由食源性致病菌导致的食品安全问题备受关注人们关注。肉桂是一种常见的香料，除增香外还可用于食品防腐，这是因为肉桂富含肉桂酸。然而在食品中直接添加肉桂酸作为防腐剂，有时会出现异味现象。本文从化学科普的角度出发，探究肉桂酸产生异味的原因，并利用合成的一种四唑类物质可视化验证异味物质是苯乙烯。同时受天然植物肉桂强防腐能力启发，进一步探究了肉桂醛对霉菌降解肉桂酸产生苯乙烯的抑制作用。
日常生活中常常见到食品腐败现象，例如面包因霉菌滋生出现霉斑、果蔬因酶促褐变与微生物侵染而腐烂变质。食品腐败不仅造成资源浪费，还常常引发食源性疾病。为防止食品腐败，食品防腐剂如苯甲酸钠、山梨酸钾等曾被广泛用作食品防腐剂，然而近年研究发现，这些防腐剂存在致敏、致癌风险[1-2]，导致其被多国严格限制或禁用。在此背景下，天然香料肉桂酸因其出色的抑菌能力、低毒性和可降解性脱颖而出。
尽管肉桂酸防腐能力优异，但实际使用中偶现异味问题[3]。有研究发现，某些耐酸酵母菌（如酿酒酵母）在含糖食品中可通过脱羧酶催化反应，将肉桂酸非氧化脱羧，使其转化为具有塑料气味的苯乙烯[4]。肉桂酸的降解不仅降低了其防腐效果，还会引发消费者对食品安全的疑虑。因此，阐明肉桂酸变味机制并寻求抑制策略，对提升肉桂酸应用价值至关重要。
本文通过实验验证了肉桂酸具有抑菌效果，同时从市售面条中分离得到了霉菌，探索了其对肉桂酸的降解作用，并可视化验证了苯乙烯的生成。另外，探索了肉桂醛对抑制肉桂酸产生异味的可行性。
肉桂是生活中常见的香料，在料理各种肉类和茶叶蛋时，常加入肉桂来增加食物香气。经肉桂料理过的茶叶蛋通常比未经肉桂料理的熟鸡蛋可以保存更长时间，这一现象揭示了肉桂除增香外，还具有抑菌防腐作用。
称取2 g左右肉桂粉置于索氏提取器中，乙醇作为提取剂，水浴温度设定为90 ℃，提取至虹吸流下的提取液基本无色。提取液冷却后，45 ℃旋蒸去除乙醇，残留粘稠物在冰箱保存。使用时取10 mg上述粘稠物溶于5 mL DMSO水溶液（体积比1：1），然后稀释至0.1 %。
向7 mL LB培养基中加入100 μL浓度为0.1 %肉桂粉提取液，空白对照组加入100 μL DMSO，混匀后倒入培养皿。取100 μL沙门氏菌培养液（103CFU /mL)涂布，于37℃培养箱中培养12 h，观察菌落生长情况。
向7 mL PDA培养基中加入100 μL浓度为0.1 %肉桂粉提取液，空白对照组加入100 μL DMSO。接种霉菌，于25℃恒温箱中培养。
肉桂提取物为红棕色粘稠状液体。在37℃培养12 h后，抑菌效果如图1所示，测得对沙门氏菌的抑菌率为17%左右，抑菌率低可能是由于加入的肉桂提取物浓度较低，但在低浓度下仍能显示一定的抑菌效果。从接种霉菌培养后的效果图可以看出肉桂提取物对霉菌具有较好的抑制效果。
a.沙门氏菌空白对照；b.沙门氏菌肉桂提取物处理组；c.霉菌空白对照；d.霉菌肉桂提取物处理组
上述实验证明，肉桂提取物确实具有抑菌防腐效果。肉桂富含肉桂酸[5]，肉桂酸防腐功效如何呢？为此我们进一步探索肉桂酸的抑菌活性，为促进肉桂酸的水溶性，本研究采用其钾盐进行实验。
分别向7 mL LB培养基中加入1 mL 2.4 %肉桂酸钾的PBS（磷酸盐缓冲液）溶液，使其最终浓度为0.3 %，混匀，倒入培养皿；空白对照组用1 mL PBS溶液代替肉桂酸钾。取100 μL沙门氏菌培养液（103CFU /mL)涂布，于37℃培养箱中培养12 h，观察菌落生长情况，抑菌效果如图2所示，抑菌率57.9%。
