n g e r t h a n t h a t o f e x t r a c t s 勿 e t h a n o l , a n d a n t i m i c r o b i a l e f f e c t o f s p i c e s p o w d e r i s m o r e s t r o n g e r th a n t h a t o f c u r r y p o w d e r a n d s h i s a n x i a n g p o w d e r . t h e c o m p o s i t i o n o f t h e e s s e n t i a l o i l fr o m m i x e d s p i c e s s u c h a s s p i c e d p o w d e r , c u r ry p o w d e r a n d s h i s a n x i a n g p o w d e r w e r e d e t e r m i n e d b y g cms a n d c o m p a re d . a n a l y s i s r e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h e m a i n c o m p o u n d s o f t h e e s s e n t i a l o i l f ro m s p i c e d p o w e r w e r e c i n n a m a l d e h y d e ( 3 9 .7 9 % ) a n d t r a n s - a n e t h o l e ( 3 6 .4 % ) , fr o m c u r ry p o w d e r w e r e t r a n s - a n e t h o l e ( 2 7 .5 5 % ) , a - z i n g ib e r e n e ( 1 5 . 1 0 % a ) a n d ,6 - s e s q u i p h e l l a n d r e n e ( 1 4 . 5 3 % ) , fr o m s h i s a n x i a n g p o w d e r w e re t r a n s - a n e t h o l e ( 4 5 .3 9 % ) a n d l i m o n e n e ( 1 5 .6 8 % ) . wi t h a h i g h c o n t e n t o f c i n n a m a l d e h y d e , s p i c e d p o w d e r h a v e a m o re s t r o n g e r a n t i m i c r o b i a l e f f e c t . b e s i d e s c i n n a m a l d e h y d e , o t h e r c o m p o u n d s s u c h a s t r a n s - a n e t h o l e , b e n z a l d e h y d e a n d p h e n o l ,2 - m e t h o x y - 4 - ( 2 - p r o p e n y l ) 一 w e r e h e l p f u l t o a n t i m i c r o b i a l e f f e c t o f t h e e s s e n t i a l o i l . c h i t as o n h a v e g o o d p r o p e r t i e s , c h i t a s o n h a v e a n t i m i c r o b i a l e f f e c t , a n d c h i t a s o n i s p o l y m e r w i t h g o o d g e l a t i f i c a t i o n . t h e e s s e n t i a l o i l f r o m m i x e d s p i c e s w i t h c h i t a s o n w i l l h a v e a m o r e w i d e r a n t i m i c r o b i a l s p e c t ru m . c h i t a s o n i s i s g o o d m i c r o e n c a p s u l a t i o n m a t e r i a l . mi c r o e n c a p s u l a t i o n m e t h o d s i n c l u d i n g s p r a y - d ry i n g a n d c o m p l e x - c o a c e r v a t i n g , m i c r o e n c a p s u l a t i o n m a t e r i a l s i n c l u d i n g c h i t a s o n a n d ma l t d e x t r i n , s u c r o s e , g e l a t i n , a c a c i a , c mc - n a a n d s o d i u m a i g i n a t e , w e re s t u d i e d . t h i s p a p e r s t u d i e d m ic r o e n c a p s u l a t i o n o f c i n n a m a l d e h y d e o i l b y s p r a y - d ry i n g , e x p l o r e d o p t i m u m t e c h n o l o g i c a l p a r a m e te r s a n d s e l e c t e d w a l l m a t e r i a l s w i t h c h i t a s o n , ma l t d e x t r i n a n d s u c r o s e .t h e r e s u l t s w e r e s h o w e d a s f o l l o w s : i n l e t a i r t e m p e r a t u r e w as 1 6 0 - 1 8 0 、i n l e t m a t e r i a l s t e m p e r a t u re w a s 5 0 - 6 0 0c、f e e d s p e e d w a s 5 m um i n , v e l o c i t y o f c o m p r e s s e d a ir fl o w w as i o um i n 、e j e c t o r s a i r p r e s s u r e w a s 2 .o b a r , v i s c o s i ty w a s m 华南理工大学博士学位论文 1 2 5 - 1 5 0 m p a . s . t h e o p t i m u m w a l l c o m p o s i t i o n w a s 1 .0 % c h i t a s o n , 0 .5 % 一 1 .5 % s u c r o s e， 1 .0 %- 2 .0 % ma l t d e x t r i n , a n d 0 .5 % g l u t a r a l d e h y d e w a s h e l p f u l t o s o l i d i f y m i c r o e n c a p s u l a t i o n . t h e p r o c e s s f o r m i c r o e n c a p s u l a t i o n o f c i n n a m a l d e h y d e o i l b y c o m p l e x - c o a c e r v a t i n g o f c h i t a s o n - g e l a ti n , c h i t a s o n - a c a c i a , c h i t a s o n - s o d i u m a i g i n a t e a n d c h i t a s o n - c mc n a , h a v e b e e n i n v e s t i g a t e d . t h e f a c t o r s e f f e c t i n g t h e s i z e a n d s t a t e o f m i c r o e n c a p s u l a t i o n w e r e s t u d i e d . a s a r e s u l t t h e g o o d m i c r o e n c a p s u l e s w h i c h h a v e th e m e d i a n d i a m e t e r o f 2 - 5 1 a m , 6 - 1 0 u m , 3 - 5 0 u m ,5 - 5 0 u m , h a v e b e e n o b t a i n e d r e s p e c t i v e l y . mi c r o e n c a p s u l a t i o n o f c h i t a s o n - g e l a t i n h a s m o r e h i g h e r m i c r o e n c a p s u l a t i n g r a t i o a n d o i l re t e n t i o n , w i t h t h e b e s t q u a l i t y .mi c r o e n c a p s u l a t i o n o f c h i t a s o n - a c a c i a h a s h i g h e r r t m i c r o e n c a p s u l a ti n g r a t i o a n d o i l r e t e n t i o n , w i t h t h e g o o d q u a l i t y . mi c r o e n c a p s u l a t i o n o f c h i t a s o n - s o d i u m a i g i n a t e h a s l o w m i c r o e n c a p s u l a t i n g r a ti o a n d o i l r e t e n t i o n , w i t h t h e o r d i n a ry q u a li t y . mi c r o e n c a p s u l a