《Plants》：Innovative Approaches for Enhancing the Stability and Functionality of Essential Oils in Food Systems: A Critical and Bibliometric Review
精油（EOs）作为天然抗菌和抗氧化剂在食品系统中被广泛研究。然而，它们的高挥发性、低水溶性、不稳定性、植物毒性以及强烈香气常常限制其在食品保鲜中的一致适用性。本综述批判性地审视了文献，综合了当前食品系统中精油稳定化和递送策略，并结合了对2025年6月前Scopus索引文献的文献计量学分析。文献计量学发现显示出一个不断扩展的研究领域，由543位作者和54种期刊支持，揭示了基于精油的保鲜系统研究的学科多样性。此外，本综述强调了对纳米乳液（nanoemulsions）、封装（encapsulation）和活性包装（active packaging）在精油应用中显著的研究关注。有趣的是，研究还揭示了非接触或气相（vapor-phase）技术的出现，这些技术具有改进的释放管理（release management）。此外，综述显示精油的功能性不仅取决于主要生物活性化合物，还取决于化学类别、氧化敏感性、释放行为、与食品基质（food matrix）的相互作用以及递送平台。从机制上讲，稳定化技术如乳液（emulsions）、封装和涂层/膜（coatings/films）可以改善精油的保护、分散和释放；然而，它们的有效性强烈依赖于配方变量、基质组成和监管框架。新兴平台如纳米纤维（nanofibers）、沸石（zeolites）和金属有机框架（metal–organic frameworks）为气相或非接触递送系统提供了有希望的途径，确保了改进的释放控制、功能性和感官质量，但可能受限于其可扩展性和生产成本。然而，本综述识别出的一个主要研究差距是广泛的“体外（in vitro）”研究与有限的实际食品基质研究之间的不平衡，这阻碍了对食品基质和包装材料对精油释放动力学（release kinetics）、抗菌功效和感官质量影响的理解。因此，未来研究应整合实际食品应用、消费者可接受性、货架期性能、释放动力学建模和技术经济分析，以推进基于精油的食品系统技术。
1. 引言
全球人口预计到2050年将达到98亿，进一步加剧了对食品生产和保鲜系统以及自然资源的压力。未来几十年全球食品需求预计将增加50-70%，而新鲜农产品在供应链中的采后损失和浪费目前估计为30-50%，导致食品无法到达消费者手中。这些采后损失由衰老、微生物腐败、生理退化和不当储存基础设施驱动，严重损害了食品质量和数量。因此，这突显了对创新、有效和可持续的保鲜解决方案以减少采后损失和支持全球食品安全的迫切需求。传统上，采后损失通过物理和化学保鲜方法得到缓解，特别是广泛使用的合成杀菌剂。然而，消费者对与化学残留相关的健康和环境的日益关注严重限制了这些方法在食品保鲜中的采用和使用。因此，研究人员激发了人们对天然替代品（如植物源防腐剂）的浓厚兴趣。在这些天然防腐剂中，精油（EOs）已成为有希望的采后生物防治剂，其应用从单一熏蒸扩展到采后疾病管理的更广泛角色。
精油是通过蒸汽或水蒸馏等过程从植物中提取的挥发性次级代谢产物的复杂混合物。除了强烈的气味，由于其化学多样性和变异性，精油表现出广泛活性，包括抗菌、抗氧化和杀虫活性。精油包含多种化学类别，包括醇类、萜烯、脂肪酸、醛类、C6化合物、酯类和C13降异戊二烯类。此外，广谱生物活性与多种机制相关，包括破坏微生物膜、改变细胞形态、细胞内成分泄漏以及干扰代谢途径。换言之，精油的功能性很难由单一主要化合物决定；相反，它是由主要和次要成分及其相应化学类别之间的相互作用产生的。
然而，尽管有潜力，精油在食品系统中的应用，特别是在采后保鲜中，存在某些缺点。它们的高挥发性、低水溶性、固有的化学反应性和强烈香气限制了它们的稳定性、生物功效和消费者接受度。此外，精油对环境胁迫因素（如温度、湿度、光和氧气）高度敏感，导致各种不良现象，包括氧化、光降解和生物活性丧失。暴露于这些环境胁迫因素可能导致精油关键生物活性成分的结构修饰，从而影响其抗菌和抗氧化功效。此外，精油在真实食品系统中的功效强烈受到与食品成分、包装材料和储存条件相互作用的影响。因此，在体外条件下有效的精油浓度在采后储存系统的真实食品基质中不一定产生可比效果。
除了采后环境条件，采前因素也在决定精油产量、化学组成和功能稳定性中起关键作用。非生物胁迫因素，包括高温、高蒸气压亏缺、盐度和辐射，可以干扰植物生理过程，改变次级代谢物生物合成。例如，热胁迫通过干扰生物合成前体显著影响精油产量，从而减少植物次级代谢物的产生。先前研究报告了净CO
2同化速率、精油产量、叶面积和单位面积毛状体密度之间的正相关性。这种关联与腺毛丰度密切相关，因为这些结构是精油生物合成的主要部位。
为了克服这些限制，近期研究重点放在了精油稳定化和递送策略上，以增强精油稳定性、控制释放并保持整个应用和储存过程中的功能性。其中，纳米乳液和微胶囊化已成为递送精油的有价值策略。它们通常涉及使用各种吸附剂和载体材料来稳定精油并控制其释放。此外，活性包装、冷等离子体技术、纳米纤维、多孔载体和其他先进系统在进一步增强精油功能性方面显示出有希望的结果。然而，这些技术在稳定化机制、递送行为、可扩展性、安全性、监管可接受性以及适用于特定食品基质或采后应用条件方面存在差异。因此，有必要对现有文献进行批判性评估，以识别可用技术并理解其机制、性能、规格和局限性。然而，许多现有综述关注单一精油、递送系统、食品类别或载体材料类型（表1），凸显了关于精油稳定化和递送策略的文献碎片化。为明确定位本综述的原创性，表1展示了从Scopus和Web of Science选取的现有综述的局限性以及本研究的独特贡献。此外，本综述通过整合文献计量学分析方法，提供了精油在食品系统中研究格局的全球概览。本研究旨在全面综述文献并综合当前在食品系统中增强精油稳定性和功能性的策略。具体而言，本研究寻求实现以下目标：(i)综合并批判性评估关于精油稳定化技术和递送系统在食品系统中实际应用的科学证据；(ii)绘制研究精油稳定化递送策略在食品系统应用中的全球研究格局和新兴主题领域；(iii)考察精油化学、不稳定性机制、递送平台和食品基质相互作用如何影响功能性；(iv)突出研究差距、技术挑战和未来方向，以推进基于精油的食品保鲜解决方案。
