Acid citric

Acid citric Proprietăți chimice, utilizări, producție

Distribuit în natură

Acidul citric este larg răspândit în natură, se găsește în plante precum lămâia, portocala, ananasul, coacăzele, zmeura, fructele din suc de struguri și în oasele, mușchii și sângele animalelor. Acidul citric este sintetizat cu fermentare de zahăr, amidon, melasă, struguri și alte materiale zaharoase, poate fi împărțit în anhidru și două tipuri de hidrat pur. Acidul citric este un cristal transparent incolor sau o pulbere albă, inodoră, are o aciditate atractivă. Cristalele incolore translucide incolore obținute din soluție apoasă concentrată de căldură în punctul de topire anhidru este de 153℃. Cristalele incolore translucide obținute din soluția apoasă reprezintă o înmuiere a apei, densitatea este de 1,542,75 la aproximativ 100 ℃ de topire. Un compoment de apă poate pierde apă în aer uscat. Este un acid organic puternic. Este solubil în apă, etanol și eter. Folosit la fabricarea medicamentelor, sifonului, bomboanelor, de asemenea, utilizat ca agent de curățare a metalelor, mordant.
Multe tipuri de fructe și legume, în special citricele conțin mai mult acid citric, în special lămâia și varul – acestea conțin o mulțime de acid citric, după uscare, conținutul este de până la 8% (în conținutul de suc este de aproximativ 47 g/L). În cazul citricelor, conținutul de acid citric este între 0,005 mol/L de portocale și struguri și 0,30 mol/L de lămâie și lime . Conținutul se modifică diferit în funcție de cultivare și de creșterea plantelor.

Proprietăți fizico-chimice

Acidul citric este produsul intermediar al plantelor de o compoziție naturală și metabolism fiziologic, este, de asemenea, unul dintre acizii organici utilizați pe scară largă în domeniul alimentar, medicină, industria chimică. Este un cristal incolor, transparent sau translucid, sau o pulbere granulară, cu particule, inodor, deși are un gust acru puternic, dar plăcut, ușor astringent. În aerul cald se dezintegrează treptat, în aerul umed, are o ușoară delichefiere.

Acidul citric are proprietăți de acid polibazic, poate produce ester, sare și amidă, dar nu poate genera anhidridă; grupările carboxil și hidroxil și ionii metalici pot forma complecși sau chelați; acidul citric este un acid puternic, pentru oțelul carbon are un puternic efect coroziv, dar pentru oțelul inoxidabil nu are efecte corozive; în cazul unui oxidant puternic, cum ar fi permanganatul de potasiu, poate fi oxidat pentru a genera acid oxalic; și hidroxidul de potasiu topit, acest produs se descompune în acid oxalic și acid acetic; încălzit poate fi descompus. DL50 percutanată la șobolan este de 975mg/kg.

(1) reacția cu acidul
Acidul citric și acidul sulfuric fumant amestecate, la temperatura camerei, care produc acid aconitic, încălzirea ușoară poate genera 3-cetoglutarat. Amestecul de acid citric și acid sulfuric concentrat, temperatura la 40 ℃ în acetonă și CO2, CO etc.; atunci când se încălzește la 150 ℃ pentru a genera anhidrida acidului aconitic; generează acidul dublu Kang (acid diconic) C9H10O6 și CO încălzirea la 200 ℃, CO2 și așa mai departe.
Când concentrația de sulfat este mai mică de 94%, generând acid 3-cetaloglutaric la temperatură joasă; când concentrația de sulfat este mai mică de 60%, la încălzire pentru a genera acid aconitic.
Acidul citric anhidru și 1 porție de acid azotic și 2 copii ale acțiunii acidului sulfuric formează esterul acidului azotic C3H5 (ONO2) (COOH)3, nu se dizolvă în eter, iar bariul și plumbul se combină pentru a forma săruri insolubile.
(2) Reacția cu substanțe alcaline
Acidul citric se contopește cu K2CO3 sau KOH sau acidul azotic pentru a obține acid oxalic și acid acetic sau alte săruri.
Acidul citric și sarea de sodiu (cum ar fi NaCl) se carbonizează cu var pentru a obține acetonă.
Acidul citric se obține prin fierbere în soluție alcalină pentru a obține acid acrilic (C3H4O2).
Reacția convențională de neutralizare acido-bazică a acidului citric poate produce diverse tipuri de săruri.
(3) efectul glicerolului
Acidul citric și glicerolul se amestecă prin distilare uscată pentru a obține acetonă, CO, CO2 și glicerol în eterul ester acid de acetonă.
Amestecul de acid citric și glicerol se încălzește la 100 ℃, și generează esterul acidului citric de glicerol , care este substanță ca sticla. Dacă o cantitate mare de glicerol și se încălzește la 170℃ pentru a obține diglicerol de citrice( citrodiglicerină C12H18O11).
Acidul citric și glicerina care este în conformitate cu raportul molar de 1:3 căldură poate fi gliceridă de acid citric. Cu un raport molar diferit din care se pot obține proprietăți diferite ale substanței rășinoase, iar unele au fost sub formă de gel sau formă solidă, unele nu se dizolvă în apă, unele soluție în apă. Dacă uleiul de tung sau uleiul și acidul stearic sunt încălzite la 100 ℃, se poate contracta substanța rășinoasă sintetică, este folosită ca aditivi pentru vopsele și materiale plastice sau ca solvent special.

