Citronska kislina

Citronska kislina je trikarboksilna organska kislina, ki je prisotna pri skoraj vseh živih bitjih, zlasti v citrusih

Kaj je citronska kislina?

On citronska kislina Gre za organsko spojino, ki je sestavljena iz šibke kisline, katere kemična formula je c₆H₈Tudi₇. Eden njegovih glavnih naravnih virov je citrusov in izhaja tudi iz besede v latinščini citrusi, Kaj pomeni grenko.

Ne samo, da gre za šibko kislino, ampak je tudi poliprotik, to je, da lahko sprosti več kot en vodikov ion, h⁺. Natančno gre za trikarboksilno kislino, tako da ima tri skupine -cooh⁺. Vsak ima svojo nagnjenost, da se osvobodi svoje okolice.

Zato je njegova strukturna formula bolje opredeljena kot c₃H₅O (cooh)₃. To je kemični razlog, zakaj vaš prispevek dolguje značilni okus na primer oranžne.

Kje je citronska kislina?

Citronska kislina najdemo v nizkih razmerjih pri vseh rastlinah in živalih in je presnovek živih bitij. Gre.

V biologiji ali biokemiji je ta cikel znan tudi kot Krebsov cikel, pot amfibolične presnove.

Poleg tega, da je naravno v rastlinah in živalih, se ta kislina s fermentacijo v velikem obsegu pridobi v velikem obsegu.

Široko se uporablja v prehrambeni industriji, v farmacevtski in kemiji in se obnaša kot naravni konzervansu. On in njegovi derivati ​​se množično izdelujejo na industrijski ravni za aromatiziranje trdne in tekoče hrane.

Uporablja se kot dodatek v sortah kožnih lepotnih izdelkov. Vendar pa ni priporočljiva uporaba v visokih ali čistih koncentracijah, saj lahko povzroči draženje, alergije in celo rak.

Struktura citronske kisline

Kemična struktura citronske kisline. Vir: Wikimedia Commons

Na zgornji sliki je predstavljena struktura citronske kisline z modelom kroglic in palic. Če ga opazimo previdno, lahko najdete okostje samo treh ogljikovodikov: propan.

Ogljikov atom centra je povezan s skupino -OH, ki v prisotnosti karboksilnih skupin, -HOH, sprejme terminologijo "Hidroxi". Tri -cor -skupine so zlahka prepoznavne na levem in desnem koncu ter na vrhu strukture. So od teh, kjer je H izpuščen⁺.

Po drugi strani pa skupina -OH lahko izgubi tudi kisli proton, tako da ne bi bilo skupaj tri h⁺, ampak štiri. Vendar pa slednji zahteva precej močno osnovo, zato je njegov prispevek k značilni kislosti citronske kisline precej nižji v primerjavi s prispevki skupin -Cooh.

Iz vsega zgoraj navedenega izhaja, da se lahko imenuje tudi citronska kislina: 2-hidroksi-1,2,3-trikarboksilni postopek.

V C -2 je skupina -OH, ki je v bližini skupine -Cooh (poglejte zgornje sredino konstrukcije). Zaradi tega citronska kislina vstopi tudi v klasifikacijo alfa -hidroksiacidov, kjer alfa pomeni "sosednja".

Vam lahko služi: linearne alkane: struktura, lastnosti, nomenklatura, primeri

Fizikalne in kemijske lastnosti citronske kisline

Molekularna teža

210.14 g/mol.

Fizični videz

Brezbarvni in brez vonjave kisline.

Okus

Kislina in grenka.

Tališče

153 ° C.

Vrelišče

175 ° C.

Gostota

1,66 g/ml.

Topnost

Je zelo topna spojina v vodi. Prav tako je zelo topen v drugih polarnih topilih, kot sta etanol in etil acetat. V apolarnih in aromatičnih topilih, kot so benzen, toluen, kloroform in ksilen, je netopna.

PKA

-3.1

-4.7

-6.4

To so vrednosti PKA za vsako od treh skupin -Cooh. Upoštevajte, da je tretja PKA (6,4) komaj rahlo kisla, zato malo disociira.

Razgradnja

Pri ekstremnih temperaturah ali višjih od 175 ° C se razgradi s sproščanjem CO₂ in voda. Zato tekočina ne zavre bistveno, saj se najprej pokvari.

