Как производится фумаровая кислота?

Фумаровая кислота является ценным соединением, используемым в пищевых продуктах, напитках, моющих средствах, кормах для животных, фармацевтических препаратах и различных промышленных продуктах.

Химический синтез: химический синтез фумаровой кислоты включает превращение малеинового ангидрида в малеиновую кислоту, которая затем превращается в фумаровую кислоту посредством реакции переэтерификации. Процесс начинается с добавления малеинового ангидрида к раствору метилового спирта в воде. Смесь нагревают при высокой температуре в течение нескольких часов, пока спирт полностью не израсходуется и малеиновый ангидрид не восстановится до малеиновой кислоты.

Затем малеиновую кислоту обрабатывают серной кислотой, чтобы превратить ее в бисульфокислоту. Полученный продукт затем подвергают реакции переэтерификации с этиловым спиртом в воде с получением фумаровой кислоты.

Ферментация. Ферментация — еще один метод получения фумаровой кислоты. Этот метод включает использование микроорганизмов, таких как Aspergillus oryzae, для превращения сахаров в спирты и кислоты. Процесс брожения начинается с добавления сахара в раствор дрожжевого экстракта в воде. Дрожжи сбраживают сахара и производят спирт и углекислый газ.

Углекислый газ удаляют из раствора, а оставшуюся жидкость называют «бродильной жидкостью». Жидкость ферментера содержит как спирт, так и кислоту, которые разделяются с использованием различных методов, таких как дистилляция или фильтрация.

Затем спирт обрабатывают серной кислотой, чтобы превратить его в бисульфоновую кислоту, которую затем подвергают реакции переэтерификации с этиловым спиртом в воде для получения фумаровой кислоты.

Как химический синтез, так и ферментация имеют свои преимущества и недостатки. Химический синтез более эффективен, но требует дорогостоящего оборудования и материалов, а ферментация дешевле, но требует больше времени и труда.

В заключение, фумаровую кислоту можно получить либо химическим синтезом, либо ферментацией. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки, и выбор метода зависит от конкретного применения и ограничений по стоимости.