El ácido cítrico (C6H8O7) es un ácido orgánico débil que se encuentra naturalmente en frutas cítricas como limones, limas, naranjas y pomestrones. Es un polvo cristalino blanco que tiene un sabor agrio y se usa comúnmente como agente conservante de alimentos, aromatizante y acidulante en una variedad de productos de alimentos y bebidas. El ácido cítrico también se usa en muchos productos de limpieza como agente quelante para eliminar las manchas de limescala y de óxido. Además, el ácido cítrico se usa en la industria farmacéutica como un excipiente en medicamentos y en cosméticos como ajustador de pH y conservante.
Comida y bebidas:
El ácido cítrico tiene un sabor agrio suave y refrescante, y se usa ampliamente en la fabricación de diversas bebidas, dulces, galletas, jugos, productos lácteos y otros alimentos. En el mercado de todos los ácidos orgánicos, el ácido cítrico tiene una cuota de mercado de más del 70%. Hasta ahora, ningún agente agrio puede reemplazar el ácido cítrico.
El ácido cítrico se puede obtener como una forma anhidra (sin agua) o como monohidrato. El ácido cítrico de monohidrato se usa principalmente como agente de sabor a ácido para bebidas frías, jugos de frutas, mermeladas, azúcar frutas y alimentos enlatados, etc. También se puede usar como antioxidante para aceites comestibles, mejorando las propiedades sensoriales de los alimentos, mejorando el apetito y promover la digestión y la absorción de sustancias de calcio y fósforo en el cuerpo humano.
El ácido cítrico anhidro se usa ampliamente en bebidas sólidas. Las sales de ácido cítrico, como el citrato de calcio y el citrato férrico, son fortificadores para algunos alimentos que necesitan agregar iones de calcio e iones de hierro. Los ésteres de ácido cítrico, como el citrato de trietilo, pueden usarse como plastificantes no tóxicos, y se usan para hacer películas de plástico para el embalaje de alimentos.
Farmacéuticos:
En la industria farmacéutica, el ácido cítrico puede reaccionar con carbonato de sodio o solución acuosa de bicarbonato de sodio para producir una gran cantidad de CO2, que se usa como un sistema efervescente, de modo que los ingredientes activos del fármaco se pueden disolver rápidamente y el efecto de sabor puede Ser mejorado.
El ácido cítrico también se puede usar como tampón en varias soluciones orales nutricionales.
Agregar una pequeña cantidad de ácido cítrico a las preparaciones tradicionales de la medicina herbal puede formar pequeñas cantidades de complejos metálicos de hierro-cobre, retrasando la degradación de los ingredientes activos.
Varias sales de ácido cítrico también pueden ayudar al cuerpo a complementar los elementos correspondientes. El citrato de sodio es un anticoagulante ampliamente utilizado en la transfusión de sangre, la preservación de la sangre y el plasma, y el procesamiento de plasma artificial y productos sanguíneos.
Productos cosméticos:
El ácido cítrico es un tipo de ácido frutal, que a menudo se usa en loción, crema, champú, productos antienvejecimiento, etc. Su función principal es acelerar la renovación de Cutin, lo que ayuda al metabolismo de la melanina en la piel, disuelve los puntos negros. , mejora los poros y también hidrata la piel hasta cierto punto.
Producción avícola:
Agregar ácido cítrico al alimento de lechones puede reducir la velocidad de diarrea de lechones (los lechones destetados tempranos tienen baja resistencia a las enfermedades y alta mortalidad debido a la diarrea), de modo que los lechones se pueden destetar temprano y aumentar el tamaño de la camada de cerdas.
Agregar ácido cítrico del 1% al 2% a la dieta de los cerdos en crecimiento puede aumentar la ganancia diaria de peso, reducir el grosor de la grasa posterior y mejorar la calidad de la carne.
El citrato de tierras raras es un nuevo tipo de aditivo de alimentación de alta eficiencia, adecuado para varios animales, como cerdos, pollos, peces, camarones, ganado, ovejas, conejos, gusanos de seda, etc. Puede promover el crecimiento de los animales, mejorar la resistencia a las enfermedades y la tasa de supervivencia , mejorar la tasa de conversión de alimentación y acortar el ciclo de alimentación.
Industrias químicas y textiles:
El ácido cítrico se puede utilizar como reactivo de análisis químico en tecnología química, como reactivo experimental, reactivo de análisis cromatográfico y reactivo bioquímico, agente complejando, agente de enmascaramiento o utilizado para preparar la solución tampón.
El ácido cítrico también se puede usar como reactivo para probar la resistencia al ácido de los azulejos de cerámica arquitectónica. El uso de ácido cítrico o citrato como constructor puede mejorar el rendimiento de los productos de lavado, precipitar rápidamente los iones metálicos, evitar que los contaminantes vuelvan a colocar a las telas y mantener la alcalinidad de lavado de lavado.
La contaminación de la ropa de formaldehído es un problema muy sensible, y el ácido cítrico y el ácido cítrico modificado se pueden convertir en un agente de acabado anti-cochilas libre de formaldehído para el acabado anti-río de las telas de algodón puro.
