如今，选择可再生、生物可降解的天然大分子物质为成膜基材，将天然有抗氧化和抗菌作用的功能性成分加入到其中作为活性物质，制备具有指定功能的活性包装膜材料，赋予包装新的活性功能，且具有良好的抑菌、保鲜效果，具有绿色环保、生物降解、无毒无害、能够提高食品的保质期和食品质量等优点。壳聚糖是自然广泛存在的几丁质，是甲壳素脱N-乙酰基的产物，天然多糖中唯一的碱性多糖，有良好成膜性，且生物可降解，但其无抗氧化性且抑菌谱较窄的弱点限制了其在食品活性包装中的应用范围。植物精油是一类纯天然的植物提取混合物，具有广谱抗菌性能，被美国食品药物管理局认可为“公认安全物质”(generally recognized as safe，GRAS)。而龙眼核精油天然、无毒、抑菌作用显著，可作天然保鲜剂应用于食品保鲜领域。故通过对鸡蛋进行涂膜保鲜可探究龙眼核精油-壳聚糖基复合膜对食品延长货架期保证质量的可行性，以验证此复合活性包装膜的保鲜效果。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新鲜干燥龙眼核，河北康安生物科技有限公司；新鲜鸡蛋购于华润万家生活超市。
无水乙醇,广州化学试剂厂；正己烷,广州化学试剂厂；石油醚(沸程30～60),广州化学试剂厂；乙醚,广州化学试剂厂；DPPH,坛墨质检-标准物质中心；冰醋酸,上海麦克林生化科技有限公司；壳聚糖,广东光华科技股份有限公司；吐温80,上海麦克林生化科技有限公司；甘油,上海麦克林生化科技有限公司。
1.2 仪器与设备
粉碎机、游标卡尺、磁力搅拌器、弹簧拉力器、标准筛40目、SPX-70AS生化培养箱，康恒仪器有限公司；RE-52A旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；V-5600PC紫外分光光度计，上海元析仪器有限公司；JB760-68比色皿,泰州市环仪玻璃仪器有限公司；CN61M/STSXT型索氏提取器，北京中西远大科技有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 龙眼核精油制备及其抗氧化性抑菌性研究
1.3.1.1 龙眼核精油制备[1]
将干燥龙眼核粉碎、过筛，40目，分为四等份备用并分别以4种有机溶剂正己烷、无水乙醇、乙醚和石油醚为提取剂，利用索氏提取器在提取剂的沸点下抽提5 h[2]，经旋转蒸发仪浓缩后置棕色密封玻璃瓶，于4 ℃冰箱贮存。
1.3.1.2 龙眼核精油体外抗氧化性能研究[3]
龙眼核精油清除DPPH自由基能力的测定：参考蔡文韬等[4]实验方法，4种不同提取剂的龙眼核精油分别重复上述步骤，以维生素C作为阳性对照，计算龙眼核精油对DPPH自由基的抑制率。通过计算公式(1)比较4组龙眼核精油对DPPH自由基的消除率：
DPPH自由基清除率
(1)
式中：Ai，龙眼核精油混DPPH溶液吸光值；Aj，龙眼核精油吸光值；A0，DPPH溶液吸光值。
龙眼核精油清除羟自由基(·OH)：根据表1加入反应试剂，摇匀后置于37 ℃水浴锅中，60 min后取出，在510 nm处测定其吸光度，通过公式(2)计算对·OH的清除能力：
·OH清除率
(2)
表1 ·OH反应体系加样表
Table 1 Introduction table of ·OH reaction system
吸光度样液/mL1 mmol/L硫酸亚铁/mL6 mmol/L水杨酸/mL样液溶剂/mL1 mmol/L双氧水/mLAX133--AX013-3-A013--3
1.3.1.3 龙眼核精油抑菌性研究[5-6]
选取大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌3种实验菌并转种3代，分别接种环挑取菌落接种于斜面培养基置35～37 ℃培养24 h后加入10 mL灭菌水振荡均质为菌悬液。在无菌基础培养基上分别加入0.1 mL菌悬液涂布后静置10～15 min，每个培养基上均匀放置1～2片龙眼核精油药敏片置35～37 ℃培养24 h，测量药敏片周围透明圆环宽度，比较其抑菌活性。
1.3.1.4 确定最优龙眼核精油
通过对4种不同提取剂的所提取的龙眼核精油进行抗氧化性和抑菌性的研究对比，确定性能最优的龙眼核精油并进行与壳聚糖基活性包装膜的制备及保鲜效果研究。
1.3.2 不同涂膜对鸡蛋的保鲜效果
1.3.2.1 鸡蛋选取及分组
选用无裂纹外壳洁净的新鲜鸡蛋，随机分组，每组50枚，每组处理方法见表2，相应处理后室温贮藏28 d，分别在第0、7、14、21、28天各组随机取出10枚鸡蛋进行各项指标的检测。
1.3.2.2 制备涂膜剂
采用汤佳鹏等[7]制膜方法，称取一定量壳取糖，加入到1.0%(体积分数)乙酸溶液中，60 ℃下搅拌80 min，充分溶解后静置脱气，得A组涂膜剂。另取部分A组涂膜剂加1.0%(体积分数)龙眼核精油及0.8%(体积分数)吐温80，常温下高速搅拌60 min，得B组涂膜剂。用A、B两种涂膜剂分别对鸡蛋进行涂膜处理。