2. 方法论
本研究旨在提供关于精油（EOs）在食品系统中稳定化策略和功能应用的文献的全面、文献计量学辅助分析。为确保文献识别和选择的透明性和可重复性，方法设计遵循了成熟的综述原则，即系统综述和荟萃分析的首选报告项目（PRISMA）指南。研究涵盖了涉及(i)精油稳定化策略、(ii)其生物活性和功能性质以及(iii)其在食品系统中应用的研究。按照PRISMA指南，数据收集分为四个关键阶段：识别、筛选、合格性和纳入。
2.1 识别
使用Scopus数据库（https://www.scopus.com/，访问日期2025年6月30日），因其在食品科学、化学、农业科学、生物技术、材料科学和环境科学等方面的全面覆盖，所有这些都与精油稳定化研究相关。此外，Scopus数据库提供高度准确、严格的索引标准、标准化的书目元数据、作者关键词、引文信息和隶属机构数据，这些都是可重复文献计量学映射所必需的。使用单一数据库可以最小化合并来自不同索引结构数据库的记录时可能出现的不一致性。然而，仅使用Scopus被认为是一个方法论局限性，因为其他数据库如Web of Science可以提供准确的元数据和关于精油的相关研究。此外，在解释文献计量学趋势和本综述的结论中考虑了这一局限性。搜索策略包括定义捕获涉及精油在食品系统中稳定化、稳定性、生物活性和功能性的研究的关键词。搜索字符串由使用布尔运算符（OR 和 AND）、星号（*）和引号（“…”）连接的关键词组成。因此，具体搜索字符串为“essential oil*” AND (stabilization OR stability) AND (bioactivity* OR functionality)。搜索产生了327篇文档，包括研究文章（223篇）、综述文章（84篇）、书籍章节（14篇）和会议论文集（6篇）。然后使用预定义过滤器和手动筛选对这些检索到的记录进行精炼，以识别与精油稳定化和食品系统应用相关的研究。
2.2 筛选和合格性标准（纳入/排除）
筛选分两个阶段进行。首先，在Scopus中应用基于数据库的过滤器，以保留达到最终出版阶段的英文研究文章。因此，我们使用Scopus数据库中的预定义参数精炼搜索，如语言（“限制为英语”）、文献类型（“限制为文章”）和出版阶段（“最终出版阶段”）。第二阶段是对标题和摘要进行手动审查，仅纳入与精油稳定化技术、递送系统、生物活性、控制释放和食品系统应用（食品包装、食品保鲜或采后相关应用）相关的出版物。此外，纳入了体外和体内研究，而排除了仅关注精油在制药、化妆品、芳香疗法或非食品相关用途，且与精油稳定化或递送策略缺乏相关性的研究。由于本研究侧重于宏观层面的文献计量学映射和主题综合，未将正式的临床偏倚风险或个体实验质量评估作为选择标准。因此，符合所有纳入标准的记录以逗号分隔值（.csv）格式导出，用于文献计量学分析。图1展示了遵循PRISMA模型的数据收集流程示意图。
3. 食品中精油稳定化的全球研究格局：文献计量学视角
3.1 全球研究绩效统计
时间跨度（2011年至2025年6月）反映了精油稳定化策略及其在食品应用中的生物活性研究仍是一个相对年轻但新兴的研究领域（图2）。尽管总发表量（103篇文档）与其他领域（如可食用涂层和膜）相比仍然相对有限，但其高增长率（约24%）相对于水果可食用涂层和膜的16%表明，在改善精油的稳定性、控制释放和食品应用方面的科学兴趣日益增长。这种增长可能与三个因素的汇合有关：消费者对天然防腐剂的需求、减少合成添加剂的监管压力，以及克服精油局限性（氧化、挥发性、差水溶性和感官强度）的技术需求。有趣的是，54种不同的期刊发表了关于精油稳定化技术和生物功能应用的研究，揭示了该领域的多学科性质及其在食品科学、生物技术、材料科学、化学、微生物学和采后技术之间的跨学科联系。这种学科多样性对于精油在食品系统中的成功应用至关重要，因为它需要多个学科的顺畅整合，包括感官评价、真实食品验证、配方科学和数据科学。这得到了作者关键词多样性（371个）和高作者数量（543位）的支持。因此，这种文献计量学分析虽然受限于数据源，但表明涵盖化学稳定性、递送系统和食品/采后系统中的功能应用的综合综述的重要性，从而证明了本综述的范围。
3.2 精油稳定化研究的地理分布和全球合作网络
精油稳定化技术研究是一个活跃且具有全球重要性的领域，有45个国家做出贡献（图3）。中国的主要贡献可能反映了在生物基材料研究、食品包装创新和天然抗菌系统方面的大量投资。其他如巴西和印度也是该领域的主要贡献者，这可能是由于它们丰富的生物多样性、广泛的农业部门以及致力于利用植物源生物活性物（如精油）进行食品保鲜的努力。相比之下，发展中地区（如非洲）的代表性有限，不一定表明基于精油的保鲜或该地区研究的相关性低。这可能反映了结构性的限制，如获取先进研究设施的机会有限、研究资金较低，以及更重要的是，在高产出文献计量学数据库（如Scopus）中的参与度较低。尽管数据集对于泛化结论有限，但这种指示性的低代表性非常有启发性，因为许多非洲国家拥有重要的生物多样性并经历显著的采后损失。这些结果表明当地需求、生物资源和高水平研究产出之间存在差距。然而，区域合作和分析基础设施可以帮助扩大精油稳定化研究的全球覆盖范围。总体而言，出版物在地区间的分布不仅反映了科学兴趣，也反映了研究生态系统的差异。
