食源性微生物污染问题正威胁着人们的生命健康安全和社会经济的稳定发展,食品杀菌技术的发展越来越成为保障食品安全的关键。由于抗生素滥用所产生的耐药性以及传统高温杀菌体系对食品品质的负面影响促使新型杀菌技术进一步发展。同时,越来越多的消费者开始关注于健康和环境安全,精油作为纯天然抗菌剂具有抗菌性并且对人体无害,因此广泛受到消费者的青睐。尽管精油作为天然抗菌物质具有较强的抗菌活性,但是由于存在的一些缺陷限制了其在食品工业中的应用,例如高挥发性、不稳定性、难以接受的气味等。在这种情况下,纳米技术的发展为精油在食品杀菌中的应用提供了新的可能。其中,介孔硅纳米粒子作为新兴纳米材料已经在很多基础领域得到广泛的应用,由于其具有高比表面积、高生物相容性、易于表面修饰等特点,可以用来作为药物载体构建纳米药物传输体系。因此,以介孔硅为载体设计一种精油修饰的纳米抗菌剂可以有效的降低精油对食品品质的负面影响,从而满足食品工业领域对新兴杀菌技术的迫切需求。在此背景下,本文主要将百里香酚修饰于不同介孔硅纳米粒子上以期能够设计一种新兴抗菌剂代替传统杀菌方式,并通过材料表征和体内外实验探究其结构特性以及抗菌性能,为精油在食品杀菌中的应用提供了新的发展方向。本课题主要对功能化介孔硅以下几个方面进行了研究:1.共缩合法制备百里香酚功能化介孔硅及其抗菌活性研究本研究采用共缩合法将百里香酚固定在具有不同尺寸、形貌和结构的二氧化硅颗粒表面上,合成了不同的抗菌载体。对三种抗菌载体（空心球、MCM-41和无定形硅）进行了表征,证明了百里香酚成功固定在二氧化硅载体上,同时抗菌载体的稳定结构和规则形态并未因功能化而被破坏。通过热重分析得到三种抗菌载体的载率分别为:7.11%（中空介孔硅球）,7.36%（MCM-41）和10.39%（无定形二氧化硅）。抗菌实验结果表明了功能化的抗菌载体相比于百里香酚表现出对两种不同类型代表性食源性细菌（大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）更强的抗微生物活性。特别地,由于其特殊的中空多孔结构,功能化介孔中空硅球表现出最高的抗菌活性,同时这也是首次将精油固定于空心结构的介孔硅球中用于杀灭食源性微生物。2.后接枝法制备百里香酚功能化介孔硅及其抗菌活性研究本研究采用后接枝法,使用百里香酚对不同介孔二氧化硅MCM-41和SBA-15表面进行修饰,制备了百里香酚功能化介孔硅。通过FESEM、TEM、傅里叶红外光谱、热重分析、N2吸附-解吸和小角XRD对两种抗菌材料进行表征,结果表明百里香酚成功接枝于介孔二氧化硅载体表面,同时介孔载体的结构和形貌没有改变,保持了完好的形貌和孔道结构。通过对两种代表性食源性微生物（大肠杆菌,金黄色葡萄球菌）的抗菌活性进行测定,结果表明两种抗菌材料对两种病原性微生物的杀菌活性较强。其中,功能化SBA-15相较于MCM-41表现出更强的杀菌活性。为了进一步探究抗菌载体的杀菌机理,使用FESEM对经过功能化SBA-15处理后两种细菌的形态进行观察,结果表明抗菌材料是通过接枝在载体上的百里香酚作用于细胞膜使细胞失活。因此,将百里香酚修饰于介硅纳米颗粒作为新的药物传输系统是可行的,具有巨大的发展前景。3.百里香酚功能化介孔硅在果汁杀菌中的应用本研究通过将百里香酚修饰在SBA-15和MCM-41上制备了一种新型抗菌载体,并且作为过滤剂对接种了大肠杆菌的苹果汁进行杀菌。通过测定不同浓度下抗菌剂对果汁的杀菌性能,结果得到不同功能化介孔硅过滤剂都能高效去除果汁中的食源性微生物（后接枝法MCM-41抗菌活性低于共缩合法）。此外,通过对其杀菌后果汁颜色值、pH值和可溶性固形物含量的测定,证明了这种冷杀菌过程很大程度上保证了食品品质。因此,该低温杀菌方法在处理果汁以及其他液体食品如牛奶、啤酒或葡萄酒方面具有很大的潜力。