表2 鸡蛋的分组与处理
Table 2 Grouping and handling of eggs
鸡蛋组别处理方法空白组空白对照A组壳聚糖涂膜处理B组龙眼核精油-壳聚糖基涂膜处理
1.3.2.3 指标测定
采用蔡文韬等[4]的实验方法。
(1)感官鉴定：对贮藏后的鸡蛋的蛋白、蛋黄、系带状况加以评定，表示方式见表3。
表3 鸡蛋感官评定标准
Table 3 Sensory evaluation criteria for eggs
感官评分/分蛋白蛋黄系带≥85黏稠、透明,浓蛋白、稀蛋白清晰辨居中,轮廓清晰,胚胎未发育系带完整、粗白70～84较黏稠、透明,浓蛋白、稀蛋白清晰辨居中或稍扁,轮廓清晰,胚胎未发育系带变细或一端脱落60～69较黏稠、透明居中或稍微扁,轮廓较清晰,胚胎未发育系带完全脱落或极细<60浓蛋白极少或几乎没有蛋黄膜破裂或散黄系带完全消失
(2)失重率测定：贮藏期间，蛋内水分会穿过蛋壳表面气孔散逸到外部环境中，导致鸡蛋质量减少。可以采用质量法进行测定，鸡蛋失重率计算如公式(3)所示：
失重率
(3)
(3)气室直径测定：在暗室内将鸡蛋钝端放在照蛋灯下照视，用铅笔画出气室的边缘线，然后用游标卡尺直接测量气室直径。
(4)蛋黄指数测定：沿横向磕破蛋壳后将鸡蛋内容物全部流入玻璃平皿上，使用游标卡尺测量蛋黄高度与直径，蛋黄高度与蛋黄直径的比值即为蛋黄指数，计算如公式(4)所示：
蛋白指数
(4)
(5)蛋白系数测定：用蛋清分离器去除蛋黄，将其余内容物倒入标准筛中，静置过滤2 min，滤去稀蛋白，所剩下的蛋白即为浓蛋白，计算如公式(5)所示：
蛋白系数
(5)
(6)哈夫单位测定：将鸡蛋放在天平上称量得出全蛋的质量，再将蛋壳磕破，将鸡蛋内的全部可食部分流入玻璃平皿上，测定距离蛋黄1 cm的位置，即浓蛋白最宽的部位的蛋白高度。鸡蛋的分级标准：AA级：哈夫值>72；A级：60<哈夫值<72；B级：30<哈夫值<60；C级：哈夫值<30。计算如公式(6)所示：
Hu=100lg(H-1.7W0.37+7.6)
(6)
式中：Hu为哈夫单位；H为蛋白高度，mm；W为蛋的质量，g；100、1.7、7.6为换算系数。
(7)蛋清pH值：蛋清pH值的测定是先将蛋黄与蛋清分离，再用匀浆机将蛋清均质2 min，每隔30 s停1次。然后用pH计测定其pH。
1.3.3 龙眼核精油-壳聚糖基活性包装膜制备
称取一定量的壳取糖，加入到1.0%(体积分数)乙酸溶液中，在60 ℃的恒温条件下磁力搅拌80 min，静置脱气，制得壳聚糖成膜液。取一部分壳聚糖成膜液加入1.0%(体积分数)的龙眼核精油并为增加精油在溶液中的分散性添加0.8%(体积分数)的吐温80，常温下高速搅拌60 min，再加入1.0%(体积分数)的甘油(增塑剂)，并搅拌20 min,得到龙眼核精油-壳聚糖成膜基液。超声脱气处理。
流延成膜的方法参照文献[8]并稍作改动，取5 mL成膜液流延在12 mm×7 mm的塑料平板上，放置在干燥箱内50 ℃干燥，得到壳聚糖及龙眼核精油-壳聚糖活性薄膜。密封，冰箱中4 ℃保存备用。
1.3.4 活性包装膜性能检测及抑菌性研究
1.3.4.1 力学性能测试
采用拉力器测量膜的拉伸强度、断裂伸长率,测试温度25 ℃,取3次测量的平均值,拉伸强度和断裂伸长率计算如公式(7)和公式(8)所示：
(7)
(8)
式中：TS为抗拉强度, MPa;F为复合膜断裂时所承受的最大拉力，N；S为复合膜的横断面积，m2；E为试样断裂伸长率，%；L0为复合膜样品的长度，mm；L1为复合膜断裂时的长度，mm。
1.3.4.2 厚度的检测
采用数显千分尺(0.001精确度)测量。在制备的龙眼核精油-壳聚糖复合膜上随机取10个不同的位置，测量后得到复合膜厚度的平均值。
1.3.4.3 水分含量的测定
将龙眼核精油-壳聚糖复合膜剪成15 mm×7 mm小片，干燥前进行称重。再于烘箱中103 ℃干燥至恒重，测量干燥前后复合膜的质量变化，计算得到复合膜水分含量，重复3次取平均值。计算如公式(9)所示：
(9)
式中：w为水分含量，%；m1,烘干前试样的质量，g；m2，烘干后试样的质量，g。
1.3.4.4 膜水蒸气阻隔性的测定
依据张小涵[9]的实验方法并加以修改,每隔12 h称瓶重变化,直至恒重。记录天数及增重。得到水蒸气迁移质量差,最后依据公式(10)计算半纤维素基复合膜的水蒸气透过率。重复3组实验,取其平均值。
(10)
式中：WVP为复合膜的水蒸气透过量, g/(m2·d);Δm为复合膜的水蒸气迁移质量差，g；L为复合膜的厚度，mm；A为保鲜膜的面积，m2；t为测试时间, d;ΔP为复合膜两侧的压差, kPa。
1.3.4.5 抑菌性能测试
参考SALGADO等[10]方法用大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌来测试复合膜的抗菌性能。将制备好的包装膜紫外灯灭菌20 min。将制备好的浓度在104～105 CFU/mL菌悬液吸取0.5 mL涂布于固体培养基平皿上,静置10 min。在超净工作台上将灭菌的包装膜小心地贴在平板培养基的表面上(贴表面的1/2),然后将平板置于生化培养箱中于37 ℃下培养24 h, 观察培养基贴和未贴膜表面的菌落。