3.3 精油稳定化研究中的主要研究主题
通过作者关键词共现分析（图4）映射了食品系统中精油稳定化和功能性研究的主题结构。网络可视化清晰地显示，当前关于食品系统中精油的文献组织为三个高度互联的研究集群。这证明了本综述同时关注创新递送策略和精油生物功能性的双重重点。第一组（红色）突出显示了基于生物聚合物的系统（例如，可食用涂层和膜、纳米纤维垫、金属有机框架、壳聚糖、果胶和活性包装）以及精油作为功能化剂的研究。壳聚糖和果胶是最常用的生物聚合物，而肉桂和柠檬草的精油在食品保鲜功能化中得到了更广泛的探索。该集群反映了将精油掺入聚合物基质中以潜在地改善表面保留、减少挥发性并允许逐渐释放的强烈兴趣。第二组（绿色）专注于纳米级技术以稳定精油，从而增强其抗真菌和抗菌活性。这意味着改善精油分散性、水溶性和生物利用度仍然是主导的研究方向。该集群支持将乳液和胶囊化作为本综述核心稳定化技术的纳入，以及肉桂和柠檬草精油在表2中的体现。第三组（蓝色）概述了精油递送系统（活性包装、纳米乳液和Pickering乳液）所针对的核心生物功能，特别是抗菌和抗氧化活性。这凸显了精油稳定化研究不仅关注保护化学化合物，还关注保持功能性能。然而，与应用相关关键词的缺乏表明许多研究仍在“体外”测定中评估递送系统和精油的生物活性。此外，孤立但连接的关键词“控制释放”表明它正在成为配方技术与功能食品应用之间的桥梁概念。这支持了将释放动力学、扩散和分配以及基质相互作用作为控制精油性能的核心机制进行讨论的重要性。总体而言，文献计量学分析不仅用于量化出版产出，还用于指导综述的关键结构。确实，发表趋势、关键词分析和技术频率模式使得能够识别主导稳定化策略、新兴递送系统和未充分探索的研究领域（瓶颈）。因此，文献计量学地图为本综述提供了概念结构，聚焦于精油化学和稳定性机制、先进和新兴的稳定化及递送技术、释放动力学和食品系统应用，并突出研究差距和未来视角。
4. 食品系统中精油的化学特性和稳定性
4.1 常见研究精油及其在食品/采后相关性的化学组成
与化学类抗菌剂不同，精油是化学化合物（次级代谢物）的复杂混合物，可能通过主要和次要化合物之间的协同或加性相互作用诱导生物活性。植物物种、地理来源、化学型、收获阶段、提取方法和植物部分的变异强烈影响精油的功能特性（表2）。表2总结了选定精油的主要化学化合物、主导化合物类别、功能特性、来源和食品系统应用。研究最广泛的精油表现出更广泛的化学类别，包括苯丙烷类、含氧单萜、单萜烃和倍半萜烃。这种分类至关重要，因为精油的化学组成强烈影响挥发性、溶解度、氧化稳定性、感官影响，进而影响精油的稳定性及其功能特性（如抗氧化和抗菌活性）。单萜烃通常对氧化更敏感，以其为主的精油挥发性更高。因此，在应用前，稳定化策略如胶囊化、纳米乳液和活性包装系统（涂层和膜）可能适用于以单萜烃为主的精油。此外，控制释放递送系统在其应用中可能特别有效。富含苯丙烷类的精油可能具有高生物活性，但由于其强烈香气和可能主导感官感知，应谨慎应用。因此，理解精油的化学特征对于选择稳定化和递送策略至关重要。在采后应用中，递送系统旨在保持精油的生物活性，同时最小化植物毒性、异味产生和挥发。因此，为了抑制表面病原体生长而不与商品直接接触，气相系统可能适用于高挥发性精油。然而，不受控的蒸汽释放可能导致不一致的功效和感官改变。此外，可食用涂层和膜更适合需要逐渐释放和表面接触的情况。纳米乳液可以改善疏水精油成分的分散性，并允许通过浸渍或喷洒应用。相比之下，胶囊化系统可以改善不稳定化合物的稳定性，并在储存期间实现更可预测的释放。总体而言，精油的采后使用应基于化学指导选择精油和递送策略。
4.2 精油中发现的主要化学化合物
精油的多样化化学特征主要与次级代谢物的复杂混合物有关，主要是单萜类、苯丙烷类等。如图5所示，这些化合物表现出广泛的结构特征，包括香叶醇和芳樟醇中的无环醇、单环烃和芳香酚。这些不同的化学化合物因此影响精油的抗菌和抗氧化特性。
4.3 不稳定性机制
精油主要由挥发性化合物组成，是具有高蒸气压和低水溶性的天然物质。然而，精油固有的高挥发性和化学反应性在加工、储存和应用中，特别是在食品保鲜中，代表了显著的稳定性挑战。此外，各种环境因素，包括暴露于光、高温、空气（氧气）和湿度，可以诱导化学改变，最终损害精油的质量和功效。此外，这些化合物的分子结构在其降解敏感性中非常关键。
4.3.1 自氧化
氧化显著影响精油的稳定性、质量和功效，导致各种化学和感官变化。精油的氧化降解通过自由基链式反应发生，主要影响不饱和成分，然后形成氢过氧化物。这些氢过氧化物是脂质过氧化的主要指标，导致精油分解成各种次级产物，如醛和酮。因此，具有多个双键的精油化合物，如单萜烃（包括柠檬烯、α-松油醇和月桂烯），高度易受氧化降解，因为不饱和键加速自由基形成和氢过氧化物生成。另一方面，酚类化合物如百里香酚、香芹酚和丁香酚可以通过在氧化条件下与过氧自由基反应而充当抗氧化剂。精油的抗氧化活性与关键分子结构如共轭双键和羟基的存在直接相关，这些结构使它们能够清除自由基并赋予抗氧化活性。这种化学分解通常导致异味和酸败的产生，损害精油的感官特征。例如，通过氧化转化，含氧单萜如芳樟醇、香叶醇、柠檬醛和1,8-桉叶素可能产生醛、酮或酸，从而改变香气和生物活性。降解速率由直接暴露于氧气驱动，而更高温度、延长储存时间和酶会加剧这一问题。这直接转化为对紫外线阻挡、不透明活性包装膜和严格冷链管理的工业需求，以控制氢过氧化物生成的活化能。此外，微量金属污染物的存在作为强促氧化剂，从而降低稳定性。此外，氧化涉及两种主要的化学机制，即自氧化和光氧化，取决于所涉及的氧气类型。具体而言，大气中的三重态氧通过引发沿脂质烃链传播的有害自由基链式反应来启动自氧化，从而降解它们（图6）。总体而言，精油的氧化稳定性取决于其化学组成，即含氧化合物的存在、不饱和度、官能团（如双键）、抗氧化成分和储存条件。
4.3.2 光化学和热降解
