Acide citrique

Acide citrique Propriétés chimiques, utilisations, production

Distribué dans la nature

L’acide citrique est largement distribué dans la nature, trouvé dans les plantes telles que le citron, l’orange, l’ananas, la groseille, la framboise, le fruit du jus de raisin et les os des animaux, les muscles, le sang. L’acide citrique est synthétisé à partir de la fermentation du sucre, de l’amidon, de la mélasse, du raisin et d’autres matières sucrées, et peut être divisé en deux types d’hydrate pur et anhydre. L’acide citrique est un cristal transparent incolore ou une poudre blanche, inodore, d’une acidité intéressante. Cristaux incolores translucides obtenus à partir d’une solution aqueuse concentrée de la chaleur dans le point de fusion anhydre est 153℃. Cristaux incolores translucides obtenus à partir de la solution aqueuse est un adoucissement de l’eau, la densité est 1,542,75 à environ 100℃ fusion. Un compoment d’eau peut perdre de l’eau dans l’air sec. C’est un acide organique fort. Il est soluble dans l’eau, l’éthanol et l’éther. Utilisé dans la fabrication de médicaments, soda, bonbons, également utilisé comme un agent de nettoyage de métal, mordant.
De nombreuses sortes de fruits et légumes, en particulier les agrumes contiennent plus d’acide citrique, en particulier le citron et la lime – ils contiennent beaucoup d’acide citrique, après le séchage, le contenu est jusqu’à 8% (dans le contenu du jus est d’environ 47 g / L). Dans les agrumes, la teneur en acide citrique se situe entre 0,005 mol/L pour l’orange et le raisin et 0,30 mol/L pour le citron et le citron vert. La teneur change selon les cultivars et la croissance de la plante.

Propriétés physico-chimiques

L’acide citrique est le produit intermédiaire des plantes d’une composition naturelle et du métabolisme physiologique, est également l’un des acides organiques largement utilisés dans le domaine de l’alimentation, la médecine, l’industrie chimique. Il est incolore transparent ou translucide cristal, ou granulaire, poudre de particules, inodore, bien que a forte aigre, mais un goût agréable, légèrement astringent. Dans l’air chaud, se désintègre progressivement, dans l’air humide, il est légèrement déliquescent.

L’acide citrique a des propriétés d’acide polybasique, peut produire un ester, un sel et un amide, mais ne peut pas générer d’anhydride ; les groupes carboxyle et hydroxyle et les ions métalliques peuvent former des complexes ou des chélates ; l’acide citrique est un acide fort, l’acier au carbone a un fort effet corrosif, mais l’acier inoxydable n’a pas d’effets corrosifs ; en cas d’oxydant fort tel que le permanganate de potassium, il peut être oxydé pour générer de l’acide oxalique ; et l’hydroxyde de potassium fondu, ce produit est décomposé en acide oxalique et en acide acétique ; chauffé, il peut être décomposé. La DL50 percutanée du rat est de 975mg/kg.

