Лимонная кислота
Химическая формула продукта: HOC(COOH)(CH2COOH)2·H2O
Торговые обозначения продукта:
Описание продукта:
Лимонная кислота (2-гидрокси-1,2,3-пропантрикарбоновая кислота, в названии ИЮПАК) представляет собой бесцветное кристаллическое органическое соединение, принадлежащее к семейству карбоновых кислот. Он существует во всех растениях (особенно в лимонах и липах) и во многих тканях животных и жидкостях. В биохимии он участвует в важном метаболизме почти всех живых организмов; Цикл Кребса (также называемый цикл лимонной кислоты или цикл трикарбоновых кислот), часть процесса, посредством которой животные превращают пищу в энергию. Лимонная кислота действует как консервант (или как антиоксидант) и чистящее средство в природе. Он коммерчески получен путем ферментационного процесса глюкозы с помощью формы Aspergillus niger и может быть получен синтетически из ацетона или глицерина. Он может использоваться в качестве кислого вкуса в пищевых продуктах и безалкогольных напитках. Три карбоксильные группы теряют протоны в растворе; Что приводит к превосходному контролю pH в качестве буфера в кислотных растворах. Он используется в качестве ароматизатора, стабилизирующего агента и подкислителя (для контроля кислотности) в пищевой промышленности, в композициях для чистки металлов, поскольку он хелатирует металлы. Лимонная кислота доступна в формах безводного главным образом и в моногидрате, кристаллизованной форме из воды. Гидратированная форма будет превращаться в безводную форму выше 74 ° С. Цитрат представляет собой соль или эфир лимонной кислоты. Цитраты образуются путем замены кислого одного, двух или всех трех карбоновых кислот в лимонной кислоте металлами или органическими радикалами с получением обширной серии солей, сложных эфиров и смешанных (двойных) солей. Цирраты используются в пищевой, косметической, фармацевтической и медицинской промышленности, а также в пластмассовой промышленности; Питательные или пищевые добавки, имеющие функции регулятора кислотности, секвестрирующего и стабилизирующего агента, синергиста антиоксидантов, укрепляющего агента; Антикоагулянт для хранения цельной крови и эритроцитов, а также для образцов крови, таких как цитраты хелатные ионы металлов и соляной слабительные, шипучие лекарственные средства; Высококипящий растворитель, пластификатор и смола для контактных пластмасс. Благодаря своим физико-химическим характеристикам лимонная кислота очень подвижна в окружающей среде и будет разделена на водную среду. Лимонная кислота быстро деградирует как в сточных водах, так и в поверхностных водах и в почве. Лимонная кислота имеет низкую острую токсичность для пресноводных рыб, дафний и водорослей, а также для немногих испытанных морских видов; Более длительные тесты показывают сравнимые значения эффекта. Точно так же лимонная кислота не обладает явным токсическим потенциалом против простейших и многих видов или штаммов бактерий, включая микроорганизмы с активным илом. Основываясь на имеющихся данных, лимонная кислота не считается веществом, представляющим опасность для окружающей среды.
Лимонная кислота была впервые выделена Карлом Шелем в 1874 году, в Англии, из лимонного сока, импортированного из Италии. Итальянские производители имели монополию на свое производство почти 100 лет и продавали продукты по высокой цене. Это привело к широкомасштабным попыткам во всем мире найти альтернативный способ его производства, который включал химические и микробные методы. В 1923 году Вемер наблюдал присутствие лимонной кислоты в качестве побочного продукта оксалата кальция, полученного культурой Penicillium glaucum. Другие исследования показали выделение двух разновидностей грибов, принадлежащих к роду Citromyces (а именно, Penicillium). Однако промышленные испытания не увенчались успехом из-за проблем загрязнения и длительной ферментации. Промышленный процесс был впервые открыт Кюрри в 1917 году, который обнаружил, что Aspergillus niger обладает способностью накапливать значительные количества лимонной кислоты в среде на основе сахара. Он также показал, что высокие концентрации сахара благоприятствовали его производству, что имело место при ограничении роста. В тридцатые годы некоторые единицы были имплантированы в Англии, в Советском Союзе и в Германии для коммерческого производства. Однако биохимическая основа была очищена только в пятидесятых годах с открытием гликолитического пути и цикла трикарбоновых кислот (ТЦА). Процесс с использованием погруженной ферментации был разработан в США. Хотя методы были хорошо разработаны для синтеза лимонной кислоты с использованием химических средств, также были достигнуты лучшие успехи с использованием микробных ферментаций, и с течением времени этот метод стал методом конечного выбора для его коммерческого производства, главным образом из-за экономического преимущества биологического Производство над химическим синтезом. Большое внимание было уделено исследованиям по улучшению микробных штаммов и поддержанию их производственных мощностей. Для получения лимонной кислоты было использовано большое количество микроорганизмов, включая бактерии, грибки и дрожжи. Большинство из них, однако, не в состоянии производить коммерчески приемлемые