Chất phụ gia bảo quản có thể là chất kháng vi sinh vật ức chế sự tăng trưởng của vi khuẩn, nấm hoặc chất chống ôxy hóa như chất hấp thụ ôxy. Tuy nhiên, lợi ích và độ an toàn của nhiều phụ gia thực phẩm nhân tạo (bao gồm cả các chất bảo quản) là chủ đề thường xuyên của nhiều cuộc tranh cãi giữa các nhà khoa học và các nhà quản lý chuyên về khoa học thực phẩm, độc chất học và sinh học.

Những chất phụ gia bảo quản thực phẩm thường dùng gồm các chất bảo quản kháng khuẩn thường như: calcium propionate; sodium nitrat; sodium nitrite; sulfite (dioxide lưu huỳnh, sodium bisulfite, potassium hydrogen sulfite, vv); disodium EDTA. Chất chống ôxy hóa gồm BHA và BHT. Các chất bảo quản khác gồm ethanol và methylchloroisothiazolinone. Chất kháng nấm carbendazim.

Các chất bảo quản kháng khuẩn, kháng nấm

Propanoate canxi được sử dụng như một loại thuốc diệt nấm trên hoa quả. Trong nghiên cứu, khi axit propanoic được truyền trực tiếp vào não động vật gặm nhấm, nó gây ra những hành vi đảo ngược (như hiếu động thái quá, rối loạn trương lực cơ...) và những thay đổi ở não bộ (như viêm não bẩm sinh, suy giảm glutathione) có thể được xem như một mô hình bệnh tự kỷ ở chuột.

Tương tự, sodium nitrate tạo ra nitrosamine - một chất đã được biết là gây ra thương tổn DNA và tăng sự thoái hóa tế bào, sinh ung thư ở người. Nitrosamine hình thành trong các loại thịt chứa sodium nitrate và nitrite, có liên quan đến ung thư dạ dày và ung thư thực quản. Nghiên cứu đã cho thấy có mối liên hệ giữa tăng hàm lượng nitrat và tăng tử vong do một số bệnh, bao gồm cả bệnh Alzheimer, đái tháo đường và bệnh Parkinson, có thể do những tác hại của nitrosamine trên DNA.


Sodium nitrate và nitrit liên kết với nguy cơ cao ung thư đại trực tràng. Quỹ Nghiên cứu ung thư thế giới của Anh cho rằng, một trong những lý do khiến thịt chế biến làm tăng nguy cơ ung thư đại tràng là do chúng chứa chất nitrat. Một lượng nhỏ nitrat được thêm vào thịt như chất bảo quản sẽ bị phân hủy thành nitrit. Nitrit sau đó phản ứng với các loại protein (trong thịt) để sản sinh ra các hợp chất N-nitroso (NOC). Một số loại NOC đã được biết là gây ra ung thư. N-nitroso hình thành trong thịt được ướp tẩm hoặc trong cơ thể người trong quá trình tiêu hóa.

Các sulfite được sử dụng với số lượng ngày càng tăng như những chất bảo quản thực phẩm. Tuy vậy, sulfite được liệt kê trong số 9 chất gây dị ứng thực phẩm hàng đầu. Khó thở có thể xảy ra trong vòng vài phút sau khi ăn thực phẩm có chứa sulfite. Bệnh nhân hen và người nhạy cảm với salicylate (aspirin) có nguy cơ cao phản ứng với sulfite. Trường hợp phản ứng quá mẫn sẽ đe dọa đến tính mạng tuy hiếm gặp. Các triệu chứng khác bao gồm hắt hơi, viêm phù nề hầu họng và phát ban.

Do thường rất khó để nhận biết liệu thực phẩm có chứa sulfite hay không, nhiều người không biết là mình có nhạy cảm với sulfite. Các sulfites cũng được xem là phá hủy vitamin B1 (thiamin), một vitamin cần thiết cho quá trình chuyển hóa carbohydrate và rượu.

Sodium metabisulfite được sử dụng trong hầu hết các loại rượu vang thương mại để ngăn chặn quá trình ôxy hóa và bảo toàn hương vị. Còn sodium bisulfite thì được một số nhà cung cấp và sản xuất rượu bán với cùng mục đích trên.
Trong trái cây đóng hộp, bisulfite natri được sử dụng để ngăn chặn tình trạng biến màu nâu (gây ra bởi quá trình ôxy hóa) và tiêu diệt vi khuẩn.

Sodium bisulfite cũng được thêm vào các loại rau xanh để duy trì độ tươi tốt. Nồng độ của nó đôi khi cũng đủ cao để gây ra những phản ứng dị ứng nghiêm trọng. Từ những năm 1980, sodium bisulfite đã bị cấm sử dụng trên trái cây tươi và rau quả tại Hoa Kỳ sau cái chết của 13 người vô tình tiêu thụ các sản phẩm đã được xử lý quá mức bằng hóa chất này.

EDTA cũng là chất bảo quản được sử dụng rộng rãi và do đó đã nổi cộm lên như một chất hữu cơ gây ô nhiễm dai dẳng. Nó thoái hóa thành axit ethylenediaminetriacetic rồi biến đổi thành diketopiperizide, tích lũy thành một chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường.

Methylchloroisothiazolinone là một chất bảo quản có tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm thuộc nhóm isothiazolinones. Nó có tác dụng chống vi khuẩn gram dương và gram âm, nấm men, nấm mốc và là chất gây dị ứng đối với 2 - 3% dân số. Một biểu hiện phổ biến của phản ứng dị ứng là chàm với triệu chứng như tấy đỏ và ngứa trên các bề mặt tiếp xúc với dị ứng nguyên. Các triệu chứng này sẽ biến mất trong vài tuần khi chấm dứt tiếp xúc.

Những nguy cơ tiềm ẩn cho sức khỏe đã khiến các nhà quản lý hóa chất cấm sử dụng carbendazim cho việc bảo quản trái cây. Chất kháng nấm này còn được dùng trong công nghệ bảo quản sân cỏ. Các nghiên cứu mới cho thấy, phơi nhiễm với liều cao carbendazim gây vô sinh ở một số chuột đực nên Cơ quan Quản lý chất bảo vệ thực vật và thuốc thú y Australia nhanh chóng quyết định hạn chế việc sử dụng chất này trong bảo quản trái cây và yêu cầu phải ghi rõ tác hại của nó đối với sức khỏe trên nhãn bao bì sản phẩm.

Các chất chống ôxy hóa

Butylated hydroxyanisole (BHA) và chất liên quan butylated hydroxytoluene (BHT) là những hợp chất phenolic thường được bổ sung vào thực phẩm để bảo quản chất mỡ. Ngoài tính chất có thể bị oxyd hóa, BHA và BHT còn hòa tan được trong các chất béo, nó có thể gây u bướu và ung thư.