防腐剂不但抑制细菌、霉菌及酵母菌的新陈代谢,而且抑制其生长。抑菌作用和杀菌作用表现在微生物的死亡率方面是不同的。根据所使用防腐剂的种类,在通常使用的浓度下,需要经过几天或者几周时间,最后才能达到杀死所有微生物的状态。

严格地说,只有防腐剂的剂量相当高时,并且遗传上是均匀的细胞质,此方程式才成立。还要预先设定一个封闭系统,防腐剂不因蒸发而减少,即使pH值不发生变化,也不会由于二次污染而使更多的微生物进入。

实际情况说明,随着防腐剂浓度的增加,微生物的生长速度减慢,而其死亡速率则加快,但还要注意防腐剂的使用浓度,在一定的浓度范围内,大多数微生物被抑制或被杀灭,即能达到有效的防腐作用。虽然在实际上不具备这些要求,但上述方程式对研究防腐剂的作用仍是很好的依据。

防腐剂的作用机理有各种看法和假设,1991年Glld对防腐剂作用机理作如下归纳:作用于遗传物质,通过遗传微粒结构,作用于细胞壁和细胞膜系统,作用于酶或功能蛋白。一般说来是作用的结果,主要有破坏微生物的细胞膜,干扰微生物的新陈代谢,影响生物过程的电性平衡和抑制酶的活性,而这些作用是相互关联、相互制约的。总的来说,防腐剂的要的因素可能是抑制一些酶的反应,或者抑制微生物细胞中的酶的合成。一般是可能抑制细胞中基础代谢的酶系,或者是抑制细胞重要成分的合成,如蛋白质的合成或核酸的合成。