肉桂精油/月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐/羟丙基-β-环糊精复合包合物的抗菌特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

食品安全问题一直是困扰国内外经济繁荣发展和人民生活安康的一项重大问题；解决食品安全问题，是实现可持续健康发展的一项基本要求。而在诸多的食品安全问题之中，食源性致病菌是引起人体和牲畜食源性疾病和重大食品安全问题的重要原因之一。所以，有效地杀死、或者抑制食源性致病菌生长繁殖，是实现食品安全和粮食保障的重要手段。抗菌剂的使用在当今时代存在着普遍性，有效地抑制病原菌对食品的污染，在食品的防腐保鲜中有着不可替代的地位，但有些抗菌剂容易受自身特性和外物干扰^[1，2]，从而导致抗菌能力的损失。因此，开发具有抗菌性能好、安全性能高、环境友好型、生产成本低等适合食品生产工艺的优良抗菌剂，是保障食品安全的重要举措。本研究将利用羟丙基-β-环糊精（hp-β-cd）对月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐(lae)/肉桂精油进行包埋，构建一种新型的优良抗菌剂。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：1、 hp-β-cd/lae/肉桂精油抗菌复合物的制备。

2、 hp-β -cd/lae/肉桂精油包合物结构研究。

3、 hp-β-cd/lae/肉桂精油抗菌性能研究。

3. 国内外研究现状

肉桂精油（cinnamon essential oil）是从肉桂中提取的一种挥发性油，对大部分致病细菌和真菌都具有优良的抑制作用^[3]，是良好的天然抗菌剂^[4]。其中肉桂醛是肉桂精油的主要成分，肉桂醛能够破坏致病菌的细胞膜，使得细菌在进行细胞分裂时导致子代细胞畸变或者分裂异常^[5]，从而导致致病菌形态发生改变，对其生产繁殖起到直接抑制作用。其抑菌活性大小通常可用抑菌圈直径、最小抑菌浓度（ＭiＣ值）、最小杀菌浓度(ＭbＣ值）等数据来衡量^[6]。贾佳等^［7］用肉桂精油对6种试验菌（表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠埃希菌、绿脓杆菌和变形杆菌）进行抗菌性研究，结果发现：肉桂精油对几种细菌 mic值及mbc值的范围分别为0.125%~0.500%(v/v)、0.250%~1.000%(v/v),且抑菌圈直径超过10mm，肉桂精油对6种试验菌都具有较强的抗菌性。但肉桂醛难溶于水和甘油，易溶于有机溶剂，能够随着水蒸气蒸发而损失含量^[8]，导致肉桂精油在食品中很难稳定存在。肉桂醛也易发生化学降解^[9]，导致香味丢失，并产生异味，在一定程度上限制了应用。

月桂酰精氨酸乙酯盐酸盐（lauroyl giycine ethyl ester, lae）是一种新型食品保鲜剂，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母和霉菌都具有明显的抑制作用^[8]。其本质是一类表面活性剂，抑制致病菌的功效主要来源于lae与阳离子相似^[9]的表面活性结构, 具有极好的安全性,是一种广谱抗菌剂，最低抑制浓度普遍较低^[10]；同时具有较好的水溶性在人体内通过化学和代谢途径水解为人体日常饮食中摄入的化合物^[10]。2011年，lae被国际食品法典委员会列入《食品添加剂通用法典标准》中，可广泛用于多种食品及生鲜农产品^[11]目前，主要应用在乳类食品和肉制品。lae的抑菌机理主要是作用于微生物的细胞质膜，使微生物代谢途径和正常周期发生改变，不导致细胞裂解的同时抑制微生物繁殖。woodcock等^[12]将lae水溶液添加到巴氏杀菌奶中，发现lae可延缓微生物增殖。将0．2 ml浓度为10％的lae溶液加入100 ml牛奶中，则实际浓度为200 ppm。结果表明，lae可以有效抑制微生物的生长。

lae不适宜的食品体系主要为含有阴离子多糖的食品。lae的类似阳离子表面活性结构容易和食品中阴离子成分结合^[13]，从而降低了它的抑制致病菌的能力。研究发现阴离子多糖会降低lae的抑菌活性^[14]，阴离子多糖如卡拉胶、黄原胶等，作为食品添加剂用于各类食品中。当黄原胶或卡拉胶存在时，lae对酿酒酵母、白色念珠菌和接合酵母的抑制效果会减弱，原因是静电作用使lae阳离子被中和，生成不具表面活性的络合物，失去对微生物的抑制作用。因此，将lae应用于这些食品时，应采用乳化、包埋等技术，避免lae与阴离子多糖的反应。

4. 计划与进度安排

2022.12.28-2022.1.4文献研究、总结

2022.1.4-2022.1.10 完成开题报告

2022.1.11-2022.1.18复合包含物的置备和结构检验

5. 参考文献

[1] jin t. z. current state of the art and recent innovations for antimicrobial food packaging[j].microbcontrol and food preservation,2017, 349-372. doi:10.1007/978-1-4939-7556-3_16.

[2]stefania q.loredana v.antimicrobial food packaging in meat industry[j].meatscience,2002,62(3):373-380.doi:10.1016/s0309-1740(02)00121-3

[3] 林艺青.肉桂精油提取工艺、抑菌活性及防腐保鲜的应用[j].食品工业. 2020,41(09)