Uso de la tecnología de ácido cítrico y resina solar en desmineralización y decoloración

El ácido cítrico (C6H8O7) es un ácido orgánico débil que se encuentra naturalmente en frutas cítricas como limones, limas, naranjas y pomelos. Es un polvo cristalino blanco que tiene un sabor amargo y se usa comúnmente como conservante de alimentos, agente aromatizante y acidulante en una variedad de productos alimenticios y bebidas. El ácido cítrico también se utiliza en muchos productos de limpieza como agente quelante para eliminar la cal y las manchas de óxido. Además, el ácido cítrico se utiliza en la industria farmacéutica como excipiente en medicamentos y en cosmética como ajustador del pH y conservante.

Comida y bebidas: 

El ácido cítrico tiene un sabor amargo 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 superior al 70%. Hasta el momento, ningún agente ácido puede sustituir al ácido cítrico. 

El ácido cítrico se puede obtener en forma anhidra (sin agua) o como monohidrato. El ácido cítrico monohidrato se utiliza principalmente como aromatizante ácido para bebidas frías, zumos de frutas, mermeladas, azúcar de frutas y alimentos enlatados, etc. También se puede utilizar como antioxidante para aceites comestibles, mejorando las propiedades sensoriales de los alimentos y aumentando el apetito. y promover la digestión y 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 fortificantes para algunos alimentos a los que es necesario agregar iones de calcio e iones de hierro. Los ésteres de ácido cítrico, como el citrato de trietilo, se pueden utilizar como plastificantes no tóxicos y se utilizan para fabricar películas plásticas para envases de alimentos.

Productos farmacéuticos:  

En la industria farmacéutica, el ácido cítrico puede reaccionar con carbonato de sodio o una solución acuosa de bicarbonato de sodio para producir una gran cantidad de CO2, que se utiliza como sistema efervescente, de modo que los ingredientes activos del medicamento se puedan disolver rápidamente y el efecto de sabor pueda Ser mejorado. 

El ácido cítrico también se puede utilizar como tampón en diversas soluciones orales nutricionales. 

Agregar una pequeña cantidad de ácido cítrico a las preparaciones de hierbas medicinales tradicionales puede formar trazas de complejos metálicos de hierro y cobre, lo que retrasa 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 transfusión de sangre, conservación de sangre y plasma y procesamiento de plasma artificial y productos sanguíneos.

Productos cosméticos: 

El ácido cítrico es un tipo de ácido de frutas, que se utiliza a menudo en lociones, cremas, champús, productos antienvejecimiento, etc. Su función principal es acelerar la renovación de la cutina, lo que ayuda al metabolismo de la melanina en la piel y disuelve los puntos negros. , mejora los poros y también hidrata la piel hasta cierto punto.

Producción avícola: 

Agregar ácido cítrico al alimento para lechones puede reducir la tasa de diarrea de los lechones (los lechones destetados precozmente tienen baja resistencia a las enfermedades y una alta mortalidad debido a la diarrea), de modo que los lechones puedan destetarse temprano y aumentar el tamaño de la camada de las cerdas. 

Agregar del 1% al 2% de ácido cítrico a la dieta de los cerdos en crecimiento puede aumentar la ganancia diaria de peso, reducir el espesor de la grasa dorsal y mejorar la calidad de la carne. 

El citrato de tierras raras es un nuevo tipo de aditivo alimentario de alta eficiencia, adecuado para diversos animales como cerdos, pollos, peces, camarones, ganado vacuno, ovejas, conejos, gusanos de seda, etc. Puede promover el crecimiento animal, mejorar la resistencia a las enfermedades y la tasa de supervivencia. , mejorar la tasa de conversión alimenticia y acortar el ciclo de alimentación.

Industrias química y textil: 

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 complejante, agente enmascarante o para preparar una solución tampón. 

El ácido cítrico también se puede utilizar como reactivo para probar la resistencia al ácido de las baldosas cerámicas arquitectónicas. El uso de ácido cítrico o citrato como mejorador puede mejorar el rendimiento de los productos de lavado, precipitar rápidamente los iones metálicos, evitar que los contaminantes se vuelvan a adherir a las telas y mantener la alcalinidad esencial para el lavado. 