Istoria descoperirii

Acidul citric a fost descoperit în secolul al VIII-lea în Iran de alchimistul Jaber.
În 1784, C.W. Scheler a cristalizat pentru prima dată acidul citric din sucul de lămâie, care a fost obținut prin adăugarea de var la sucul de fructe pentru a forma un precipitat de citrat de calciu.

Distribuția acidului citric natural în natură este foarte largă, fiind conținut în plante precum lămâia, citricele, ananasul și alte fructe și în oasele, mușchii, sângele animalelor. Inițial este produs în statul California din Statele Unite, în Italia și în Indiile de Vest. Producția din Italia ocupă primul loc.
Procesul de fermentare a acidului citric a început la sfârșitul secolului al XIX-lea.
În 1893, wemmel a descoperit că Penicillium este zahărul ca materie primă pentru a produce acid citric. Cu toate acestea, până când primul război mondial a împiedicat exporturile italiene de lămâie, industria a folosit microbiene pentru a produce de acid citric , care nu au fost puse pe ordinea de zi.
În 1913, B. a raportat zahorski Niger poate produce acid citric.
În 1916, Tom și curry au folosit Aspergillus pentru test, care a confirmat că majoritatea mucegaiurilor, cum ar fi Aspergillus awamori, Aspergillus oryzae, Aspergillus Wen’s, Trichoderma viride și Aspergillus Niger au capacitatea de a produce acid citric, iar capacitatea de producere a acidului Aspergillus niger este mai puternică. Ca și Currie de Aspergillus niger pentru tulpinile testate, în bulionul de zaharoză de 15% în fermentație, rata de absorbție a zahărului este de 55%.
În 1923, compania Fieser din Statele Unite a construit în premieră mondială la Aspergillus niger fermentația în tavă de mică adâncime a fabricii de acid citric. Apoi, Belgia, Marea Britanie, Germania, Uniunea Sovietică studiază succesiv fermentare cu succes a acidului citric. În acest fel, bazându-se pe metoda acidului citric natural din extractul de citrice, metoda acidului citric a fost înlocuită treptat de metoda fermentării.
Înainte de 1950, producția de acid citric utiliza fermentarea. În 1952, laboratorul american Meyers adoptă metoda de fermentare profundă pentru producția pe scară largă de acid citric. De atunci, metoda de fermentare profundă se stabilește treptat. Ciclul de fermentație profundă este scurt , randament ridicat, economisire a forței de muncă, amprentă mică, ușor de realizat controlul instrumentului și continuu, tehnologia de fabricație este încă cel mai mult metoda principală de fabricație. În această tehnologie, Niger este pus într-un mediu care conține zaharoză sau glucoză, care au fost cultivate pentru a produce acid citric. Sursele de carbohidrați includ siropul de porumb, lichidul de fermentare a melasei, hidrolizatul de făină de porumb sau alte soluții ieftine de zahăr. În îndepărtarea mucegaiului, după ce se adaugă hidroxid de calciu la soluția rămasă în reacția de acid citric, precipitarea acidului citric de calciu, după ce se separă și se adaugă acid sulfuric se poate obține acid citric.