t i o n o f c h i t a s o n - c mc n a h a s l o w e r m i c r o e n c a p s u l a ti n g r a t i o a n d o i l r e t e n t i o n , w i t h t h e o r d i n a ry q u a l i ty . t h e r e l e a s i n g m e c h a n i s m o f m i c r o e n c a p s u l a ti o n o f e s s e n ti a l o i l fr o m m i x e d s p i c e s w e r e e x p l a i n e d . mi c r o e n c a p s u l a ti o n o f e s s e n t i a l o i l c o u l d p e n e t r a t e a n d d i f f u s e i n g a s f r o m i n s i d e t o o u t s i d e . t h e d i f f u s e re s i s t a n c e c o m e f r o m w a ll . t h e r e l e a s i n g r a t e i n c r e a s e d a l o n g w i t h t h e d i f f u s i n g r a t e .t h e r e l e a s e k i n e t i c e q u a t i o n c o u l d b e e x p r e s s e d w i t h t h e f i r s t f i c k d i f f u s i n g l a w . t h e e f f e c ti n g f a c t o r o f p o l y m e r a s w a l l t o re l e a s i n g r a t e w e re m e d i a n d i a m e t e r , t h i c k n e s s , h o l e , s h a p e , c ry s t a l r a ti o a n d c o n n e c ti n g r a ti o .t h e r e l e a s i n g p r o c e s s o f m i c r o e n c a p s u l a ti o n o f c i n n a m a l d e h y d e o i l w a s g r e a tl y a f f e c t e d b y e n v i r o n m e n t t e m p e r a t u re a n d r e l a ti v e h u m i d i t y . wh e n t h e t e m p . w a s l e s s t h a n 2 5 0 0c , t h e r e l e a s i n g r a t e i n c r e a s e d a l o n g t h e t e m p . , w h e n t h e t e m p . w a s 2 5 0 0c , t h e re l e a s i n g r a t e r e a c h e d a m a x i m u m v a l u e . wh e n t h e r e l a t i v e h u m i d it y w a s l e s s t h a n 5 0 % t h e r e l e a s i n g r a t e d e c re a s e d a l o n g t h e r e l a ti v e h u m i d i ty , t h e r e l e a s i n g m e c h a n i s m s h o w e d t y p i c a l z e r o - o r d e r k i n e t i c re a c ti o n . wh e n t h e r e l a t i v e h u m i d i t y w a s b i g g e r t h a n 5 0 % , t h e r e l e a s i n g r a t e i n c r e a s e d a l o n g t h e re l a ti v e h u m i d i t y , t h e r e l e a s i n g m e c h a n i s m s h o w e d t y p i c a l f i r s t - o r d e r k i n e ti c re a c ti o n . mi c r o e n c a p s u l a t e d e s s e n ti a l o i l fr o m s p i c e s p o w d e r a n d m i c r o e n c a p s u l a t e d c i n n a m a ld e h y d e o i l h a d o b v i o u s a n t i m i c r o b i a l e f f e c t i n g a s e o u s s t a t e w i t h s l o w l y - r e l e a s e . t h e s h e l fl i f e o f f o o d s u c h a s c a k e a n d b r e a d c o u l d b e p o s t p o n e d b y 1 - 3 t im e s w i t h t h e s e m i c r o e n c a p s u l a t e s . a n t i m i c r o b i a l e ff e c t w e re b e t t e r w h e n t h e s e m i c r o e n c a p s u l a t e d p r o d u c t s w e r e a p p l i e d i n c o rn w h i c h n e e d a l o n g t e r m s h e l fl i f e . k e y w o r d s : mi x e d s p i c e s ; e s s e n ti a l o i l ; v o l a t i l e c o m p o s i t i o n ; a n ti m i c r o b i a l a c ti v i t i e s ; mi c r o e t v 亨6 4 8 冷0 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明: 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进 行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容 外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作 品。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均 已在文中以明 确方式标 明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日 期: 2 叫目 年 b月2 0 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、 使用学位论文的规 定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 电子版， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权华南理工大学可以将 本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索， 可 以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在_年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不 保密s a ( 请在 以上相应方框 内打 “v” ) 作者签 名 导师签名: 移 4- t 日期:娜 平 年 6月 ， 日 日 期 ， xk 年6/月 z “ 日 第一章 绪论 第一章 绪论 1 . 1香辛料精油的抗菌性及微胶囊化研究现状 1 . 1 . 1香辛料精油 的抗菌性研 究现状 1 . 1 . 1 . ， 香辛料的主要种类和植物学分类 香辛料 是食用 香辛料 植物 的简 称 ， 花 蕾 食 欲 、种 子 ，具 有 芳香 或 刺 激 性气 味 ， 一般把来 自植物的根、茎、叶、 能赋予食 物 以风 味 ，并 能够增进 、 帮助消化吸收的称为香辛料( s p i c e s ) . 1 9 7 0年国际标准化组织( i s o ) 承认的香辛料有 7 0多种，但 目前世界各国使用的有 3 5 0左右，我国使用 的香辛料有 8 。多种。常见香辛料的植物学分类见表 1 - l c . 表 1 - 1常见香辛料的植物学分类 t a b l e 1 一 1 b o t a n i c a l c l a s s i f i c a t i o n o f g e n e r a l s p i c e s 科-紫 1 7纲目 管 桔梗 胡 椒 食 婴粟 陇牛 儿 苗 葵 桃 金 娘 伞 形 花 茄 芝麻 菊 胡椒 要 肉豆范 樟 木 兰 油菜 柑 桔 葵 蒲桃 芹 常见香辛料种类与名称 薄 荷 、紫 苏 、 牛至 、迷 迭 香 、 苏 叶 辣 椒 红 、辣椒 芝 麻 菊 、菊 芭 胡椒 寥 肉豆范 肉桂、桂皮、黄樟 八 角茵 香 芥子、山俞菜 花 椒 玫瑰 茄 丁子香 、多香果 芜 要 、叶篙 、荷 兰 芹 、茵香 、 茵 香 大蒜 、洋 葱 番红 花 姜 、小豆范 、姜黄 香 子 兰 状花要毛 双子叶纲 被子植物门 百 合 曹 蒲 生姜 百合 姜 生兰 华南理工大学博士学位论文 . 2香辛料的主要功能 香辛 料具 有独特 的刺激 性气 味 ，能够 矫正食 品 的异味 、赋予 香气 ， 此外还有着色、抗氧化、抗菌( 防腐) 以及生理药理作用。天然抗菌的食用 香料 植物种类 很多 ，其 安全性 己经 为人 们 多年 的经验所证 实 ，又 可增香 调味，可以说一举两得。