工业化以前，人们采用晒干、盐渍、糖渍、发酵等传统的方法来保藏食品；现代食品工业的发展，人们采用很多新技术来保藏食品，如采用罐藏、真空包装、充气调理、包装等多种包装方法来保藏食品，同时也采用多种杀菌技术，如高压灭菌、辐照杀菌、电子束杀菌等，储藏一般采用冷藏、冻藏等方式。
但不管采用哪一种技术，都不能确保万无一失，因而对大多数食品而言，使用防腐剂作为第二道防线来确保食品的货架期显得尤为重要。
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食品防腐剂的防腐机理
食品防腐剂是一类具有抑制微生物增殖或杀死微生物的化合物。防腐剂可以防止食品在储存、流通过程中受到微生物繁殖而引起的变质，提高食品的保存性，保持食品的优良品质和营养成分，延长食品的食用价值。
开发和选用食品防腐剂的标准是“高效低毒”，高效是指对微生物的抑制效果好，而低毒是指对人体不产生可观察到的毒害。尽管生物的基本代谢过程有很多相同和相似之处，但每一类生物的代谢是有很大差异的，一般各种物质都是直接通过微生物的细胞膜进入细胞内反应，任何对其生理代谢产生干扰的物质都可以干扰微生物的生长。因此很多物质对人体无任何不良影响，但对微生物的生长影响很大，由于不同类微生物的结构特点、代谢方式是有差异的，因而同一种防腐剂对不同的微生物效果不一样。
防腐剂抑制与杀死微生物的机理十分复杂，目前使用的防腐剂对微生物主要有以下几方面的作用：
1）防腐剂破坏微生物细胞膜结构，或干扰细胞壁的合成，或改变细胞膜的渗透性，使得微生物体内的物质逸出细胞外，或影响与膜有关的呼吸链电子传递系统，导致微生物正常的生理平衡被破坏而失活；2）防腐剂作用于微生物体内的酶系，抑制酶的活性，干扰其正常代谢。如防腐剂与酶的巯基作用，破坏多种含硫蛋白酶的活性，干扰微生物体的正常代谢，从而影响其生存和繁殖。通常防腐剂作用于微生物的呼吸酶系，如乙酰辅酶A缩合酶、脱氢酶、电子传递酶系等；3）防腐剂作用于遗传物质或遗传微粒结构，进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等；4）其他作用：包括防腐剂作用于蛋白质，导致蛋白质部分变性、蛋白质交联而导致其他的生理作用不能进行等。
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防腐剂使用条件及注意事项
1、防腐剂应具备的条件
目前世界各国用于食品防腐的药剂种类很多，食品防腐剂应该符合卫生标准，食品防腐剂本身应该性质较稳定，与食品不发生化学反应；加入到食品中后在一定的时期内有效，在食品中有很好的稳定性；防腐剂应在低浓度下具有较强的抑菌作用；防腐剂本身不应具有刺激气味和异味；防腐剂不应阻碍消化酶的作用，不影响肠道内有益菌用，对人体正常功能无影响；防腐剂应价格合理、使用方便等。
2、防腐剂使用的注意事项
与各类食品添加剂一样，防腐剂必须严格按中国《食品添加剂使用卫生标准》规定添加，不能超标使用。在食品的生产加工过程中，由于防腐剂在种类、性质、使用范围、价格和毒性等不同的情况下，应严格按规定使用。
1）正确选用防腐剂
不同的防腐剂理化特性不一样，防腐剂的风味和理化特性与食品相容，则可用于这些食品，相反则不能。另外，每种防腐剂往往只对一类或某几种微生物有抑制作用，由于不同食品中污染菌的情况不一样，需要的防腐剂也不一样。应了解各类防腐剂所能抑制的微生物种类，有些防腐剂对霉菌有效果，有的对酵母有效果，只有掌握防腐剂的这一特性，才能对症下药，一般以复配形式来进行综合防腐保鲜的较多。
