Asid sitrik

Asid sitrik adalah asid organik tricarboxylic yang hadir di hampir semua makhluk hidup, dan terutama dalam buah sitrus

Apa itu asid sitrik?

Dia asid sitrik Ia adalah sebatian organik yang terdiri daripada asid lemah yang formula kimianya adalah c₆H₈Sama ada₇. Salah satu sumber semulajadi utamanya ialah buah sitrus, dan juga berasal dari perkataan dalam bahasa Latin Citrus, Apa maksud pahit.

Bukan sahaja asid lemah, tetapi ia juga poliprotik, iaitu, ia boleh melepaskan lebih daripada satu ion hidrogen, h⁺. Tepatnya, ia adalah asid tricarboxylic, jadi ia mempunyai tiga kumpulan -cooh⁺. Masing -masing mempunyai kecenderungan sendiri untuk membebaskan diri mereka ke arah persekitaran mereka.

Oleh itu, formula strukturnya lebih baik ditakrifkan sebagai c₃H₅O (COOH)₃. Inilah sebab kimia mengapa sumbangan anda berhutang dengan rasa ciri, contohnya, oren.

Di mana asid sitrik?

Asid sitrik didapati dalam perkadaran yang rendah di semua tumbuh -tumbuhan dan haiwan, dan merupakan metabolit makhluk hidup. Ia adalah sebatian perantara metabolisme aerobik yang terdapat dalam kitaran asid trikarboksilik atau kitaran asid sitrik.

Dalam biologi atau biokimia, kitaran ini juga dikenali sebagai kitaran Krebs, laluan metabolisme amphibolic.

Di samping secara semula jadi dalam tumbuh -tumbuhan dan haiwan, asid ini diperoleh sintetik secara besar -besaran melalui penapaian.

Ia digunakan secara meluas dalam industri makanan, dalam farmaseutikal dan kimia, dan berkelakuan sebagai pengawet semula jadi. Dia dan derivatifnya dihasilkan secara besar -besaran di peringkat perindustrian untuk rasa makanan padat dan cair.

Ia dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam pelbagai produk kecantikan kulit, ia juga digunakan sebagai ejen chelating, pengasidan dan antioksidan. Walau bagaimanapun, tidak disyorkan penggunaannya dalam kepekatan tinggi atau tulen, kerana ia boleh menyebabkan kerengsaan, alahan dan juga barah.

Struktur asid sitrik

Struktur kimia asid sitrik. Sumber: Wikimedia Commons

Di bahagian atas, struktur asid sitrik dengan model sfera dan bar diwakili. Sekiranya diperhatikan dengan teliti, kerangka hanya tiga karbon dapat dijumpai: propana.

Atom karbon pusat dikaitkan dengan kumpulan -OH, yang dengan kehadiran kumpulan karboksil, -coh, mengamalkan istilah 'Hidroxi'. Kumpulan tiga -COOH mudah dikenali di hujung kiri dan kanan, dan di bahagian atas struktur. Mereka dari mana h ini dibebaskan⁺.

Sebaliknya, kumpulan -OH juga dapat kehilangan proton asid, jadi ia tidak akan menjadi tiga h secara keseluruhan⁺, tetapi empat. Walau bagaimanapun, yang terakhir memerlukan asas yang sangat kuat, dan akibatnya, sumbangannya kepada keasidan ciri asid sitrik jauh lebih rendah berbanding dengan kumpulan -cooh.

Dari semua perkara di atas, ia mengikuti bahawa asid sitrik juga boleh dipanggil: 2-hydroxy-1,2,3-tricarboxylic prosiding.

Terdapat kumpulan -OH dalam c -2, yang bersebelahan dengan kumpulan -cooh (lihat di pusat atas struktur). Oleh kerana itu, asid sitrik juga memasuki klasifikasi alpha -hydroxyacids, di mana alpha bermaksud 'bersebelahan', iaitu, hanya ada satu atom karbon yang memisahkan -cooH dan -oh.

Boleh melayani anda: Alkanes linear: struktur, sifat, nomenclature, contoh

Sifat fizikal dan kimia asid sitrik

Berat molekul

210.14 g/mol.

Penampilan fizikal

Kristal asid tanpa warna dan tidak berbau.

Rasa

Asid dan pahit.

Takat lebur

153 ° C.

Takat didih

175 ° C.

Ketumpatan

1.66 g/ml.

Kelarutan

Ia adalah sebatian yang sangat larut di dalam air. Ia juga sangat larut dalam pelarut kutub yang lain, seperti etanol dan etil asetat. Dalam pelarut apolar dan aromatik seperti benzena, toluena, kloroform dan xilena, ia tidak larut.

PKA

-3.1

-4.7

-6.4

Ini adalah nilai PKA bagi setiap tiga kumpulan -cooh. Perhatikan bahawa PKA ketiga (6,4) hampir tidak sedikit asid, jadi ia memisahkan sedikit.

Penguraian

Pada suhu yang melampau atau lebih tinggi daripada 175 ° C, ia diuraikan dengan melepaskan CO₂ dan air. Oleh itu, cecair gagal mendidih dengan ketara sejak ia pecah terlebih dahulu.

Derivatif

Kerana H kehilangan⁺, Kation lain menduduki tempat mereka tetapi dengan cara ionik, iaitu beban negatif kumpulan -co^- Mereka menarik spesies lain yang caj positif, seperti NA⁺. Semakin tidak sekata asid sitrik, lebih banyak kation derivatif mereka yang disebut Citrates akan mempunyai.

