Mikroorganizmi, ki povzročajo kvarjenje hrane, potrebujejo vodo za preživetje in razmnoževanje, zato bo vse, kar dehidrira hrano ali odstrani vodo iz mikrobov, pomagalo preprečiti njihovo rast. Hrana in mikroorganizmi vsebujejo vodo, njihovo vsebnost vode pa je mogoče zmanjšati tako, da jih pripeljemo v stik s topnimi snovmi, ki absorbirajo vodo s pojavom, znanim kot osmoza. Sol in sladkor sta običajni in relativno neškodljivi snovi, ki se zlahka raztopita v vodi, zato se že nekaj časa uporabljata za konzerviranje različnih vrst hrane. Hrana, ki je bila obdelana s soljo ali sladkorjem za ohranitev, običajno na površini nima dovolj vode, da bi omogočila razmnoževanje vseh mikrobov, ki pristanejo na njej. Mikrobi lahko dejansko umrejo zaradi dehidracije, saj se iz njih odstrani voda.
Pokvarjenost hrane
Hrana se pokvari, ko se nekateri mikroorganizmi začnejo razmnoževati in prebavljati na njeni površini, pri čemer proizvajajo različne stranske produkte iz svojih presnovnih procesov. To je mogoče zlahka zaznati ali pa tudi ne. Pogosto bo hrana videti plesniva ali kašasta ali pa lahko slabo diši, včasih pa ni očitna in je zato lahko bolj nevarna, saj so stranski produkti mikrobov lahko zelo strupeni, sami mikrobi pa lahko včasih povzročijo zelo resne okužbe. Zato je za ohranitev hrane potrebno zagotoviti, da se mikroorganizmi v njej težko ali nemogoče razmnožujejo ali preživijo. Ena najstarejših metod za to je konzerviranje s soljo ali sladkorjem.
Osmosis
Če ločujeta močne in šibke raztopine soli s porozno membrano, se koncentracije prilagajajo, dokler niso enake za obe raztopini – sol se bo po membrani premikala od močnejše do šibkejše raztopine, voda pa se bo obnašala nasprotno. . Hrana in mikroorganizmi so sestavljeni iz celic z membranami, zato lahko osmoza deluje čez te membrane in izvleče vodo. Celice vsebujejo vodo z določeno količino raztopljenih soli in sladkorjev, a če jih postavimo v okolje z zelo drugačno koncentracijo raztopljenih snovi, bo voda pritekla iz celic ali v njih.
Na primer, če rdečo krvno celico damo v čisto vodo, bo nabrekla in sčasoma počila. To je posledica dejstva, da celica absorbira vodo iz svojega okolja. Ko jih damo v vodo s koncentracijo soli, ki je enaka krvi, rdeča krvna celica ne doživi osmoze in ostane enake velikosti. Ko ga damo v zelo slano vodo, bo okolje okoli rdečih krvnih celic začelo skozi osmozo izsesati tekočine v celici, kar bo povzročilo, da se skrči in umre. Ko je hrana konzervirana s soljo ali sladkorjem, mikrobi ne morejo absorbirati vode iz nje skozi svoje membrane, kar preprečuje rast in razmnoževanje ter lahko izgubijo vodo in umrejo.
Drugi učinki
Ti konzervansi imajo lahko še nekatere druge koristne učinke. Menijo, da lahko pri visokih koncentracijah znotraj celic spodkopljejo strukturo DNK in motijo delovanje nekaterih encimov. Znano je, da lahko nekatere relativno šibke vezi, ki ohranjajo oblike molekul encimov, prekinejo soli pri visokih koncentracijah. Stik s soljo in sladkornimi raztopinami ne vpliva na kožo, ker je prekrita s plastjo odmrlih celic, ki ščitijo živo tkivo pred dehidracijo.
Prednosti in slabosti
Sol in sladkor sta zelo učinkovita proti večini bakterij, ki lahko povzročijo bolezni. Na splošno ti mikroorganizmi ne prenašajo koncentracije soli več kot 10 %. Vendar pa plesni pogosto preživijo pri veliko višjih koncentracijah, kvasovke pa lahko rastejo v visoko koncentriranih raztopinah sladkorja. Uporaba soli in sladkorja je omejena tudi zaradi dejstva, da dajeta zelo opazen okus živilom, ki so jih uporabljali za konzerviranje. To je lahko sprejemljivo v nekaterih živilih, v drugih pa ne.