110-17-8 / 富馬酸在食品抑菌中的應(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，其最早從延胡索中發(fā)現(xiàn)，又稱延胡索酸。富馬酸是最簡(jiǎn)單的不飽和二元羧酸，因此是一種重要的化工原料，我國(guó)每年的富馬酸生產(chǎn)量在100萬(wàn)噸以上，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。

醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)Ω获R酸的研究較為透徹，其衍生物常用于治療銀屑病、關(guān)節(jié)炎、腦髓硬化等疾病，在食品領(lǐng)域多用作營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的生產(chǎn)原料和酸度調(diào)節(jié)劑。GB2760規(guī)定，富馬酸及富馬酸一鈉可應(yīng)用于膠基糖果、生濕面制品、燒烤食品等品類(lèi)。

富馬酸使用范圍

富馬酸一鈉使用范圍

富馬酸及富馬酸一鈉在食品中的應(yīng)用范圍有差異，主要源于二者的性質(zhì)不同。富馬酸的溶解較慢，更適用于低水分的產(chǎn)品中，能使產(chǎn)品保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定。而富馬酸一鈉的溶解性好，風(fēng)味輸出顯著，在肉制品及飲料中表現(xiàn)更好。作為酸度調(diào)節(jié)劑，其作用是多樣性的，但酸化劑均有-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，可以選擇性的投入到不同產(chǎn)品中，在與其他防腐劑聯(lián)合運(yùn)用時(shí)，其協(xié)同增效效果顯著。富馬酸單甲酯和富馬酸二甲酯是研究較多的可用于食品的衍生物，在實(shí)際運(yùn)用中效果顯著，能克服當(dāng)下常用防腐劑對(duì)體系敏感性的問(wèn)題，并且其進(jìn)入機(jī)體后會(huì)變成正常代謝產(chǎn)物富馬酸。1981年美國(guó)FDA批準(zhǔn)富馬酸及其酯類(lèi)為食品添加劑，而考慮到富馬酸酯類(lèi)還存在一定的副作用，我國(guó)尚未批準(zhǔn)富馬酸酯在食品中使用，其毒性還有待持續(xù)論證。

富馬酸一鈉

富馬酸和富馬酸一鈉雖然都是酸度調(diào)節(jié)劑，但富馬酸承擔(dān)的主要是緩沖作用，提高體系的穩(wěn)定性。而富馬酸一鈉比富馬酸有更高的化學(xué)穩(wěn)定性，尤其在抑菌防腐方面更為顯著。富馬酸一鈉的抑菌機(jī)制主要有三個(gè)：

1、微生物的生長(zhǎng)有賴于合適的環(huán)境，降低pH可以抑制很多微生物的生長(zhǎng)。

2、α,β-不飽和羰基結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是防腐劑發(fā)揮抗菌作用的功能基團(tuán),富馬酸則含有這一基團(tuán)，在抑菌方面可能涉及透化細(xì)胞外膜、提高滲透壓、抑制生物合成等方面。

3、群體感應(yīng)是一種細(xì)菌間信息交流的通訊系統(tǒng)，細(xì)菌通過(guò)自身合成并釋放信號(hào)分子感知環(huán)境變化，當(dāng)信號(hào)分子濃度達(dá)到一定閾值時(shí)開(kāi)啟細(xì)胞密度依賴的特定基因表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)菌的生物行為。富馬酸一鈉則能夠阻礙和干擾細(xì)菌間的信息傳遞，起到抑制微生物增殖的作用。

在防腐效果上，富馬酸一鈉并不能滿足加工要求，但其與醋酸鈉、檸檬酸鈉等其他防腐劑配合使用時(shí)，效果提升明顯。達(dá)到同樣的防腐效果，還能降低其他防腐劑的使用量，是一種新型的防腐保鮮劑。在合規(guī)范圍內(nèi)對(duì)富馬酸一鈉的防腐作用進(jìn)行深入研究，有助于提高食品的整體防腐質(zhì)量，尤其是與其他防腐劑的聯(lián)合作用機(jī)制和復(fù)配效果值得深究。