食品级富马酸的背景与应用及制备方法！

一、背景及概述

食品级富马酸是口味纯正的酸味剂，用作饮料、酒类、糕点以及腌菜等的酸味剂，并起着食品防腐剂、抗氧化剂和PH调节剂的作用。富马酸是一种重要的基本化工原料和精细化工产品，广泛用于涂料、树脂、医药、增塑剂等领域。工业上可用于生产不饱和树脂和醇酸树脂，以及用作生产电泳漆的原料。

二、制备方法

方法一、

（1）催化反应，取质量份数为100的马来酸废水，加入质量份数为5.5~6份的硫脲催化 剂，在常温下搅拌反应12h，得到富马酸粗品；该催化反应在异构反应釜中进行，所述异构反 应釜为圆柱形反应釜，体积为10~12立方米，本实施例中采用10立方米；

（2）洗涤，取富马酸粗品，用蒸馏水洗涤，而后再加入蒸馏水，加热至95~100溶解，再 加入活性炭脱色，得到纯净的富马酸；在所述洗涤步骤中，富马酸粗品用蒸馏水洗涤之后， 送入离心机离心分离，而后洗涤之后的富马酸粗品再加入蒸馏水处理；在富马酸粗品用蒸 馏水洗涤之后产生的洗涤废水，作为循环冷却水继续投入到生产环节中；

（3）纯化反应，取一定量纯净的富马酸，先用蒸馏水洗涤，而后加入活化后的活性炭，脱 色回流反应2h，得到食品级富马酸；在该纯化反应中，脱色回流反应后，将物料送入连续结 晶机进行结晶，温度控制在25以下。将结晶的富马酸再次送入离心机中离心，后低温干燥 得到食品级富马酸。

方法二、

一种采用发酵法制备富马酸发酵液的方法，其工艺步骤是：

（1）菌株选用：选用米根霉菌株（Rhizopus Oryzae CICC40506）。

（2）培养基制备：

培养基组分 种子培养基（g/L） 发酵培养基（g/L）

葡萄糖 10~30 40~120

磷酸二氢钾 0.6~1.0 0.6~1.0

硫酸铵 1.0~3.0

硫酸镁 0.5~0.6 0.5~0.6

硫酸锌 0.1~0.15 0.1~0.15

硫酸亚铁 0.0088~0.01 0.0088~0.01

尿素 0.1~0.3

碳酸钙 40~50

（3）种子培养：用500ml三角瓶，装液量（种子培养基）50~100ml，培养温度30~35，孢子菌株接种量1.0~8.0×107/100 ml种子液，摇床转速180~220RPm，培养12h，此为一级种子液。将一级种子液以10%接种量接种至新的无菌培养基中培养12h，即为二级种子液；同理二级种子液以10%接种量接种至新的无菌培养基中培养12~16h，即为三级种子液。二、三级种子培养基及其工艺参数，均同一级种子液培养。

（4）发酵培养：采用300L发酵罐，装液量（发酵培养基）为250L，将种子液以10%的体积比接入发酵培养基中，发酵整个过程采取分时间段不等量间歇通入空气策略，前24h维持通气量为1.0~1.2vvm，24~36h维持通气量为0.5~0.6 vvm ，36~48h维持通气量为0 vvm，48~60h维持通气量0.5~0.6 vvm ,60~72h维持通气量为1.0~1.2 vvm ,72h后继续维持通气量1.0~1.2 vvm，发酵温度控制在30~35范围内，搅拌转速为150 RPm，并流加无菌葡萄糖溶液，维持发酵罐中的葡萄糖浓度为20~30g/L，发酵共进行100h结束，即得以富马酸为主的富马酸发酵液。所述发酵液中的富马酸浓度≥40 g/L。

方法三、

CN200810243712.0报道了一种苯酐酸水的分离提纯方法与富马酸的生产工艺，先将苯酐酸水降温静置后进行固液分离，再将固液分离的澄清液在0~40条件下进入串联的脱色系统和纯化系统，分离得到纯净的丁烯二酸溶液，用再生剂对纯化系统进行再生，下调使用后的再生剂pH值，经固液分离得到粗邻苯二甲酸。将分离得到的丁烯二酸溶液打入转换反应釜并添加催化剂，在40~150条件下加热0.1~10h，降温到0~50，通过固液分离和洗涤干燥后得到富马酸；本发明在获得高品质丁烯二酸溶液的同时，还副产了较高收率的邻苯二甲酸等有机副产物，并脱除了色素等杂质，降低了下游废水处理负荷，达到了一次转换结晶就得到了食品级富马酸的效果。