富馬酸在食品中的應(yīng)用

富馬酸的化學(xué)名稱為反丁烯二酸，是由丁烯衍生出的羧酸，最早從延胡索中發(fā)現(xiàn)，故又稱延胡索酸。富馬酸是最簡(jiǎn)單的不飽和二羧酸，也是重要的化工原料。我國(guó)富馬酸年產(chǎn)量在100萬(wàn)噸以上，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、樹脂加工等領(lǐng)域。

富馬酸在醫(yī)藥領(lǐng)域已得到深入研究，其衍生物常用于治療銀屑病、關(guān)節(jié)炎、腦脊髓炎等疾病，在食品領(lǐng)域多用作營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑和酸度調(diào)節(jié)劑的原料。根據(jù)GB2760，富馬酸和富馬酸單鈉可用于膠基糖、濕面制品、燒烤食品等類別。

富馬酸和富馬酸單鈉鹽在食品中的應(yīng)用范圍不同，主要是由于它們的性質(zhì)不同。富馬酸溶解較慢，更適合低水分產(chǎn)品，能長(zhǎng)時(shí)間保持產(chǎn)品穩(wěn)定。而富馬酸單鈉溶解性好，風(fēng)味輸出顯著，在肉制品和飲料中效果更好。作為酸度調(diào)節(jié)劑，其作用是多樣的，但酸化劑都有一定的防腐作用，富馬酸在這方面的價(jià)值更為突出。

富馬酸酯

研究表明，富馬酸經(jīng)過(guò)酯化后能顯著提高其防腐作用，根據(jù)引入官能團(tuán)的不同，可以選擇性的添加到不同產(chǎn)品中。當(dāng)富馬酸酯與其他防腐劑聯(lián)合使用時(shí)，其協(xié)同作用非常顯著的。富馬酸單甲酯和富馬酸二甲酯是廣泛研究的可用于食品的衍生物，它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中效果顯著，能克服目前常用防腐劑的系統(tǒng)敏感性問(wèn)題，進(jìn)入體內(nèi)后會(huì)成為正常代謝產(chǎn)物富馬酸。1981年，美國(guó)FDA批準(zhǔn)富馬酸及其酯類作為食品添加劑，但考慮到富馬酸酯類仍有一定的副作用，我國(guó)一直沒有批準(zhǔn)富馬酸酯類在食品中使用，其毒性需要不斷論證。

富馬酸一鈉

雖然富馬酸和富馬酸單鈉鹽都是酸度調(diào)節(jié)劑，但富馬酸主要起緩沖作用，提高體系的穩(wěn)定性。然而，富馬酸單鈉鹽比富馬酸具有更高的化學(xué)穩(wěn)定性，尤其是在抑菌和防腐方面。富馬酸單鈉有三種主要的抗菌機(jī)制：

1.微生物的生長(zhǎng)依賴于適當(dāng)?shù)沫h(huán)境。降低pH值可以抑制許多微生物的生長(zhǎng)。

2.不飽和羰基結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是防腐劑發(fā)揮抗菌作用的官能團(tuán)，而富馬酸含有這一基團(tuán)，可能涉及滲透細(xì)胞外膜、增加滲透壓、抑制生物合成等。

3.群體感應(yīng)是細(xì)菌間信息交換的通訊系統(tǒng)。細(xì)菌通過(guò)自身合成和釋放信號(hào)分子來(lái)感知環(huán)境變化。當(dāng)信號(hào)分子濃度達(dá)到一定閾值時(shí)，開啟依賴于細(xì)胞密度的特定基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)菌的生物學(xué)行為。富馬酸單鈉可以阻礙和干擾細(xì)菌之間的信息傳遞，起到抑制微生物增殖的作用。

在防腐效果上，富馬酸單鈉達(dá)不到加工要求，但與其他防腐劑如乙酸鈉、檸檬酸鈉等一起使用時(shí)，效果明顯提高。達(dá)到同樣的防腐效果，減少其他防腐劑的使用。這是一種新的防腐劑。在符合性范圍內(nèi)深入研究富馬酸單鈉的防腐效果，有助于提高食品的整體防腐質(zhì)量，特別是與其他防腐劑的共同作用和復(fù)合作用機(jī)理。

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