一般認為，食品防腐劑對微生物的抑制作用是通過影響細胞亞結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的，這些亞結(jié)構(gòu)包括細胞壁、細胞膜、與代謝有關(guān)的酶、蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)及遺傳物質(zhì)。由于每個亞結(jié)構(gòu)對菌體而言都是必須的，因此食品防腐劑只要作用于其中的一個亞結(jié)構(gòu)便能達到殺菌或抑菌的目的。
基本原理
　　在溶液中，弱酸隨pH不同在解離和未解離狀態(tài)間存在動態(tài)平衡。在低pH值情況下該類防腐劑有zui大抑菌活性，因為此時分子多數(shù)處于未電離狀態(tài)，未電離的有機弱酸分子是親脂性的，因此可自由透過原生質(zhì)膜。進入細胞內(nèi)后，在高pH環(huán)境下，分子解離成帶電質(zhì)子和陰離子，不易透過膜而在細胞內(nèi)蓄積。防腐劑分子不斷擴散入細胞直到達到平衡，引起細胞內(nèi)H＋的失控，改變細胞內(nèi)pH狀態(tài)及蓄積毒性陰離子，抑制細胞的基礎代謝反應，zui終達到抑菌目的。 　　細菌對弱酸的適應性通常是其本身固有的而非誘導產(chǎn)生的。G＋菌細胞壁只有肽聚糖層，巨大芽孢桿菌營養(yǎng)細胞的細胞壁可通過30000D的分子，因此，防腐劑極易進入這些細胞內(nèi)部，即細胞固有的適應性也較弱。G－菌的適應性則較復雜，因為它們具有內(nèi)外壁，外壁層（脂多糖層）在控制細胞對防腐劑或其他小分子物質(zhì)的親和性方面起著很關(guān)鍵的作用。 　　在很多情況下，細菌也可經(jīng)誘導產(chǎn)生適應性，如E.coliO157:H7經(jīng)pH2.0強酸條件處理后誘導其耐酸反應可對苯甲酸產(chǎn)生一定抗性。一些G＋菌，如單核細胞增生李斯特菌，在pH5.0溫和酸性條件下放置后，可大大增強其在pH3.0時的耐酸性。推測是細胞有一復雜的耐酸防御系統(tǒng)，使其可在低pH值下存活。 　　真菌也同樣會對有機弱酸產(chǎn)生適應性。對酵母的適應性研究表明可能細胞膜上的H＋－ATP酶和轉(zhuǎn)移子Pdr12起著重要的作用，它們可分別將細胞內(nèi)的H＋和防腐劑陰離子排出細胞，從而維持細胞正常的新陳代謝。