[科普中国]-食品添加剂：富马酸

基本性质

富马酸为白色颗粒或结晶性粉末，无臭，有特异性酸味，酸味强，约为柠檬酸的1.5倍，熔点286-287℃，200℃以上升华，290℃分解，230℃以上先转变为顺丁烯二酸，然后失水生成顺丁烯二酸酐。与水共煮可得苹果酸。相对密度1.635（20℃），易溶于乙醇和丙酮，微溶于水和乙醚，不溶于苯和四氯化碳，在100g水中的溶解度为：25℃0.63g，40℃1.07g，60℃2.4g，100℃9.8g。富马酸的吸湿性很小，且与碳酸氢钠中和所需量最小。3%的水溶液pH值为2.0-2.5。

富马酸有水果酸味，酸味较强，约为柠檬酸的1.5倍，故低浓度的富马酸溶液可代替柠檬酸。但由于其微溶于水，一般不单独使用，常鱼柠檬酸、酒石酸复配使用，能呈现出果实酸味。

富马酸有很强的缓冲性能，以保持水溶液的pH值维持在3.0左右（水溶液的pH值为2.25-2.7），这对适宜在pH值3.0左右发挥作用的防腐剂等具有特别重要的意义，故常用其作为复配防腐剂等的主要成分之一。另外它还具有较弱的抗氧化能力，以及对油包水型乳化剂起稳定作用。1

生产路线工业上主要通过化学合成法和生物合成法制备富马酸，但目前仍以化学合成法为主。

化学合成法工艺流程：苯或丁烯与空气、催化氧化、水解、浓缩、结晶、成品。

①顺丁烯二酸异构法

将苯或丁烯（80%）与过量的空气在流化床或固定床反应器中被循环的液野吸收，生成顺丁烯二酸。顺丁烯二酸在硫脲催化剂的作用下，加热到145-260℃经异构化反应，生成反丁烯二酸，然后经冷却、过滤、用盐酸洗涤滤饼、干燥、粉碎得成品。

该法的原料的制备一般以苯法和正丁烷法为主，得率约为93.0%，具有运输方便，不腐蚀设备，用量少的优点，缺点是需要石油资源，且工艺条件苛刻。

②糠醛氧化法

以糠醛和水为原料，在250mL烧杯中添加58.5gKClO3粉末，适量的V2O5/MoO3（0.8:1）催化剂和100mL 0.5mol/L的盐酸溶液，不断搅拌至110℃下，滴加20mL糠醛，加完后让其继续反应2h。然后冷却过滤，得到粗富马酸。

该法的得率为83.0%，优点是无工业污染，且副产物KCl可回收用作农用化肥，缺点是生产成本高。

发酵法以液体石蜡为原料，黑根霉为菌种进行深层发酵80-90h，然后经分离脱色、结晶、干燥等多步工序得富马酸成品。其中液体石蜡转化率约为50%，萃取率在50%以上。此外，也可用山芋、淀粉等原料发酵制取。

发展趋势富马酸是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，本身基本无毒，在柠檬酸循环的碳水化合物代谢中起重要作用。目前全世界富马酸的年生产能力为34万吨，我国富马酸供求基本处于持平状态，但我国富马酸的应用范围比较小，用途比较单一。随着其应用领域的不断拓展，富马酸下游产品的研究开发具有很好的发展前景。尤其作为一种平台化合物，从它出发可以合成很多四碳化合物，在石油资源日益枯竭的情况下，其应用前景将越来越广阔。

用途富马酸可做酸度调节剂、酸化剂、抗氧化助剂、腌制促进剂和香料。我国《食品添加剂使用卫生标准规定》（GB 2760-2007）规定：用于碳酸饮料最大使用量为0.3g/kg，果汁饮料、生面湿制品，0.6g/kg；口香糖，8g/kg。各种食品中一般用量：面条，3g/kg；面包、馒头，1g/kg；果酱和果冻，3g/kg；用于清凉饮料、饮料、浓缩果汁、水果罐头等，多与其他有机酸合用。富马酸无色无味，无毒副作用，近年来在食品工业开发利用中成为一种新型食品酸味剂，在国外主要用于食品饮料行业中。因富马酸是一种良好酸味剂，不仅口味纯正，而且酸度是柠檬酸的1.5倍。富马酸用作食品酸味剂时，对抑菌、防腐有显著功效。

质量标准

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毒性ADI 无需规定（FAO/WHO，1994）。

LD5010.7g/kg（体重）（大鼠，经口）。

LD50 85mg/kg（小鼠，腹腔注射）。

GRAS（FDA-21CFR，172.50）。1