(1) réaction avec l’acide
L’acide citrique et l’acide sulfurique fumant mélangés, à température ambiante, qui produisent de l’acide aconique, un léger chauffage peut générer du 3-ketoglutarate. Le mélange d’acide citrique et d’acide sulfurique concentré, température à 40℃ en acétone et CO2, CO, etc… ; lorsqu’il est chauffé à 150℃ pour générer l’anhydride de l’acide aconitique ; générer l’acide double Kang (acide diconique) C9H10O6 et CO chauffage à 200 ℃, CO2 et ainsi de suite.
Lorsque la concentration en sulfate est inférieure à 94%, générer de l’acide 3-cétoglutarique à basse température ; lorsque la concentration en sulfate est inférieure à 60%, lorsqu’il est chauffé pour générer de l’acide aconitique.
L’acide citrique anhydre et 1 portions d’acide nitrique et 2 copies de l’action de l’acide sulfurique forment l’ester d’acide nitrique C3H5 (ONO2) (COOH)3, il ne se dissout pas dans l’éther, et le baryum et le plomb se combinent pour former des sels insolubles.
(2) Réaction avec l’alcali
L’acide citrique est fusionné avec K2CO3 ou KOH ou l’acide nitrique pour obtenir l’acide oxalique et l’acide acétique ou d’autres sels.
L’acide citrique et le sel de sodium (tel que NaCl) chaux carbonisation pour donner l’acétone.
L’acide citrique est obtenir bouillir dans une solution alcaline pour obtenir l’acide acrylique (C3H4O2).
La réaction conventionnelle de neutralisation acide-base de l’acide citrique peut produire divers types de sels.
(3) l’effet du glycérol
L’acide citrique et le glycérol mélangés par distillation sèche pour obtenir de l’acétone, CO, CO2 et glycérol dans l’ester acide d’acétone éther.
Le mélange d’acide citrique et de glycérol sont chauffés à 100 ℃, et générer l’ester d’acide citrique de glycérol , qui est substance comme le verre. Si une grande quantité de glycérol et chauffé à 170℃ pour obtenir diglycérol de citronnelle( citrodiglycérine C12H18O11).
L’acide citrique et la glycérine qui est selon le rapport molaire de 1:3 chaleur peut être glycéride d’acide citrique. Avec différents rapport molaire de ce qui peut obtenir différentes propriétés de la substance résineuse, et certains étaient gel ou forme solide, certains ne se dissolvent pas dans l’eau, certains solution dans l’eau. Si l’huile de tung ou l’huile et l’acide stéarique sont chauffés à 100℃, peut rétrécir substance résineuse synthétique, il est utilisé comme peinture et additifs plastiques ou solvant spécial.

Histoire de la découverte

L’acide citrique a été trouvé au huitième siècle en Iran alchimiste Jaber.

En 1784, C.W. Scheler a cristallisé pour la première fois l’acide citrique à partir du jus de citron, qui a été fait en ajoutant de la chaux au jus de fruit pour former un précipité de citrate de calcium.
L’acide citrique naturel dans la nature la distribution est très large, contenu dans les plantes comme le citron, les agrumes, l’ananas et d’autres fruits et l’os animal, le muscle, le sang. À l’origine, il est produit dans l’État de Californie aux États-Unis, en Italie et aux Antilles. Le rendement de l’italien se classe premier.
Le processus de fermentation de l’acide citrique a commencé à la fin du XIXe siècle.
En 1893, wemmel a découvert que Penicillium est le sucre comme matière première pour produire de l’acide citrique. Toutefois, jusqu’à ce que la première guerre mondiale entrave les exportations de citron italien, l’industrie a utilisé microbienne pour produire de l’acide citrique , qui n’ont pas été mis à l’ordre du jour.
En 1913, B. a signalé zahorski Niger peut produire de l’acide citrique.
En 1916, Tom et currie ont utilisé Aspergillus pour le test, qui a confirmé que la plupart des moisissures telles que Aspergillus awamori, Aspergillus oryzae, Aspergillus de Wen, Trichoderma viride et Aspergillus Niger ont la capacité de produire de l’acide citrique, et Aspergillus niger capacité de production d’acide est plus forte. Comme Currie par Aspergillus niger pour les souches testées, dans 15% de bouillon de saccharose dans la fermentation, l’absorption du taux de sucre est de 55%.
En 1923, les États-Unis Fieser société construit le premier monde à Aspergillus niger plateau peu profond fermentation de l’acide citrique usine. Ensuite, la Belgique, la Grande-Bretagne, l’Allemagne, l’Union soviétique étudient successivement la fermentation réussie de l’acide citrique. De cette façon, en s’appuyant sur de l’acide citrique naturel extrait d’agrumes méthode remplacée par progressivement par la méthode de fermentation.
Avant 1950, la production d’acide citrique utiliser la fermentation. En 1952, le laboratoire américain Meyers adopte la méthode de fermentation profonde pour la production à grande échelle d’acide citrique. Depuis lors, la méthode de fermentation profonde est progressivement établie. Le cycle de fermentation profonde est court, le rendement élevé, l’économie de main-d’œuvre, le faible encombrement, la facilité de réaliser le contrôle des instruments et la continuité, la technologie de fabrication est encore la plus la principale méthode de fabrication. Dans cette technologie, le Niger est mis dans un milieu contenant du saccharose ou du glucose, qui ont été cultivés pour produire de l’acide citrique. Les sources d’hydrates de carbone comprennent le sirop de maïs, le liquide de fermentation de la mélasse, l’hydrolysat de la farine de maïs ou d’autres solutions sucrées bon marché. Dans l’élimination des moisissures après l’ajout d’hydroxyde de calcium à la solution restante dans la réaction de l’acide citrique, la précipitation de calcium de l’acide citrique, après la séparation et l’ajout d’acide sulfurique peut être obtenir l’acide citrique.

