食品在貯藏期間易受環(huán)境影響發(fā)生氧化變質(zhì)和侵染性病害，進(jìn)而腐爛，不僅對(duì)食品品質(zhì)產(chǎn)生影響， 造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)引起食品安全問題。百里香精油具有良好的抗氧化性、抑菌活性，使其成 為食品加工業(yè)中人工合成添加劑，如保鮮劑、抗氧化劑等的理想替代品。興安百里香( Thymus dahuricus Serg． ) 為唇形科百里香屬，是我國北方常見多年生草本植物。已有研究表明，法國的花園百 里香( T． vulgaris L． ) 、西班牙的葡百里香( T． zygis L． ) 等，均具有較強(qiáng)的抗氧化及抑菌活性。

1 材料與方法

1． 1 材料、試劑與儀器

興安百里香( Thymus dahuricus Serg． ) ，于 2018 年 7 月盛花期，采摘于黑龍江哈爾濱帽兒山。將鮮 草室溫下陰干，剪成小段，備用。大腸桿菌( Escherichia coli) 、腸炎沙門氏菌( Salmonella enteritidis) 、金黃 色葡萄球菌( Staphylococcus aureus) 、白色葡萄球菌( S． albus) 、枯草芽胞桿菌( Bacillus subtilis) 、費(fèi)氏志賀 氏菌( Shigella flexneri) ，均為動(dòng)物科技學(xué)院草業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室保存菌株。 二丁基羥基甲苯( BHT，純度≥99． 0% ) 、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼( DPPH，純度≥97． 00% ) 、β胡蘿卜 ( 純 度 ≥95． 00% ) 、亞 油 酸 ( 純 度 ≥99． 00% ) 、百 里 香 酚 ( 分 析 純) 、α-萜 品 烯 ( 純 度 ≥ 95． 00% ) 和對(duì)傘花烴( 純度≥99． 5% ) 均購自 Sigma-Aldrich( 上海) 貿(mào)易有限公司，其余常規(guī)試劑均 為市售分析純。 WP700TL 23-K5 型微波爐，頂部鉆孔，接精油提取器; 安捷倫 6980N-5973 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用 ( GC-MS) 儀，安捷倫科技( 中國) 有限公司; ＲE-52AA 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀; 博迅YXQ-50SII 立式壓力蒸汽滅 菌器，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠; dZP-150A 智能光照培養(yǎng)箱，南京恒裕電子儀器廠。

1． 2 興安百里香精油的提取

1． 2． 1 優(yōu)化微波法

為了確定微波法最佳提取工藝條件，以浸泡時(shí)間( 1、2 和 3 h) 、料液比( 1 ∶ 1、1 ∶ 1． 5 和 1 ∶ 2，g ∶ mL) 、提取時(shí)間( 20、30 和 40 min) 和微波功率( 230、385 和 540 W) 4 個(gè)因素，采用 L9 ( 34 ) 正交 試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以精油得率為考察指標(biāo)優(yōu)化提取工藝。稱量 40 g 的原料裝入 1 000 mL 圓底燒瓶中，按設(shè)定 的浸泡時(shí)間、料液比、提取時(shí)間和微波功率進(jìn)行試驗(yàn)，記錄產(chǎn)油量。所得精油靜置使其分層，去掉水層后 加入無水硫酸鈉靜置過夜，得到興安百里香精油，并置于 4 ℃冰箱備用，重復(fù) 3 次，計(jì)算精油得率。試驗(yàn) 結(jié)果采用正交設(shè)計(jì)助手 II v3． 1 進(jìn)行分析。

1． 2． 2 水蒸氣蒸餾法

取 40 g 原料裝入 1 000 mL 圓底燒瓶，按液料比 10 ∶ 1( mL∶ g) 加入 400 mL 蒸餾 水浸泡 2 h，利用水蒸氣蒸餾裝置蒸餾 4 h，每間隔一定時(shí)間記錄產(chǎn)油量。取餾出液上層黃色透明油狀 物，加 2 g 無水Na2 SO4 脫水后，得到興安百里香精油，置于 4 ℃冰箱備用。

1． 3 興安百里香精油化學(xué)成分測定

安捷倫 6980N-5973 氣質(zhì)聯(lián)用儀，色譜柱: 石英毛細(xì)管柱 OV-101( 30 mm × 0． 25 mm × 0． 25 μm) ; 柱 溫: 采用程序升溫法，起始溫度為 60 ℃，保持 3 min，3 ℃ /min 升溫至 200 ℃，保持 5 min; 載氣為氦氣( 純 度 99． 99% ) ; 分流比 50 ∶ 1; 進(jìn)樣量 1 μL; 離子源溫度 230 ℃ ; 離子源為 EI。檢測條件: 檢測器溫度 280 ℃，電離能量 70 eV，掃描范圍 15 ～ 500 u，NIST02 標(biāo)準(zhǔn)譜庫，面積歸一化法定量。

