《Food and Humanity》：Evaluation of genus
Cymbopogon as potential antioxidant in foods using vacuum-packed and non-vacuum-packed in roasted peanuts as a model to assess their oxidative stability and shelf life
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香茅属（Cymbopogon）植物精油（柠檬醛、香茅醇等）通过自由基清除和酚类抗氧化机制，显著抑制烤花生氧化变质。结合EVOH复合包装使保质期延长超20倍，过氧化值降低最显著达31.1%，且三种精油均表现出协同抗氧化效果。
Nicolle Stefani Juncos | Maria Paz Corradi | Carolina Florencia Cravero Ponso | Rubén Horacio Olmedo
阿根廷科尔多瓦国立大学农业科学学院食品技术实验室（LabTA），科尔多瓦
摘要
Cymbopogon属植物具有抗氧化潜力，可用于延缓食品的氧化过程。本研究旨在通过分析香茅（Cymbopogon winterianus）、柠檬草（Cymbopogon flexuosus）和棕榈草（Cymbopogon martinii）的精油（EO）在烤花生中的应用，来评估其抗氧化效果，并进一步确定这些精油在非真空和真空包装（使用EVOH阻隔层）条件下的保质期。精油通过气相色谱-质谱联用技术进行检测，其抗氧化活性通过自由基清除活性（FRSA）和总酚含量（TPC）进行评估。随后，将每种精油以0.02%（重量百分比）的比例与葵花籽油混合后应用于烤花生中，并分别在非真空包装（生物定向聚丙烯）和真空包装（低密度聚乙烯）条件下储存4个月，设立对照组、BHT处理组、CIEO处理组、LEO处理组和PEO处理组。结果显示，精油与EVOH共同作用可显著减缓花生变质速度，其保质期比对照组延长了20倍以上。CIEO和PEO中的主要抗氧化成分包括香茅醇、β-香叶醇和顺式香叶醇，而LEO中的主要成分是α-香芹醇和β-香芹醇。CIEO、PEO和LEO的FRSA抑制率分别为31.10%、11.96%和26.36%，TPC分别为15.65mg/g、13.26mg/g和11.71mg/g。这些Cymbopogon属化合物与EVOH协同作用，有效延长了花生的保质期。
引言
含有脂质的食品容易发生氧化变质，这种反应称为自动氧化（Grebenteuch等人，2021年）。在这一过程中，脂质会经历初始、初级、次级和三级氧化阶段（Jaldani等人，2024年）。氧化反应受食品本身、脂肪酸组成、促氧化剂的存在、与氧气的相互作用能力以及抗氧化剂含量等多种因素的影响（Viana da Silva等人，2022年）。这种变质不仅会改变食品的化学和感官特性，还会产生影响食品安全的成分（Carocho等人，2018年）。花生（Arachis hypogaea）因其化学成分和烹饪方式而备受喜爱，但其约50%的脂质含量使其容易氧化，因此需要采取适当的保存措施（López等人，2024a）。目前已有多种方法用于防止花生氧化变质，如调整包装气体成分、使用天然产物和涂层等（Nepote等人，2008年；Olmedo等人，2012年；López等人，2024b）。
为了防止食品氧化，抗氧化剂是常用的方法，其中合成抗氧化剂（如BHT、TBHQ、BHA等）应用最为广泛（Viana da Silva等人，2024年）。然而，这些抗氧化剂的广泛使用及其在食品中的高频率摄入引发了对其累积效应和潜在健康风险的关注（Ren等人，2025年）。一种替代方案是使用具有抗氧化活性的天然产物，如精油（Juncos等人，2025年）。精油通过两种机制发挥抗氧化作用：含有酚类物质的分子通过“链断裂抗氧化”机制提供氢原子以抑制自由基的传播（如香芹酚、百里酚等）；而不含酚类物质的分子则可能与脂质共同氧化（如蒎烯、Myrcene等）。