Aplicația în industria alimentară

Acidul citric este cunoscut ca primul agent acru comestibil, China GB2760-1996 este cerințele pentru a permite utilizarea regulatorului de aciditate a alimentelor. În industria alimentară este utilizat pe scară largă ca agent acru, solubilizator, agent tampon, antioxidant, îndepărtarea mirosului de pește îndepărtarea mirosului de pește îndepărtarea agentului de îndulcire, agent de chelatizare, scopul său specific, numeroasă enumerare.
1. băuturi
Potrivit statisticilor interne și internaționale, consumul total al industriei băuturilor reprezintă 75%~80% din producția totală de acid citric. Sucul de acid citric este unul dintre ingredientele naturale, nu numai că dă aroma de fructe, dar și tampon de solubilizare, efect antioxidant, băutura de zahăr, aromă, pigment și alte ingrediente amestec de coordonare, formarea gustului și aromei armonioase, poate crește rezistența efectului antiseptic al microorganismelor. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în prepararea diferitelor tipuri de băuturi răcoritoare, cum ar fi fructe, fructe de acid de sifon în general 0,10% ~ 0,25%. În sarcina băuturilor CO2, cum ar fi apă, suc, zahăr, acid, pigment, amestec de parfumuri, acidul citric este utilizat pentru a ajusta pH-ul la o anumită aciditate, făcând ca produsul să titreze aciditatea în 0,25%~0,40%. Pudra de băuturi de tip pastă, conținutul de acid citric poate fi mărit la 1,5%~5,0%. în ultimii ani, odată cu îmbunătățirea continuă a nivelului de trai al populației urbane și rurale, cererea pentru toate tipurile de băuturi a crescut foarte mult și se poate prezice că în viitor consumul de acid citric în industria băuturilor va crește dramatic.
2. Dulceață și jeleu
Rolul acidului citric în gemuri și jeleuri și în băuturi este similar, reglarea pH-ului și pentru a da produsului acru, pH-ul trebuie ajustat la cel mai potrivit pentru condensarea pectinei din intervalul foarte îngust. În funcție de diferitele tipuri de pectină, se poate limita pH-ul între 3,0 și 3,4. În producția de dulceață poate fi îmbunătățită aroma și se poate preveni cristalizarea defectelor de nisip de zaharoză.
3. bomboane
Acidul citric se adaugă la bomboane ,care poate crește aciditatea și poate preveni oxidarea diferitelor componente și cristalizarea zaharozei. Bomboana acră generală conține 2% acid citric. Zahărul fiert, procesul de răcire în masă este de a pune acidul și pigmentul, esența, unite împreună. Producția de bomboane de pectină de acid citric poate reglementa gustul acru și rezistența gelului a crescut. Acidul citric anhidru este utilizat pentru guma de mestecat și alimentele sub formă de pudră.

4. alimente congelate
Acidul citric are caracteristicile de chelare și de reglare a pH-ului, poate întări rolul antioxidanților și de inactivare a enzimelor, poate asigura mai sigur stabilitatea alimentelor congelate.
Acidul citric singur sau împreună cu acidul ascorbic utilizat în combinație, contribuind la prelungirea duratei de valabilitate a peștelui și a crustaceelor congelate, care pot face ca cele care cauzează deteriorarea peștelui și modificarea crustaceelor să provoace inactivarea enzimelor și microelementelor chelate. Produsele din fructe de mare înainte de congelare se înmoaie în soluție de acid citric 0,25% și acid ascorbic ISO 0,2%, este favorabilă conservării. Pentru conservarea cărnii proaspete de porc și pentru a preveni corupția are, de asemenea, un efect. acidul citric a inhibat, de asemenea, deteriorarea culorii și aromei fructelor congelate. Aceasta este, de asemenea, suprimarea sistemului enzimatic al fructelor și prevenirea oxidării oligoelementelor. De exemplu: 0,1% ~ 0,3% acid citric și 0,001 până la 0,002% combinație de acid izoascorbic este eficientă.