1． 4 抗氧化活性測定

根據(jù) Bounatirou 等的方法，并對(duì)其進(jìn)行了一些改進(jìn)，測定了興安百里 香精油對(duì) DPPH 自由基( DPPH·) 的清除能力。首先配制 25 mg /L 的 DPPH 甲醇溶液，并在不同濃度的 0． 2 mL 的精油及各主要精油組分甲醇溶液中，加入 DPPH 甲醇溶液 1． 8 mL。混合物在室溫下強(qiáng)烈搖 動(dòng)，在黑暗中保持 30 min。用分光光度計(jì)測定在 517 nm 處的吸光度。以相同體積甲醇代替樣品測定的 吸光值為空白對(duì)照，以二丁基羥基甲苯( BHT) 為陽性對(duì)照，DPPH·的清除能力用清除率表示，用式( 1) 計(jì)算 DPPH·清除率( PDPPH·) ，并繪制擬合曲線，計(jì)算出清除率為 50% 時(shí)的樣品濃度( EC50 ) 。

2 結(jié)果與分析

2． 1 微波法提取條件優(yōu)化

采用 L9 ( 34 ) 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，針對(duì)浸泡時(shí)間、料液比、提取時(shí)間和微波功率 4 個(gè)影響因素優(yōu)化微波提 取條件，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表 1。 由表 1 可知，各考察因素對(duì)精油得率影響的大小次序依次為: D( 微波功率) ＞ C( 提取時(shí)間) ＞ A( 浸 泡時(shí)間) ＞ B( 料液比) 。最佳提取條件為 A3B1C3D3，即優(yōu)化條件為: 浸泡時(shí)間 3 h，料液比 1 ∶ 1，提取時(shí)間 40 min，微波功率 540 W。經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)( 3 次重復(fù)) ，在此條件下精油得率為 1． 04% 。

2． 2 兩種方法提取精油效果比較

為微波法與水蒸氣蒸餾法最佳提取條件下提取興安百里香精油產(chǎn)油量的動(dòng)態(tài)曲線。

微波法提取精油的動(dòng)態(tài)曲線初期呈快速增長趨勢，在短時(shí)間內(nèi)( 22 min) 達(dá)到最高產(chǎn)油 量 0． 39 mL，然后隨著時(shí)間的增加，產(chǎn)油量處于穩(wěn)定狀態(tài); 而水蒸氣蒸餾法提取精油的動(dòng)態(tài)曲線也呈逐 漸增長趨勢，但增長速度較微波法緩慢，該方法達(dá)到最高產(chǎn)油量 0． 39 mL 需 120 min。由此可知，微波法 提取速度快，耗能少、效率高，并且兩種方法產(chǎn)油量無顯著差異。

3 結(jié)論

3． 1 微波法的最佳提取條件為

浸泡時(shí)間 3 h，料液比 1 ∶ 1( g ∶ mL) ，提取時(shí)間 40 min，微波功率 540 W。 最佳提取條件下進(jìn)行精油提取，精油得率為 1． 04% 。

3． 2 微波法提取

興安百里香精油的速度( 22 min) 遠(yuǎn)超過水蒸氣蒸餾法( 120 min) ，其主要組分組成與 水蒸氣蒸餾法提取精油相一致，主要成分為百里香酚( 52． 52% ) 、α-萜 品 烯( 12． 72% ) 、對(duì) 傘 花 烴 ( 8． 24% ) ，且其組分中百里香酚( 52． 52% ) 高于水蒸氣蒸餾法( 44． 00% ) ，微波法提取興安百里香精油 的優(yōu)化提取方式可代替?zhèn)鹘y(tǒng)水蒸氣蒸餾法。

3． 3 微波法提取

的興安百里香精油及其主要組分百里香酚均具有較強(qiáng)的抗氧化性活性。各主要組 分中，百里香酚的 DPPH·清除活力最強(qiáng)( EC50，473． 63 mg /L) ，且 β-胡蘿卜素抑制率也最高( IC50， 250． 91 mg /L) 。 3． 4 微波法提取的興安百里香精油及其主要組分百里香酚同時(shí)具有較強(qiáng)的抑菌活性。百里香酚對(duì)各 測試菌種均表現(xiàn)出一定的抑制活性，其中抑制活性最強(qiáng)的為枯草芽孢桿菌，抑菌圈直徑為 16． 85 cm，最 小抑菌濃度( MIC) 為 0． 23 g /L。


 

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