常用香辛料的主要功能见表 1 - 2 z l o 表 1 - 2常见香辛料的主要功能 t a b l e 1 一 2 ma i n f u n c t i o n s o f t h e g e n e r a l s p i c e s 常用功能 辣味作用( 增进食欲) 消除异味 增加香气 着色作用 抗氧化性 抗菌性 生理药理作用 典型的香辛料 黑胡椒、辣椒、生姜、芥末、大蒜等 生姜、大蒜、鼠尾草、鹰香草、丁香等 小豆范、芫 、茵香、枯茗、 桂皮等 姜黄( 黄色) 、 藏红花( 金黄色) 等 丁香、鼠尾草、迷迭香、康香草、生姜等 桂皮、丁香、鼠尾草、迷迭香等 辣椒、生姜、大蒜、桂皮、胡椒等 1 . 1 . 1 . 3香辛料精油的主要成分 一般香辛料所含的精油在 1 - 1 7 %之间。随香辛料的品种、成熟度、 产地 等不 同而有差异 。精油 是 由醇、烯 、酮 、烃 、菇等有 机成 分构成 的 油状混合体。熔点在 1 5 0 - 1 7 0 之间，油溶性，并具有抗菌性。目前大多 数香辛料 精油是采用 蒸汽蒸馏法 生产 ，少 量通 过冷冻压榨 、干 蒸馏或真 空蒸馏的方法制取， 香辛料有效成分大多存在于精油( 挥发性成分) 中。 近 年，随着气相色谱和质谱分析技术的急速发展，对各种各样香辛料的香 气成分进行了分离、鉴定，食品中常用香辛料的主要香气成分基本上己 分析清楚。表 1 - 3中所列为常见香辛料精油的主要成分 5 ， 。 ” 。 香辛料具有抗菌作用的成分， 从化学结构来看，可分成不饱和醛 ( 紫 苏醛 、肉桂醛等 ) 、二烃基 亚硫酸 盐 ( 双丙烯基 化二硫 等 ) 、酚类 ( 丁子 香酚、磨香草酚等)等几个大类。 1 . 1 . 1 . 4具有防腐功能的重要传统香辛料 可作防腐剂的香辛料有:芥籽、丁香、肉桂、小豆范、百里香、大 蒜、洋葱、辣椒、牛至、迷迭香、姜黄、八角茵香、薄荷等等。一般来 第一章 绪论 说 ，除 肉桂 、芥籽和 丁香外 ，单独使用一种 香辛料往 往不 能取得 良好 的 防腐效果 ，多种香辛料并用能使食 品保存期 明显延长 ，如再与有机酸 ( 盐) 、磷酸 ( 盐) 、衣康酸和植酸这些辅助剂组合使用，效果更佳。 表 1 - 3常见香辛料精油的主要成分 t a b l e l 一 3 ma i n c o mp o s i t i o n o f t h e e s s e n t i a l o i l f r o m s p i c e s 香辛料 桂皮 丁香 大蒜 胡椒 大茵香 茵香 牛至 藏茵香 枯茗 香辣椒 寮香草 马郁兰 鼠尾草 小豆范 芫茜 罗勒 生姜 迷迭香 月桂 肉豆范 芥末 漪萝 精油中主要成分 肉桂醛( 7 5 % ) 、丁子香酚、庚酮- 2 、 糠醛、。 一 旅烯、按树脑、苯甲 醛、枯茗醛等 丁子香 酚 ( 6 5 % - 8 0 % ) 、 丁 子香 酚乙 酸 酷( 3 - 1 3 % ) 、 石竹烯等 二丙烯二硫化合物( 2 3 - 2 9 % ) 、 二丙烯硫醚( 1 3 - 1 9 % ) 、丙基丙 烯硫化合物( 4 - 5 % ) 等 “ ， p - o r, 烯、a 一 水芹烯、 柠檬烯等 茵香脑( 8 0 - 9 0 % ) 、甲 基加味酚等 茵香脑( 5 0 - 6 0 % ) , a 一 藻烯等 a 一 菇品 烯( 2 3 % ) 、白 里酚( 1 8 % ) 、 香芹酚、 龙脑等 香芹酮( 5 0 - 6 0 % ) 、 柠檬烯、 香芹酚等 枯茗醛( 3 0 - 6 0 % ) ,。 一 旅烯、水芹烯等 丁子香酚( 6 5 % - 8 0 % ) , 按树脑、百 里酚、甲 基丁子香酚、 水芹烯等 百里酚( 4 0 % ) ,沉香醇( 5 % ) , a ， 0 一 藻烯、龙脑等 甲基示酚( 2 7 % ) , a 一 菇品醇( 1 5 % ) 、丁子香酚( 1 1 % ) 按树脑( 1 5 % ) 、 樟脑( 3 0 % ) , a ， 0 一 派烯、龙脑等 按树脑、a 一 乙酸菇品醋、柠烯、沉香醇等 沉香醇、水芹烯、a ， 日 - 旅烯等 沉香醇、甲基佳味粉、按树脑、丁子香酚等 姜烯、水芹烯、龙脑、柠檬醛等 按树脑、龙脑、樟脑、沉香醇等 按树脑、a - 旅烯、沉香醇等 。 ， p 一 旅烯、桧烯、菇品 一 2 - 醇、肉 豆范醚等 异硫氰酸丙烯酷、 p -苯基异硫氰酸酷等 香芹酮、柠烯、a 一 旅烯等 华南理工大学博士学位论文 下面介绍一些常见的具有防腐功能的重要传统香辛料 ， 。 1 )丁香 8 1 原产 伊 朗，现 欧洲及我 国华北 、东北 、西北 、华 东等地均 有栽培 。 丁香的花蕾、果实、茎叶均可提取丁香油，得率 5 -2 0 %，主要成分为丁 香酚( 9 5 %) ，还有石竹烯、乙酸丁香酚酷、甲基戊基 甲酮等，是人们普遍 应用的食品调味料 。主要用于肉类、糕点类 、腌制 肉类等。由于丁香油 具有很强 的防腐 杀菌能力 ，还可用 于牙膏 、浴液 、香皂等 日化产 品。 2 )肉桂【 ， 产于我国东南部( 广东、广西) 、越南，印度也有种植。从叶、枝、皮 或籽均可提取肉桂油，得率 0 . 3 -2 %。主要成分肉桂醛( 9 5 % ) ，还有乙酸 桂醋、香豆素、水杨醛、桂酸等 。桂皮油有较强的杀菌作用，大量用于 食品、医药、口腔卫生用品以及防腐消毒剂等。 3 )姜黄 “ 原产于印度和印尼等，从过去香料贸易史来看，番红花 自西方输入 东方 ，而姜黄则 由东方输入西方 。我 国浙江 、四川 、广东 、广西 、云南、 台湾等大量种植。姜黄的干根茎用作食品调味料，是制备咖哩粉的主要 原料。精油得率为 1 1 . 5 %，主要成分为姜油酮、郁金酮、水芹烯、姜烯、 姜黄 醇 、龙脑 等 ，姜 黄油 除主要用于食 用 香精 外 ，还 有很 强 的防腐 抗菌 能力 。 