Kwas fumarowy, najsilniejszy organiczny kwas spożywczy powszechnie stosowany jako środek smakowo-zapachowy i środek kontrolujący pH. Zapewnia większą kwaskowatość niż inne zakwaszacze, m.in. kwas cytrynowy (E330) i kwas jabłkowy (E296) w żywności. Europejski numer dodatku do żywności to E297.
Co to jest kwas fumarowy?
Jest to słaby kwas organiczny (kwas dikarboksylowy) wytwarzany komercyjnie z kwasu maleinowego o wzorze chemicznym C4H4O4. Jest prekursorem do produkcji innych kwasów, takich jak kwas L-asparaginowy i kwas L-jabłkowy.
Fumaran, cytrynian i jabłczan są produktami pośrednimi w cyklu kwasów trikarboksylowych lub cyklu KREBS, produkującym energię w postaci ATP w naszych ludziach i większości żywych komórek.
- Źródła naturalne
- Produkcja
Jakie są źródła naturalne?
Można go naturalnie znaleźć w fumitory, podgrzybkach, porostach i mchu islandzkim. () Występuje również w owocach takich jak jabłko i arbuz. Ogólnie rzecz biorąc, w większości owoców występuje mniej niż dwa inne środki zakwaszające, kwas cytrynowy i kwas jabłkowy. ()
Jak to się robi?
Kwas fumarowy może być wytwarzany przez izomeryzację kwasu maleinowego lub fermentację glukozy. Poniżej przedstawiono dwa procesy produkcyjne:
1. Izomeryzacja kwasu maleinowego
Zwykle produkcja jest syntetyzowana chemicznie z izomeryzacji kwasu maleinowego, która jest hydrolizą bezwodnika maleinowego. ()
Bezwodnik maleinowy jest cis-odpowiednikiem kwasu fumarowego. Jest wytwarzany z butanu, butenu lub benzenu z ropy naftowej są materiałami wyjściowymi. ()
2. Fermentacja cukru
Fermentacja przez gatunki Rhizopus przy użyciu glukozy lub innych substratów węglowodanowych. ()
Specyfikacja
| Inne nazwy |
|
| Numer CAS | 110-17-8 |
| Wzór chemiczny | C4H4O4 |
| Waga cząsteczkowa | 116.072 |
| Temperatura topnienia | 287°C |
| Temperatura wrzenia | 156°C |
Struktura
Właściwości
Wygląd
Jest to biały lub prawie biały krystaliczny proszek lub granulki o czystej, trwałej kwaskowatości z wytrawnością. Kwaskość jest około 1,5 razy większa niż kwasku cytrynowego.
PKa
Kwas fumarowy jest słabym kwasem organicznym zawierającym dwie grupy funkcyjne kwasu karboksylowego, dzięki czemu posiada dwie wartości PKa:PKa1 =3,03 i PKa2 =4,44. Jego wartość PKa1 i PKa2 jest wyższa niż kwasu cytrynianowego i jabłkowego.
PH
Kwas fumarowy jest nienasyconym kwasem dwuwęglowym i ma 2 równania równowagi dysocjacji. Jego wartość pH wynosi 2,03 w stężeniu 100 mM (0,1 mol/L). ()
Jak obliczyć wartość PH?
Metoda obliczania jego PH jest taka sama jak w przypadku kwasu jabłkowego.
Jest to stosunkowo silny kwas i ma silne właściwości buforujące, aby utrzymać pH roztworu wodnego na poziomie około 3,0, co jest ważne dla konserwantów, które działają w pobliżu pH 3,0.
Kwas fumarowy pomaga ustabilizować pH napoju z sokiem owocowym, co z kolei zapewnia stabilność koloru i smaku. Dlatego jest często używany razem z konserwantami, takimi jak benzoesan sodu (E211).
Rozpuszczalność
W wodzie
Ma rozpuszczalność 0,5% (0,5 g/100 ml) w temperaturze 20°C w wodzie, podczas gdy kwas cytrynowy, jabłkowy i winowy są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie.
Hydrofobowość kwasu fumarowego czyni go skutecznym środkiem przeciwdrobnoustrojowym, ponieważ może zakłócać aktywność drobnoustrojów poprzez interakcję z materiałami lipidowymi na ścianie komórkowej drobnoustrojów.