Odvod

Ko H izgubi⁺, Drugi kationi zasedajo svoje mesto, vendar na ionski način, to je negativna obremenitev skupin -CO^- Privabljajo druge vrste pozitivnih obtožb, kot je NA⁺. Bolj neenakomerna citronska kislina, več kationov, ki jih bodo imeli njihovi derivati.

Primer je natrijev citrat, ki ima kot koagulant zelo koristen učinek kelacije. Ti citrati torej lahko tvorijo komplekse s kovinami v raztopini.

Po drugi strani pa h⁺ Od skupin -Cooh lahko celo nadomestimo z drugimi kovalentno povezanimi vrstami, kot so R stranske verige, kar povzroča citratne estre: C₃H₅O (coor)₃.

Raznolikost je zelo velika, saj ne smemo nujno nadomestiti R, ampak tudi kationi.

Proizvodnja

Citronsko kislino lahko proizvedemo naravno in komercialno pridobimo z ogljikovo hidratno fermentacijo. Njegova proizvodnja je bila izvedena tudi sintetična s kemičnimi procesi, ki danes niso zelo veljavni.

Uporabljenih je več biotehnoloških procesov za njegovo proizvodnjo, saj ima ta spojina veliko povpraševanje po vsem svetu.

Kemična ali sintetična sinteza

- Eden od teh procesov kemične sinteze se izvaja v visokotlačnih pogojih iz izocitratnih kalcijevih soli. Sok, ekstrahiran iz citrusov, se obdela s kalcijevim hidroksidom in dobimo kalcijev citrat.

Nato ta sol ekstrahiramo in reagiramo z razredčeno raztopino žveplove kisline, katere funkcijo je sestavljeno iz protoniranja citrata do njegove prvotne kisle oblike.

- Tudi citronska kislina je bila sintetizirana iz glicerina, ki je komponente nadomestila s karboksilno skupino. Kot smo že omenili, ti procesi niso optimalni za proizvodnjo velike citronske kisline v veliki lestvici.

Vam lahko služi: polivinilni alkohol

Naravno

V telesu se citronska kislina naravno pojavlja v aerobni presnovi: cikel trikarboksilnih kislin. Ko acetil koencim A (acetil-CoA) vstopi v cikel, se združi z oksaloocetno kislino, obliko citronske kisline.

V reakcijah katabolizma maščobnih kislin, ogljikovih hidratov, med drugimi podlagami v prisotnosti ali₂ Proizvaja se acetil-CoA. To nastane kot produkt beta-oksidacije maščobnih kislin, transformacije piruvata, ki nastane v glikolizi.

Citronska kislina, nastala v ciklu Krebs ali ciklu citronske kisline, bo oksidirana v alfa-ketoglutarično kislino. Ta postopek predstavlja amfibolično pot za zmanjšanje rje, iz katere nastajajo ekvivalenti, ki bodo nato proizvedli energijo ali ATP.

Vendar pa komercialna proizvodnja citronske kisline kot posrednika aerobne presnove nima niti donosne niti zadovoljive. Le v pogojih organskega neravnovesja se lahko dvigne koncentracija tega presnovka, kar ni mogoče izvesti za mikroorganizme.

S fermentacijo

Mikroorganizmi, kot so glive in bakterije, proizvajajo citronsko kislino s fermentacijskimi sladkorji.

Proizvodnja citronske kisline iz mikrobne fermentacije je dala boljše sadje kot pridobivanje s kemično sintezo. Razvite so bile raziskovalne linije, povezane s to množično komercialno proizvodno metodo, ki so nudile velike gospodarske prednosti.

Tehnike industrijske kulture so se sčasoma spreminjale. Uporabljene so kulture za površinsko in potopljeno fermentacijo. Potopljeni pridelki so tisti, v katerih mikroorganizmi proizvajajo fermentacijo iz podlag, ki jih vsebujejo tekoči mediji.

Proizvodni procesi citronske kisline s potopljeno fermentacijo so bili optimalni, kar se pojavlja v anaerobnih pogojih.

Nekatere glive, na primer Aspergillus niger, Saccahromacopsis sp, in bakterije, kot so Bacillus licheniformis, so lahko pridobili visoko zmogljivost s to vrsto fermentacije.