L’application dans l’industrie alimentaire

L’acide citrique est connu comme le premier agent acide comestible, la Chine GB2760-1996 est les exigences pour permettre l’utilisation de régulateur d’acidité alimentaire. Dans l’industrie alimentaire largement utilisé comme agent acide, solubilisant, agent tampon, antioxydant, enlever l’odeur de poisson enlever l’agent édulcorant, agent chélateur, son but spécifique, de nombreuses énumération.
1. boissons
Selon les statistiques nationales et internationales, la consommation totale de l’industrie des boissons représente 75%~80% de la production totale d’acide citrique. Le jus d’acide citrique est l’un des ingrédients naturels, non seulement donner la saveur du fruit, mais aussi la solubilisation tampon, l’effet antioxydant, le sucre de la boisson, la saveur, le pigment et d’autres ingrédients mélange de la coordination, la formation du goût harmonique et l’arôme, peut augmenter la résistance l’effet antiseptique des micro-organismes. Par conséquent, il est largement utilisé dans la préparation de divers types de boissons gazeuses telles que les fruits, les fruits de l’acide sodique en général 0,10% ~ 0,25%. En charge des boissons CO2, comme l’eau, le jus, le sucre, l’acide, le pigment, le mélange de parfum, l’acide citrique est utilisé pour ajuster le pH à une certaine acidité, ce qui rend le titrage du produit l’acidité en 0,25%~0,40%. La poudre de boisson de type pulpe, le contenu de l’acide citrique peut être augmenté à 1,5%~5,0%.Ces dernières années, avec le niveau de vie de la population urbaine et rurale continue d’améliorer, toutes sortes de boissons demande a augmenté considérablement et peut être prédit que dans l’avenir, la consommation d’acide citrique dans l’industrie des boissons va augmenter considérablement.
2. confiture et gelée
Le rôle de l’acide citrique dans les confitures et gelées et dans la boisson est similaire, réguler le pH et donner le produit aigre, le pH doit être ajusté au plus approprié pour la condensation de la pectine de gamme très étroite. Selon les différents types de pectine, on peut limiter le pH entre 3,0 et 3,4. Dans la production de confiture, il peut être amélioré la saveur et prévenir la cristallisation des défauts de sable de saccharose.
3. bonbons
L’acide citrique est ajouté au bonbon ,qui peut augmenter l’acidité et prévenir l’oxydation de divers composants et la cristallisation du saccharose. Le bonbon acidulé général contient 2% d’acide citrique. Le sucre bouilli, le processus de refroidissement massecuite est de mettre l’acide et le pigment, l’essence, réunis ensemble. La production de bonbons à la pectine avec de l’acide citrique permet de réguler le goût aigre et d’augmenter la force du gel. L’acide citrique anhydre est utilisé pour le chewing-gum et les aliments en poudre.
4. aliments congelés
L’acide citrique a les caractéristiques de chélation et de régulation du pH, peut renforcer le rôle des antioxydants et de l’inactivation des enzymes, peut assurer de manière plus fiable la stabilité des aliments congelés.
L’acide citrique seul ou avec l’acide ascorbique utilisé en combinaison, aidant à prolonger la durée de conservation du poisson et des mollusques congelés, qui peut faire ceux cause de la détérioration du poisson et la modification des mollusques inactivation des enzymes et chélaté microélément. Les produits de la mer avant la congélation sont trempés dans une solution d’acide citrique à 0,25% et d’acide ascorbique ISO à 0,2%, ce qui favorise la conservation. Pour la préservation de la viande de porc fraîche et de prévenir la corruption a également un effet.acide citrique a également inhibé la couleur des fruits congelés et la détérioration de l’arôme. C’est aussi la suppression du système enzymatique des fruits et prévenir l’oxydation des oligo-éléments. Par exemple : la combinaison de 0,1%~0,3% d’acide citrique et de 0,001 à 0,002% d’acide isoascorbique est efficace.

Applications dans l’industrie pharmaceutique

Effervescent est populaire orale ingrédients médicamenteux système de libération, l’acide citrique et le carbonate de sodium ou de bicarbonate de sodium solution réaction commune produire de grandes quantités de CO2 (c’est-à-dire effervescent) et le citrate de sodium, peut dissoudre rapidement et d’améliorer la capacité de goûter l’ingrédient pharmaceutique actif. Par exemple, le cathartique et les analgésiques augmentent la dissolution. Sirop d’acide citrique est la fièvre patients avec des boissons gazeuses, l’arôme, cool et l’effet de désintoxication.
L’acide citrique est largement utilisé dans une variété de liquide oral nutritif, le pH tampon est de 3,5 ~ 4,5, le maintien de la stabilité de l’ingrédient actif, renforcer l’effet de conservation. Combiné avec l’acide citrique et l’arôme de fruit, donner aux gens comme le goût aigre-doux pour dissimuler les médicaments de l’amer, en particulier la préparation de la médecine traditionnelle chinoise, 0,02% de l’acide citrique est ajouté dans les ingrédients liquides, qui peut tracer la formation de complexe de fer et de cuivre, retarder la dégradation de l’ingrédient actif. Dans la bouche comprimés à mâcher par 0,1%~0,2% d’acide citrique comprimés peuvent améliorer la saveur, la saveur de citron.
Les informations ci-dessus sont éditées par le Chemicalbook Hayan.

Applications dans l’industrie

1. Purification des métaux
L’utilisation de l’acide citrique comme formule de nettoyage des métaux de base, peut éliminer efficacement les oxydes formés sur la surface des métaux ferreux et non ferreux, en tant qu’acide organique faible, Il peut causer de légers dommages à la surface de la couche métallique. Cependant, comme un agent chélateur d’ions métalliques a accéléré la migration de l’oxyde métallique, le système acide dans de nombreux rembourrages en acier, afin d’éliminer les oxydes métalliques rift et l’érosion de l’acier à haute résistance diminue à un niveau minimum, par la rouille de l’acide citrique pour remplacer l’acide inorganique.
Dans la chaudière, le réchauffeur, les tubes de surchauffeur et de nettoyer le réacteur et l’équipement en acier inoxydable couramment utilisé acide citrique pré-lavage et le nettoyage pour éliminer le fer, l’oxyde de cuivre, en particulier lorsque le chlorure n’est pas autorisé. La réaction de purification de la solution d’acide citrique est plus élevée que celle dans la condition de 37,8℃, en dessous de 37,8℃ le temps de purification doit être prolongé en conséquence. Par l’augmentation ou la diminution estimée de la précipitation pour ajuster le dosage de l’acide citrique et les conditions changeantes.
L’acide citrique est un agent de nettoyage chélateur efficace, le calcium, le magnésium, le fer, le chrome, le cuivre et d’autres saletés efficaces, largement utilisé pour une variété de nettoyage de surface métallique, les eaux usées de lavage peuvent être biodégradables environnement non polluant.
Dans les dernières années, l’acide citrique est applicable à la purification des métaux de traitement chimique, et est approprié pour le solvant de déchets sans pollution de podzolisation, dans la combustion moléculaire de cendres de l’acide citrique en CO2 et la vapeur d’eau et les métaux précieux peuvent être récupérés de la cendre pour les éléments toxiques ou radioactifs peuvent être fermés pour le traitement chimique.
2. détergent
Le citrate de sodium pourrait augmenter la performance de décontamination. Dans de nombreux produits détergents ménagers peuvent être accélérer la biodégradation, qui peut être utilisé comme un substitut de phosphate, un grand nombre d’applications dans le détergent, agent de nettoyage, l’acide citrique et le silicate d’aluminium de sodium ensemble avec une amélioration du nettoyage de détergent est très efficace. Ce type de produits utilise une solution d’acide citrique à 50% de qualité industrielle comme matière première. Dans la synthèse de la solution non détergente, parce que l’acide citrique action tampon et la capacité de chélation des métaux traces, d’où également pour l’extraction de l’eau chaude du nettoyeur de tapis, bain moussant et adoucisseur de textile.

3. culture hors sol
Dans les pays étrangers utilisent des liquides nutritifs oligo-éléments pour la culture hors sol des plantes, qui a été très commun, à la maison a également commencé le développement. Afin d’éliminer un peu de cuivre dans le sol, l’excès de zinc, de manganèse, de chrome et d’autres éléments, l’utilisation générale de l’acide citrique chélate ces éléments. L’utilisation de l’acide citrique au lieu du phosphate peut obtenir un effet satisfaisant sur l’augmentation du rendement.
4. Application des minéraux et des pigments
L’acide citrique a des performances distribuées, il peut réduire la viscosité de certaines matières premières importantes en suspension. Dans les zones minières telles que la poudre de roche de phosphate dans les problèmes visqueux de transport hydraulique deviennent souvent la principale raison de l’expansion de l’argile, le traitement de l’acide citrique peut contrôler l’expansion, la boue brute est facile à transporter. L’acide citrique peut également réduire la précipitation de la matière première concentrée de dioxyde de titane la facilité de manipulation et à la forme globale de transport. L’acide citrique peut également être utilisé pour l’encollage de la pâte à faible, la peinture et le traitement des matières premières textiles et les dispersions de TiO2.

Cycle de Krebs

L’acide citrique est un composé important dans le processus de conversion des graisses, des protéines et du sucre en dioxyde de carbone dans la physiologie.
Ces réactions sont presque toutes la réactivité du noyau métabolique, et fournissent de l’énergie pour les organismes supérieurs. Hans Adolf Krebs en raison de la découverte de cette une série de réactions de gagner le prix Nobel 1953 pour la physiologie de la science ou la médecine prix. Cette réaction en série appelée « cycle de l’acide citrique, cycle de l’acide tricarboxylique ou cycle de 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%

Propriétés chimiques

L’acide citrique est un solide cristallin incolore. Il est soluble dans l’eau et l’alcool. On le trouve dans de nombreux végétaux, notamment les agrumes. La réaction du citrate de calcium et de l’acide sulfurique dilué produit de l’acide citrique et du sulfate de calcium, qui peuvent être séparés par filtration. L’industrie alimentaire utilise l’acide citrique comme agent aromatisant et comme antioxydant. L’acide citrique, formulé avec du propylène glycol et de l’hydroxy anisol butylé, est utilisé comme stabilisateur pour les graisses et le suif. Les opérations de gravure,de teinture des textiles et d’impression utilisent l’acide citrique dans diverses applications, et il est également utilisé pour ajuster le pH de certains bains de galvanoplastie.

Utilisations

L’acide citrique et ses composés citrates sont largement utilisés dans des centaines d’applications. La production mondiale d’acide citrique en 2005 était de 1,6 million de tonnes, la Chine produisant environ 40 % de l’offre mondiale. Aux États-Unis, environ 65 % de l’acide citrique est utilisé dans l’industrie alimentaire et des boissons. L’acide citrique est utilisé comme acidulant pour donner de l’acidité, pour contrôler le pH, comme conservateur et antioxydant, comme chélateur de métaux, et pour stabiliser la couleur et le goût.Les sels de citrate peuvent être utilisés comme complément alimentaire minéral et métallique ; par exemple, le citrate de calcium est utilisé comme complément de calcium.La deuxième plus grande utilisation de l’acide citrique est dans les détergents et les produits de nettoyage. Le citrate de sodium est utilisé comme adjuvant. La capacité de l’acide citrique à chélater les métaux le rend utile comme agent adoucisseur d’eau, ce qui peut également faciliter le nettoyage. Environ 10 % de la production d’acide citrique est utilisée dans l’industrie pharmaceutique. La plus grande utilisation de l’acide citrique dans les produits pharmaceutiques est l’effervescence lorsqu’il est combiné avec des carbonates ou des bicarbonates comme dans Alka-Seltzer. En tant qu’effervescent, il améliore le goût, tamponne et améliore la solubilité des ingrédients. Il est également utilisé dans les produits pharmaceutiques pour donner de l’acidité afin de masquer les saveurs médicinales désagréables, maintenir la stabilité, et comme agent tampon.

