اسید فوماریک و کاربردهای آن در صنایع

اسید فوماریک (Fumaric acid) یک ترکیب آلی با فرمول HO2CCH = CHCO2H است که به طور گسترده ای در طبیعت وجود دارد.

اسید فوماریک جامدی سفید رنگ با طعم میوه ای است که به عنوان افزودنی غذایی استفاده می شود.اسید فوماریک یک دی کربوکسیلیک اسید است که پیش ساز مالات در چرخه کربس است.

این ماده با اکسیداسیون اسید سوکسینیک توسط آنزیم سوکسینات دهیدروژناز تشکیل می شود و به عنوان یک انکومتابولیت ( متابولیت سرطانی) شناخته می شود زیرا سطح بالای آن در تومورها و مایعات اطراف آن وجود دارد.

این ماده آلی جاذب رطوبت نیست و به عنوان نمک حمام و همچنین در خوراک دام استفاده می شود و همچنین یک ماده ضروری در گیاهان است.

پوست انسان به طور طبیعی هنگام قرار گرفتن در معرض نور خورشید اسید فوماریک تولید می کند. این ترکیب در ساخت داروها، نوشیدنی ها، مواد غذایی، خوراک دام، مواد پاک کننده، پلی استر اشباع نشده، رزین های آلکیدی و جوهرهای چاپی مورد استفاده قرار می گیرد و قویترین اسید ارگانیک غذایی برای تنظیم اسیدیته و ترشی غذاهاست.

کاربردهای اسید فوماریک چیست ؟
این ماده در مقیاس وسیع توسط صنایع پتروشیمی تولید می شود اما تمایل فعلی به سمت اجرای تولیدات سبز و فناوری های دوست دار محیط زیست درصدد تولید اسید فوماریک با استفاده از مواد اولیه کم هزینه و تجدید پذیر و میکروارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی برای تولید این ماده از طریق فرآیند تخمیر است.

این اسید آلی عموماً غیر سمی و غیر تحریک کننده است و از دهه 1940 در مواد غذایی و نوشیدنی ها استفاده می شود. تحقیقات غذایی نشان می دهد که اسید فوماریک می تواند کیفیت خوراکیها را بهبود بخشد و هزینه بسیاری از محصولات غذایی و آشامیدنی را کاهش دهد.

این ترکیب در فرمولاسیون داروهای خوراکی استفاده می شود و از نظر بالینی در درمان پسوریازیس مورد استفاده قرار می گیرد. دی متیل فومارات (Tecfidera) استر متیله اسید فوماریک است که در سال 2013 برای استفاده در بیماری اسکلروز تائید شد.

این ترکیب از نظر هزینه و مقادیر مورد نیاز، اقتصادی ترین اسید غذایی جامد است. با این حال، کاربردهای آن به دلیل حلالیت نسبتاً کم آن در آب در دماهای مختلف، تا حدی محدود است.

این ماده برای تنظیم اسیدیته در مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد و عموما در نوشیدنی ها و بیکینگ پودر استفاده می شود. این ماده در ساخت رزین های پلی استر و الکل های پلی هیدریک و به عنوان ماده نگهدارنده رنگها نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

اسید فوماریک به عنوان جایگزین اسید تارتاریک و گهگاه به جای اسید سیتریک، به میزان 1 گرم به ازای هر 1.5 گرم پودر اسید سیتریک به منظور اضافه کردن طعم ترش به مواد غذایی استفاده می شود.

هنگامی که به عنوان یک افزودنی غذایی مورد استفاده قرار می گیرد، خاصیت آبگریز اسید فوماریک باعث افزایش ماندگاری، پایداری طولانی مدت و خوش طعمی مواد غذایی می شود. این ترکیب همه کاره همچنین با افزایش مقدار کمی ترشی در محصولاتی با pH بالاتر از 4.5 به کاهش pH کمک می کند.

وزن مولکولی پایین این ماده آلی باعث شده که نسبت به سایر اسیدهای غذایی در pHهای نزدیک به 3 اثر بافری کننده بیشتری داشته باشد.

برای فرآوری مواد غذایی به دلیل قدرت بالا مقدار کمتری از این ماده در مقایسه با سایر اسیدهای ارگانیک غذایی مورد نیاز است، بنابراین باعث کاهش هزینه در هر واحد وزن خواهد شد.

عوارض و خطرات:
خطرات و عوارض اصلی اسید فوماریک برای محیط زیست است و برای محدود کردن گسترش آن در محیط باید اقدامات فوری انجام شود. این اسید آلی قابل احتراق است هر چند ممکن است مشتعل شدن آن دشوار باشد.

این ماده به دلیل خاصیت اسیدی ضعیف عملاً غیر سمی است اما دوزهای بالای آن بعد از استفاده طولانی مدت می تواند نفروتوکسیک باشد.