光化学降解是指在暴露于光（特别是紫外线辐射）时挥发性化合物的分解，这会损害其质量、稳定性和治疗效果。降解过程可以涵盖精油成分与单线态氧之间的物理和化学相互作用。例如，牛至精油中的香芹酚和百里香酚中观察到的分解。此外，单萜作为许多精油的主要成分，经历快速光降解，使其特别易受光影响。此外，光暴露加速氧化化合物的积累，导致感官特性丧失。因此，在黑暗中储存精油可以防止这些化学组成变化，强调了光在加速化学反应和改变精油稳定性中的作用。Turek和Stintzing的研究报告指出，储存条件（特别是日光）显著影响精油的化学组成，单萜特别易受降解。例如，迷迭香油中的单萜α-萜品烯在38°C日光下储存仅三周后，其浓度降至初始浓度的10%以下。相比之下，在25°C黑暗条件下储存相同时间，其浓度保持不变。此外，将过氧化物值与电导率和pH值相关联，被提出作为全面评估精油储存历史和整体质量的有价值方法。温度在决定精油稳定性中起关键作用。通常，化学反应速率随温度升高而增加。因此，自氧化和氢过氧化物分解等过程被热量加速，促进初始自由基的形成。这些过程导致萜烯烃（如月桂烯）的减少，以及产品如对伞花烃和聚合产物的增加。因此，在整个商业供应链中，精油系统暴露于环境胁迫因素，这些因素可能严重损害其稳定性和功能性能。储存和运输过程中温度的波动加速了敏感精油成分的氧化降解，降低了抗菌和抗氧化特性。
4.3.3 酶
酶在精油的劣化中起直接作用。具体而言，细胞色素P450和谷胱甘肽S-转移酶等酶可以催化精油的氧化，产生最终诱导精油降解和化学特征改变的活性氧（ROS）。多酚氧化酶等酶的活性可以显著降低精油的抗氧化能力，从而增加其对氧化降解的敏感性。然而，酶经常用于增强精油提取；例如，纤维素酶和半纤维素酶用于分解植物细胞壁，从而提高产量。相反，这种酶处理可以改变精油的化学组成，正如研究表明酶预处理可以同时提高产量和改变油的组成，从而影响其稳定性。例如，对迷迭香使用纤维素酶和半纤维素酶导致关键成分1,8-桉叶素的减少，从而影响精油的属性和稳定性。
4.4 与食品基质的相互作用
从食品接触材料迁移到食品基质的过程显著影响食品质量、安全和风味。这种现象指的是化学污染物（包括低分子量物质如添加剂和低聚物）从包装膜转移到食品产品中，主要通过扩散。同样，精油与食品基质之间的相互作用是其防腐功效、感官可接受性和释放行为的主要决定因素。因此，尽管有潜在益处，但由于这些化合物迁移到食品产品中的固有风险，精油的工业应用仍然受限，这可能导致感官特性的意外改变。当前对肉、水果和乳制品的研究一致表明浓度依赖性关系，其中更高的精油水平改善微生物抑制但同时降低感官可接受性。一旦精油被掺入食品系统或包装材料中，其成分可能会根据其挥发性、极性、疏水性和对食品成分的亲和力不均匀地扩散并在脂质、水相和气相之间分配。因此，这显著影响可用活性化合物的浓度，从而影响微生物控制和风味感知。例如，食品成分（如蛋白质、脂质和食品基质中的其他化合物）可以通过疏水相互作用、氢键和范德华力结合、捕获或吸附精油成分，从而改变精油的抗菌活性。此外，基质微观结构、粘度、水分活度和脂质分布可能影响精油扩散动力学和质量传递行为，从而影响食品系统中活性化合物的释放速率、空间分布和生物利用度。这种基质依赖性相互作用可以解释在体外测定中精油的高抗菌活性与实际食品基质中活性之间经常观察到的权衡。例如，丁香酚与牛奶中脂肪球的强结合使得在乳制品中需要更高的丁香酚浓度才能实现微生物抑制。总之，食品基质组成重要地降低了精油活性组分的生物利用度和有效浓度，阻碍了其预期应用。这一挑战强调了需要改进策略，以最小化过早释放，同时在整个产品货架期保持精油的生物活性潜力。然而，关键是在功能功效与消费者可接受性之间取得平衡，特别是在风味和香气方面，这些在迁移过程中经常发生改变。因此，稳定化和递送策略不仅应保护精油免受降解，还应调节其在特定基质内的扩散、分配和释放。
5. 增强稳定性和控制释放的先进技术
精油稳定化策略旨在保护挥发性化合物、改善分散性、调节释放、维持生物活性并减少感官影响，同时保持工业适用性和监管可接受性。因此，每种技术或方法的兼容性取决于多个因素，包括精油的化学特征、目标食品基质、疏水性、分子相互作用、期望的释放机制和储存条件。这些性质在很大程度上决定了特定聚合物或载体系统对精油胶囊化和稳定化的适用性。因此，递送系统的选择基于其改善胶囊化效率、减少氧化和增强在水性系统中分散性的能力。因此，以下部分讨论了各种稳定化策略的机制、可扩展性、实际适用性和潜在挑战。
5.1 乳液/纳米乳液
乳液是食品系统中的关键结构，是两种不相溶液体（如油和水）的分散体，由乳化剂稳定。它们的主要功能作用包括递送和保护各种食品成分。食品系统中使用的乳液包括多种结构，按分散介质和液滴尺寸分类。具体而言，最基础的类别包括水包油（O/W）乳液（油滴分散在水相中）和油包水（W/O）乳液（水滴分散在连续油相中）。此外，还利用微乳液和纳米乳液等特殊系统，它们的区别在于液滴尺寸（纳米乳液的液滴尺寸为20至200 nm）。纳米乳液的纳米级赋予它们增强的稳定性和光学透明度，使其成为生物活性化合物递送的理想载体。纳米乳液和微乳液通常使用分子稳定剂如表面活性剂或聚合物制备。该类别扩展到Pickering乳液，由固体胶体颗粒而非传统表面活性剂稳定，提供独特的稳定机制。最后，高内相乳液（HIPEs）具有非常高的分散相体积分数，这对于开发结构化食品基质是一个重要特征。因此，乳液被广泛用作生物活性化合物的高效稳定化和控制递送的载体。在这些生物活性化合物中，精油由于其疏水性质而面临固有的应用挑战。乳液方法确保精油通过保持其生物活性化合物而表现出增强的功能性能。聚类图（图4）进一步提供了文献中报道的不同稳定化策略之间关系的清晰可视化表示，其中乳化基策略作为一个中心集群出现。在这些系统中，精油作为分散液滴被包裹在连续水相中，从而促进其递送到亲水基质中。