论文部分内容阅读
偃松松塔是松科植物偃松的副产物，富含多种活性物质，其中松塔精油含有萜类、酮、醛等挥发性成分，具有抑菌、抗氧化、抗癌等功效，但由于精油具有挥发性，性质不稳定等特点，在运输及使用过程中极易造成损失，所以针对精油进行微胶囊化，在壁材的保护下精油挥发性降低、稳定性提升，综合利用率增强。
本论文以偃松松塔为试验原料，采用水蒸馏法、盐析辅助水蒸馏法和超声辅助水蒸馏法制备偃松松塔精油，探究精油的抑菌效果和稳定性，筛选出抑菌效果最佳的精油对其抑菌机理进行研究，利用锐孔凝固浴法和复凝聚法制备偃松松塔精油微胶囊，并比较微胶囊理化性质及缓释作用，研究结果如下:
1.利用水蒸馏法进行偃松松塔精油的提取，通过正交试验分析，得到最佳提取工艺条件为粉碎程度＞60目、料液比1∶8、蒸馏时间8h，在此条件下偃松松塔精油得率为0.13±0.02mL/100g。利用盐析辅助水蒸馏法提取偃松松塔精油，通过正交试验可以得到最佳工艺条件为盐浓度4％，浸泡时间5h，蒸馏时间8h，精油得率为0.22±0.01mL/100g。利用超声波辅助水蒸馏法提取松塔精油，最佳工艺条件为超声功率270W，超声时间50min，蒸馏时间8h，精油得率为0.19±0.02mL/100g。通过GC-MS联用对偃松松塔精油成分进行鉴定，经鉴定水蒸馏法提取的精油共有51种物质，占峰面积的83.6％。盐析辅助蒸馏法提取的精油共有56种物质，占峰面积的93.8％。超声辅助蒸馏法提取的精油共有53种物质，占峰面积85.34％，精油主体成分为β-蒎烯、柠檬烯、α-松油醇和红没药醇等。
2.三种不同方式提取的偃松松塔精油对6种供试菌均有抑制作用，其中盐析辅助水蒸馏法提取的偃松松塔精油对大肠杆菌的抑菌效果最佳，抑菌圈直径达14.93±0.14mm，MIC值为8μL/mL，MBC值为16μL/mL，对霉菌（青霉、黑曲霉）的抑菌效果最差。精油的抑菌稳定性表明，在酸性条件下，精油的抑菌能力强，在碱性条件下抑菌能力减弱;紫外处理对偃松松塔精油抑菌效果并无显著影响;温度对精油抑菌活性的影响中，60℃处理过的偃松松塔精油稳定性最强，同一温度下，热处理时间越长，精油抑菌能力越弱。
3.大肠杆菌抑菌机理表现为，精油处理后菌遭到破坏，出现了在进入对数期的时间延滞，无法达到生长高峰，2×MIC精油处理下菌体甚至出现停止生长的现象。菌体中内溶物外漏，Na+、K+外渗，导致电导率升高，菌液中可溶性糖、蛋白质含量均升高，菌体磷代谢、ATP酶活性及蛋白质的合成都受到抑制;菌体出现褶皱，表面粗糙和断裂的现象，偃松松塔精油显著影响菌体的正常生长代谢。
4.采用锐孔凝固浴法制备微胶囊，最佳工艺为海藻酸钠浓度2.69％、芯壁比3.13、乳化剂浓度1.83％、氯化钙浓度2％、固定化时间120min，包埋率结果为81.33％。采用复凝聚法制备微胶囊，最佳工艺为乳化剂浓度2％，乳化转速10000r/min，乳化时间3min，壁材比0.62∶1，壁材浓度1.65％，芯壁比1.09∶1，复凝聚时间30min，复凝聚温度40℃，固定化时间120min，加水体积0.5倍，包埋率结果为71.40％。
5.微胶囊理化性质研究结果表明，锐孔凝固浴法制备的微胶囊水分相对较高，溶解度一般，颗粒大;复凝聚法制备的微胶囊水分含量低，溶解度高，粒径小。通过红外图谱分析，结果表明仅壁材间的化学键发生物理作用。通过观察微胶囊表面形态，颗粒呈球状，表面无裂痕。热重分析表明微胶囊化能够有效的延缓精油的挥发性，在室温下性质稳定。