肉桂酸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌等有很强的抑制作用[6]，这是因为肉桂酸的疏水性使其破坏菌体细胞的磷脂双分子层，增加细胞膜的通透性，使大量电解质外泄，影响菌体细胞正常代谢与生理功能。肉桂酸还可能通过抑制琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶的活性，从而抑制菌体细胞的呼吸作用并干扰其能量代谢[7]。
肉桂酸加入到食品中后，在贮藏运输等过程中偶尔会有异味产生现象[3]。产生原因可能与食品中的霉菌有关。霉菌中存在阿魏酸脱羧酶（FDC1）和黄素异戊烯基转移酶（PAD1），可使肉桂酸脱羧，形成具有刺激性气味的苯乙烯（如图3）[8-9]。为此，我们从市售面条中分离得到一种霉菌，并进一步研究了该霉菌对肉桂酸的作用，以及经该霉菌处理后，肉桂酸是否降解为苯乙烯。
向7 mL PDA培养基中加入1 mL 2.4 %肉桂酸钾的PBS溶液，使其最终浓度为0.3 %，混匀后导入培养基；空白对照组用1 mL PBS溶液代替药物。接种霉菌，于25℃恒温培养中培养一个星期。培养结果如图4所示，可以看出肉桂酸能够明显促进霉菌的生长。
四氮唑在光催化下生成腈亚胺，与苯乙烯发生1，3环加成反应[10]，本实验通过苯乙烯与四唑的光点击反应产生荧光来进行观察。具体来说，4-（5-苯基-2H-四唑-2-基)苯酚与苯乙烯在368 nm照射下，通过光点击反应生成吡唑啉产物4-（3,5-二苯基-4,5-二氢-1H-吡唑-1-基）苯酚（图5），产物在368 nm下显示较强的荧光，通过检测其荧光强度，从而可以计算苯乙烯的浓度。
图6 4-（3,5-二苯基-4,5-二氢-1H-吡唑-1-基）苯酚光谱图与标准曲线
a.紫外光谱图；b.荧光激发和发射光谱图；c.不同浓度苯乙烯所得到的标准曲线
在培养过霉菌的培养基中加入25 mL乙酸乙酯，搅拌、抽滤得提取液。分别向2 mL提取液中加入不同量的苯乙烯，使苯乙烯浓度分别为0.5、1.5、2.5、3.0mg/L，然后加入4-（5-苯基-2H-四唑-2-基)苯酚，使其浓度达到3.25 mg/mL，溶液310 nm下照射1min，然后在368 nm激发波长下测量其荧光强度，结果如图7所示。进行标准曲线，R2为0.953，如图7。
10 mL纯水和25 mL乙酸乙酯，充分搅拌后抽滤，分出乙酸乙酯有机层用于苯乙烯检测。取2 mL上述乙酸乙酯，加入0.5 mmol的4-（5-苯基-2H-四唑-2-基)苯酚，在310 nm下照射一分钟。然后在365 nm光照下观察是否出现荧光。在368 nm激发波长下测量其荧光强度，根据标准曲线计算其苯乙烯含量，测得苯乙烯含量为2.686mg / L。
可被霉菌降解脱羧成为苯乙烯。但在实际使用肉桂的过程中，很少出现产生异味的现象。说明肉桂中应含有其他物质，能够阻止肉桂酸脱羧。肉桂中的
肉桂醛具有抗真菌活性，可以特异性抑制真菌细胞壁葡聚糖和几丁质的合成[11]，使细胞壁受损。那么肉桂醛能否抑制霉菌分解肉桂酸，本文对此展开了探索。
7 mL PDA培养基中分别加入下列物质1 mL：2.4 g / L肉桂醛的PBS溶液；24 g / L肉桂酸钾和2.4 g / L肉桂醛的PBS溶液；PBS溶液（空白对照组）。接种霉菌，于25℃恒温培养箱培养一个星期，霉菌生长情况如图8所示。然后向培养基中加入10 mL纯水和25 mL乙酸乙酯，充分搅拌后抽滤，分出有机层。各取2 mL提取液用于检测苯乙烯含量，检测方法同上。处理后在