关键的是，O/W纳米乳液的疏水核心物理屏蔽精油免受外部环境的直接暴露，从而增强其稳定性和生物利用度。纳米乳液和Pickering乳液系统已被研究作为雪松精油的递送策略，两者在物理化学和稳定性特征上存在明显差异。此外，通常以更高表面活性剂浓度配制的纳米乳液通常具有更小的液滴尺寸（135 nm）和更高的ζ电位。另一方面，用少量固体颗粒（如淀粉，约1%）稳定的Pickering乳液通常形成更大的颗粒（约626 nm）和更低的ζ电位。尽管存在这些显著差异，但胶囊化方法已被证明能增强雪松精油的功能特性，包括抗氧化和抗菌活性，与未胶囊化的油相比。从应用角度来看，乳液和纳米乳液系统是最实用的方法之一，用于改善精油在水性食品环境（如涂层和浸渍处理）中的分散性。它们的主要优点是增加疏水精油化合物与微生物细胞之间的界面接触，从而在更低剂量下增强抗菌活性。然而，这种活性与液滴尺寸、乳化剂类型、界面稳定性、pH值和储存温度高度相关。此外，传统乳液可能导致乳脂分离、聚结和相分离，而纳米乳液需要更高的能量输入，这可能增加生产成本并引发监管问题。因此，尽管基于乳液的系统相对可扩展且技术可及，但其工业应用需要仔细的配方调整以优化稳定性、感官影响和与食品基质的兼容性。
5.2 胶囊化
5.2.1 微胶囊化
多种技术被广泛用于解决稳定性问题并改善精油的递送。微胶囊化的主要目的是通过促进控制或逐渐释放并消除与食品基质的相互作用，来提高精油的溶解度和生物利用度。微胶囊化是一种创新技术，其中物质（如挥发性液体）被包裹在聚合物材料内形成微胶囊。微胶囊化材料的直径在100至500 μm之间。本质上，微胶囊由核心和外壳组成；核心包含活性成分（精油），周围的聚合物形成外壳，将核心与外部环境隔离。在胶囊化系统中，壁材用于包围和保护生物活性化合物，形成物理屏障，将核心材料与不利环境条件隔离。用于胶囊化的壁材应具有优异的成膜性和对温度、光和氧气等因素的屏障特性。通常，壁材不溶于核心材料且不与核心材料反应，核心材料是活性成分。因此，壁材可以由胶体、蛋白质、合成聚合物、脂质，最重要的是多糖制成。微胶囊化技术分为物理、化学和物理化学方法。胶囊化方法可以按其操作原理广泛分类。物理技术如喷雾干燥、冷冻干燥、乳化和挤出，显著依赖于温度。相比之下，化学和物理化学技术具有不依赖于环境因素（如温度）的优点。具体而言，化学方法包括原位聚合。同时，物理化学技术包括凝聚、离子凝胶化和脂质体。
5.2.2 纳米胶囊化
纳米胶囊化为提高精油在食品系统中的有效性提供了巨大潜力。在这方面，纳米胶囊化或纳米系统保护精油免受降解（通常受各种环境因素影响），从而掩盖精油的香气并避免与食品基质产生负面相互作用，从而增强生物活性和靶向释放。目前，多种试剂被用于促进精油的释放，包括淀粉、瓜尔胶、阿拉伯胶、壳聚糖、纤维素和环糊精。几种常见的纳米胶囊化技术包括喷雾干燥、凝聚、脂质体形成、纳米乳液和冷冻干燥。其中，基于脂质体的系统已被探索其增强稳定性和生物活性的能力。例如，Risaliti等人研究了负载三裂叶鼠尾草和迷迭香精油的纳米囊泡，并报告了稳定的脂质体基制剂，其稳定性超过一个月，具有显著的生物活性，包括抗氧化、抗炎和抗菌特性。近期研究强调了基于生物聚合物的系统在包裹植物源化合物方面的潜力。例如，瓜尔胶/Ag-Cu纳米复合膜已显示出对单核细胞增生李斯特菌和肠沙门氏菌伤寒血清型等病原体的抗菌活性。在胶囊化策略中，凝聚已成为在食品工业中保护和递送植物源产品的有效技术。该方法依赖于带相反电荷分子之间的静电相互作用，形成能够有效捕获生物活性化合物的涂层基质。此外，在复合凝聚中，精油和其他生物活性物质被掺入由带正电的生物聚合物（如壳聚糖）和带负电的对应物（如明胶）相互作用形成的网络中。这种多功能性使得该技术能够胶囊化极性和非极性分子，从而增强其在食品系统中的适用性。总体而言，胶囊化（纳米或微米）对于富含高挥发性或氧化敏感化合物的精油尤为重要。它可以减少蒸发、限制氧气暴露，并在储存期间实现逐渐释放。与简单乳液相比，胶囊化系统据报道在长期稳定性和保护方面更有效。然而，载体材料和加工方法决定了胶囊化效率、载药量、释放行为和工业适用性。例如，喷雾干燥相对可扩展且成本效益高，但热暴露可能减少热不稳定精油成分的保留。此外，复合凝聚、脂质体和聚合物纳米颗粒可以改善保护性和释放控制，但其高成本、更复杂的加工和监管不确定性限制了其可扩展性。
5.3 活性包装
包装在食品工业的储存和运输中扮演着日益重要的角色。因此，其主要职责是保持商品的物理完整性、卫生条件、安全和整体质量。此外，包装应保护免受环境因素（包括氧气、湿度和污染物（真菌、细菌和昆虫））的影响。因此，包装是一种有前途的技术，通常用生物活性剂功能化，以减少微生物腐败同时保持质量。活性包装可分为化学活性和生物活性类型。它们旨在延长包装食品的货架期或改善其条件。因此，它们故意纳入释放或吸收来自食品或周围环境物质的组分。例如，当活性剂被包裹在包装材料内时，它们释放活性化合物，改善食品产品的质量和安全性。在天然生物活性剂中，精油因其抗菌和抗氧化活性而受到欢迎。然而，天然生物活性剂（包括精油）的许多有益特性受限于其低稳定性，这受温度、氧化剂和紫外线辐射等环境因素的影响。精油被掺入包装基质（膜和涂层）中，形成活性包装。在这种情况下，涂层被定义为直接应用于可食用产品表面的膜。当掺入食品包装中时，源自精油的化合物以受控方式释放，增强食品的特性。多种材料被用于开发可食用涂层，导致四种类型：多糖基、脂质基、蛋白质基和复合基。多糖基涂层如淀粉、壳聚糖、果胶和粘液质是亲水的，主要作为水分屏障。其中，壳聚糖因其成膜性和抗菌特性而受到广泛关注。例如，Ojagh等人研究了将肉桂精油掺入壳聚糖涂层中，并报告了对虹鳟鱼片腐败微生物的增强抗菌功效。涂覆的鱼片保持了长达16天的感官质量，延长了货架期并保持了质量。相反，蛋白质基涂层（以玉米醇溶蛋白和乳清蛋白为例）通常用于其优异的气体屏障特性以及防止氧气和水分。例如，Moradi等人的研究表明，由玉米蛋白与Zataria multiflora和Boiss精油制成的涂层有效抑制了牛肉中单核细胞增生李斯特菌和大肠杆菌的生长。或者，复合基涂层结合了水溶性胶体与脂质。含有甘油、海藻酸钠和柠檬草精油的涂层成功抑制了鲜切菠萝中的微生物生长，并保持了其物理化学特性。活性包装对于采后应用特别相关，因为它提供了表面保留和精油成分在水果或食品界面上的逐渐释放，使其适用于控制表面微生物生长。然而，活性包装需要在抗菌活性、屏障性能、机械完整性、迁移行为、感官质量以及食品接触法规合规性之间取得完美平衡。这些限制了其可扩展性和工业应用。