La contaminación de la ropa por formaldehído es un tema muy delicado, y el ácido cítrico y el ácido cítrico modificado se pueden convertir en un agente de acabado antiarrugas sin formaldehído para el acabado antiarrugas de telas de algodón puro.

La fermentación y extracción del ácido cítrico:

Fermentación del ácido cítrico:

1) El método de fermentación en estado sólido utiliza polvo de papa seco, harina de almidón y productos agrícolas y secundarios con almidón 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 la semilla de koji, se coloca en la placa de koji y se fermenta en determinadas condiciones de temperatura y humedad. La producción de ácido cítrico mediante fermentación en estado sólido utiliza equipos simples y es fácil de operar.

2) El método de fermentación líquida en placa poco profunda utiliza principalmente melaza como materia prima. El método de producción consiste en transferir la solución de cultivo esterilizada a cada placa de fermentación a través de tuberías, insertar las bacterias y agregar una solución de azúcar para fermentar después de que las bacterias formen 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 principal equipo 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 del 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 la sal de calcio y el método de cromatografía.

El método de la sal de calcio consiste en cambiar el ácido cítrico en el caldo de fermentación en precipitación de sal de calcio, reemplazar el citrato de calcio con ácido cítrico libre con ácido sulfúrico, precipitar el sulfato de calcio generado y luego purificar y cristalizar aún más el ácido cítrico. Sin embargo, el método de la sal de calcio tiene las siguientes desventajas:

Procesos complicados e inconvenientes. 

Bajo rendimiento (alrededor del 80-85%) 

Preocupación medioambiental por la producción de una gran cantidad de residuos de sulfato de calcio

Cromatografía continua  Es una nueva tecnología con alta eficiencia de separación, que compensa las deficiencias de las tecnologías tradicionales, como el funcionamiento no continuo y la baja tasa de utilización. Ha sido ampliamente utilizado 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%); 

Respetuoso con el medio ambiente, sin producción de residuos sólidos como sulfato de calcio y con costes reducidos para el tratamiento de residuos.

Resinas especiales para desalinización y decoloración de ácido cítrico:

El proceso de intercambio iónico es una tecnología de proceso eficaz y madura en la desmineralización y decoloración del ácido cítrico, y se utiliza ampliamente en la producción industrial de ácido cítrico. 

Sin embargo, la alta presión osmótica del ácido cítrico provoca repetidas expansiones y contracciones de las resinas durante el proceso de purificación fina, y hace que las resinas soporten una enorme presión osmótica, especialmente para las resinas de intercambio aniónico. En esta condición, las resinas se pueden romper fácilmente, lo que reduce la vida útil de las resinas y aumenta el coste. Este se ha convertido en un problema común que frena el desarrollo de la industria y hubo un fuerte llamado a encontrar una solución.

En respuesta a esta dificultad, Sunresin ha desarrollado con éxito la resina de intercambio aniónico de base débil de base acrílica con distribución uniforme del tamaño de partículas, buena resistencia a la presión osmótica y alta capacidad de intercambio, que se utiliza para la desmineralización y decoloración del ácido cítrico.  

Esta resina tiene las ventajas de una gran capacidad de procesamiento, una baja tasa de pérdida de ácido cítrico, una fácil regeneración, un consumo reducido de reactivos, una alta resistencia mecánica, una larga vida útil, una mayor precisión en la eliminación de impurezas y ha sido altamente afirmada y reconocida por la industria.

Sistema Sepsolut para PYMES: 

Para maximizar las ventajas de rendimiento de las resinas, Sunresin combinó las características del proceso de producción de ácido cítrico y diseñó un sistema SMB de intercambio iónico continuo con tecnología más avanzada. Gracias a la disposición matricial de las válvulas de control automáticas, las columnas de resina se pueden cambiar y reutilizar rápidamente, lo que reduce significativamente el consumo de ácido, álcali y agua.

Con el sistema Sepsolut SMB de Sunresin, las resinas y el equipo funcionan continuamente a una alta tasa de utilización, proporcionando líquido de alimentación estable e ininterrumpido para las secciones posteriores. En comparación con el sistema de lecho fijo tradicional, la cantidad de resinas utilizadas se puede reducir entre un 50 y un 80 %, mientras que la cantidad de regenerante se puede reducir entre un 35 y un 60 %, lo que ayuda a la industria del ácido cítrico a avanzar de forma más eficiente.