La fermentación y extracción de ácido cítrico:
Fermentación del ácido cítrico:
1) El método de fermentación de estado sólido utiliza polvo de papa seca, harina de almidón y productos agrícolas y laterales como materias primas. Después de preparar el medio de cultivo, se cocina a presión normal, se enfría a la temperatura de inoculación, se inserta en el koji de semillas, se coloca en la placa de koji y se fermenta bajo ciertas condiciones de temperatura y humedad. La producción de ácido cítrico por fermentación en estado sólido utiliza equipos simples y es fácil en funcionamiento.
2) El método de fermentación de placa poco profunda líquida utiliza principalmente la melaza como materia prima. El método de producción es transferir la solución de cultivo esterilizada a cada placa de fermentación a través de tuberías, insertar las bacterias y agregar solución de azúcar al fermento después de que las bacterias forman una película bacteriana. Para este método, la fermentación requiere que se introduzca aire estéril en la sala de fermentación.
3) En la fermentación sumergida, el equipo principal para la producción de ácido cítrico es el fermentador. Los microorganismos se reproducen y fermentan en este recipiente hermético.
Extracción de ácido cítrico:
Además del producto principal, el caldo de fermentación de ácido cítrico también contiene otros metabolitos y algunas impurezas, y el ácido cítrico debe extraerse mediante métodos físicos y químicos. Los principales métodos de separación y purificación del ácido cítrico son el método de sal de calcio y el método de cromatografía.
El método de sal de calcio es cambiar el ácido cítrico en el caldo de fermentación a la precipitación de sal de calcio, reemplazar el citrato de calcio con ácido cítrico libre con ácido sulfúrico y precipitar el sulfato de calcio generado y luego purificar y cristalizar aún más el ácido cítrico. Sin embargo, el método de sal de calcio tiene las siguientes desventajas:
Procesos complicados e inconvenientes
Bajo rendimiento (aproximadamente 80-85%)
Preocupación ambiental con una gran cantidad de desechos de sulfato de calcio que se producen
Cromatografía continua es una nueva tecnología con alta eficiencia de separación, que compensa las deficiencias de las tecnologías tradicionales, como la operación no continua y la baja tasa de utilización. Se ha utilizado ampliamente en la industria de la fermentación, incluso en los últimos años, en la industria del ácido cítrico.
La tecnología de cromatografía continua tiene las siguientes ventajas:
Proceso simple, alto grado de automatización y bajo costo;
Alto rendimiento (más del 90%);
El medio ambiente no se produce residuos sólidos como el sulfato de calcio y el costo reducido para el tratamiento de residuos.
Resinas especiales para la desalinización y decoloración del ácido cítrico:
El proceso de intercambio iónico es una tecnología de proceso efectiva y madura en la desmineralización y la decoloración del ácido cítrico, y se usa ampliamente en la producción industrial de ácido cítrico.
Sin embargo, la alta presión osmótica del ácido cítrico provoca una expansión repetida y contracción de las resinas durante el proceso de purificación fina, y hace que las resinas tengan una gran presión osmótica, especialmente para las resinas de intercambio de aniones. Bajo esta condición, las resinas se pueden romper fácilmente, reduciendo la vida útil de las resinas y aumentando el costo. Esto se ha convertido en un problema común que detiene el desarrollo de la industria, y hubo un fuerte llamado para una solución.
En respuesta a esta dificultad, Sunresin ha desarrollado con éxito la resina de intercambio de aniones de base débil basada en acrílico con distribución uniforme del tamaño de partícula, buena resistencia a la presión osmótica y alta capacidad de intercambio, que se utiliza para la desmineralización y la decoloración del ácido cítrico.
Esta resina tiene las ventajas de una fuerte capacidad de procesamiento, baja tasa de pérdida de ácido cítrico, fácil regeneración, reducido consumo de reactivos, alta resistencia mecánica, larga vida útil, mayor precisión de la eliminación de impurezas, y ha sido altamente afirmado y reconocido por la industria.
Sistema SEPSOLUT SMB:
Para maximizar las ventajas de rendimiento de las resinas, Sunresin combinó las características del proceso de la producción de ácido cítrico y diseñó un sistema SMB de intercambio iónico continuo con tecnología más avanzada. A través de la disposición de la matriz de las válvulas de control automáticas, las columnas de resina se pueden cambiar y reutilizar rápidamente, reduciendo significativamente el consumo de ácido, álcali y agua.
Con el sistema SMB SEPSOLUT de Sunresin, las resinas y el equipo funcionan continuamente a una alta tasa de utilización, proporcionando líquido de alimentación ininterrumpido y estable para secciones posteriores. En comparación con el sistema de lecho fijo tradicional, la cantidad de resinas utilizadas puede reducirse en un 50-80%, mientras que la cantidad de regenerador puede reducirse en un 35-60%, lo que ayuda a la industria del ácido cítrico a avanzar de manera más eficiente.
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