365 nm下照射，加入肉桂酸的霉菌培养基提取液显示出明显荧光，加入肉桂醛的霉菌未明显产生苯乙烯。证明该霉菌可以将肉桂酸转化为苯乙烯，肉桂酸对此霉菌无抗菌作用，而肉桂醛可以抑制霉菌将肉桂酸脱羧为苯乙烯。
空白对照组；b.肉桂酸钾组；c.肉桂酸钾和肉桂醛组；d.肉桂醛组；E.普通灯下效果；f.365 nm紫外灯下效果：从左到右分别为空白组、肉桂酸钾组、混合肉桂酸钾和肉桂醛组、肉桂醛组
肉桂原产于中国，作为药材和香料使用历史悠久。肉桂中肉桂酸的存在使其具有抗菌防腐特性，单独使用肉桂酸作为食品防腐剂，偶尔会有异味产生的现象，这是由于霉菌中含有的酶将肉桂酸脱羧为具有塑料气味的苯乙烯。但大自然是充满智慧的，肉桂中除肉桂酸外还含有可以抑制肉桂酸脱羧的肉桂醛。肉桂中肉桂酸和肉桂醛的巧妙组合，使肉桂具有防腐功能，启示我们要合理利用自然资源，从自然中汲取智慧，推动科学技术的发展。
[6]梁盛年,段志芳,付莉,等.几种肉桂酸衍生物与肉桂酸的抑菌作用比较研究[J].食品科技, 2005 (9):71-73.
[11]汪琨,徐峥,汪倩雯,等.肉桂醛特异性抑制酵母细胞壁合成的作用机理[J].食品与发酵工业, 2012, 38(3): 68-72.
1. 图6目前的分辨率较低，导致部分细节模糊，建议作者提供更高清晰度的图片以确保可视化效果。此外，图7中图例请标注相应的浓度单位，避免读者误解。
2. 如3.2节所述，肉桂酸对多种病原菌（如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等）均具抑菌潜力。然而，当前研究仅展示了其对沙门氏菌的效果。为佐证肉桂酸抑菌作用的广谱性这一核心论点，建议增补对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌实验，从而使结论更加完整和有力。
3. 请在引言第一段为“为防止食品腐败，食品防腐剂如苯甲酸钠、山梨酸钾等曾被广泛用作食品防腐剂，然而近年研究发现，这些防腐剂存在致敏、致癌风险，导致其被多国严格限制或禁用”补充相关参考文献。实验部分，也应该对应的应用合适参考文献。
4. 从市售面条中分离的霉菌是否具有普遍性？是否覆盖了所有可能降解肉桂酸的霉菌种类（如不同地区、不同储存条件下的霉菌）？可补充说明该霉菌的具体分类（如曲霉属、青霉属等），是否在多种基质（如面包、肉类）中复现实验结果，以增强结论的普适性。
5. 在4.2部分，四唑类物质与苯乙烯的反应是否会受到食品中其他挥发性有机物（如乙醇、醛类）的影响？建议增加对照组实验，验证其他常见食品成分是否会干扰荧光信号；或采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）等更精确的方法交叉验证苯乙烯含量。
6. “5.1 肉桂醛抑制肉桂酸脱羧原理”，该表述不恰当，建议修改。本质上是肉桂醛通过直接抑制霉菌生长，导致霉菌菌落数减少，最终没有足够的霉菌分解肉桂酸。而非常规理解的一种化学物质（肉桂醛）抑制一个化学反应（肉桂酸脱羧）的发生。
7. 肉桂粉提取物的主要抑菌成分是什么？抑菌效果如图1所示，测得对沙门氏菌的抑菌率为17%左右，这种标记方法的科学依据是什么？因为似乎抑菌效果并不明显（对比图2a和b）。“3.2 肉桂酸抑菌原理”题目不合适，这部分只是展示了抑菌圈实验，未涉及抑菌原理数据。
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