Aplicații în industria farmaceutică

Efervescentul este un sistem popular de eliberare a ingredientelor medicamentoase pe cale orală, reacția comună a acidului citric și a soluției de carbonat de sodiu sau bicarbonat de sodiu produce cantități mari de CO2 (adică efervescent) și citrat de sodiu, se poate dizolva rapid și poate spori capacitatea de a gusta ingredientul farmaceutic activ. De exemplu, catharticul și analgezicele cresc dizolvarea. Siropul de acid citric este febra pacienților cu băuturi răcoritoare, aromatizarea, efectul de răcire și de detoxifiere.
Acidul citric este utilizat pe scară largă într-o varietate de lichid oral nutritiv, pH-ul tampon este de 3,5 ~ 4,5, menținând stabilitatea ingredientului activ, consolidează efectul conservant. Combinat cu acid citric și aromă de fructe, dați oamenilor ca gustul dulce acrișor pentru a ascunde medicamentele de amar, în special preparatul de medicină tradițională chineză, se adaugă 0,02% de acid citric în ingredientele lichide, care poate urmări formarea complexului de fier și cupru, întârziind degradarea ingredientului activ. În tabletele de mestecat în gură cu 0,1%~0,2% comprimate de acid citric pot îmbunătăți aroma, aroma de lămâie.
Informațiile de mai sus sunt editate de către Chemicalbook Hayan.

Aplicații în industrie

1. Purificarea metalelor
Utilizarea acidului citric ca formulă de curățare a metalelor de bază, poate îndepărta în mod eficient oxizii formați pe suprafața metalelor feroase și neferoase, fiind un acid organic slab, Acesta poate provoca daune ușoare la suprafața stratului metalic. Cu toate acestea, ca agent de chelatare a ionilor metalici a accelerat migrarea oxidului metalic, sistemul acid în multe căptușeli de oțel, pentru a elimina riftul de oxizi metalici și eroziunea de fragilizare a oțelului de înaltă rezistență scade la un nivel minim, prin rugina de acid citric pentru a înlocui acidul anorganic.

În cazanul, încălzitorul, tuburile supraîncălzitorului și curățați reactorul și echipamentele din oțel inoxidabil utilizate în mod obișnuit pre-spălare și curățare cu acid citric pentru a elimina fierul, oxidul de cupru, în special în cazul în care clorura nu este permisă. Reacția de purificare a soluției de acid citric este mai mare decât cea în condiții de 37,8 ℃, sub 37,8 ℃ timpul de purificare trebuie prelungit în consecință. Prin creșterea sau scăderea cantității de precipitații estimate pentru a ajusta doza de acid citric și schimbarea condițiilor.
Acidul citric este un agent de curățare eficient de chelare, calciul, magneziul, fierul, cromul, cuprul și alte murdării eficiente, utilizate pe scară largă pentru o varietate de curățare a suprafețelor metalice, spălarea apelor uzate poate fi biodegradabilă nepoluantă a mediului.
În ultimii ani, acidul citric este aplicabil la purificarea metalelor de prelucrare chimică, și este potrivit pentru solventul de deșeuri fără poluare de podzolizare, în cenușă arderea moleculară a acidului citric în CO2 și vapori de apă și metale valoroase pot fi recuperate din cenușă pentru elemente toxice sau radioactive pot fi închise pentru tratament chimic.
2. detergent
Citratul de sodiu ar putea crește performanța de decontaminare. În multe produse de detergent de uz casnic poate fi accelerarea biodegradării, care poate fi folosit ca un substitut pentru fosfat, un număr mare de aplicații în detergent, agent de curățare, acid citric și silicat de sodiu și aluminiu împreună cu o îmbunătățire a curățării detergentului este foarte eficient. Acest tip de produse utilizează ca materii prime o soluție de acid citric 50% de calitate industrială. În sinteza soluției nedetergente, deoarece acțiunea de tamponare a acidului citric și capacitatea de chelare a oligoelementelor, prin urmare, de asemenea, pentru extracția cu apă caldă a curățătorului de covoare, a băii cu bule și a balsamului textil.
3. cultivarea fără sol
În țările străine folosesc lichidul nutritiv cu oligoelemente pentru cultura plantelor fără sol, care a fost foarte comună, la noi a început și dezvoltarea. Pentru a elimina o parte din cupru din sol, excesul de zinc, mangan, crom și alte elemente, utilizarea generală a acidului citric chelatat astfel de elemente. Folosirea acidului citric în locul fosfatului poate obține un efect satisfăcător asupra creșterii randamentului.
4. Aplicarea mineralelor și pigmenților
Acidul citric are performanțe distribuite, poate reduce vâscozitatea unor materii prime importante de suspensie. În zonele miniere, cum ar fi pulberea de rocă de fosfat în transportul hidraulic, problemele vâscoase devin adesea principalul motiv pentru expansiunea argilei, tratamentul cu acid citric poate controla expansiunea, suspensia brută este ușor de transportat. Acidul citric poate reduce, de asemenea, precipitarea materiei prime concentrate din dioxid de titan ușurința de manipulare și la forma generală de transport. Acidul citric poate fi, de asemenea, utilizat pentru calibrarea scăzută a pastei de celuloză, prelucrarea vopselelor și a materiilor prime textile și a dispersiilor de TiO2.