2 结果与分析
2.1 不同有机溶剂对提取的龙眼核精油的抗氧化性与抑菌性影响
2.1.1 不同有机溶剂提取的龙眼核精油的抗氧化性
DPPH自由基[11]是一种稳定的自由基，溶于有机溶剂后呈深紫色。在517 nm下有最大吸收，有自由基清除剂存在时，DPPH自由基的单电子被捕捉而颜色变浅吸光值因而下降，下降程度与清除率呈线性关系，可测得清除剂的抗氧化能力。由图1可知，乙醇-龙眼提取物对DPPH自由基清除率最佳，对DPPH自由基清除率的大小依次为石油醚、正己烷、乙醚的龙眼核提取物。且随着乙醇-龙眼核提取物浓度持续增加，自由基清除率增幅缓慢增长，清除率和样品浓度之间存在化学计量关系，如Y为清除率，X为样品质量浓度，则Y=1.488X+37.86，R2=0.874 8，半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration，IC50)=8.158 6 mg/mL。另龙眼核提取物与维生素C对DPPH自由基均有清除作用，维生素C溶液对自由基清除率均为98%以上，与维生素C溶液浓度关系式：Y=0.379 7X+97.55，R2=0.965 1。龙眼核提取物与维生素C溶液对DPPH自由基清除效果受浓度影响均显著(P<0.05);两者对DPPH自由基的清除效果均随浓度的增大而加强。
·OH是食品中最活跃的自由基，具有极强的氧化性[11]。由图1-b可知，4种有机溶剂中乙醇所提取的龙眼核精油对·OH最佳，且随着样品浓度持续增加，自由基清除率增幅趋于平缓：清除率和样品浓度之间存在化学计量关系，乙醇-龙眼核精油关系式：Y=2.783X+48.41，R2=0.957 7，IC50=0.571 3 mg/mL。另外3种龙眼核提取物同样对·OH 有一定清除效果且清除率随精油浓度增加而上升，但其中乙醚-龙眼核提取物对·OH清除率随浓度上升而降低，可能是由于龙眼核精油部分活性成分与乙醚相容性较差，且乙醚挥发性强，空白值较大影响自由基比色测定使得与浓度呈反比，还需要进一步探究。在同浓度下，维生素C溶液对·OH有着很强的清除率均在91%以上，与维生素C溶液浓度关系式：Y=0.771 5X+90.35，R2=0.831 1。
同等样品浓度下，维生素C溶液对2种自由基清除率均远高于4种提取物，但乙醇-龙眼核提取物抗氧化能力最佳，且对·OH的清除效果优于DPPH自由基，前者IC50为0.571 3 mg/mL远低于DPPH的IC50。
a-DPPH自由基；b-·OH
图1 不同有机溶剂提取的龙眼核精油对自由基清除率比较
Fig.1 Comparison of radical scavenging rate of longan kernel essential oil extracted by different organic solvents
2.1.2 不同有机溶剂提取的龙眼核精油的抑菌性
如表4所示，4种提取物对3种常见实验菌(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌)均有一定的抑菌效果[12](P<0.01)，其中乙醇-龙眼核精油对3种菌的抑菌效果最好，抑菌环宽度分别为(7.333±0.153)、(3.567±0.115)、(9.667±0.058) mm。正己烷-龙眼核精油的抑菌效果最差，对大肠杆菌无抑菌效果。对比3组的抑菌环宽度，可知除乙醚-龙眼核精油对金黄色葡萄球菌抑菌程度最佳外，另外3种提取物对枯草芽孢杆菌抑制程度更高，其次就是金葡萄球菌和大肠杆菌。由于枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌为革兰氏阳性菌，大肠杆菌为革兰氏阴性菌，根据抑菌程度可推测[11]龙眼核精油对于革兰氏阳性菌的抑制程度高于革兰氏阴性菌，还需对更多不同菌种做抑菌实验验证。
表4 不同有机溶剂提取的龙眼核精油的抑菌性
Table 4 Antibacterial activity of longan kernel essential oils extracted with different organic solvents(x±sd,n=3)
抑菌环宽度/mm乙醚-龙眼核精油乙醇-龙眼核精油正己烷-龙眼核精油石油醚-龙眼核精油金葡萄球菌 4.300±0.17.333±0.1531.267±0.0582.600±0.608大肠杆菌 3.367±0.0583.567±0.115-0.333±0.058枯草芽孢杆菌2.367±0.0289.667±0.0581.333±0.0583.433±0.231
注：“-”表示无抑菌圈
