Zataria multiflora Boiss L.精油及其纳米乳对冷藏Doogh微生物生长、理化与感官特性的影响研究

为解决发酵乳饮料Doogh因酵母污染需添加化学防腐剂的问题，伊朗研究人员创新性地采用Zataria multiflora精油（ZEO）及其纳米乳（ZEON）作为天然防腐剂。研究发现ZEON的抗氧化活性（IC50=15 μg/mL）显著优于ZEO（40 μg/mL），且对大肠杆菌（E. coli）等食源性病原体具有更强抑制作用（MICZEON=0.99 mg/mL）。添加1/4 MIC浓度可延长Doogh保质期至60天，同时改善感官品质，为天然食品保鲜策略提供新思路。

　　

在当今追求健康饮食的潮流中，发酵乳制品因其营养价值和益生功能备受青睐。作为中东地区传统饮品，Doogh（一种由酸奶、水和盐制成的发酵乳饮料）却面临着一个棘手难题——低pH值（<4.5）和高盐环境虽然抑制了多数细菌，却为酵母菌提供了理想的滋生温床。这导致产品在储存期间容易出现胀罐、风味劣变等问题，严重制约了其市场流通周期。目前，工业上主要依赖化学防腐剂（如山梨酸盐）或高温巴氏杀菌来控制微生物，但前者可能引发过敏甚至致癌风险，后者则会破坏产品风味和营养成分。如何在不牺牲安全性和品质的前提下延长Doogh的货架期，成为困扰生产者的技术瓶颈。

针对这一挑战，伊朗哈马丹的布阿里西纳大学研究团队将目光投向了具有千年药用历史的植物——伊朗香草（Zataria multiflora Boiss L.）。这种唇形科植物精油（ZEO）富含香芹酚（56.64%）、α-蒎烯（23.20%）和百里香酚（10.01%）等活性成分，此前已被证实具有广谱抗菌和抗氧化特性。然而，精油的水溶性差、易挥发和强烈气味等缺陷限制了其在食品中的应用。为此，研究人员创新性地构建了ZEO纳米乳体系（ZEON），通过将7.5% ZEO与7.5%吐温80混合，经高速均质（12,000 rpm）和超声处理（25 kHz）制备出平均粒径107.5 nm、多分散指数（PDI）0.226的稳定纳米乳液，相关成果发表在《Applied Food Research》期刊。

研究团队采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析精油成分，通过DPPH自由基清除实验评估抗氧化活性，并采用微量稀释法测定对四种食源性病原体（包括革兰氏阴性菌E. coli ATCC 25922和革兰氏阳性菌S. aureus ATCC 29213）的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）。通过扫描电镜（SEM）观察细菌形态变化，同时监测Doogh在4℃储存60天期间的理化指标（pH、酸度、过氧化值）和微生物数量变化，最后进行感官品评。

3.1 化学组成与纳米特性
GC-MS鉴定显示ZEO主要含香芹酚（56.64%）和α-蒎烯（23.20%）。ZEON的纳米级结构（SEM显示粒径126.6-146.1 nm）使其抗氧化活性（IC⁵⁰=15 μg/mL）较ZEO提升2.7倍，这归因于纳米颗粒更大的比表面积和缓释效应。

3.4 抗菌效能突破
ZEON对S. aureus的MIC（0.99 mg/mL）显著低于ZEO（3 mg/mL），SEM图像清晰显示：ZEO处理仅导致细菌细胞膜皱缩（图3B,E），而ZEON则完全破坏细胞壁完整性（图3C,F）。时间-杀菌动力学曲线证实，ZEON能在3小时内使E. coli进入死亡期，而ZEO需6小时。

3.5 保质期延展实证
添加1/4 MIC的ZEON使Doogh在60天冷藏后：

• 过氧化值（14.42 nmol/mL）显著低于对照组（29.67 nmol/mL）
• 霉菌酵母菌数控制在<1 log CFU/g，效果媲美巴氏杀菌
• pH（3.68）和酸度（0.655%）保持稳定，未出现相分离

3.7 感官品质提升
50人品评小组给予ZEON处理组最高分（4.91/5分），其温和的草药风味显著优于ZEO组的强烈刺激性气味（2.66分），证明纳米乳化技术有效掩蔽了精油的感官缺陷。

这项研究首次系统论证了Zataria multiflora纳米乳在发酵乳制品中的应用潜力。相较于传统热杀菌或化学防腐，ZEON不仅能将Doogh保质期延长至60天，还通过三重机制实现品质保障：①纳米级抗菌成分精准靶向微生物膜结构；②缓释酚类化合物持续清除自由基；③均匀分散体系避免相分离。更重要的是，该技术为开发"清洁标签"食品提供了可复制的技术范式——通过天然成分纳米化解决水溶性差、感官冲突等技术瓶颈。未来研究可进一步优化ZEON在工业化生产中的稳定性，并探索其与其他功能性成分的协同效应。

从更广阔的视角看，这项成果呼应了全球食品工业减添加剂的趋势。据世界卫生组织统计，约20%的食品安全问题源于防腐剂滥用。ZEON技术不仅适用于Doogh，还可拓展至果汁、酱料等高水分食品体系，为构建可持续的食品保鲜体系提供了新思路。正如研究者所言："纳米乳化技术架起了传统草药智慧与现代食品科学的桥梁"。