目前，生物防腐剂如ε-聚赖氨酸（ε-PL）、乳酸链球菌素（Nisin）、纳他霉素等已经成为国内外食品安全领域的研究热点。ε-PL是一种具阳离子赖氨酸同聚物，并且具有抑菌谱广、抑菌pH值范围宽、水溶性好、安全性和热稳定性高等特点，可作为食品防腐剂广泛使用。来自天津科技大学生物工程学院的宋萌、付强和时艺翡等人以ε-PL、Nisin、纳他霉素和茶多酚进行复配，利用响应面法优化防腐剂配比，旨在有效延长酱腌菜的存储时间。
1. 单一防防腐剂抑菌效果
生物防腐剂比化学防腐剂抑菌效果显着。苯甲酸钠和山梨酸钾是酱腌菜中使用最多的防腐剂，随着化学防腐剂质量浓度的上升，腐败菌的生长虽然受到了一定的影响，但是并不能被完全抑制。而单独添加生物防腐剂ε-PL、Nisin 60 μg/mL时可以完全抑制腐败细菌B. subtilis和B. thurinqiensis生长，提高用量至100 μg/mL可以完全抑制混合腐败菌的生长；添加茶多酚30 μg/mL和60 μg/mL时可以分别抑制B. subtilis和B. thurinqiensis生长，提高用量至400 μg/mL时，可以完全抑制混合腐败菌。因此选择生物防腐剂不仅安全、高效，而且用量少、更经济。
在使用纳他霉素进行抑菌实验时，随着纳他霉素质量浓度的增加，腐败酵母菌OD600 nm出现了明显的下降趋势，10 μg/mL的纳他霉素可以抑制F. oxysporum的生长，纳他霉素用量为400 μg/mL时，所有腐败酵母菌OD600 nm几乎接近于0，对腐败酵母菌的抑制效果最佳。
2. 防腐剂协同抑菌效果评价
ε-PL和Nisin同时使用时，0.5＜FICI≤1，两种防腐剂存在相加作用，ε-PL和茶多酚同时使用以及Nisin和茶多酚同时使用时，FICI≤0.5，表明茶多酚和ε-PL或者Nisin同时使用时会有协同增效的结果。因此3 种防腐剂之间存在协同作用，同时使用会增强抑菌效果，减少用量，降低成本。
3. 响应面法优化复配防腐剂各成分配比
3.1响应面试验设计及结果
利用Design-Expert8.0.6 trial软件对所得数据进行回归分析，其回归方程模型如下所示：Y=7 252.687 50－12.737 50A＋36.927 08B－48.775 00C－31.683 33D＋0.000 625AB－0.125 00AC＋0.015 000AD－0.368 75BC－0.015 500BD－0.054 000CD＋0.036 354A2－0.155 21B2＋1.399 17C2＋0.040 817D2
3.2复配防腐剂各组分配比的确定
根据Box-Behnken试验所得的结果与回归方程，利用Design-Expert 8.0.6 trial软件分析当复配防腐剂中各组分配比为ε-PL 0.06 μg/mL、Nisin 0.06 μg/mL、纳他霉素0.035 μg/mL和茶多酚0.40 μg/mL时，菌落总数达到理论最小值1.43×105 CFU/100 g，酱腌菜制品卫生标准规定菌落总数小于1～3×106 CFU/100 g，可见该预期值有效，符合国标水平。
3.3复配防腐剂验证结果
酱腌菜放置21 d后空白对照、化学防腐剂、工艺1三组萝卜颜色变暗、褐变现象明显，质地软烂已变质，无鲜香气味，异味明显，而工艺2实验组的酱腌菜具有萝卜固有的微黄色，无发暗变色现象，无褐变具有咸菜的鲜香气，无异味，与存放前无差异，味美，质地脆嫩，有效延长了其保质期。
未添加防腐剂的空白对照组在存放6 d后已经变质，按照国标范围内最大量添加化学防腐剂和复水时添加复配防腐剂的实验组在存放9 d后变质，只有在拌料时添加复配防腐剂的实验组（工艺2）菌落总数和大肠杆菌群数量符合国家标准GB 2714—2015《酱腌菜》规定，有效抑制了微生物的增殖。
所有实验组的酱腌菜总酸含量都随着存放时间延长逐渐增加，由于空白对照组未添加任何防腐剂，其总酸含量增加最快。添加化学防腐剂和萝卜复水时添加防腐剂的实验组（工艺1）总酸相比存放前分别增加了58%和55%，增幅较大。拌料时添加复配防腐剂可以有效减缓产品中总酸含量的增加，保证酱腌菜的口感。
氨基酸态氮（以氮计）随着酱腌菜存放时间的延长总体呈现下降的趋势。其中只有在拌料时加复配防腐剂的实验组（工艺2）氨基酸态氮含量下降缓慢，其他3 组在存放过程中氨基酸态氮含量下降明显。氨基酸态氮是由酱腌菜中微生物发酵消耗酱腌菜本身蛋白质所产生的，为微生物的生长代谢提供能量，微生物过度繁殖会导致氨基酸态氮含量降低，破坏酱腌菜的营养价值，生成的代谢副产物也会影响酱腌菜的风味，拌料时添加复配防腐剂可以有效抑制氨基酸态氮消耗，保证酱腌菜品质。
结 论
生物防腐剂乳酸链球菌素（Nisin）、纳他霉素和抗氧化剂茶多酚对酱腌菜中的腐败微生物有很好的抑制作用，并且同时使用具有协同增效的作用。通过响应面法复配防腐剂各成分配比为：ε-PL0.06 μg/mL、Nisin 0.06 μg/mL、纳他霉素0.035 μg/mL和茶多酚0.40 μg/mL。经验证在酱腌菜拌料时添加复配防腐剂比在干制萝卜复水时添加防腐剂效果更好，可以延长其保质期至21 d，品质较好，总菌落数、大肠菌群数、总酸及氨基酸态氮含量符合国家标准，为ε-PL在酱腌菜中的应用提供了理论支持。