综上，以有机溶剂乙醇为提取剂提取出的龙眼核精油在抗氧化性和抑菌性都有较好的效果，因此在后阶段实验中所采取的精油均为乙醇提取出的龙眼核精油。
2.2 不同活性包装膜对鸡蛋保鲜效果研究
在贮藏0、7、14、21、28 d后，利用指标对壳聚糖涂膜组、龙眼核精油涂膜组和空白组的鸡蛋进行感官评定，感官评定的结果见图2。
2.2.1 贮藏期鸡蛋的感官评定变化
随贮藏时间的延长，蛋黄的品质逐渐下降，蛋黄逐渐变扁，到28 d后甚至出现蛋黄破裂现象。由图2-a可知用龙眼核精油涂膜过的鸡蛋的蛋黄感官系数一直高于壳聚糖涂膜和空白组的鸡蛋。在图2-b中蛋白的品质同样逐渐下降，浓蛋白减少，稀、浓蛋白无法清晰辨别，且3组鸡蛋在贮藏7～14 d内蛋白品质下降幅度大，壳聚糖和龙眼核精油涂膜过鸡蛋组品质高于空白组。由图2-c可知，空白组的鸡蛋的系带指数最先出现下降趋势，系带随时间的延长变细长且出现一端脱离现象，由系带感官数据图中可以看出龙眼核精油和壳聚糖涂膜的鸡蛋组下降缓慢。经统计，鸡蛋的各感官评定指数与鸡蛋的贮藏天数之间有显著差异性(P<0.05)，蛋黄和蛋白的感官评定指数与不同涂膜处理之间有显著性差异(P<0.05)，但系带的感官评定指数与不同涂膜处理之间的差异性不明显(P>0.05)。
a-蛋黄；b-蛋白；c-系带
图2 鸡蛋的感官评定
Fig.2 Sensory evaluation of eggs
2.2.2 贮藏期鸡蛋的失重率变化
鸡蛋的蒸发、新陈代谢等因素会造成质量的损失[13]。由图3可知，随时间变化3组不同处理的鸡蛋的失重率呈持续上升趋势，有明显差异性(P<0.05)，在第28天时经过涂膜处理的鸡蛋组均低于空白组，说明进行涂膜处理对鸡蛋失重率的变化有一定抑制作用，龙眼核精油组的失重率为3.38，为各组最低，不同涂膜处理方法与鸡蛋的失重率之间的差异性不明显(P>0.05)。
图3 贮藏时间对鸡蛋失重率的影响
Fig.3 Effect of storage time on weight loss of eggs
2.2.3 贮藏期鸡蛋的气室直径变化
随时间延长，鸡蛋水分逐步流失，造成鸡蛋气室直径逐步变大[14]，气室越小鸡蛋的新鲜程度越高。由图4可知随鸡蛋贮藏时间的变化，在贮藏0～14 d内鸡蛋的气室直径呈上升趋势，鸡蛋的气室直径与贮藏时间之间差异性显著(P<0.05)，在第28天壳聚糖涂膜的鸡蛋气室直径最小，为29.19 mm，经统计，不同涂膜处理与鸡蛋的气室直径之间没有明显差异性(P>0.05)。在第21天3组鸡蛋的气室直径均变小，分析误差产生可能与鸡蛋初始品质有关。
图4 贮藏时间对气室直径的影响
Fig.4 Effect of storage time on the diameter of the gas chamber
2.2.4 贮藏期鸡蛋的蛋黄指数变化
在贮藏过程中，蛋白中的水分会渗入到蛋黄中，蛋黄的高度逐渐下降，宽度逐渐增加[15]，造成蛋黄指数下降，越新鲜的鸡蛋其蛋黄指数越高。由图5可知随贮藏时间的延长，蛋黄指数不断下降，蛋黄指数与鸡蛋贮藏时间之间有明显差异性(P<0.05)，在第21天空白组和第28天的壳聚糖组的蛋黄指数下降幅度增大，可能因为壳聚糖组随时间变化其膜液对鸡蛋的保鲜作用变差，保鲜效果不理想，在贮藏期间龙眼核精油涂膜的鸡蛋组的蛋黄指数一直高于壳聚糖涂膜组和空白组。
图5 贮藏时间对蛋黄指数的影响
Fig.5 Effect of storage time on yolk index
2.2.5 贮藏期鸡蛋的蛋白系数变化
蛋白系数与稀浓蛋白有关，在蛋白的感官评定指标中，鸡蛋新鲜程度越低，浓蛋白越少[16]，蛋白系数因而越低。由图6可知,随鸡蛋贮藏时间的延长，蛋白系数不断降低，在第7天后呈持续下降趋势，蛋白系数与贮藏时间之间差异性显著(P<0.05)，在第21天空白组和第28天壳聚糖组的蛋白系数下降的幅度最大，龙眼核精油涂膜的鸡蛋组下降幅度均低于空白组和壳聚糖涂膜组，涂膜处理的鸡蛋的蛋白系数与空白组之间均有明显差异性(P<0.05)。
图6 贮藏时间对蛋白系数的影响
Fig.6 Effect of storage time on protein coefficient
2.2.6 贮藏期鸡蛋的哈夫单位变化
哈夫单位是鸡蛋新鲜程度的重要指标[17]，哈夫单位与鸡蛋质量和蛋白高度有关，随鸡蛋贮藏时间的延长其数值也不断降低。由图7可知，在贮藏21～28 d内空白组的鸡蛋下降幅度增大，均为最低的哈夫单位，龙眼核精油涂膜的鸡蛋组高于壳聚糖组，且下降幅度低于壳聚糖组，在第28天经过涂膜处理的鸡蛋组的哈夫单位明显高于对照组，差异显著(P<0.05)，其中龙眼核精油涂膜组的鸡蛋哈夫单位最高，达到109.76，说明使用龙眼核精油涂膜的效果最好。
图7 贮藏时间对鸡蛋哈夫单位的影响
Fig.7 Effect of storage time on egg Haff units
2.2.7 贮藏期鸡蛋的蛋清pH值变化
贮藏期间，鸡蛋中CO2的流失会影响蛋清pH值[18]。由图8可知，随时间的延长，蛋白逐渐分解，空白组和壳聚糖涂膜组蛋清pH值先呈上升再下降的趋势，精油组鸡蛋的pH值一直呈现下降趋势且低于另外两组，分析pH值产生差别可能与鸡蛋的大小、初始品质和环境温度有关。经统计，鸡蛋的pH值与鸡蛋贮藏天数之间差异性显著(P<0.05)，但与不同涂膜处理之间差异性不显著(P>0.05)。
图8 贮藏时间对蛋清pH值的影响
Fig.8 Effect of storage time on the pH of egg whites
综上，鸡蛋的各指标的测定结果中，鸡蛋的气室直径和蛋清的pH值对鸡蛋的保鲜效果没有明显性，在其他指标测定中，如鸡蛋的哈夫单位，3组之间差异性显著，进行涂膜处理的鸡蛋与空白组相比有一定的保鲜作用，在不同涂膜处理中相比于壳聚糖涂膜方法，龙眼核精油的对鸡蛋的保鲜效果更为显著。
2.3 龙眼核精油壳聚糖基活性包装膜性能
2.3.1 力学性能
拉伸强度和断裂伸长率是评价包装材料机械性能的重要指标，包装材料需要较强的拉伸强度以承受流动过程中的压力[19]，实验结果见表5。龙眼核精油壳聚糖膜相比壳聚糖膜，拉伸强度偏低，而断裂伸长率相对较强。龙眼核精油壳聚糖膜中油脂的扩散使油和聚合物的弱交互作用部分替代了聚合物之间的强交互作用，从而使膜的网络结构变差，降低膜的抗拉强度[20]。结果表明，加入的龙眼核精油的壳聚糖薄膜与纯壳聚糖膜相比抗拉强度稍稍降低，差异不显著。这与KADAM等[21]的研究相似。由于精油和吐温80在壳聚糖乙酸溶液中形成胶束,这些胶束促进了大分子壳聚糖之间的滑动,使得膜变软变韧，所以龙眼核精油壳聚糖膜的断裂伸长率会比纯壳聚糖膜的断裂伸长率相对较高。由于龙眼核精油一方面抑制了复合膜的拉伸强度，另一方面增强了复合膜的柔软度。对于龙眼核精油在复合膜机械性能性能上的矛盾作用，要达到复合膜软韧且具有较强的使用期限，就需确定最佳的龙眼核精油的使用量，达到更协调的机械性能。
表5 壳聚糖膜和龙眼核精油壳聚糖膜的力学性能
Table 5 Mechanical properties of chitosan membrane and longan kernel essential oil chitosan membrane
试样拉伸强度/MPa断裂伸长率/%纯壳聚糖膜 16.16±3.586a15.47±12.08a龙眼核精油壳聚糖膜15.51±2.551a26.83±11.98a
注：结果表示平均值±标准差，同一列不同字母表示差异显著(P<0.05)
2.3.2 表观形态
表观形态见图9。纯壳聚糖膜颜色是乳白色透明状；而龙眼核精油壳聚糖膜颜色淡棕褐色半透明状，而且膜厚度增加，有较强的龙眼核香味。由于龙眼核精油本身的棕褐色使龙眼核精油膜颜色变深，该颜色可适用于一些避光物质的保鲜保存，若需制作透明膜，也可进行一定的除色处理达到普遍的乳白透明状。经统计，精油膜厚度的相对平均偏差(relative average deviation，RAD)较大，精密度偏低，但平均厚度仍高于纯壳聚糖膜。造成偏差如此大的原因有两方面，一方面，由于2种膜的制作方法都是自然流延法制得，膜的各边厚度很难控制得均一一致，所以两种膜的厚度的RAD较高。另一方面，活性膜中含有高度的精油时，由于乳化液的不稳定性和脂质的分散能力而导致不规则的油脂分布，从而影响膜的性质形成不同厚度的膜样[22]，且精油量越多，膜越厚，所以龙眼核精油壳聚糖膜的厚度比纯壳聚糖膜相对大一点。
图9 壳聚糖膜和龙眼核精油壳聚糖膜的表观图
Fig.9 Apparent maps of chitosan films and longan nuclear essential oil chitosan films
表6 壳聚糖膜和龙眼核精油壳聚糖膜的表观形态
Table 6 Morphology of chitosan membrane and longan kernel essential oil chitosan membrane
试样表观形态气味厚度/mm厚度RAD/%纯壳聚糖膜 乳白色透明状 无0.06±0.00216.67龙眼核精油壳聚糖膜淡棕褐色半透明状龙眼核香味0.07±0.00267.66
2.3.3 水分含量及水蒸气透过系数(water vapor permeability，WVP)
实验结果见表7，龙眼核精油壳聚糖膜的含水率都高于纯壳聚糖膜的含水率，因龙眼核精油与水形成的水包油(O/W)的乳化液体系的亲水结合性较好，在降解方面也比纯壳聚糖更有优势。通过多次平行测试，龙眼核精油壳聚糖膜的水蒸气透过率明显比纯壳聚糖膜的高，NISAR等[23]研究表明精油的添加会使薄膜表面形成少量微孔，增加水蒸气透过率，即龙眼核精油壳聚糖膜具有较好的透气性和透湿性。保鲜膜的透气性会影响食物的保存质量。良好的透气性让新鲜的水果呼吸到氧气的同时排出二氧化碳，减少了无氧呼吸导致的酒精发酵，同时，良好的透湿性也避免了因水珠挂膜而造成的细菌繁殖，加快了食物的降温速度，迅速略过细菌适宜的繁殖温度，达到良好的保鲜效果。
表7 壳聚糖膜和龙眼核精油壳聚糖膜的水分含量及水蒸气透过系数