урожаи. Этот факт можно объяснить тем, что лимонная кислота является метаболитом энергетического метаболизма, и ее накопление в значительных количествах возрастает только в условиях резких дисбалансов. Кубичек и Рор рассмотрели штаммы, продуцируемые для получения лимонной кислоты. Среди них только A. niger и некоторые дрожжи, такие как Saccharomycopsis sp. используются для коммерческого производства. Однако грибок A. niger оставался организмом выбора для коммерческого производства. Основными преимуществами использования этого микроорганизма являются: (а) легкость обращения с ним, (б) его способность ферментировать разнообразные дешевые сырьевые материалы и (в) высокие урожаи. Для отбора микроорганизмов, продуцирующих лимонную кислоту, были использованы два основных метода отбора популяций, а именно «метод одного спора» и «способ прохода». Недостатком метода с одной спорой является то, что минеральная кислота или органические кислоты (глюконовая кислота, Щавелевая кислота) имитируют присутствие лимонной кислоты. Рор улучшил этот метод путем включения специфического красителя для лимонной кислоты (пара-диметиламинобензальдегида) вместо использования индикатора. Наиболее используемым методом улучшения штаммов, продуцирующих лимонную кислоту, является индуцирование мутаций в родительских штаммах с использованием мутагенов. Хотя лимонная кислота в основном производится из крахмала или средств на основе сахарозы с использованием жидкой ферментации, были также использованы различные сырьевые материалы, такие как меласса, несколько крахмалистых материалов и углеводородов. Рор классифицировали сырье, используемое для производства лимонной кислоты, в две группы: (i) с низким содержанием золы, из которой катионы могли быть удалены стандартными способами (например, тростниковый или свекольный сахар, сиропы с декстрозой и кристаллизованная декстроза); (Ii) сырье с высоким содержанием золы и большим количеством других несахарных веществ (например, тростниковая и свекольная патока, сырые нефильтрованные гидролизаты крахмала). Было предпринято несколько попыток для получения лимонной кислоты с использованием мелассы, что является предпочтительным из-за его низкой стоимости и высокого содержания сахара (40-55%). Состав мелассы зависит от различных факторов, например, от мелассы. Виды свеклы и тростника, методы выращивания культур и удобрения и пестициды, применяемые во время культивирования, условия хранения и обработки (например, транспортировка, колебания температуры), производственные процедуры и т. Д. Как тростниковая, так и свекольная патока пригодны для производства лимонной кислоты. Однако меласса из свеклы предпочтительна из-за ее более низкого содержания следовых металлов. Как правило, тростниковая меласса содержит кальций, магний, марганец, железо и цинк, которые оказывают замедляющее действие на синтез лимонной кислоты. Следовательно, для удаления / уменьшения следов металлов требуется некоторая предварительная обработка. Несмотря на это, тростниковая патока обладает трудностями в достижении хорошего выхода ферментации. Были изучены различные другие агропромышленные остатки, такие как яблочная выжимка, жмых кассавы, колосовая шелуха, пшеничная солома, отходы ананаса, сахарная свекла, кожура киви и др. С использованием методов твердофазной ферментации с целью их использования в качестве субстратов для Производство лимонной кислоты. Факт, эти остатки очень хорошо адаптированы к твердым культурам из-за их целлюлозной и крахмалистой природы. Однако, несмотря на то, что эти твердые остатки обеспечивают богатые питательные вещества для микроорганизмов и являются хорошими субстратами для роста и активности микроорганизмов, многое еще предстоит сделать для разработки коммерчески осуществимого процесса с использованием этих остатков.
Физико-химические свойства продукта:
№ |
Показатель |
Значение |
1 |
Физическое состояние и внешний вид лимонная кислота |
твердый. (Кристаллический порошок) |
2 |
Запах лимонная кислота |
Без запаха |
3 |
Вкус лимонная кислота |
Кислый. (Сильный.) |
4 |
Молекулярный вес лимонная кислота |
192,13 г / моль |
5 |
Цвет лимонная кислота |
отсутствует. |
6 |
Точка кипения лимонная кислота |
разлагается. |
7 |
Точка плавления лимонная кислота |
153 ° С (307,4 ° F) |
8 |
Удельный вес лимонная кислота |
1,665 (вода = 1) |
9 |
Вода / масло лимонная кислота |
продукт более растворим в воде; (масло / вода) = -1,7 |
10 |
Растворимость лимонная кислота |
Растворим в холодной воде, горячей воде, диэтиловом эфире. Нерастворим в бензоле.
|
Хранение и транспортировка продукта:
Меры предосторожности: Беречь от тепла. Хранить вдали от источников возгорания. Заземлите все оборудование, содержащее материал. Не глотать. Не вдыхать пыль. Избегать попадания в глаза. Носить соответствующую защитную одежду. В случае недостаточной вентиляции, наденьте подходящее респираторное оборудование. При проглатывании немедленно обратитесь к врачу и покажите контейнер или этикетку. Хранить вдали от несовместимых веществ, таких как окислители, восстановители, металлы, щелочи.
Хранение: Держать контейнер плотно закрытым. Хранить контейнер в прохладном, хорошо проветриваемом помещении.
Области применения продукта: