人们在食品中应用香辛料往往都是多功能的，除了提供食品特殊的风味之外，还会赋予食品特殊色泽，提高产品稳定性，具有抑菌防腐的作用。其实，人们对于香辛料防腐作用的探索可以追溯到很久远的时期，在古埃及和中国的遗址中人们就发现桂皮和丁香，很久之前就有人在牛乳中加入薄荷能防止酸败，古罗马人用芥末防止果汁发酵。随着对香辛料研究的深入，香辛料的抗菌机制逐渐被揭开，其天然的抗菌作用在食品中有着非常好的应用前景。
香辛料的抑菌作用主要源于自身精油的有机成分，这也是许多香辛料具有药理作用的根源，不同香辛料精油所含有的成分千差万别，因此其抑菌作用的效果和范围也不同。比如，小茴香精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、变性杆菌、枯草杆菌、肺炎球菌等具有明显的抑制作用，但对青霉、酵母等抑制力相对较弱。洋葱精油依靠自身的大蒜素等含硫化合物发挥抑菌作用，可以杀灭金黄色葡萄球菌、链球菌、痢疾杆菌、结核杆菌、大肠杆菌等，其对青霉、黑根霉的抑菌率也达到45%以上。菖蒲是中国传统文化中可防疫驱邪的灵草，其对白色念珠菌等真菌类具有很好的杀菌效果。甘草含有甘草黄酮、甘草酸、甘草多糖等多种抗菌物质，其对农业常见的病害菌具有较高的杀灭率。霍尔瓦蒂香薄荷精油的主要成分是对伞花烃、麝香草酚和甲基百里酚醚，对李斯特氏菌、酵母菌具有显着抑制作用。
另外，具有同样灭菌范围的香辛料提取物的杀灭强度也不同。比如，花椒、辣椒和姜对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都具有杀灭作用，其强度具有明显的差异性。随着浓度的增加，其抑菌作用增强，姜提取物对于枯草杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.3%和98.3%，但对大肠杆菌仅有32%。辣椒提取物对于枯草芽孢杆菌抑制效果达到99.7%，而对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果仅为27.3%和16.3%。花椒提取物对枯草杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率接近100%，对大肠杆菌的抑制率为71%。
单一香料的抑菌作用在效果和范围上都非常有限，因此提高香辛料的抑菌效果是其能够投入应用的前提条件。香料发酵剂是通过香辛料的二次发酵得到的产物，其杀菌效果较发酵之前有明显提升。研究指出，在乳化型香肠和重组火腿中添加发酵香料剂与乳酸钠和月桂酸精氨酸两种工业用的抗菌剂比较抗菌效果，在重组火腿和乳化型香肠中分别添加乳酸钠（15×103μg/g）、月桂酸精氨酸（Nα-月桂酰-L-精氨酸乙酯，LAE，0.2×103μg/g）或者添加一种发酵香料制剂（20×103μg/g），比较其对微生物生长和产品感官特性的影响。实验结果表明，发酵香料能延迟李斯特氏菌在乳化型香肠表面的生长大约16天，而乳酸钠只能延迟6天，月桂酸精氨酸延迟则不到1天。在重组火腿中，发酵香料、乳酸钠和月桂酸精氨酸延迟李斯特氏菌生长的抗菌效力要低一些，发酵香料是10天，乳酸钠是4天，月桂酸精氨酸是1天。许多研究表明复合香辛料提取物可以通过降低腐败菌的生长来抑制食品中生物胺的形成，是天然防腐剂的重要来源。由此可见，香料发酵剂或复合香辛料提取物都具有投入应用的潜质。