W rozpuszczalnikach organicznych
Rozpuszczalny w alkoholu, słabo rozpuszczalny w olejach. Słabo rozpuszczalny w acetonie o rozpuszczalności 1,29 g/100 g w 20°C. ()
Jakie są korzyści?
Leczenie łuszczycy
Ze względu na słabą wchłanialność po podaniu doustnym w leczeniu łuszczycy stosuje się estry kwasu fumarowego, takie jak fumaran monoetylu (MEF) i fumaran dimetylu (DMF). Jednak w badaniach z lat 1990-1998 wystąpiło kilka skutków ubocznych. W tym ():
- Płukanie
- biegunka
- Zatrzymanie nerek
- Odwracalny wzrost transaminaz, limfocytopenii i eozynofilii.
- Dolegliwości żołądkowo-jelitowe, łagodne rozstrój żołądka, zwiększona częstotliwość wypróżniania i parcia, skurcze żołądka, bębenki i biegunka.
Jakie są zastosowania?
Kwas fumarowy jest najsilniejszym organicznym kwasem spożywczym. Jest stosowany jako środek aromatyzujący ze względu na jego kwaśny smak i środek przeciwdrobnoustrojowy ze względu na właściwości hydrofobowe. Zasadniczo jest stosowany w przemyśle spożywczym, napojów, żywieniu zwierząt, kosmetycznym i farmaceutycznym.
Jedzenie
W porównaniu do innych środków zakwaszających, takich jak kwas cytrynowy, kwas fumarowy może być stosowany w produktach suchych, ponieważ nie jest higroskopijny i nie absorbuje wilgoci. Ta zaleta sprawia, że produkty z suchej mieszanki nie zbrylają się ani nie twardnieją podczas przechowywania.
W napojach kwas fumarowy działa jako środek kontrolujący pH i wzmacniający smak.
Oprócz tego zastosowania w napojach, możemy również znaleźć następujące produkty spożywcze zawierające go i jego inne funkcje ():
- Piekarnia i tortille:jako kwas spulchniający w środku spulchniającym, a także jako środek aromatyzujący do pikantnych wypieków.
- Słodycze i desery:środek niehigroskopijny.
- Guma do żucia:powolne rozpuszczanie i hydrofobowość, przedłuża kwaśność w ustach, dzięki czemu poprawia smak gumy do żucia.
Kosmetyki
Zgodnie z „bazą danych Komisji Europejskiej zawierającą informacje o substancjach i składnikach kosmetycznych” działa jako bufor w produktach kosmetycznych i do pielęgnacji ciała. ()
Czy kwas fumarowy jest bezpieczny do spożycia?
Tak, jego bezpieczeństwo stosowane jako dodatek do żywności zostało zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), Wspólny Komitet Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA), a także inne organy .
FDA
Bezpieczeństwo
Kwas fumarowy i jego sole wapniowe, żelazawe, magnezowe, potasowe i sodowe mogą być bezpiecznie stosowane w żywności. ()
Zastosowania
Może być stosowany jako środek przeciwdrobnoustrojowy, środek do peklowania lub wytrawiania, środek smakowy lub adiuwant, środek spulchniający i środek kontrolujący pH w żywności. ()
EFSA
W jedzeniu
Kwas fumarowy (E297) jest wymieniony w rozporządzeniu Komisji (UE) nr 231/2012 jako dopuszczony dodatek do żywności i sklasyfikowany jako „dodatki inne niż barwniki i substancje słodzące” ()
Zastosowania
Następujące produkty spożywcze mogą zawierać E297 i jego maksymalny poziom ():
| Kategoria żywności | Maksymalny poziom |
| Desery o smaku owocowym | 4000 |
| Cukiernia | 1000 |
| Guma do żucia | 2000 |
| Dekoracje, powłoki i wypełnienia | 1000 |
| Nadzienia i dodatki do drobnych wyrobów piekarniczych | 2500 |
| Produkty instant do przygotowywania aromatyzowanych herbat i naparów ziołowych | 1000 |
| Desery żelowe, desery owocowe, mieszanki deserowe w proszku | 1000 |
W kanale
Kwas fumarowy jest obecnie dopuszczony jako środek konserwujący w paszach dla wszystkich gatunków zwierząt. Jest uważany za bezpieczny dla świń i drobiu, pod warunkiem że nie zostanie przekroczony oczekiwany poziom stosowania 20 000 mg/kg w pełnoporcjowej diecie dla świń i drobiu. ()
Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności
W kategorii „Inne” ()
Standardy żywności Australia Nowa Zelandia
Jest zatwierdzonym składnikiem o numerze kodu 297 w Australii i Nowej Zelandii. ()
JECFA
Klasa funkcji :dodatek do żywności, środek aromatyzujący, regulator kwasowości. ()
Dopuszczalne dzienne spożycie :ADI „niespecyficzne” ustanowione w 1989 r. i brak obaw dotyczących bezpieczeństwa przy obecnych poziomach spożycia, gdy jest stosowany jako środek aromatyzujący w ponownej ocenie bezpieczeństwa w 1999 r. ()
Jakie są możliwe skutki uboczne kwasu fumarowego?