本论文以偃松松塔为试验原料，采用水蒸馏法、盐析辅助水蒸馏法和超声辅助水蒸馏法制备偃松松塔精油，探究精油的抑菌效果和稳定性，筛选出抑菌效果最佳的精油对其抑菌机理进行研究，利用锐孔凝固浴法和复凝聚法制备偃松松塔精油微胶囊，并比较微胶囊理化性质及缓释作用，研究结果如下:
1.利用水蒸馏法进行偃松松塔精油的提取，通过正交试验分析，得到最佳提取工艺条件为粉碎程度＞60目、料液比1∶8、蒸馏时间8h，在此条件下偃松松塔精油得率为0.13±0.02mL/100g。利用盐析辅助水蒸馏法提取偃松松塔精油，通过正交试验可以得到最佳工艺条件为盐浓度4％，浸泡时间5h，蒸馏时间8h，精油得率为0.22±0.01mL/100g。利用超声波辅助水蒸馏法提取松塔精油，最佳工艺条件为超声功率270W，超声时间50min，蒸馏时间8h，精油得率为0.19±0.02mL/100g。通过GC-MS联用对偃松松塔精油成分进行鉴定，经鉴定水蒸馏法提取的精油共有51种物质，占峰面积的83.6％。盐析辅助蒸馏法提取的精油共有56种物质，占峰面积的93.8％。超声辅助蒸馏法提取的精油共有53种物质，占峰面积85.34％，精油主体成分为β-蒎烯、柠檬烯、α-松油醇和红没药醇等。
2.三种不同方式提取的偃松松塔精油对6种供试菌均有抑制作用，其中盐析辅助水蒸馏法提取的偃松松塔精油对大肠杆菌的抑菌效果最佳，抑菌圈直径达14.93±0.14mm，MIC值为8μL/mL，MBC值为16μL/mL，对霉菌（青霉、黑曲霉）的抑菌效果最差。精油的抑菌稳定性表明，在酸性条件下，精油的抑菌能力强，在碱性条件下抑菌能力减弱;紫外处理对偃松松塔精油抑菌效果并无显著影响;温度对精油抑菌活性的影响中，60℃处理过的偃松松塔精油稳定性最强，同一温度下，热处理时间越长，精油抑菌能力越弱。
3.大肠杆菌抑菌机理表现为，精油处理后菌遭到破坏，出现了在进入对数期的时间延滞，无法达到生长高峰，2×MIC精油处理下菌体甚至出现停止生长的现象。菌体中内溶物外漏，Na+、K+外渗，导致电导率升高，菌液中可溶性糖、蛋白质含量均升高，菌体磷代谢、ATP酶活性及蛋白质的合成都受到抑制;菌体出现褶皱，表面粗糙和断裂的现象，偃松松塔精油显著影响菌体的正常生长代谢。
4.采用锐孔凝固浴法制备微胶囊，最佳工艺为海藻酸钠浓度2.69％、芯壁比3.13、乳化剂浓度1.83％、氯化钙浓度2％、固定化时间120min，包埋率结果为81.33％。采用复凝聚法制备微胶囊，最佳工艺为乳化剂浓度2％，乳化转速10000r/min，乳化时间3min，壁材比0.62∶1，壁材浓度1.65％，芯壁比1.09∶1，复凝聚时间30min，复凝聚温度40℃，固定化时间120min，加水体积0.5倍，包埋率结果为71.40％。
5.微胶囊理化性质研究结果表明，锐孔凝固浴法制备的微胶囊水分相对较高，溶解度一般，颗粒大;复凝聚法制备的微胶囊水分含量低，溶解度高，粒径小。通过红外图谱分析，结果表明仅壁材间的化学键发生物理作用。通过观察微胶囊表面形态，颗粒呈球状，表面无裂痕。热重分析表明微胶囊化能够有效的延缓精油的挥发性，在室温下性质稳定。