Ciclul Krebs

Acidul citric este un compus important în procesul de transformare a grăsimilor, a proteinelor și a zahărului în dioxid de carbon în fiziologie.
Aceste reacții reprezintă aproape toate reacțiile metabolice de bază și furnizează energie pentru organismele superioare. Hans Adolf Krebs Hans Adolf Krebs din cauza găsirii acestei o serie de reacții pentru a câștiga premiul Nobel 1953 pentru fiziologie știință sau medicină premiu. Această serie de reacții se numește „ciclul acidului citric, ciclul acidului tricarboxilic sau ciclul Krebs”.

Solubility in water

10℃-54.0%;20℃-59.2%;30℃-64.3%;40℃-68.6%;50℃-70.9%;
60℃-73.5%;70℃-76.2%;80℃-78.8%;90℃-81.4%;100℃-84.0%

Proprietăți chimice

Acidul citric este un solid cristalin incolor. Este solubil în apă și alcool. Se găsește în multe plante, în special în citrice. Sucul de lămâi necoapteeste o sursă comercială de acid citric.Reacția citratului de calciu și a acidului sulfuric diluat produce acid citric și sulfat de calciu,care pot fi separate prin filtrare. Industria alimentară folosește acidul citric ca agent aromatizant și ca antioxidant. Acidul citric,formulat cu propilenglicol și butilhidroxianisol butilat,este folosit ca stabilizator pentru grăsimi,unsori și seu. Operațiunile de gravură, de vopsire a textilelor și de tipărire folosesc acidul citric în diverse aplicații și este, de asemenea, utilizat pentru a regla pH-ul în anumite băi de galvanizare.

Utilizări

Acidul citric și compușii săi citrați sunt folosiți pe scară largă în sute de aplicații. Producția mondială de acid citric în 2005 a fost de 1,6 milioane de tone, China producând aproximativ40% din oferta mondială. În Statele Unite, aproximativ 65% din utilizarea acidului citric se face în industria alimentară și a băuturilor. Acidul citric este folosit ca acidulant pentru a conferi aciditate, pentru a controlapH, ca conservant și antioxidant, ca chelator de metale și pentru a stabiliza culoarea și gustul.sărurile de citrat pot fi folosite ca supliment alimentar cu minerale și metale; de exemplu, citratul de calciu este folosit ca supliment de calciu.a doua cea mai mare utilizare a acidului citric este în detergenți și produse de curățare. Citratul de sodiu este folosit ca un constructor. Capacitatea acidului citric de a chelata metalele îl face util ca agent de dedurizare a apei, care poate ajuta și la curățare. Aproximativ10% din producția de acid citric este utilizată în industria farmaceutică. Cea mai mare utilizare a acidului citric în industria farmaceutică este ca efervescent atunci când este combinat cu carbonați sau bicarbonați, cum ar fi în Alka-Seltzer. Ca efervescent, acesta îmbunătățește gustul, amortizează și îmbunătățește solubilitatea ingredientelor. Este, de asemenea, utilizat în produsele farmaceutice pentru a conferi aciditate pentru a masca aromele neplăcute ale medicamentelor, pentru a menține stabilitatea și ca agent tampon.