在此过程中，自由基既可能来自脂质，也可能来自非酚类抗氧化剂。由于这些分子之间具有较高的亲和力（自由基-自由基相互作用），它们能通过“终止增强抗氧化”机制加速氧化反应的终止。在氧气存在下，这一过程会加速，而任何限制食品与氧气接触的方法都能减缓这一过程。例如，改性气氛包装（MAP）通过使用阻隔材料来减少氧气与食品的接触。其中，乙烯-乙烯基醇（EVOS）是一种常用的阻隔材料，具有优异的阻隔氧气、气体和水蒸气的性能（Juan-Polo等人，2022年）。Messina等人（2015年）的研究表明，将天然抗氧化剂提取物（H. strobilaceum的水提取物）与EVOH改性气氛包装结合使用，可有效降低鱼中的游离脂肪酸、过氧化物值和丙二醛含量。结果表明，这种组合方法显著提高了抗氧化效果。基于这些结果，精油与MAP的联合使用有望增强烤花生的抗氧化稳定性。
具有抗氧化活性的精油中，Cymbopogon属植物尤为突出，该属植物广泛分布于非洲、亚洲和美洲的热带及亚热带地区。这类植物在香水、化妆品和制药行业中有广泛应用（Avoseh等人，2015年）。Cymbopogon属植物含有多种生物活性成分，其中一些成分具有抗氧化作用，如α-香芹醇和β-香芹醇（Kumar等人，2024年）。Rhimi等人（2022年）发现，Cymbopogon属精油具有抗氧化效果，尤其是在DPPH和ABTS试验中，其保护效果优于维生素C和Trolox。然而，这类精油在食品中的应用仍较为有限，导致关于其在实际食品中的行为数据较少。
Cymbopogon属植物的抗氧化效果与EVOH改性气氛包装的结合使用可显著延长烤花生的保质期。本研究通过分析香茅（Cymbopogon winterianus）、柠檬草（Cymbopogon flexuosus）和棕榈草（Cymbopogon martinii）精油在非真空和真空包装（含EVOH阻隔层）条件下对烤花生的影响，评估了它们的抗氧化能力，从而更好地理解了这些成分在防止氧化过程中的协同作用，并为精油在食品中的直接应用提供了依据。
精油提取方法
香茅精油的提取
本研究使用了三种Cymbopogon属植物提取精油：香茅（Cymbopogon winterianus）、柠檬草（Cymbopogon flexuosus）和棕榈草（Cymbopogon martinii）。精油是从阿根廷科尔多瓦省科尔多瓦市农业科学学院试验田种植的植物中采集叶片，并干燥24小时后提取的。提取工作于2024年11月进行。
香茅精油的化学组成和抗氧化活性
展示了精油的化学组成以及FRSA和TPC数据。CIEO、PEO和LEO分别含有19种、18种和23种成分，占总精油成分的99.71%、99.82%和99.93%。CIEO中的主要成分是香茅醇（38.62%）、顺式香叶醇（18.95%）和β-香叶醇（17.92%），三者合计占总成分的75.49%。结论
Cymbopogon属精油（如香茅、柠檬草和棕榈草精油）中的酚类和非酚类萜烯成分可通过“链断裂抗氧化”和“终止增强抗氧化”机制抑制脂质氧化，从而保护烤花生的抗氧化性能，延长其保质期。
伦理批准与参与同意
所有作者和参与者均遵守相关规定并自愿参与本研究。
资金来源
本研究未获得任何公共、商业或非营利机构的资助。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本研究结果的利益冲突。
出版同意
所有作者同意发表本研究结果。
未引用参考文献
(González-López等人，2023年；MacLaughling和MacDonald，2024年)
作者贡献声明
Maria Paz Corradi：研究工作、数据分析。
Nicolle Stefani Juncos：研究工作、数据分析。
Rubén Horacio Olmedo：初稿撰写、数据整理、概念构思。
Carolina Florencia Cravero Ponso：研究工作、数据分析。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本研究结果的利益冲突。