Table 7 Water content and water vapor transmission coefficient of chitosan membrane and longan kernel essential oil chitosan membrane
试样含水率/%水蒸气透过量透过率壳聚糖膜 150.122.33龙眼核精油壳聚糖膜170.448.85
2.3.4 抑菌性能
对常见的3种致病菌进行抑菌性能测试，通过培养皿中的贴膜的一半与没贴膜的一半含菌量比较，判断其抑菌性,如图10所示。
图10 壳聚糖膜和龙眼核精油壳聚糖膜的抑菌性
Fig.10 Antimicrobial activity of chitosan membrane and longan kernel essential oil chitosan membrane
其中，图10-a和图10-d的培养菌为大肠杆菌；图10-b和图10-e的培养菌为金黄色葡萄球菌；图10-c和图10-f的培养菌为枯草芽孢杆菌；图10-a～图10-c为龙眼核精油壳聚糖膜贴膜皿；另外3个图为纯壳聚糖膜贴膜皿；右侧均为贴膜侧。各菌落在培养皿繁殖形成光滑湿润的淡黄色菌膜，贴膜侧菌落生长不明显，因两种膜都具有一定的降解能力，吸水易膨胀形成成褶皱，导致贴膜侧抑菌效果不完全。总体结果显示，图10中平皿右侧的贴膜侧明显比左侧未处理侧的含菌量少，说明纯壳聚糖膜和龙眼核精油壳聚糖膜均对3种菌有一定的抑菌性。针对不同菌，对比图10-a～图10-c，龙眼核精油壳聚糖膜对枯草芽孢杆菌的抑菌性最强，其次是大肠杆菌，对金黄色葡萄球菌的抑菌性最差。纯壳聚糖膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性较差，所以综合两种膜对这3种菌的抑菌结果，龙眼核精油壳聚糖膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长具有显著抑菌作用，该结果与李敏等[24]报道的相同。针对相同菌，龙眼核精油壳聚糖膜的抑菌性都比纯壳聚糖膜的抑菌性明显较好，由于壳聚糖膜本身具有一定的广谱抑菌性，有龙眼核精油中的有效抑菌成分叠加，对细菌的抑菌效果明显增强。龙眼核精油制膜后，对这3种菌仍然有很强的抑菌效果。
3 结论
乙醇为溶剂提取出的龙眼核精油的抗氧化性及抑菌性最佳，对DPPH自由基及·OH清除率最佳，其IC50分别为8.158 6、0.571 3 mg/mL，并且精油浓度与自由基清除率之间极显著(P<0.01)；对3种实验菌均有较好的抑菌效果，其中对革兰氏阳性菌抑菌性优于革兰氏阴性菌，抑菌圈宽度最高可达(9.667±0.058) mm。活性膜对鸡蛋保鲜的实验中，使用了龙眼核精油涂膜的鸡蛋在第28天后失重率为3.38%，气室直径为29.19 mm，蛋黄指数为0.27%，蛋白系数为0.73%，哈夫单位为109.76，蛋清pH值为8.3，通过对空白组的比较可知，壳聚糖涂膜和龙眼核精油涂膜对鸡蛋均具有保鲜效果，在综合感官评定、蛋黄指数、哈夫单位等个指标结果表明龙眼核精油对鸡蛋的保鲜效果最好。在谢晶等[25]研究牛至精油乳状液和丁香精油乳状液对鸡蛋进行保鲜的结果中，鸡蛋的蛋黄系数分别为0.196 5和0.212 9,哈夫单位分别为40.311和41.312，通过比较可以看出龙眼核精油对鸡蛋的保鲜效果优于这2种精油，具有良好的保鲜作用。最后，龙眼核精油壳聚糖基活性包装膜性能优于壳聚糖基膜，并测定龙眼核精油壳聚糖基活性包装膜其拉伸强度为14.80 MPa，断裂伸长率0.053%，含水率17%，水蒸气透过量0.44，抑菌性能良好。综上，龙眼核精油-壳聚糖基活性包装膜具有一定的抗氧化、抑菌性能，对鸡蛋有一定保鲜效果并且包装膜的力学性能良好，具备推广的意义。
[1] 牛改改,覃媚,游刚, 等.龙眼/荔枝组织中活性成分含量与抗氧化性的相关性分析[J].食品工业, 2020,41(2):344-348.
NIU G G, QIN M, YOU G, et al.Analysis of the correlation between the content of active components and antioxidant activity in longan/Litchi tissues[J].The Food Industry, 2020,41(2):344-348.
[2] 蔡文韬,陈秋苑,袁学文.龙眼核精油提取技术及成分分析的研究进展[C].广东省食品学会、上海博华国际展览有限公司.“健康食品与功能性食品配料”学术研讨会暨2017年广东省食品学会年会论文集.上海:广东省食品学会,2017:4.
CAI W T, CHENQ Y, YUAN X W,Research progress on extraction technology and component analysis of longan kernel essential oil[C].Guangdong Food Society, Shanghai Bohua International Exhibition Limited Company.“Healthy food and functional food ingredients” symposium and 2017 annual meeting of Guangdong Food Society.Shanghai:Guangdong Food Society, 2017：4.
[3] 葛宇飞, 朱冰瑶, 方晶晶, 等.龙眼核油脂成分及其抗氧化活性分析[J].中国粮油学报, 2020,35(10):91-95.
GE Y F, ZHU B Y, FANG J J, et al.Components and antioxidant activitie of longan seed oil[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2020,35(10):91-95.
[4] 蔡文韬，袁学文，陈秋苑，等.龙眼核精油的体外抗氧化活性及其保鲜效果[J].现代食品科技, 2018,34(11):119-125.
CAI W T, YUAN X W, CHEN Q Y, et al.In vitro antioxidant activity and preservative effect of longan seed essential oil[ J ].Modern Food Science and Technology, 2018, 34(11):119-125.
[5] 杨喆，唐树平，彭名军，等.龙眼核提取物对化妆品中常见腐败菌抑制作用的研究[J].香料香精化妆品, 2017(4):21-24.
YANG Z, TANG S P, PENG M J, et al.Study on inhibitory effect of longan seed extracts on common spoilage bacteria in cosmetics[J].Flavour Fragrance Cosmetics, 2017(4):21-24.
[6] 戴诗云,毛哲浩,胡益祥,等.植物提取物主要抑菌活性成分分析及应用[J].绿色科技,2019(10):261-263.
DAI S Y, MAO Z H, HU Y X, et al.Analysis and application of main antibacterial active components of plant extracts[J].Journal of Green Science and Technology, 2019(10)：261-263.
[7] 汤佳鹏,葛彦.载香茅精油壳聚糖膜材料的制备及性能研究[J].化工新型材料,2015,43(10):85-87.
TANG J P, GE Y.Preparation and characterization of chitosan film loaded Citronella essential oil[ J ].New Chemical Materials, 2015,43 (10)：85-87.
[8] 周凯，胡卓炎，周沫霖，等.龙眼核提取物的体外抗氧化及抑菌活性研究[J].食品与机械, 2015,31(4):167-171.
ZHOU K, HU Z Y, ZHOU M L, et al.In vitro antioxidant and antimicrobial activities from longan(Dimocarpus longan Lour.)seed extracts[ J ].Food and Machinery, 2015,31(4):167-171.
[9] 张小涵. 可食性壳聚糖-大豆分离蛋白抑菌膜的研制[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2019.
ZHANG X H. Development of chitosan-soybean protein isolate edible films with antimicrobial properties[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2019.
[10] SALGADO P R, LOPEZ-CABALLERO M E,G
MEZ-GUILLÉN M C, et al.Sunflower protein films incorporated with clove essential oil have potential application for the preservation of fish patties[J].Food Hydrocolloids,2013,33(1):74-84.
