Mikroorganismiem, kas izraisa pārtikas bojāšanos, ir nepieciešams ūdens, lai tie izdzīvotu un vairotos, un tāpēc viss, kas dehidrē pārtiku vai izvada ūdeni no mikrobiem, palīdzēs novērst to augšanu. Gan pārtika, gan mikroorganismi satur ūdeni, un to ūdens saturu var samazināt, saskaroties ar šķīstošām vielām, kas absorbē ūdeni, izmantojot parādību, kas pazīstama kā osmoze. Sāls un cukurs ir izplatītas un salīdzinoši nekaitīgas vielas, kas viegli šķīst ūdenī, tāpēc jau kādu laiku tiek izmantotas dažādu pārtikas produktu konservēšanai. Pārtikai, kas ir apstrādāta ar sāli vai cukuru, lai to saglabātu, parasti nebūs pietiekami daudz ūdens, kas pieejams uz virsmas, lai ļautu vairoties uz tā nonākušajiem mikrobiem. Mikrobi faktiski var nomirt no dehidratācijas, jo no tiem tiek noņemts ūdens.
Pārtikas sabojāšana
Pārtika tiek sabojāta, kad daži mikroorganismi sāk vairoties uz tās virsmas un sagremot to, radot dažādus vielmaiņas procesu blakusproduktus. Tas var būt vai var nebūt viegli nosakāms. Bieži vien ēdiens šķitīs sapelējis vai putrains, vai arī tas var smaržot slikti, bet dažreiz tas nav acīmredzams un tāpēc var būt bīstamāks, jo mikrobu blakusprodukti var būt ļoti toksiski, un paši mikrobi dažkārt var izraisīt ļoti nopietnas infekcijas. Tāpēc, lai saglabātu pārtiku, ir jānodrošina, ka mikroorganismiem tajā ir grūti vai neiespējami vairoties vai izdzīvot. Viena no vecākajām metodēm, kā to izdarīt, ir konservēšana, izmantojot sāli vai cukuru.
osmoze
Ja stiprus un vājus sāls šķīdumus atdala poraina membrāna, koncentrācijas regulēsies, līdz tās abiem šķīdumiem būs vienādas — sāls pārvietosies pa membrānu no stiprākā uz vājāko šķīdumu, un ūdens izturēsies pretēji. . Gan pārtika, gan mikroorganismi sastāv no šūnām ar membrānām, tāpēc osmoze var darboties pāri šīm membrānām, lai izvadītu ūdeni. Šūnās ir ūdens ar noteiktu daudzumu izšķīdušo sāļu un cukuru, bet, ja tās tiek novietotas vidē ar ļoti atšķirīgu izšķīdušo vielu koncentrāciju, ūdens iztecēs vai nu no šūnām, vai iekšā.
Piemēram, ja sarkanās asins šūnas tiek ievietotas tīrā ūdenī, tās uzbriest un galu galā pārsprāgst. Tas ir saistīts ar to, ka šūna absorbē ūdeni no apkārtējās vides. Ja sarkanās asins šūnas tiek ievietotas ūdenī ar sāls koncentrāciju, kas ir vienāda ar asinīm, tās nepiedzīvo osmozi un saglabā nemainīgu izmēru. Ievietojot ļoti sāļā ūdenī, vide ap sarkanajām asins šūnām sāks izsūkt šķidrumus šūnā ar osmozes palīdzību, izraisot tās saraušanos un bojāeju. Konservējot pārtiku ar sāli vai cukuru, mikrobi nevar absorbēt no tās ūdeni caur savām membrānām, tādējādi kavējot augšanu un vairošanos, un tie var zaudēt ūdeni un nomirt.
Citi efekti
Šiem konservantiem var būt arī citi noderīgi efekti. Tiek uzskatīts, ka lielā koncentrācijā šūnās tie var iedragāt DNS struktūru un traucēt dažu enzīmu darbību. Ir zināms, ka dažas no relatīvi vājajām saitēm, kas saglabā enzīmu molekulu formas, var saraut sāļi augstā koncentrācijā. Āda netiek ietekmēta, nonākot saskarē ar sāls un cukura šķīdumiem, jo tā ir pārklāta ar atmirušo šūnu slāni, kas aizsargā dzīvos audus no dehidratācijas.
Priekšrocības un trūkumi
Sāls un cukurs ir ļoti efektīvi pret lielāko daļu baktēriju, kas var izraisīt slimības. Parasti šie mikroorganismi nevar panest sāls koncentrāciju, kas pārsniedz 10%. Tomēr pelējums bieži izdzīvos daudz lielākā koncentrācijā, un raugi var augt ļoti koncentrētos cukura šķīdumos. Sāls un cukura lietošanu ierobežo arī tas, ka tie piešķir ļoti jūtamu garšu pārtikas produktiem, ko tie izmantojuši konservēšanai. Dažos pārtikas produktos tas var būt pieņemams, bet citos ne.