6. 用于精油控制释放的新兴递送系统
6.1 纳米纤维垫作为精油稳定化的平台
由于其高表面积体积比和卓越的孔隙率，纳米纤维垫已成为组织工程、伤口敷料、药物递送和能量存储等各个领域的关键材料。这些垫通常使用各种纺丝技术制造。它涉及两大类技术：静电纺丝（使用静电力创建纤维）和非静电纺丝方法（如相分离，依赖于机械力）。此外，使用这些制造方法可以实现不同的纳米纤维结构，包括核壳、双组分、中空和多孔结构。例如，同轴静电纺丝用于生产核壳结构，而中空纳米纤维通过化学气相沉积等方法制造。类似地，多孔纳米纤维通常使用相分离制造。静电纺丝是一种有前途的方法，可有效将多种活性剂（如抗氧化剂和抗菌剂）掺入纳米纤维垫中。研究表明，电纺纤维有利的纳米结构（以高表面积体积比表征）对于控制递送应用非常有效。这种形态使包裹的生物活性化合物得以持续释放，在食品表面显著放大其功效。因此，静电纺丝技术为精油的纳米级捕获提供了有前途的方法，从而增强其稳定性和利用。电纺纳米纤维通常表现出特定性质，如生物降解性、机械强度和生物活性，这些性质直接受基础材料类型和掺入精油类型的影响。此外，结合聚合物等材料为活性包装和控制释放系统中的应用提供了有前景的机会。玉米醇溶蛋白已被广泛探索作为用于食品系统纳米纤维垫制造的蛋白质基生物聚合物。这些纳米纤维基质已成功用于包裹茴香和葛缕子等精油，突显了它们作为挥发性生物活性化合物载体系统的适用性。由于其有利的功能特性，包括有效的氧气和光屏障性能以及高热稳定性，基于玉米醇溶蛋白的纳米纤维垫改善了保鲜性能。总体而言，基于纳米纤维的系统在活性垫、衬垫和非接触包装系统中具有前景。然而，当前的研究体系仍然有限，并且大多局限于实验室规模制造，其技术准备度低于乳液、可食用涂层和包装膜。此外，这些纳米纤维面临关键障碍，包括溶剂残留、纤维均匀性、机械强度、监管批准以及消费者对与纳米材料接触食品的接受度。因此，需要进一步研究以扩大其在各种绿色保鲜系统中的应用，并更好地确定其在食品系统中的长期稳定性和工业可扩展性。
6.2 沸石
沸石是一类网状硅酸盐，天然存在或合成生产。它们以由二氧化硅和氧化铝四面体组成的开放晶格框架为特征。这种独特结构产生不同尺寸和几何形状的分子尺寸孔隙，使其对一系列可持续过程非常有效。此外，沸石已被适应创建抗菌系统，通常通过掺入金属离子如银（Ag）、铜（Cu）或锌（Zn）。对沸石日益增长的兴趣归因于其高表面积、大孔体积、表面多功能性、生物相容性和经济合成。当整合到抗菌复合物中时，沸石发挥双重作用；它们既作为活性剂的有效载体，又提供固有的无机抗菌性能。沸石的固有孔隙结构对其性能至关重要，因为它不仅促进细菌粘附，还使精油的控制释放成为可能，从而增强抗菌功效。此外，精油稳定化通过物理吸附发生；该过程由在沸石极性表面上发生的范德华力和静电吸引驱动。百里香酚和香芹酚的抗菌功效已通过超临界溶剂浸渍封装到天然斜发沸石沸石中得到进一步增强。这些复合系统一致表现出对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌（包括大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）的广谱抗菌活性。在整个文献中，大肠杆菌通常对这些复合物更敏感，在比金黄色葡萄球菌更低的浓度下表现出抑制，这与它们细胞壁的结构和渗透性特征的既定差异一致。沸石由于其热稳定性和用于控制释放的多孔结构，适用于气相或非接触抗菌包装。然而，尽管有前景的潜力，沸石仍然缺乏健全的毒理学框架、监管监督和稳健的食品验证研究。
6.3 金属有机框架
金属有机框架（MOFs）代表了一类相对较新的结晶多孔材料，由与有机配体配位的金属离子或簇构成。MOFs特别适合精油封装，因为它们具有更大的表面积（1000至10,000 m
2/g）和更大的孔径。因此，它们代表了通过将精油封装在其多孔结构内来固定挥发性化合物的尖端材料，从而促进控制释放。这不仅防止精油的早期蒸发，还优化了其抗氧化和抗菌潜力，显著增强了活性包装的保鲜能力。由Zn
2+节点与2-甲基咪唑配体配位构成的沸石咪唑酯骨架（ZIF-8）是研究最广泛的MOFs之一。ZIF-8的受欢迎程度源于其易于合成、高稳定性和专门的吸附性能。Wu等人是最早证明使用金属有机框架作为挥发性抗菌精油载体的研究之一。在他们的研究中，专门合成了一种锌基MOF，并成功负载了3.96%的百里香酚。负载百里香酚的ZnMOF对大肠杆菌O157:H7的三菌株混合体系表现出强效抗菌活性。这种持续的抗菌活性归因于通过将百里香酚掺入多孔MOF结构而实现的控制释放。这项工作突显了一种有效的抗菌剂，在增强食品安全方面具有间接应用的潜力。尽管MOFs作为生物活性化合物智能载体的潜力强劲，但它们在食品系统中的应用仍处于早期阶段。在水溶液中，基于Cu
2+和Zn
2+的MOFs因其内在抗菌活性和低成本合成而受到青睐；然而，它们较差的水解稳定性通常导致框架降解和封装精油的不受控释放，从而降低性能。
6.4 吸收垫