[11] 孙菡峥, 孙培冬.龙眼核多酚的提取分离及抗氧化性能研究[J].食品与发酵工业, 2019,45(9):197-201.
SUN H Z, SUN P D.Extraction, separation, and antioxidant activities of polyphenols from longan seeds[Dimocarpus longan Lour.(syn.Euphoria longana Lam.)[ J ].Food and Fermentation Industries, 2019,45(9):197-201.
[12] 邹金美，黄冰晴，韦丽香，等.龙眼核提取物的抑菌活性研究[J].漳州师范学院学报(自然科学版).2011,(4)：87-92.
ZOU J M, HUANG B Q,WEI L X, et al.Study on the antibacterial activity of extracts from longan nuclear[J].Journal of Zhangzhou Normal University (Natural Science).2011,24(4)：87-92.
[13] 高玉时,张小燕,葛庆联,等.高温条件下涂膜保存对禽蛋品质的影响[J].中国食物与营养,2011,17(4):53-56.
GAO Y S, ZHANG X Y, GE Q L, et al.Influence of coating on eggs quality under high temperature[ J ].Food and Nutrition in China, 2011,17(4):53-56.
[14] 王劲松,粟学俐.壳聚糖复合保鲜剂对鸡蛋保鲜效果的比较研究[J].湖北农业科学,2013,52(9):2 129-2 131;2 134.
WANG J S, SU X L.Fresh-keeping effect of chitosan compound preservative on eggs[ J ].Hubei Agricultural Sciences, 2013,52 (9)：2 129-2 131;2 134.
[15] 牛召珊,李伟.种蛋孵化失重率及其影响因素分析[J].山东畜牧兽医, 2018,39(2):24-25.
NIU Z S, LI W.Analysis of egg hatching weight loss rate and its influencing factors[ J ].Shandong Journal of Animal Science and Veterinary Medicine, 2018,39(2):24-25.
[16] 侯卓成,杨宁,李俊英, 等.鸡蛋新鲜度随保存时间的变化规律[J].中国畜牧杂志,2008,44(13):42-45.
HOU Z C, YANG N, LI J Y, et al.Dynamics changes of the egg fresh index according to the storage time[J].Chinese Journal of Animal Science, 2008,44(13):42-45.
[17] 李小利. 哈氏单位是检验鸡蛋品质的重要指标[J].检验检疫学刊, 2013, 23(2):48-49;72.
LI X L.The haugh unit is an important indicator of the egg quality inspection[J].Journal of Inspection and Quarantine, 2013, 23(2):48-49;72.
[18] 于滨, 王喜波.鸡蛋贮藏过程中品质变化的动力学模型[J].农业工程学报, 2012, 28(15):276-280.
YU B, WANG X B.Kinetics of quality change for eggs during storage[ J ].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(15):276-280.
[19] 邹小波,王圣,石吉勇, 等.天然花青素提取物与壳聚糖明胶复合膜的制备和表征[J].农业工程学报,2016,32(17):294-300.
ZOU X B, WANG S, SHI J Y, et al.Preparation and characterization of chitosan/gelatin composite films incorporated with four natural pigments[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2016, 32(17):294-300.
[20] 谭瑞心,张万刚,周光宏.牛至精油-羧甲基纤维素活性包装膜制备及其抗氧化和抗菌性能研究[J].食品工业科技, 2019, 40(12):90-96.
TAN R X, ZHANG W G, ZHOU G H.Preparation of oregano essential oil-carboxymethyl cellulose active packaging films and their antioxidant and antibacterial properties[ J ].Science and Technology of Food Industry, 2019,40(12):90-96.
[21] KADAM D, SHAH N, PALAMTHODI S, et al.An investigation on the effect of polyphenolic extracts of Nigella sativa seedcake on physicochemical properties of chitosan-based films[ J ].Carbohydrate Polymers, 2018, 192:347-355.
[22] 刘伟. 姜酚抑菌作用及姜酚—壳聚糖复合膜性质与应用研究[D].北京:中国农业大学,2015.
LIU W.Studies on bacteriostasis of gingerols, properties and applications of gingerols-chitosan composite films[D].Beijing:China Agricultural University, 2015.
[23] NISAR T, WANG Z C, YANG X, et al.Characterization of citrus pectin films integrated with clove bud essential oil:Physical, thermal, barrier, antioxidant and antibacterial properties.[J].International Journal of Biological Macromolecules,2018,106:670-680.
[24] 李敏,李拖平,张俊伟,等.山楂核精油的抗菌特性[J].食品工业科技,2010,31(12):108-109.
LI M, LI T P, ZHANG J W, et al.Antimicrobial activity of essential oil from haw seed[J].Science and Technology of Food Industry, 2010,31(12):108-109.
[25] 谢晶,马美湖,高进.植物精油抗菌乳状液涂膜对鸡蛋的保鲜效果[J].农业工程学报,2009, 25(8):299-304.
XIE J, MA M H, GAO J.Preservation effect of eggs by coating with plant antibacterial oil emulsion[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2009, 25(8):299-304.