Metode de obținere

Acidul citric provine din citric, din extracția portocalei și a altor fructe, dar utilizează și oxaloacetatul și vinilcetona ca materie primă a metodei sintetice, dar în prezent, în țară și în străinătate, metodele de producție industrială sunt fermentarea. Fermentarea are procesul de fermentare în stare solidă, de fermentare în tavă de mică adâncime și de fermentare submersă. În China, mai mult de 80% din acidul citric se află în pulberea de cartof dulce ca materie primă, fermentarea submersă a Aspergillus niger, carbonat de calciu și soluție acidă de sulfat, purificarea, concentrarea, cristalizarea și uscarea .
(1) fermentarea pulberii de cartof a fost pusă în 22%~18% din suspensie, hrana a fost sterilizată cu abur (0,2MPa, 40~60min) a rezervorului de fermentare. Abur încălzit la 110℃sterilizare 20min și 0,05% din amilază de tratament de lichefiere. Răcirea la 35℃după inocularea fermentării Aspergillus. Temperatura de fermentare profaza 36~38 C târziu 34~36 ℃; rata de ventilație este 1: (0,1~0,2); valoarea pH-ului nu este mai mică de 2,5; perioada de fermentare este pentru 96h. Nivelul acidului producător este de 10%~14%, rata de transformare este de 95%.
(2) După terminarea fermentării, va fi încălzit la 80℃pentru a elimina mucegaiul, apoi trimite filtrul de presă cu plăci și cadru pentru a elimina lichidul. Se filtrează la 80 ℃, se adaugă pulbere de carbonat de calciu și se neutralizează până când valoarea pH-ului este de 5,0~5,5 și se izolează timp de 0,5h. Apoi filtrare în vid, cu spălare cu apă caldă la 80℃ de citrat de calciu.
(3) soluție acidă, rafinată sub agitare continuă, acidul citric de calciu a fost adăugat apă sau acid diluat, apoi adăugând încet acid sulfuric până când valoarea pH-ului este de 1,8, încălzit la 90℃ și punct final dublu. Apoi, adăugați 1 până la 3% de acid citric de carbon activat, izolație pentru 0,5h, a pus un filtru de plafon baril de scurgere, și 90℃ acid de spălare cu apă caldă la acid rezidual 0,5% următoarele, spălare cu apă (adică acid diluat) pentru următoarea soluție acidă de. În cele din urmă cu 732 rășină schimbătoare de cationi prin schimb de ioni pentru a elimina o varietate de cationi.
(4)concentrare și cristalizare, uscat prin schimb de ioni lichid conține aproximativ acid citric 15%~20% în 55~60℃: vid concentrat la o densitate relativă este de 1,335 la 1,340, vas de cristalizare. Cu saramură înghețată răcire la 36,6 ℃ precipitare cristal de apă. După separare și cristalizare, cu o cantitate mică de apă distilată la conținutul de acid sulfuric este sub 200 x 10 „. În cele din urmă, la 35 ℃ uscare cu aer cald terminat.

Descriere

Acidul citric este un acid organic slab, alb, cristalin, prezent în majoritatea plantelor și în multe animale ca intermediar în respirația celulară. Acidul citric conține trei grupe carboxil, ceea ce îl face să fie un acid carboxilic, mai precis un acid tricarboxilic. denumirea citrus provine din grecesculkedromelon care înseamnă măr de pepene galben pentru fructul citron. Lucrările grecești menționează kitron, kitrion,sau kitreos pentru fructul de lămâiță, care este un fruct alungit de câțiva centimetri lungime provenit de la arborele asemănător unui arbustCitrus medica. Lămâile și lămâile verzi au un conținut ridicat de acid citric, care poate reprezenta până la8% din greutatea uscată a fructului.
Acidul citric este un acid slab și pierde ioni de hidrogen din cele trei grupări carboxil (COOH)în soluție.pierderea unui ion de hidrogen din fiecare grupare din moleculă duce la citrațiu,C3H5O(COO)33? O moleculă de acid citric formează, de asemenea, ioni intermediari atunci când unul sau doi atomi de hidrogen din grupele carboxil se ionizează.ionul citrat se combină cu metale pentru a forma săruri, dintre care cel mai frecvent este citratul de calciu. Acidul citric formează esteri pentru a produce diverșicitrați, de exemplu citratul de trimetil și citratul de trietil.

