肉桂精油-乙酸联合抗菌清洗与气调包装对生菜中艰难梭菌的控制及贮藏期间微生物与理化变化研究

本研究针对生菜中艰难梭菌（C. difficile）污染问题，探讨了肉桂精油（CEO）-乙酸（AA）组合与次氯酸钠（NaOCl）作为清洗方案的抗菌效果，并结合活性气调包装（MAP）技术评估其对微生物指标（需氧嗜温菌、肠杆菌科）及理化特性（色泽、质地、总酚含量）的影响。结果表明，CEO-AA处理可有效抑制C. difficile并改善微生物品质，但需优化以保持视觉特性，为替代传统氯基消毒剂提供了潜在方案。

　　

随着人们对新鲜果蔬消费需求的增加，食源性病原体污染问题日益引起关注。艰难梭菌（Clostridioides difficile）作为一种革兰阳性、产孢厌氧菌，不仅是医院内感染的重要病原体，还可通过环境源（如土壤、粪便和水源）污染蔬菜，尤其是叶类蔬菜。生菜因其高水分含量和营养组成，成为微生物生长的温床，且采后易发生质地变化和酶促反应，导致品质下降。传统的氯基消毒剂（如次氯酸钠，NaOCl）虽成本低、应用方便且抗菌谱广，但存在环境与健康风险，因此开发高效、环境友好的替代方案成为研究热点。天然化合物如精油和有机酸因其抗菌和抗氧化特性受到青睐，而活性气调包装（Modified Atmosphere Packaging, MAP）通过调节包装内气体组成（如O₂、CO₂和N₂比例）可有效延长食品货架期。然而，MAP在抑制好氧腐败菌的同时，可能创造有利于厌氧病原体（如Clostridia spp.）生长的条件，增加食品安全风险。目前，尚无研究系统评估采后抗菌清洗结合MAP对生菜中C. difficile的控制效果及对品质参数的影响。为此，研究人员开展了本研究，旨在为解决生菜中C. difficile污染问题提供新策略，相关成果发表在《Postharvest Biology and Technology》上。

为开展本研究，作者主要采用了以下关键技术方法：通过棋盘法和微稀释法测定肉桂精油（CEO）与乙酸（AA）的最小抑菌浓度（MIC）和分数抑制浓度指数（FICI），评估协同作用；利用气相色谱-质谱（GC-MS）分析CEO挥发性成分；将生菜接种C. difficile孢子后，用不同清洗方案（CEO-AA组合、NaOCl和无菌自来水）处理，并结合活性MAP（2% CO₂, 5% O₂, 93% N₂）在4°C和10°C下贮藏10天；定期检测包装内气体组成、C. difficile数量、需氧嗜温菌（TAMB）和肠杆菌科（Enterobacteriaceae）负载，以及理化指标（色泽、质地、pH、可溶性固形物、重量损失和总酚含量）。

3.1. MIC和FICI值

通过棋盘法评估CEO与AA对C. difficile ATCC 1870的协同作用，发现0.19% CEO使AA的MIC降低四倍至0.125%，而0.125% AA使CEO的MIC降低十六倍至0.19%，FICI值为0.31，表明二者具有协同作用。GC-MS分析显示CEO主要成分为肉桂醛（66.75%），是其抗菌活性的关键。弱有机酸（如AA）因其抑制酶促褐变、维持质地和抑制微生物腐败的能力，被广泛用于食品保鲜，且不会产生有毒或致癌化合物。

3.2. 清洗对C. difficile、TAMB和肠杆菌科负载的影响

在生菜体系中，CEO-AA在MIC浓度下无效，突显了从体外效力到实际食品体系应用的挑战。在MIC×2和MIC×4浓度下，CEO-AA使C. difficile负载减少1.03–1.28 log CFU g^?1，与NaOCl（50和100 ppm）的0.85–1.89 log CFU g^?1减少相当，而200 ppm NaOCl完全消除C. difficile。CEO-AA在MIC×4处理5分钟时对TAMB减少最多（3.02 log CFU g^?1），而NaOCl在50 ppm处理5分钟减少3.77 log CFU g^?1。所有NaOCl浓度和高于MIC的CEO-AA处理均消除了肠杆菌科负载。结果表明，清洗方案的有效性受食品基质特性和微生物分布等因素影响。

3.3. MA包装贮藏期间气体组成变化

使用PET/EVOH/PP薄膜进行MAP，CEO-AA处理样品在贮藏期间O₂浓度保持在5%以上，有效抑制了呼吸作用；而NaOCl和对照组在10°C下O₂水平在第5天后显著下降至低于1%，但未观察到C. difficile生长。CO₂水平在CEO-AA样品中较低，表明其更好的气体稳定性。低O₂水平可能促进厌氧病原体生长，但本研究中未出现该情况。

3.4. 贮藏期间C. difficile变化

在CEO-AA清洗的样品中，气体组成稳定，C. difficile数量未增加；在NaOCl和对照组中，尽管O₂水平降至临界水平，但C. difficile也未增长。所有接种孢子均在10天后可回收，表明清洗处理具有初始抑制效果，但未完全消除孢子。pH值（4.78–6.32）和水活性（>0.99）处于支持C. difficile生长的范围，但生菜可能缺乏足够营养用于其增殖。

3.5. 贮藏期间TAMB和肠杆菌科变化

TAMB和肠杆菌科数量在贮藏期间增加，尤其在10°C下更明显。CEO-AA处理样品中微生物增长较有限，而NaOCl处理在10°C下TAMB增加最多（4.19 log CFU g^?1）。CO₂的抑菌作用在低温下增强，抗菌清洗与低温结合表现出最佳抑制效果。

3.6. 贮藏期间生菜色泽变化

L值（亮度）在贮藏期间无显著变化，但CEO-AA处理样品在10°C下第7天后绿色度（a值）下降，表明叶绿素降解和褐变发生。NaOCl处理更好保持绿色。b*值（黄蓝色坐标）在4°C下稳定，在10°C下略有下降。酸性环境加速色素降解，建议采用控释封装技术优化视觉品质。

3.7. 贮藏期间质地和水分损失变化

CEO-AA处理样品在贮藏后出现软化，尤其在10°C下质地损失显著；NaOCl和对照组质地无显著变化。所有处理均未检测到水分损失，MAP高湿度有助于保持视觉品质。光照可能加速品质 deterioration，需进一步研究。

3.8. 贮藏期间总酚含量变化

CEO-AA处理样品中总酚含量（TPC）在贮藏期间稳定，可能得益于AA对多酚氧化酶（PPO）的抑制和CEO的抗氧化活性。对照组在10°C下有下降趋势但不显著，NaOCl处理在10°C下略有增加。酚类化合物在植物防御中起重要作用，CEO-AA有助于其保存。

本研究通过评估CEO-AA组合作为NaOCl替代方案在控制生菜中C. difficile污染方面的应用，结合MAP技术，证实其能有效改善微生物安全且保持关键化学品质参数。CEO-AA处理显著减少C. difficile负载并抑制TAMB和肠杆菌科增长，且在MAP下维持稳定气体组成，降低厌氧风险。然而，该处理对视觉特性（如色泽和质地）的负面影响表明需进一步优化，例如通过封装技术控制活性物质释放。结果强调，清洗方案需考虑食品基质相互作用和贮藏条件，以避免病原体增殖。未来研究应拓展至其他蔬菜和次优贮藏条件下，评估C. difficile及其他微生物的潜在生长，并为开发更安全、可持续的农产品加工策略提供依据。