2）注意防腐剂的使用量和使用范围
应了解各类防腐剂的毒性和使用范围，按照安全使用量和使用范围进行添加。随着食品添加剂的不断开发与相应独立实验的研究进展，添加剂的种类与使用范围也在不断地进行调整和变化，有些传统的防腐剂已不再被列入食品添加剂的名单中，并被禁止在食品加工中使用。因此，对防腐剂的使用种类、范围及限量的分析检测是对食品添加剂管理的主要内容之一。如苯甲酸钠，因其毒性较强，在有些国家已被禁用，中国也严格规定了其只能在酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类中使用。
3）注意防腐剂有效的pH值范围
由于未电离分子比较容易渗透微生物的细胞膜，所以pH值是决定防腐剂效果的重要因素。应了解各类防腐剂的有效使用环境，酸性防腐剂只能在酸性环境中使用，其在酸性环境中强有效的防腐作用，用于中性或偏碱性的环境中没有多少作用。食品pH值对酸性防腐剂的防腐效果有很大的影响，一般来说，苯甲酸及苯甲酸钠适用于pH4.5～5.0以下，山梨酸及山梨酸钾在pH5.0～6.0以下，对羟基苯甲酸酯类使用范同为pH4.0～8.0，而酯型防腐剂中的尼泊金酯类也能在pH4.0～8.0之间使用，且效果较好。酸性防腐剂的防腐作用主要是依靠溶液内的未电离分子。如果溶液中氢离子浓度增加，电离被抑制，未电离分子比例就增大，所以低pH值的防腐作用较强。
4）防腐剂的溶解与分散
防腐剂必须在食品中均匀分散，如果分散不均匀就达不到较好的防腐效果。所以防腐剂要充分溶解而分散于整个食品中。溶解时溶剂的选择要注意，有的食品不能有酒味，就不能用乙醇作溶剂；有的食品不能过酸，就不能用太多的酸溶解。溶解后的防腐剂溶液，有时存在不好分散的情况，由于加入到食品中化学环境改变，局部防腐剂过浓，会有防腐剂析出。如醇溶解的对羟基苯甲酸酯类，加入到水相后，如未及时均质，则会很快析出，浮出水相表面，会降低防腐剂的有效浓度，影响食品的外观。苯甲酸盐、山梨酸盐加到酸性食品中，如某一局部太多，也会析出苯甲酸或山梨酸盐的块状物。
5）食品的热处理
一般情况下加热可增强防腐剂的防腐效果，在加热杀菌时加入防腐剂，杀菌时间可以缩短。
6）减少食品的污染菌
防腐剂一般杀菌作用很小，只有抑菌的作用，在添加防腐剂之前，应保证食品灭菌完全，不应有大量的微生物存在，否则防腐剂的加入将不会起到理想的效果。因为在食品中的微生物基数大，尽管其生长受到一定程度的抑制，微生物增殖的绝对量仍然很大，最终通过其代谢分解产物使防腐剂失效。如山梨酸钾，不但不会起到防腐的作用，反而会成为微生物繁殖的营养源。因此不管是否使用防腐剂，加工过程中严格的卫生管理都是十分重要的。
7）防腐剂的并用及其他因素
各种防腐剂都有各自的作用范围，在某些情况下两种以上防腐剂的并用，往往具有协同作用，而比单独作用更为有效。例如饮料中并用苯甲酸钠与二氧化硫，有的果汁中并用苯甲酸钠与山梨酸，可达到扩大抑菌范围的效果。防腐剂的使用往往结合一定的杀菌处理和密封或隔绝等措施，来达到防腐或保鲜的目的，为了充分发挥防腐剂的作用和达到较好的防腐或保鲜效果，应在使用防腐剂之前考虑别的影响因素，如选择的防腐剂种类是否适宜加工的食品；食品的形态是否对防腐剂的形式和防腐效果有影响；体系酸碱度是否利于防腐剂的溶解和分散等因素。