Proprietăți chimice

Acidul citric este un acid organic slab cu formula C6H8O7. Este un conservant / conservator natural și este, de asemenea, utilizat pentru a adăuga un gust acid, sau acru, alimentelor și băuturilor răcoritoare. În biochimie, baza conjugată a acidului citric, citratul, este importantă ca intermediar în ciclul acidului citric, care are loc în metabolismul tuturor organismelor aerobe.
Acidul citric este un produs chimic de bază, iar peste un milion de tone sunt produse în fiecare an prin fermentație. Este utilizat în principal ca acidifiant, ca aromatizant și ca agent de chelatizare.

Proprietăți chimice

ACID CITRIC, solid alb cristalin, se descompune la temperaturi ridicate, sp gr 1,542. Acidul citric este solubil în H2O sau alcool și ușor solubil în eter. Compusul este un acid tribazic, formând serii de săruri și esteri mono-, di- și tri-.

Ocurență

Acidul citric există în cantități mai mari decât urme într-o varietate de fructe și legume, mai ales în citrice. Lămâile și lămâile verzi au concentrații deosebit de mari de acid; acesta poate constitui până la 8 % din greutatea uscată a acestor fructe (aproximativ 47 g/L în sucuri ) . Concentrațiile de acid citric în citrice variază de la 0,005 mol/L pentru portocale și grapefruituri la 0,30 mol/L la lămâi și limete. În cadrul speciilor, aceste valori variază în funcție de cultivar și de circumstanțele în care a fost cultivat fructul.

Istorie

Descoperirea acidului citric este atribuită lui Jabir ibn Hayyan (nume latin Geber, 721-815). Acidul citric a fost izolat pentru prima dată în 1784 de către chimistul suedez CarlWilhelm Scheele (1742-1786), care l-a cristalizat din sucul de lămâie.

Utilizări

Acidul citric este un acidulant și antioxidant produs prin fermentare cu mucegai a soluțiilor de zahăr și prin extracție din suc de lămâie, suc de lămâie și reziduuri de conserve de ananas. este acidul predominant în portocale, lămâi și lime. există sub formă anhidră și monohidrat. Forma anhidră se cristalizează în soluții fierbinți, iar forma monohidrat se cristalizează din soluții reci (sub 36,5°c). acidul citric anhidru are o solubilitate de 146 g, iar acidul citric monohidrat are o solubilitate de 175 g/100 ml de apă distilată la 20°c. o soluție de 1% are un ph de 2,3 la 25°c. este un acid higroscopic, puternic, cu aromă acrișoară. este utilizat ca acidulant în băuturile din fructe și în băuturile carbogazoase în proporție de 0,25-0,40%, în brânzeturi în proporție de 3-4% și în jeleuri. este utilizat ca antioxidant în cartofii instant, în chipsurile de grâu și în bețișoarele de cartofi, unde previne deteriorarea prin captarea ionilor metalici. este utilizat în combinație cu antioxidanți în prelucrarea fructelor proaspete congelate pentru a preveni decolorarea.

Utilizări

Acid organic obținut din lămâie sau var. Cristalele incolore ale acestui acid sunt solubile în apă și alcool, dar mai puțin în eter. A fost folosit ca agent de reținere chimică, în special în revelatorii pentru procedeul colodiului și în soluțiile de nitrat de argint folosite pentru sensibilizarea hârtiilor sărate și a celor albume.

Utilizări

Acidul citric este un acid organic slab care este cunoscut ca un produs chimic de bază, deoarece peste un milion de tone sunt produse în fiecare an prin fermentare micologică la scară industrială folosind soluții de zahăr brut, cum ar fi melasa și tulpini de Aspergillus niger. Acidul citric este larg răspândit în plante, precum și în țesuturile și fluidele animale și există în cantități mai mari decât grație în diverse fructe și legume, mai ales în citrice, cum ar fi lămâile și limetele. Acidul citric este utilizat în principal ca acidifiant, agent de aromatizare și agent chelant.

Utilizări

acidul citric are proprietăți astringente și antioxidante. De asemenea, poate fi utilizat ca stabilizator de produse, reglator de pH și conservant cu un potențial de sensibilizare scăzut. De obicei, nu este iritant pentru pielea normală, dar poate provoca arsuri și roșeață atunci când este aplicat pe pielea crăpată, crăpată sau inflamată în alt mod. Este derivat din citrice.