新鲜食品（如肉、家禽和最小加工水果蔬菜）在储存过程中自然释放渗出液。这种液体构成一个重大问题，因为它可能负面影响包装食品的感官质量并加速微生物腐败。此外，渗出液由于其高营养浓度（从商品中浸出）是病原体和腐败微生物的丰富生长培养基。因此，食品工业长期以来依赖吸收垫来管理这种风险并保护消费者接受度。这些垫子策略性地放置在包装中，例如在托盘底部，以捕获液体渗出液。使用这种包装方法的产品通常包括鲜肉。食品包装近期进展的一个关键领域涉及使用负载精油的吸收垫来改善安全性和保鲜。Liu等人报告指出，掺入精油已成为延长冷藏家禽产品货架期的有效策略。负载精油的垫子一致显示出抑制微生物生长并限制脂质过氧化和蛋白质氧化，从而在冷藏储存期间保持感官质量。含有Ajowan和洋甘菊精油的配方对腐败微生物和食源性病原体（包括金黄色葡萄球菌）表现出显著的抗菌和抗氧化效果。总的来说，这些发现强调了基于精油的活性吸收垫作为能够增强家禽产品在冷藏储存期间微生物安全性和氧化稳定性的功能包装系统的潜力。
7. 用于增强稳定性和控制释放的材料与制造技术概述
基于从Scopus数据库检索的103篇文档，图7a显示乳液是研究最广泛和应用的递送系统，占报告研究的51%。这种分布进一步详细阐述了增强精油稳定性的先进技术的概念讨论。特别是，乳液在文献中占主导地位，因其广泛探索，可能由它们的技术可及性和相对可扩展的潜力驱动。胶囊化和活性包装构成了中等级别，反映了它们在增强精油稳定性、保护性和靶向释放以及通过功能包装系统改善产品货架期方面日益增长的相关性。相比之下，新兴技术仅占检索文献的6%。这表明尽管正在探索新颖和先进的方法，但研究努力仍然集中在已建立的策略上。然而，存在向促进非接触或气相应用的策略的明显转变，特别是实现精油控制释放的系统。尽管纳米乳液在食品系统中具有实用性，但几个关键限制推动了研究界对替代递送系统（如纳米纤维垫、沸石和金属有机框架（MOFs））日益增长的兴趣。这些挑战包括纳米乳液配方中需要高浓度表面活性剂和油，这可能诱导细胞毒性并在食品应用中引起安全问题。此外，虽然活性包装是增强食品质量的有前景策略，但其实际实施受限于固有因素，如涂层随时间的稳定性、跨不同食品基质的材料兼容性以及感官改变。图7b突出了包括蛋白质、多糖、合成聚合物和脂质在内的各种材料类别的普遍性。基于生物聚合物的载体是精油稳定化和在食品系统中应用的最具吸引力的材料之一。这可能是由于它们的生物降解性、广泛可用性和符合食品安全标准。乳液配方主要由表面活性剂稳定，标记为NA（不可用），其次是多糖。对多糖的偏好源于它们通过空间位阻和静电相互作用在油水界面形成厚而强的界面膜的卓越能力。另一方面，复合材料特别受欢迎，因为单个生物聚合物表现出不同的性质，如水分和氧气屏障、机械强度以及在特定环境条件下的性能。因此，基于生物聚合物的系统需要共混、交联或增强以实现工业相关稳定性和功能性。我们的文献计量学发现揭示，可食用涂层/膜通常用复合材料配制（图7b），一般由多糖和蛋白质组成。多糖以其成膜能力和精油负载能力而闻名，而蛋白质可能提供乳化和界面稳定特性。共混方法增强了涂层的整体有效性，特别是其机械强度和屏障性能。尽管电纺纳米纤维提供高表面积和可调释放，但其工业应用仍受限于生产规模、成本和材料的合成性质。合成聚合物可以提供比许多天然聚合物更强的机械稳定性、更低的降解和更可预测的释放，使其与电纺纤维系统相关。然而，它们在食品系统中的使用必须考虑生物降解性、迁移限制、消费者感知和监管批准。
8. 用于精油控制递送的释放建模与配方优化
控制释放是精油在食品系统中成功应用的关键决定因素。确实，精油功效不仅取决于载入载体材料的总量，还取决于化合物释放的位置、速率和持续时间。急剧释放可能提供高抗菌活性，但可能导致植物毒性（生理紊乱）、感官拒绝或活性化合物的过早损失。相反，缓慢释放可能无法达到所需的抗菌活性。因此，释放建模（一种用于描述化合物释放动力学和机制的定量工具）在理解释放动力学方面变得非常有用。此外，优化对于保持生物活性和确保随时间控制释放至关重要。从封装基质中的释放通常使用已建立的动力学模型描述，包括零级、一级、Higuchi和Korsmeyer-Peppas模型。这些模型解释了聚合物系统中的浓度依赖性释放、扩散控制传输以及机制性扩散-松弛行为。此外，配方优化提供了识别载体材料、浓度和工艺参数的最佳组合以实现一致、持续释放曲线的见解。因此，多变量优化方法已引起关注，用于改进分析过程以及生物活性化合物或物质被封装的条件。已采用各种设计，包括中央组合可旋转设计（CCRD）、中央组合设计（CCD）、Box-Behnken设计（BBD）和D-最优设计（DSD）。Hamid等人采用D-最优设计来优化罗勒精油的提取和微胶囊化，旨在提高产率和封装效率。研究确定了最佳条件：0.58%果胶、0.41%酪蛋白、pH 3.4，并以1900 rpm搅拌16.8分钟。这导致预测的微胶囊化产率为76%，效率为92.8%。实验验证与这些预测紧密一致，观察到的产率为80.45%，证明了统计优化在指导胶囊化过程中的有效性。近期，机器学习（ML）已被整合为优化复杂系统（如纳米乳液配方和药物/食品递送系统）的补充工具。人工智能使研究人员能够有效开发假设、分析数据集并得出深刻结论，显著减少传统方法所需的时间和精力。已采用诸如人工神经网络（ANNs）和遗传算法（GAs）等算法来准确预测参数，包括液滴尺寸和稳定性，以及精油的封装效率。此外，支持向量机（SVMs）等工具用于鲁棒分类，如分类乳液稳定性。这些成功验证的模型（其中实验结果与高度准确的预测紧密匹配）证实了人工智能/机器学习的稳健性和可靠性，并为开发更高效、成本效益更高和精确的食品工业纳米乳液带来了广阔前景。释放建模和配方优化将精油稳定化研究从经验试错转向使用机器学习工具进行理性设计。通过将配方变量与释放动力学、稳定性、抗菌活性和感官感知联系起来，这些方法有助于识别在真实食品和采后环境中可靠的递送系统。
9. 食品系统中的应用：平衡稳定性、释放和质量