Często zdarza się, że konsumenci mają pytania, czy kwas fumarowy jest szkodliwy dla naszego zdrowia i jakie są możliwe zagrożenia dla zdrowia. Rozumiemy, że konsumenci preferują naturalne składniki i obawiają się syntezowanych regulatorów kwasowości w spożywanej przez nas żywności. Jest ogólnie uważany za bezpieczny, ale niektórzy ludzie mogą być na niego uczuleni lub wrażliwi.
Alergia
Było niewiele doniesień dotyczących jego skutków ubocznych, ale może wywoływać pewne objawy alergii, takie jak bóle głowy, biegunka, nudności i inne reakcje u osób uczulonych na to.
Czy to bezpieczne dla kobiet w ciąży?
Ogólnie jest to bezpieczne, ale lepiej skonsultuj się z lekarzem.
Często zadawane pytania
Czy to naturalne?
Nie, jak zwykle jest to syntetyczny sprzedawany na rynku, więc nie ma charakteru naturalnego, ponieważ pochodzi z syntezy chemicznej – izomeryzacji kwasu maleinowego. Jednak może być naturalny, jeśli jest wytwarzany przez fermentację, jak wspomniana powyżej metoda produkcji.
Ponadto naturalnie występuje w niektórych owocach i warzywach, a także występuje w ludzkiej skórze po wystawieniu na działanie promieni słonecznych.
Czy to wegańskie?
Tak, jest wegańskie jako składniki biorące udział w produkcji, bez odniesienia do jakiegokolwiek produktu zwierzęcego, produktu ubocznego lub pochodnego. Jest więc uważany za wegański, a wegetarianie mogą z nim jeść.
Czy to halal?
Tak, jest powszechnie uznawany za halal, ponieważ jest dozwolony przez prawo islamskie i spełnia warunki halal. I możemy znaleźć niektórych producentów posiadających certyfikat MUI halal.
Czy to koszerne?
Tak, jest koszerny i możemy znaleźć kilku dostawców z syntetycznym lub naturalnym kwasem fumarowym certyfikowanym pareve. Może również z Paschą.
Czy jest bezglutenowy?
Tak, zazwyczaj jest bezglutenowy i mogą go spożywać osoby z celiakią. Jest to składnik powszechnie spotykany zarówno na etykietach żywności bezglutenowej, jak i zawierającej gluten. Jego produkcja jest zgodna z definicją FDA dotyczącą bezglutenowego, która nie zawiera pszenicy, żyta, jęczmienia ani krzyżówek tych zbóż.
Co to jest fumaran?
Sole i estry są znane jako fumarany. Fumaran może również odnosić się do jonu C4H2O2-4 (w roztworze).
Wniosek
Teraz możesz poznać regulator kwasowości – kwas fumarowy (E297), z następujących aspektów:
- Dwa rodzaje i oba krótkie procesy produkcyjne, albo poprzez fermentację, albo syntezę chemiczną
- Zastosowania w jedzeniu
- Korzyści
- Bezpieczeństwo
- Najczęstsze najczęstsze pytania
W jakich etykietach żywności znalazłeś ten składnik? Lub jeśli masz jakieś pytania lub uwagi dotyczące tego dodatku, daj mi znać w komentarzach.