4 )胡椒 川 原产 印度，目前印尼、越南、菲律宾、加纳、尼 日利亚、巴西等也 有栽培 ，我 国海 南 、广 东 、广西 、福建 、云南 、台湾都 有 出产 。胡椒 是 当今世界食用香料中消耗最多的、最为人们喜爱的香辛料 。在食品工业 中广为使用。用果实经水蒸汽蒸馏得油，得率 1 -2 %，主要成分为水芹 酚、水芹烯、白里香酚等。大量用于肉类、汤类、鱼类及腌制食品的调 味和防腐中，在软饮料、焙烤食品、调味品、冰淇淋和糖果中也广泛应 用 。 5 )八角茵香 1 2 原产 于我 国广 东 、广 西 、云南 、贵 州及越 南 ，现 欧洲 各 国叙 利亚 、 摩洛 哥 、突尼斯 、印度 、智利 、墨西哥 也有种 植 。我 国八 角茵香 油年产 量 5 0 0吨，占世界年产量的一半以上。八角茵香主要从果实和枝叶中用 水蒸气蒸馏而得，得率 0 . 5 -1 2 %。主要成分反式大茵香脑( 8 0 % ) 、大茵 香醛( 6 . 9 % ) ,按叶素芳樟醇、松油醇、右旋竺烯、水芹烯、黄樟素等。广 泛应用 于软饮 料 、焙 烤食 品、调味 品 、冰淇淋 、糖果 、 肉制 品等 。八 角 茵香乙醇提取物对革兰氏阳性细菌和阴性细菌及其他致病性真菌均有较 第一章 绪论 强 的抑制灭菌作用 。 6 )大蒜 ， 3 ， 地 中海地 区多年 生草 本植物 ，我 国南北各省均有栽培 。新鲜 的或干 燥的鳞茎作为调味品广泛使用，精油得率 0 . 1 -0 . 2 %，主要成分为烯丙基 丙基二硫化物、烯丙基二和三硫化物、二乙烯硫化物和大蒜素等。精油 多用于罐头食品、肉类、清汤和酱汁的调味及在饮料、焙烤食品、冷冻 食品和糖果中。药用可治痛、止咳、驱虫和抗癌，并具有明显的防腐抗 菌作用 。 7 )薄荷 : ; 主要产于我国上海、江苏、安徽、台湾和 巴西。用水蒸气蒸馏法从 鲜的或阴干的茎叶( 地上绿色部分) 蒸馏得油，一般得率为 0 . 3 - 0 . 6 %。薄 荷油经冷冻法取出4 5 -5 5 % 薄荷脑后，其 “ 脱脑油”称为薄荷素油( 尚含 有 5 0 %以上的薄荷脑) 。主要成分为左旋薄荷脑、薄荷酮、乙酸薄荷酷、 新薄荷醇、异薄荷酮、辣薄荷酮、异戊酸薄荷醋、薄荷峡喃等。薄荷产 品( 脑和素油) 具有特有的芳香、辛辣味和凉意。主要用于牙膏、口腔卫生 用 品 、食 品 、烟 草 、酒 、清凉饮料 、化妆 品 、香皂等 。在 医疗 上广泛用 于驱风、防腐 、镇痛、止痒等药品中，是民间俗用的天然防腐佳品。 8 )肉豆寇 ， ， 产于西印度群岛、印尼、印度、斯里兰卡、巴西等地，我国海南、 广 东 、广 西 、云南 、福建 也有 生产 。用水 蒸气蒸馏法 从种 子 中提 取豆范 油的得率为 3 . 5 -8 %， 主要成分: 含菇烯类如甲位旅烯、乙位旅烯、 竺烯 、 茨烯、双戊烯等，还有松油醇、丁香酚、异丁香酚、芳樟醇等。主要用 于饮料、调味料、冰淇淋、焙烤食品、肉类食品和腌制品中。精油中的 菇类成分具有 明显的防腐抗菌作用 。 1 . 1 . 1 . 5香辛料精油的抗菌活性 从植物材料中分离提纯和利用天然防腐剂一直是国内外食品添加剂 研究的热点，而植物香辛料是其中最重要的来源之一。对植物芳香油的 抗菌成分 、 作用及其机理进 行 了一系列的研 究 ， 表 1 - 4列 出 了常见香辛料 中各种成份的抑菌性f 了 。 对于食用 香料植物 的抑 菌防腐作用来说 ，真 正起作用 的活性物质是 精油。丁香花蕾中含有 1 5 % - 2 0 %的精油，其中 8 5 %9 2 %为丁香酚，主 要是它发挥了抑制微生物生长的作用。同样，斯里兰卡肉桂含有 0 . 5 %- 3 . 5 %精油，其中 4 2 %7 5 %为桂醛;中国肉桂含有 1 % - 3 . 5 %精油，桂醛 含量高达 8 0 %-9 5 %，它们起抑菌作用的有效成份是桂醛。至于在香辛料 华南理工大学博十学位论文 表 1 - 4常见香辛料 中各种成份 的抑菌性 t a b l e l 一 4 an t i mi c r o b i a l a c t i v i t i e s o f t h e c o mp o u n d s f r o m s i c e s 变形 杆菌 金黄色 葡萄球菌 伤寒绿脓摩根氏 酿酒小刺青 杆菌杆菌杆菌酵母菌霉菌 500100姗2000 500100000500 10005000姗2oo1000200500 大肠 杆菌 1 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5oo200 oooo 、份，.上 5000姗2000100010001000050005000?5000 200姗2000500姗呻渊5000?渊5000500200500500500 姗20002000呻5000姗5005000 1 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 ! 仪洲) 1 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 5 0 以) 1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 1 0 0 0 0 4 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 1 0 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 400020005000500050004001000500100005000500050005000 1