Glive všeč Aspergillus niger ali candida sp, Proizvajajo citronsko kislino kot rezultat fermentacije melase in škroba. Sladkor trsa, koruze, pese se med drugim uporablja tudi kot fermentacijske podlage.

Uporaba citronske kisline

V živilski industriji

- Citronska kislina se uporablja predvsem v prehrambeni industriji, saj jim daje prijetno kislinsko okus. V vodi je zelo topen, zato se dodajo pijačam, sladkarijam, bombonom, želejem in zamrznjenim sadjem. Uporablja se tudi pri pripravi vin in piv, med drugimi pijačami.

- Poleg dodajanja kislega, neaktivnega okusa, elementov v sledovih zagotavljajo zaščito askorbinske kisline ali vitamina C. Deluje tudi kot emulgator v sladoledu in sirih. Prispeva k inaktivaciji oksidativnih encimov z zmanjšanjem pH hrane.

- Povečuje učinkovitost konzervansov, ki so dodani hrani. Z zagotavljanjem razmeroma nizek pH zmanjšuje verjetnost, da mikroorganizmi v predelani hrani preživijo, s čimer se poveča njihovo koristno življenje.

Vam lahko služi: kalcijev karbid (CAC2): struktura, lastnosti, pridobivanje, uporabe

- V maščobah in oljih se citronska kislina uporablja za krepitev sinergističnega učinka (nabora maščobnih komponent) antioksidanta, ki ga ima lahko ta vrsta hranil.

V farmacevtski industriji

- Citronska kislina se pogosto uporablja kot pomožna snovi v farmacevtski industriji za izboljšanje okusa in raztapljanja zdravil.

- V kombinaciji z bikarbonatom se citronski kislini doda v prahu in tablete, tako da deluje kot šumeča.

- Citronske kislinske soli omogočajo njihovo uporabo kot antikoagulant, saj se lahko umiri. Citronska kislina se daje v mineralnih dodatkih, kot so citratne soli.

- Citronska kislina z zakisanjem sredstev črevesne absorpcijske procese optimizira vitamine in nekatera zdravila. Njegova brezvodna oblika se daje kot dodatek drugih zdravil pri raztapljanju izračunov.

- Uporablja se tudi kot zakisljivo, adstrigentno, kot sredstvo, ki olajša raztapljanje aktivnih sestavin različnih farmacevtskih izdelkov.

V kozmetični industriji in na splošno

- V toaletnih in kozmetičnih izdelkih se citronska kislina uporablja kot kovinsko ionsko prsnim sredstvom.

- Uporablja se za čiščenje in poliranje kovin na splošno in meša oksid, ki jih pokriva.

- Pri nizkih koncentracijah služi kot dodatek za ekološke čistilne izdelke, ki so benigni za okolje in naravo.

- Ima široko paleto uporabe: uporablja se v fotografskih reagentih, tekstilu, v usnjenem tiru.

- Dodano je za tiskanje črnil.

Strupenost

Poročila o njihovi toksičnosti so med drugim povezana z visoko koncentracijo citronske kisline, izpostavljenosti, nečistoč.

Raztopine citronske kisline, ki se razredčijo, ne predstavljajo tveganja ali nevarnosti za zdravje. Vendar je čista ali koncentrirana citronska kislina nevarnost za varnost, zato je ne smete zaužiti.

Čista ali koncentrirana je jedka in draži, da stika s kožo in sluznico, nosom in grlom. Lahko povzroči alergijske reakcije na koži in akutno strupenost v primeru zaužitja.

Vdihavanje čiste citronske kisline lahko vpliva tudi na sluznico dihalnega trakta. Njegova vdihavanje lahko povzroči težave pri dihanju, alergijah, povzroči zavest o dihalni sluznici in lahko celo sproži astmo.

Poročajo o strupenih učinkih za razmnoževanje. Citronska kislina lahko povzroči genetske napake, kar povzroči mutacijo v zarodnih celicah.

In končno, velja za nevarno ali strupeno za vodni habitat, na splošno pa je koncentrirana citronska kislina jedko za kovine.

Reference

1. Uporaba citronske kisline v prehrambeni industriji. Okreval iz Bellchema.com
2. Citronska kislina. Okrevano od PubChema.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
3. Citronska kislina. Pridobljeno iz.Wikipedija.org