Méthodes de production

L’acide citrique est de citrique, l’extraction de l’orange et d’autres fruits, mais aussi utiliser l’oxaloacétate et la cétone de vinyle comme matière première de la méthode synthétique, mais à la maison et à l’étranger à l’heure actuelle, les méthodes de production industrielle sont la fermentation. La fermentation comprend la fermentation à l’état solide, la fermentation en plateaux peu profonds et la fermentation submergée. En Chine, plus de 80% de l’acide citrique sont dans la poudre de patate douce comme matière première, la fermentation submergée d’Aspergillus niger, le carbonate de calcium et la solution acide de sulfate, la purification, la concentration, la cristallisation et le séchage .
(1) la fermentation de la poudre de patate a été mis dans 22%~18% de la boue, l’alimentation a été stérilisation à la vapeur (0,2MPa, 40~60min) de la cuve de fermentation. Vapeur chauffée à 110℃sterilisation 20min et 0,05% de l’amylase de traitement de liquéfaction. Refroidissement à 35℃après l’inoculation de la fermentation d’Aspergillus. Température de fermentation prophase 36~38 C fin 34~36 ℃ ; taux de ventilation est 1 : (0.1~0.2) ; valeur pH n’est pas moins de 2.5 ; période de fermentation est pour 96h. Le niveau d’acide de production est de 10%~14%, le taux de transformation est de 95%.
(2) Après la fin de la fermentation, il sera chauffé à 80℃afin d’éliminer la moisissure, puis envoie le filtre-presse à plaques et cadre pour clarifier le liquide. Filtrat à 80 ℃, en ajoutant la poudre de carbonate de calcium et neutralisé à la valeur du pH est 5,0 ~ 5,5, et l’isolation pendant 0,5h. Puis filtrage sous vide, avec 80℃ lavage à l’eau chaude de citrate de calcium.
(3) solution acide, raffiné sous agitation continue, l’acide citrique calcium a été ajouté l’eau ou l’acide dilué, puis ajouter lentement l’acide sulfurique jusqu’à ce que la valeur du pH est 1,8, chauffé à 90℃ et double point final. Ensuite, ajouter 1 à 3% d’acide citrique charbon actif, l’isolation pendant 0,5h, mettre un plafond filtre baril de drainage, et 90℃hot l’acide de lavage de l’eau à l’acide résiduel 0,5% la suite, le lavage avec de l’eau (c’est-à-dire l’acide dilué) pour la prochaine solution acide par. Enfin avec 732 résine échangeuse de cations par échange d’ions pour éliminer une variété de cations.
(4)concentration et cristallisation, sec par échange d’ions liquide contient environ acide citrique 15%~20% dans 55~60℃ : sous vide concentré à une densité relative est 1,335 à 1,340, pot de cristallisation. Avec la saumure congelée refroidissement à 36,6 ℃ précipitation de cristaux d’eau. Après séparation et cristallisation, avec une petite quantité d’eau distillée à la teneur en acide sulfurique est inférieure à la 200 x 10 « . Enfin, à 35 ℃ séchage à l’air chaud terminé.

Description

L’acide citrique est un acide organique faible, blanc et cristallin, présent dans la plupart des plantes et de nombreux animaux comme intermédiaire dans la respiration cellulaire. L’acide citrique contient trois groupes carboxyliques, ce qui en fait un acide carboxylique, plus précisément tricarboxylique.Le nom agrume provient du greckedromelon qui signifie pomme de melon pour le fruit cédrat. Les ouvrages grecs mentionnent kitron, kitrion, ou kitreos pour le fruit du cédrat, qui est un fruit oblong de plusieurs pouces de long provenant de l’arbre broussailleuxCitrus medica. Les citrons et les limes ont une forte teneur en acide citrique, qui peut représenter jusqu’à8% du poids sec du fruit.
L’acide citrique est un acide faible et perd les ions hydrogène de ses trois groupes carboxyle (COOH)en solution.La perte d’un ion hydrogène de chaque groupe de la molécule donne le citrateion,C3H5O(COO)33…. Une molécule d’acide citrique forme également des ions intermédiaires lorsqu’un ou deux atomes d’hydrogène des groupes carboxyle s’ionisent.L’ion citrate se combine avec les métaux pour former des sels, dont le plus courant est le citrate de calcium. L’acide citrique forme des esters pour produire diverscitrates, par exemple le citrate de triméthyle et le citrate de triéthyle.

