L'acido fumarico è un prezioso composto utilizzato in alimenti, bevande, detersivi, mangimi per animali, prodotti farmaceutici e vari prodotti industriali.
Sintesi chimica: il sintesi chimica dell'acido fumarico comporta la conversione dell'anidride maleica in acido maleico, che viene poi convertito in acido fumarico attraverso una reazione di transesterificazione. Il processo inizia con l'aggiunta di anidride maleica a una soluzione di alcool metilico in acqua. La miscela viene riscaldata ad alta temperatura per diverse ore fino a quando l'alcool è completamente consumato e l'anidride maleica si riduce ad acido maleico.
Successivamente, l'acido maleico viene trattato con acido solforico per convertirlo in acido bisolfonico. Il prodotto risultante viene quindi sottoposto a reazione di transesterificazione con alcool etilico in acqua per produrre acido fumarico.
Fermentazione: La fermentazione è un altro metodo per produrre acido fumarico. Questo metodo prevede l'uso di microrganismi come l'Aspergillus oryzae per convertire gli zuccheri in alcoli e acidi. Il processo di fermentazione inizia con l'aggiunta di zucchero a una soluzione di estratto di lievito in acqua. Il lievito fermenta gli zuccheri e produce alcol e anidride carbonica.
L'anidride carbonica viene rimossa dalla soluzione e il liquido rimanente è chiamato "liquore del fermentatore". Il liquore del fermentatore contiene sia alcol che acido, che vengono separati utilizzando varie tecniche come la distillazione o la filtrazione.
L'alcol viene quindi trattato con acido solforico per convertirlo in un acido bisolfonico, che viene quindi sottoposto a una reazione di transesterificazione con alcol etilico in acqua per produrre acido fumarico.
Sia la sintesi chimica che la fermentazione hanno i loro vantaggi e svantaggi. La sintesi chimica è più efficiente ma richiede attrezzature e materiali costosi, mentre la fermentazione è più economica ma richiede più tempo e manodopera.
In conclusione, l'acido fumarico può essere prodotto mediante sintesi chimica o fermentazione. Entrambi i metodi hanno i propri vantaggi e svantaggi e la scelta del metodo dipende dall'applicazione specifica e dai vincoli di costo.