研究一致表明，精油（EOs）在采后保鲜中具有显著潜力，通过有效减轻微生物腐败并保持新鲜农产品（如肉、水果蔬菜）的物理化学属性。众多精油已因其强大的体外和体内活性而被广泛记录。因此，这种潜力直接转化为减少包括葡萄、草莓和秋葵在内的各种农产品的微生物腐败。此外，精油在保持农产品营养质量的同时增强抗氧化能力。在食品系统中，精油已被证明能有效延长货架期并减少采后损失。例如，Sobhy等人报告，百里香、丁香油、印楝和丁香精油对‘Amrapali’芒果的采后保鲜产生积极影响。同样，百里香精油（0.1%）产生了最佳的整体水果质量，同时将货架期延长了三天，并将腐烂控制在约90%，与未处理水果相比。此外，精油在食品保鲜中的功效超越水果蔬菜。确实，精油表现出针对主要食源性病原体（包括大肠杆菌、单核细胞增生李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌）的广谱抗菌活性。气相应用已成为一种有效策略，增强抗菌活性同时最小化与食品基质的直接接触。例如，百里香精油蒸汽在干肉中作为蒸汽应用时显著减少了微生物负荷。此外，[151]探索了小豆蔻精油，以1,8-桉叶素为主要成分，表现出对主要食源性病原体（包括单核细胞增生李斯特菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌）的显著抗菌活性。从机制上讲，抗菌效应主要归因于1,8-桉叶素诱导的细菌细胞膜破坏，导致细胞内成分泄漏。这些发现突显了小豆蔻精油作为天然防腐剂改善易腐烂食品微生物安全性的潜力。本综述强调，关于精油在食品系统中使用的研究中，许多（从Scopus数据库检索的文档的78%）是在体外条件下进行的，而在真实食品基质中的应用仍然有限（图8）。在基于食品的应用研究中，水果蔬菜是最常研究的（10%），其次是肉（7%）和谷物（4%）。高比例的体外研究突显了当前文献中的一个关键转化差距，强调需要未来研究评估稳定化精油在复杂食品基质中的抗菌和抗氧化性能。这与Mani-López等人提出的方向一致，他们指出未来工作应侧重于理解精油-食品基质相互作用、评估在现实储存条件下的长期稳定性和释放行为，并确保安全和严格的法规合规，以促进更广泛的工业应用和消费者接受。此外，毒性考虑需要严格的剂量控制，与配方和先进递送系统（如胶囊化）相关的经济约束增加了进行体内研究的额外复杂性。体外研究在精油食品系统应用中的主导地位可归因于其成本效益、实验简易性和高可重复性。体外研究允许在没有复杂食品基质相互作用干扰的情况下对抗菌活性进行受控评估。相比之下，体内食品系统研究有限，可能由于精油化合物在蛋白质、脂质和碳水化合物中的结合和分配，降低了生物利用度和抗菌功效。此外，感官影响和监管限制进一步限制了其在食品基质中的直接应用。
10. 当前挑战与未来方向
尽管精油稳定化技术取得了快速进展，但在食品系统中的实际应用仍受限于几个科学、技术、监管和商业障碍。许多研究在受控实验室条件下展示了有前景的抗氧化或抗菌活性。然而，在真实食品材料和采后储存系统中验证性能的研究较少。本综述强调的一个主要挑战是体外条件研究与验证基于精油的递送系统在真实食品基质和采后储存环境中功效的研究之间的数量差距。因此，精油、食品成分和包装材料之间的复杂相互作用仍然了解甚少。因此，一个关键问题仍然存在：“食品基质如何影响精油释放动力学、抗菌和抗氧化功效以及感官质量？”因此，未来研究最迫切和紧急的优先事项应是通过在各种真实食品成分（脂质、蛋白质、碳水化合物）和现实储存条件（相对湿度、温度）下验证基于精油的保鲜策略，来弥合这一转化差距。此外，精油的天然变异性仍然是一个主要挑战，因为它影响稳定性、生物活性、释放模式、基质兼容性、感官可接受性、安全性、可扩展性和法规合规性。此外，释放动力学仍未充分探索。确实，释放建模由数学模型驱动，而更先进的方法如机器学习算法提供了可靠的替代方案，可以整合现实储存条件，包括温度、相对湿度、食品组成和储存时间。因此，在食品基质验证的同时，未来研究应超越仅报告GC-MS，将精油组成与释放行为、生物活性和食品系统应用联系起来。更重要的是，应通过使用多变量优化方法（包括机器学习算法）进行理性设计来整合感官可接受性、剂量控制和安全性，以确保消费者接受、法规合规和市场准备。最后，基于精油的食品系统保鲜系统的可扩展性准备仍然高度不可控，其商业可行性的信息不足，以促进其工业应用和商业化。因此，长期战略研究必须致力于解决工业可扩展性瓶颈，从概念验证配方过渡到标准化、验证和商业可行的精油递送系统，通过整合严格的技术经济分析与生命周期评估（LCA），以确保经济可行性和环境可持续性。
11. 结论
本综述表明，精油稳定化是一个快速发展的研究领域，由改善精油（EOs）在真实食品基质中的稳定性、功能性、递送系统、释放控制和适用性的需求驱动。文献计量学发现揭示了人们对乳液/纳米乳液、胶囊化和活性包装（涂层和膜）的兴趣日益增长，反映了解决精油挥发性、氧化和差水溶性的技术努力。本研究还强调了非接触或气相递送系统的出现，以平衡功能性、感官质量和适用性。这种出现可能与其减轻植物毒性、改善感官感知和增强吸附能力的能力有关，从而为使用精油保障食品安全和质量开辟了新途径。然而，当前关于食品系统中基于精油系统的文献仍然强烈局限于体外测定（78%），错过了对复杂食品大分子如何结合、吸附和分配精油活性成分从而影响生物活性的深入机理理解的机会。因此，工业应用受到持久的感官功效悖论的瓶颈，即控制抗性病原体所需的精油剂量常常引发感官排斥或植物毒性。此外，新兴的高面积载体（纳米纤维、沸石、金属有机框架）由于制造规模化的复杂性、缺乏标准化的动力学释放模型以及缺乏食品安全监管框架，仍处于较低的技术准备水平。因此，未来研究应转向理性配方设计（动态预测），优先考虑气相或非接触应用系统，并通过技术经济分析（TEA）和生命周期评估（LCA）结合现实采后供应链验证来促进工业准备，以确保经济可行性、环境可持续性和法规合规。
