肉类及肉制品含有大量的蛋白质、脂肪和水分,非常适合病原微生物的繁殖。其中,B.cereus是肉类制品的主要病原菌之一,可产耐热性芽孢,经加热处理后置于室温下仍可发芽、生长并产生毒素。天然抗菌剂肉桂精油具有增香去腥、抗菌以及抗氧化的作用,但肉桂精油易挥发且在光热条件下不稳定,若直接应用于食品中则会影响其杀菌效果。因此,本论文首先将肉桂精油包合于β-环糊精中,形成肉桂精油/β-环糊精包合物后再将其包埋于蛋白脂质体中,再利用B.cereus分泌的蛋白酶水解蛋白脂质体膜上的酪蛋白,形成孔洞,实现脂质体内的肉桂精油的控制释放。最后,将高分子聚合物(PEO)和包裹肉桂精油/β-环糊精的蛋白脂质体配制成纺丝液,通过静电纺丝技术制成安全无毒、可生物降解的抗菌纤维膜包装材料,实现在牛肉抗菌保鲜中的应用。本论文研究了肉桂精油对B.cereus的抗菌活性与机制,并对肉桂精油/β-环糊精蛋白脂质体的物理性能、释放特性及抗菌效果进行了全面的考察,最后通过在牛肉中的应用,对肉桂精油/β-环糊精蛋白脂质体纤维膜的释放性能与抗菌效果做出评价。主要研究成果如下:(1)肉桂精油的主成分为丁香酚,含量为75.61%。肉桂精油对B.cereus的最小抑菌浓度为0.25 mg/mL,最小杀菌浓度为0.5 mg/mL。肉桂精油对B.cereus的抑制或致死作用主要体现在破坏菌体的细胞完整性、影响菌体内遗传物质(DNA)的合成、导致胞内物质流失等几个方面。(2)肉桂精油/β-环糊精包合物最优制备条件为:肉桂精油与β-环糊精的配比为1:9,包合温度为50℃,包合时间为2.5 h,该条件下制得的肉桂精油/β-环糊精包合物的平均包合率为67.12±1.02%,包埋率为82.33±0.66%。(3)肉桂精油/β-环糊精包合物的浓度为20 mg/mL时,蛋白脂质体的粒径大小适中,分布最均匀(PDI最小,为0.063±0.003),Zeta电势适中(-43.2±2.16mV),精油包封率最大(79.53±1.59%),蛋白镶嵌率为22.0±0.44%。(4)肉桂精油/β-环糊精蛋白脂质体的释放率在第二天达到62.35±3.12%,第四天达到86.74±4.34%。GC-MS分析表明B.cereus在培养过程中产生了细菌蛋白酶,刺激了蛋白脂质体中肉桂精油的释放。抗菌实验进一步证明了B.cereus细菌蛋白酶可以刺激肉桂精油/β-环糊精蛋白脂质体的释放。(5)空白PEO纤维膜直径范围大致为400 nm~500 nm,肉桂精油/β-环糊精蛋白脂质体纤维膜的直径明显大于空白对照组,其直径大致分布在800 nm~900nm左右。肉桂精油/β-环糊精蛋白脂质体纤维膜的释放率在反应第二天后达到80%左右。抗菌实验也表明B.cereus蛋白酶可溶解纤维膜中蛋白脂质体膜上的蛋白,从而达到刺激释放抗菌的目的。(6)固定于不同材料(铝箔纸、食品包装纸和保鲜膜)表面的肉桂精油/β-环糊精蛋白脂质体纤维膜对牛肉表面的B.cereus均有明显的抑制效果,经纤维膜作用2天后的B.cereus的活菌数均可下降90%以上,且能够很好地维持牛肉的颜色、质构以及感官品质。