Propriétés chimiques

L’acide citrique est un acide organique faible de formule C6H8O7. Il est un conservateur / conservateur naturel et est également utilisé pour ajouter un goût acide, ou aigre, aux aliments et aux boissons gazeuses. En biochimie, la base conjuguée de l’acide citrique, le citrate, est importante en tant qu’intermédiaire dans le cycle de l’acide citrique, qui se produit dans le métabolisme de tous les organismes aérobies.
L’acide citrique est un produit chimique de base, et plus d’un million de tonnes sont produites chaque année par fermentation. Il est principalement utilisé comme acidifiant, comme arôme, et comme agent chélateur.

Propriétés chimiques

ACIDE CITRIQUE, solide cristallin blanc, se décompose à des températures plus élevées, sp gr 1,542. L’acide citrique est soluble dans H2O ou l’alcool et légèrement soluble dans l’éther. Le composé est un acide tribasique, formant des séries mono-, di-, et tri- de sels et d’esters.

Occurrence

L’acide citrique existe en quantité supérieure à la trace dans une variété de fruits et légumes, plus particulièrement dans les agrumes. Les citrons et les limes ont des concentrations particulièrement élevées de cet acide ; il peut constituer jusqu’à 8 % du poids sec de ces fruits (environ 47 g/L dans les jus ) . Les concentrations d’acide citrique dans les agrumes varient de 0,005 mol/L pour les oranges et les pamplemousses à 0,30 mol/L pour les citrons et les limes. Au sein d’une même espèce, ces valeurs varient en fonction du cultivar et des circonstances dans lesquelles le fruit a été cultivé.

Histoire

La découverte de l’acide citrique est attribuée à Jabir ibn Hayyan (nom latin Geber, 721-815). L’acide citrique a été isolé pour la première fois en 1784 par le chimiste suédois CarlWilhelm Scheele (1742-1786), qui l’a cristallisé à partir de jus de citron.

Utilisations

L’acide citrique est un acidulant et un antioxydant produit par la fer-mentation par les moisissures de solutions de sucre et par l’extraction du jus de citron, du jus de lime et des résidus de mise en conserve d’ananas. c’est l’acide prédominant dans les oranges, les citrons et les limes. il existe sous forme anhydre et mono-hydrate. la forme anhydre se cristallise dans des solutions chaudes et la forme monohydrate se cristallise dans des solutions froides (inférieures à 36,5°c). l’acide citrique anhydre a une solubilité de 146 g et l’acide citrique monohydrate a une solubilité de 175 g/100 ml d’eau distillée à 20°c. Une solution à 1% a un ph de 2,3 à 25°c. c’est un acide fort hygroscopique de saveur acidulée. il est utilisé comme acidulant dans les boissons aux fruits et les boissons gazeuses à 0,25-0,40%, dans le fromage à 3-4%, et dans les gelées. il est utilisé comme antioxydant dans les pommes de terre instantanées, les chips de blé et les bâtonnets de pommes de terre, où il empêche la détérioration en piégeant les ions métalliques. il est utilisé en combinaison avec des antioxydants dans le traitement des fruits frais congelés pour empêcher la décoloration.

Utilisations

Acide organique obtenu à partir du citron ou de la lime. Les cristaux incolores de cet acide sont solubles dans l’eau et l’alcool mais moins dans l’éther. Il était utilisé comme frein chimique notamment dans les révélateurs pour le procédé au collodion et dans les solutions de nitrate d’argent utilisées pour sensibiliser les papiers salés et les papiers albuminés.

Utilisations

L’acide citrique est un acide organique faible qui est connu comme un produit chimique de base, car plus d’un million de tonnes sont produites chaque année par fermentation mycologique à l’échelle industrielle en utilisant des solutions de sucre brut, comme la mélasse et des souches d’Aspergillus niger. L’acide citrique est largement répandu dans les plantes ainsi que dans les tissus et les fluides animaux et existe en quantités supérieures à la normale dans divers fruits et légumes, notamment dans les agrumes tels que le citron et les limes. L’acide citrique est principalement utilisé comme acidifiant, agent aromatique et agent chélateur.

Utilisations

l’acide citrique a des propriétés astringentes et antioxydantes. Il peut également être utilisé comme stabilisateur de produit, ajusteur de pH et conservateur avec un faible potentiel sensibilisant. Il n’est généralement pas irritant pour la peau normale, mais il peut provoquer des brûlures et des rougeurs lorsqu’il est appliqué sur une peau gercée, fissurée ou autrement enflammée. Il est dérivé d’agrumes.

Définition

ChEBI : Un acide tricarboxylique qui est l’acide propane-1,2,3-tricarboxylique portant un substituant hydroxy en position 2. C’est un métabolite important dans la voie d’accès de tous les organismes aérobies.

Préparation

Par fermentation mycologique en utilisant des mélasses et des souches d’Aspergillus niger ; à partir de jus d’agrumes et de déchets d’ananas

Production biotechnologique

La fermentation est la technologie de choix pour la synthèse de l’acide citrique. Différentes bactéries (par exemple Arthrobacter paraffinens et Bacillus licheniformis), champignons filamenteux (par exemple Aspergilus niger et Penicillium citrinum) et levures (par exemple Candida tropicalis et Yarrowia lipolytica) sont capables de produire de l’acide citrique. En raison de sa productivité élevée et de sa facilité de manipulation, l’acide citrique est généralement produit par fermentation avec A. niger. Par exemple, une concentration de produit de 114 g.L-1 en 168 h a été atteinte par la culture de A. niger GCMC 7 sur de la mélasse de canne. A l’échelle industrielle, la culture submergée, la fermentation en surface et la fermentation à l’état solide sont utilisées.

En général, la mélasse, l’hydrolysat d’amidon et l’amidon sont utilisés comme substrats.
Il existe cependant diverses études sur des matières premières alternatives. La fermentation à l’état solide de déchets agricoles peu coûteux est une possibilité. Par exemple, des rendements élevés allant jusqu’à 88 % ont été obtenus en utilisant le marc de raisin comme substrat. Il est essentiel de réduire le coût de la récupération des produits. Différentes méthodes utilisant la précipitation, l’extraction par solvant, l’adsorption ou la récupération in situ des produits ont été décrites. Un procédé intéressant pourrait être la cristallisation in situ de l’acide citrique pendant la fermentation pour améliorer l’économie.

Valeurs seuils de l’arôme

Par fermentation mycologique utilisant des mélasses et des souches d’Aspergillus niger ; à partir de jus d’agrumes et de déchets d’ananas

Description générale

Cristaux incolores et inodores au goût acide. Plus denses que l’eau.

Air &Réactions avec l’eau

La matière pure est sensible à l’humidité (subit une hydrolyse lente) Soluble dans l’eau.

Profil de réactivité

L’acide citrique réagit avec les agents oxydants, les bases, les agents réducteurs et les nitrates métalliques . Les réactions avec les nitrates métalliques sont potentiellement explosives. Le chauffage jusqu’au point de décomposition provoque l’émission de fumée et de vapeurs âcres .

Danger pour la santé

L’inhalation de poussières irrite le nez et la gorge. Le contact avec les yeux provoque une irritation.

Danger d’incendie

Comportement en cas d’incendie : Fond et se décompose. La réaction n’est pas dangereuse.

Activité biologique

Réactif de laboratoire couramment utilisé

Applications biotechnologiques

Cycle de l’acide citrique
Le citrate, base conjuguée de l’acide citrique, est l’un des composés impliqués dans l’oxydation physiologique des graisses, des protéines et des glucides en dioxyde de carbone et en eau.
Cette série de réactions chimiques est au cœur de presque toutes les réactions métaboliques et est la source des deux tiers de l’énergie d’origine alimentaire des organismes supérieurs. Hans Adolf Krebs a reçu le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1953 pour cette découverte. La série de réactions est connue sous différents noms, notamment le « cycle de l’acide citrique », le « cycle de Krebs » ou « cycle Szent-Gy?rgyi – Krebs », et le « cycle de l’acide tricarboxylique (TCA) ».
Autres rôles biologiques
Le citrate est un composant essentiel de l’os, contribuant à réguler la taille des cristaux de calcium.

Profil de sécurité

Poison par voie intraveineuse. Modérément toxique par voie sous-cutanée et intrapéritonéale. Légèrement toxique par ingestion. Irritant grave pour les yeux et modéré pour la peau. Acide organique irritant, certaines propriétés allergènes. Liquide combustible. Réaction potentiellement explosive avec les nitrates métalliques. Lorsqu’il est chauffé jusqu’à décomposition, il émet une fumée et des émanations âcres.