Definiție

ChEBI: Un acid tricarboxilic care este un acid propan-1,2,3-tricarboxilic care poartă un substituent hidroxi în poziția 2. Este un metabolit important în calea tuturor organismelor aerobe.

Preparare

Prin fermentație micologică folosind melasă și tulpini de Aspergillus niger; din sucuri de citrice și deșeuri de ananas

Producție biotehnologică

Fermentarea este tehnologia de alegere pentru sinteza acidului citric. Diferite bacterii (de exemplu, Arthrobacter paraffinens și Bacillus licheniformis), ciuperci filamentoase (de exemplu, Aspergilus niger și Penicillium citrinum) și drojdii (de exemplu, Candida tropicalisși Yarrowia lipolytica) sunt capabile să producă acid citric. Datorită productivității ridicate și a ușurinței de manipulare, acidul citric este produs, de obicei, prin fermentare cu A. niger. De exemplu, o concentrație a produsului de 114 g.L-1 în 168 ore a fost atinsă prin cultivarea A. niger GCMC 7 pe melasă de trestie de zahăr. La scară industrială, se utilizează cultivarea submersă, fermentarea de suprafață și fermentarea în stare solidă.
În general, melasa, hidrolizatul de amidon și amidonul sunt utilizate ca substraturi.Cu toate acestea, există diverse studii pentru materii prime alternative. Fermentarea în stare solidă a deșeurilor agricole necostisitoare este o posibilitate. De exemplu, s-au obținut randamente ridicate, de până la 88 %, folosind ca substrat reziduuri de struguri. Reducerea costului de recuperare a produsului este esențială. Au fost descrise diferite metode care utilizează precipitarea, extracția cu solvent, adsorbția sau recuperarea produsului in situ. Un procedeu interesant ar putea fi cristalizarea in situ a acidului citric în timpul fermentării, în vederea îmbunătățirii aspectelor economice.

Valori de prag aromatic

Prin fermentație micologică folosind melasă și tulpini de Aspergillus niger; din sucuri de citrice și deșeuri de ananas

Descriere generală

Cristale incolore, inodore, cu un gust acid. Mai dens decât apa.

Aer & Apă Reacții

Materialul pur este sensibil la umiditate (suferă o hidroliză lentă) Solubil în apă.

Profil de reactivitate

Acidul citric reacționează cu agenți oxidanți, baze, agenți reducători și nitrați metalici . Reacțiile cu nitrații metalici sunt potențial explozive. Încălzirea până la punctul de descompunere determină emiterea de fum și vapori acrișori .

Pericol pentru sănătate

Inhalarea prafului irită nasul și gâtul. Contactul cu ochii provoacă iritații.

Pericol de incendiu

Comportament în caz de incendiu: Se topește și se descompune. Reacția nu este periculoasă.

Activitate biologică

Reactiv de laborator utilizat în mod obișnuit

Aplicații biotehnologice

Ciclul acidului citric
Citratul, baza conjugată a acidului citric, este unul din seria de compuși implicați în oxidarea fiziologică a grăsimilor, proteinelor și carbohidraților în dioxid de carbon și apă.
Această serie de reacții chimice este centrală pentru aproape toate reacțiile metabolice și este sursa a două treimi din energia derivată din alimente în organismele superioare. Hans Adolf Krebs a primit în 1953 Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru această descoperire. Seria de reacții este cunoscută sub diferite denumiri, inclusiv „ciclul acidului citric”, „ciclul Krebs” sau „ciclul Szent-Gy?rgyi – Krebs” și „ciclul acidului tricarboxilic (TCA)”.
Alte roluri biologice
Citratul este o componentă critică a oaselor, ajutând la reglarea dimensiunii cristalelor de calciu.

Profil de siguranță

Otravă pe cale intravenoasă. Moderat toxic pe cale subcutanată și intraperitoneală. Ușor toxic prin ingestie. Un iritant sever pentru ochi și moderat pentru piele. Un acid organic iritant, unele proprietăți alergenice. Lichid inflamabil. Reacție potențial explozivă cu nitrații metalici. Când este încălzit până la descompunere, emite fum și vapori acrișori.