香辛料是日常膳食和加工食品中常用的呈香物质，所含的挥发油(EO)是一类抗菌性强、抗菌谱广的天然抗菌剂，极具开发潜力。 以六种食源腐败细菌和真菌为对象，对14种香辛料EO抗菌活性进行了初步筛选，结果显示，14种EO对六株测试菌都有一定的抑制作用，顺序为：丁香、肉桂、牛至、百里香>大蒜、藿香>肉豆蔻、艾叶、干姜、荆芥、八角茴香、香茅、薄荷和鱼腥草。14种香辛料滤液对细菌抑制效果不明显，对真菌没有抑制作用。 采用GC和GC/MS测定四种EO的成分及其含量，鉴定出丁香油28个成份，主成分为丁香酚，含量78.11％，第一次发现丁香油中含有a-橙椒烯；肉桂油31个成份，主成分为肉桂醛，含量83.04％，胡椒烯、杜松-4,9-二烯和杜松-3,9-二烯这三个成分第一次发现；牛至油26个成分，主成分为百里香酚和香芹酚，含量分别为37.13％和15.72％，香芹酚含量与报道有很大不同；百里香油27个成份，主成分为百里香酚，含量为30.74％，香芹酚含量与报道有明显差别。 首次采用醛基-亚硫酸氢钠加成法和柱层析法对肉桂挥发油进行分离纯化，肉桂醛含量分别达99.01％和96.04％，得率分别达82％和71％。进一步分析显示，醛基．亚硫酸氢钠加成法适合醛或甲基酮类含量较高的EO，层析法适应范围更广。 比较目前几种抗菌试验方法，发现肉汤稀释．活菌计数法最为准确。基于此方法，以五种微生物为抗菌对象，测定了四种EO及其主成分抗菌活性：肉桂油、牛至油>丁香油>百里香油，百里香酚、香芹酚、肉桂醛>丁香酚；丁香酚、肉桂醛、百里香酚和香芹酚为主要抗菌成分。 从静态角度测定了四种EO成分的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)，结果表明，对沙门氏菌的MIC和MBC：肉桂醛>百里香酚、香芹酚>丁香酚，对大肠杆菌的MIC和MBC：百里香酚、香芹酚>肉桂醛>丁香酚。从动态角度测定两株菌的生长曲线和四个EO成分的时间-杀菌曲线，确定了四个EO成分对两株菌的杀菌效果和杀菌时间，为抗菌试验的培养时间、电导率测定提供理论支持。 比较目前几种复配试验方法，发现棋盘法试验设计结合两种结果判断的方法最为准确。基于此方法，研究了四种EO成分之间、四种EO成分与其它协同成分之间的关系，结果表明，四个EO成分两两之间对沙门氏菌，都具有协同抗菌的作用；对大肠杆菌，肉桂醛与百里香酚、肉桂醛与香芹酚组合是相加作用，肉桂醛与丁香酚、百里香酚与香芹酚、百里香酚与丁香酚、香芹酚与丁香酚组合是协同作用；对两株试验菌，四个EO成分与：EDTA-二钠或乙酸都有很强的协同作用，与Naa或柠檬酸较强的协同作用，与乳酸没有协同作用。单一成分对沙门氏菌的抗菌活性强于对大肠杆菌，但当两两复配时，对大肠杆菌的抗菌效果明显强于对沙门氏菌。另外，就大肠杆菌而言，协同性强弱：百里香酚>丁香酚>香芹酚>肉桂醛，协同贡献：丁香酚>百里香酚>香芹酚>肉桂醛。 以细胞膜电压、膜渗透性和电导率等为靶点，采用流式细胞仪等先进仪器，在细胞水平上，对四种EO主成分的抗菌机理进行了初步探索。结果表明：膜电位强弱：丁香酚>百里香酚、香芹酚>肉桂醛，膜渗透性强弱：丁香酚>肉桂醛、百里香酚、香芹酚，电导率强弱：肉桂醛>百里香酚、香芹酚>丁香酚。综合以上测定结果，可初步解释为，这四个EO主成分能够对大肠杆菌的细胞膜产生作用，降低了膜电位和质子运动力量，增强了膜的渗透性，导致胞内离子外泄，从而抑制微生物生长，当达到一定程度时，甚至能杀死微生物。采用热力学、电化学和量子化学等理论，初步探索了EO成份的量效关系。在22个量化、物化和抗菌成分浓度参数中，影响沙门氏菌和大肠杆菌灭菌率最大的参数是抗菌成分浓度，其次是8个物化参数，量化参数没有显示出明显的作用；物化参数对两种菌的影响刚好相反，这可能跟两株菌自身有关。在分析量效关系的基础上构建了EO成份与抗菌效果的数学模型。