I microrganismi che causano il deterioramento del cibo richiedono acqua per sopravvivere e riprodursi, quindi tutto ciò che disidrata il cibo o rimuove l’acqua dai microbi aiuterà a impedirne la crescita. Sia gli alimenti che i microrganismi contengono acqua e il loro contenuto d’acqua può essere ridotto portandoli a contatto con sostanze solubili che assorbono l’acqua attraverso un fenomeno noto come osmosi. Sale e zucchero sono sostanze comuni, e relativamente innocue, che si dissolvono facilmente in acqua, per cui da tempo vengono utilizzate per conservare vari tipi di alimenti. Il cibo che è stato trattato con sale o zucchero per conservarlo di solito non avrà abbastanza acqua disponibile in superficie per consentire la moltiplicazione di eventuali microbi che si depositano su di esso. I microbi possono, infatti, morire per disidratazione, poiché l’acqua viene rimossa da loro.
Deterioramento del cibo
Il cibo si deteriora quando alcuni microrganismi iniziano a riprodursi e a digerire la sua superficie, producendo una varietà di sottoprodotti dai loro processi metabolici. Questo può o non può essere facilmente rilevabile. Spesso il cibo apparirà ammuffito o pastoso, o potrebbe avere un cattivo odore, ma a volte non è ovvio e può quindi essere più pericoloso, poiché i sottoprodotti microbici possono essere molto tossici e i microbi stessi a volte possono causare infezioni molto gravi. Pertanto, per conservare il cibo, è necessario assicurarsi che sia difficile o impossibile per i microrganismi riprodursi o sopravvivere in esso. Uno dei metodi più antichi per farlo è la conservazione con sale o zucchero.
Osmosi
Se le soluzioni di sale forti e deboli sono separate da una membrana porosa, le concentrazioni si regoleranno finché non saranno le stesse per entrambe le soluzioni: il sale si sposterà attraverso la membrana dalla soluzione più forte a quella più debole e l’acqua si comporterà in modo opposto . Sia il cibo che i microrganismi sono costituiti da cellule con membrane, quindi l’osmosi può operare attraverso queste membrane per estrarre l’acqua. Le cellule contengono acqua con una certa quantità di sali e zuccheri disciolti, ma se vengono poste in un ambiente con una concentrazione molto diversa di sostanze disciolte, l’acqua scorrerà fuori o dentro le cellule.
Ad esempio, se un globulo rosso viene posto in acqua pura, si gonfierà e alla fine esploderà. Ciò è dovuto al fatto che la cellula assorbe acqua dal suo ambiente. Quando vengono posti in acqua con una concentrazione salina pari a quella del sangue, i globuli rossi non subiscono osmosi e rimangono di dimensioni costanti. Quando viene posto in acqua altamente salata, l’ambiente intorno al globulo rosso inizierà a risucchiare i fluidi all’interno della cellula attraverso l’osmosi, facendolo avvizzire e morire. Quando il cibo viene conservato con sale o zucchero, i microbi non possono assorbire l’acqua da esso attraverso le loro membrane, impedendo la crescita e la riproduzione, e possono perdere acqua e morire.
Altri effetti
Questi conservanti possono avere altri effetti utili. Si pensa che ad alte concentrazioni all’interno delle cellule possano minare la struttura del DNA e disturbare il funzionamento di alcuni enzimi. È noto che alcuni dei legami relativamente deboli che mantengono la forma delle molecole enzimatiche possono essere rotti dai sali ad alte concentrazioni. La pelle non è influenzata dal contatto con soluzioni di sale e zucchero perché è ricoperta da uno strato di cellule morte che proteggono i tessuti viventi dalla disidratazione.
Vantaggi e svantaggi
Sale e zucchero sono molto efficaci contro la maggior parte dei batteri che possono causare malattie. Generalmente, questi microrganismi non possono tollerare una concentrazione di sale superiore al 10%. Le muffe, tuttavia, sopravviveranno spesso a concentrazioni molto più elevate e i lieviti potrebbero essere in grado di crescere in soluzioni zuccherine altamente concentrate. L’uso di sale e zucchero è inoltre limitato dal fatto che conferiscono un gusto molto evidente agli alimenti che sono stati utilizzati per conservare. Questo può essere accettabile in alcuni alimenti, ma non in altri.