La conservazione degli alimenti chimici è stata praticata sin da quando l’uomo ha iniziato a conservare gli alimenti per un uso successivo. La conservazione degli alimenti ha sollevato il problema del deterioramento, solitamente causato da microrganismi come batteri, funghi e lieviti. Oltre a rendere il cibo immangiabile o poco appetibile, l’attività microbica potrebbe portare ad intossicazione alimentare potenzialmente fatale. Nel corso della storia, una vasta gamma di sostanze chimiche è stata impiegata per prevenire il deterioramento degli alimenti e il loro uso risale a ben prima del momento in cui si sospettava l’esistenza di microrganismi. Queste sostanze chimiche vanno dalle sostanze presenti in natura, come sale, zucchero, salnitro e spezie, ai moderni additivi alimentari come benzoati, sorbati e solfiti.
Due dei più antichi conservanti alimentari sono il sale e lo zucchero, che agiscono rimuovendo l’acqua dalle cellule microbiche viventi, causando la morte o impedendo la crescita. Circa sei volte più zucchero del sale deve essere usato per ottenere l’effetto desiderato, ma entrambi devono essere usati in quantità relativamente grandi per essere efficaci, e questo ovviamente limita il loro uso poiché conferiranno un forte sapore al cibo, in particolare nel caso del sale. Sono quindi impiegati laddove i loro gusti completeranno quelli degli alimenti, quindi il sale è usato per le carni e lo zucchero per la frutta. Molte erbe e spezie contengono sostanze chimiche che possono uccidere i microrganismi e queste sono state usate anche come conservanti. Aglio, cipolla, pimento e origano sono particolarmente efficaci nell’uccidere i batteri.
Il nitrato di sodio e di potassio, noto anche come salnitro, sono stati usati per conservare e curare la carne per secoli e sono ancora oggi utilizzati. I batteri riducono i nitrati (NO3-) in nitriti (NO2-) e quindi in ossido nitrico (NO), che distrugge l’enzima ferredossina, utilizzata da alcuni batteri per ottenere la loro energia, ad esempio il Clostridium botulinum, il batterio che causa il botulismo. Per questo motivo, i nitrati o i nitriti sono considerati essenziali nei salumi, come prosciutto, pancetta e salsicce. Questa forma di conservazione chimica degli alimenti è tuttavia controversa; i nitriti possono reagire con sostanze chimiche nella carne per formare nitrosammine, che sono cancerogene. Nitrati e nitriti non sono efficaci contro i microrganismi che non usano ferredossina, ad esempio la salmonella.
Tra i metodi di conservazione chimica degli alimenti introdotti nel XX secolo vi sono l’uso di sali di alcuni acidi organici, come gli acidi benzoico, propionoico e sorbico, ad esempio benzoato di sodio, propionato di sodio e sorbato di potassio. Essendo assorbiti nelle cellule microbiche, queste sostanze chimiche interferiscono con il sistema di trasporto cellulare che consente l’assorbimento dei nutrienti attraverso la membrana cellulare, prevenendo la crescita. Sono efficaci contro un’ampia gamma di batteri e muffe a basse concentrazioni e di solito non influenzano il sapore del cibo; tuttavia, generalmente funzionano meglio a pH abbastanza basso, rendendoli più adatti all’uso in alimenti acidi come succo di frutta, bevande gassate e condimenti per insalata. I parabeni – esteri dell’acido idrossiparabenzoico – sono efficaci su una gamma più ampia di pH.
Solfiti e metabisolfiti rilasciano anidride solforosa, che si dissolve in acqua per formare acido solforoso. Questo sembra funzionare in modo simile agli acidi organici ed è particolarmente efficace contro lieviti e muffe, compresi i funghi che producono aflatossine. Questi conservanti sono spesso usati nella frutta e nel vino secchi; tuttavia, il loro uso non è consentito nelle carni in quanto arrossano il colore e possono mascherare l’odore del decadimento, facendo apparire fresca la carne avariata. Alcuni malati di asma sono molto sensibili al biossido di zolfo e ai suoi derivati ??e devono evitare cibi e bevande contenenti livelli relativamente elevati di solfiti.
L’uso di antibiotici per la conservazione di alimenti chimici non è consentito nella maggior parte dei paesi, poiché può portare alla comparsa di ceppi di batteri resistenti agli antibiotici. La nisina della batteriocina, tuttavia, viene talvolta utilizzata poiché – a differenza della maggior parte delle batteriocine – è efficace contro una vasta gamma di microrganismi. Viene aggiunto ad alcuni prodotti caseari trasformati e ad alcuni cibi in scatola.
Gli alimenti e i contenitori per alimenti vengono talvolta trattati con determinate sostanze chimiche prima di essere confezionati, invece di aggiungere conservanti. Ad esempio, la frutta viene spesso fumigata con ossidi di etilene e propilene per inibire la muffa. Vari aromi e antiossidanti aggiunti al cibo possono anche aiutare a preservarlo.