Contohnya ialah natrium sitrat, yang mempunyai kesan chelating yang sangat berguna sebagai koagulan. Oleh itu, citrates ini dapat membentuk kompleks dengan logam dalam penyelesaian.

Sebaliknya, h⁺ daripada kumpulan -cooh bahkan boleh digantikan oleh spesies lain yang berkaitan kovalen, seperti rantai sampingan r, yang menimbulkan ester sitrat: c₃H₅O (Coor)₃.

Kepelbagaian sangat besar, kerana tidak semua h mestilah digantikan oleh r, tetapi juga oleh kation.

Pengeluaran

Asid sitrik boleh dihasilkan secara semulajadi dan diperolehi secara komersil oleh penapaian karbohidrat. Pengeluarannya juga telah dijalankan sintetik oleh proses kimia yang tidak begitu sah hari ini.

Beberapa proses bioteknologi untuk pengeluarannya telah digunakan, kerana sebatian ini mempunyai permintaan yang tinggi di seluruh dunia.

Sintesis kimia atau sintetik

- Salah satu proses sintesis kimia ini dijalankan dalam keadaan tekanan tinggi dari garam kalsium isocitrate. Jus yang diekstrak dari buah sitrus dirawat dengan kalsium hidroksida, dan kalsium sitrat diperolehi.

Kemudian garam ini diekstrak dan bertindak balas dengan larutan asid sulfurik yang dicairkan, yang fungsinya terdiri daripada sitrat protonat ke bentuk asid asalnya.

- Asid sitrik juga telah disintesis dari gliserin menggantikan komponennya oleh kumpulan karboksil. Seperti yang baru disebutkan, proses ini tidak optimum untuk pengeluaran asid sitrik besar.

Boleh melayani anda: alkohol polyvinyl

Semulajadi

Di dalam badan, asid sitrik berlaku secara semula jadi dalam metabolisme aerobik: kitaran asid trikarboksilat. Apabila coenzyme asetil A (acetyl-CoA) memasuki kitaran, ia bergabung dengan asid oxaloacetic, bentuk asid sitrik.

Dalam reaksi katabolisme asid lemak, karbohidrat, antara substrat lain, di hadapan atau₂ Acetyl-CoA dihasilkan. Ini dibentuk sebagai produk beta-pengoksidaan asid lemak, transformasi piruvat yang dihasilkan dalam glikolisis.

Asid sitrik yang dibentuk dalam kitaran Krebs atau kitaran asid sitrik, akan dioksidakan ke asid alfa-ketoglutaric. Proses ini mewakili laluan pengurangan karat amphibolic, dari mana kesamaan dijana yang kemudiannya akan menghasilkan tenaga atau ATP.

Walau bagaimanapun, pengeluaran komersial asid sitrik sebagai perantara metabolisme aerobik tidak menguntungkan atau memuaskan. Hanya di bawah keadaan ketidakseimbangan organik, kepekatan metabolit ini dibangkitkan, yang tidak berdaya maju untuk mikroorganisma.

Oleh penapaian

Mikroorganisma, seperti kulat dan bakteria, menghasilkan asid sitrik dengan menanam gula.

Pengeluaran asid sitrik dari penapaian mikrob telah memberikan buah -buahan yang lebih baik daripada mendapatkan sintesis kimia. Barisan penyelidikan yang berkaitan dengan kaedah pengeluaran komersil massa ini telah dibangunkan, yang telah menawarkan kelebihan ekonomi yang besar.

Teknik budaya perindustrian telah berubah dari masa ke masa. Budaya untuk penapaian permukaan dan tenggelam telah digunakan. Tanaman tenggelam adalah di mana mikroorganisma menghasilkan penapaian dari substrat yang terkandung dalam media cair.

Proses pengeluaran asid sitrik oleh penapaian tenggelam telah optimum, yang berlaku dalam keadaan anaerobik.

Beberapa kulat, seperti Aspergillus Niger, Saccahromicopsis SP, dan bakteria seperti Bacillus licheniformis, telah dibenarkan untuk mendapatkan prestasi tinggi dengan jenis penapaian ini.

Kulat suka Aspergillus Niger atau Candida Sp, Mereka menghasilkan asid sitrik akibat penapaian molase dan kanji. Gula tongkat, jagung, bit, antara lain, juga digunakan sebagai substrat penapaian, antara lain.

Menggunakan asid sitrik

Dalam industri makanan

- Asid sitrik digunakan terutamanya dalam industri makanan, kerana ia memberi mereka rasa asid yang menyenangkan. Ia sangat larut dalam air, jadi ia ditambah kepada minuman, gula -gula, gula -gula, jeli dan buah -buahan beku. Ia juga digunakan dalam penyediaan wain dan bir, antara minuman lain.

- Selain menambah asid, rasa tidak aktif, unsur jejak yang memberi perlindungan kepada asid askorbik atau vitamin C. Ia juga bertindak sebagai pengemulsi dalam ais krim dan keju. Ia menyumbang kepada pengaktifan enzim oksidatif dengan mengurangkan pH makanan.

- Meningkatkan keberkesanan pengawet yang ditambah kepada makanan. Dengan menyediakan pH yang agak rendah, ia mengurangkan kebarangkalian bahawa mikroorganisma dalam makanan yang diproses bertahan, dengan itu meningkatkan kehidupan mereka yang berguna.

Boleh melayani anda: kalsium karbida (CAC2): struktur, sifat, mendapatkan, menggunakan

- Dalam lemak dan minyak, asid sitrik digunakan untuk mengukuhkan kesan sinergi (set komponen lemak) antioksidan yang boleh dimiliki oleh nutrien jenis ini.

Dalam industri farmaseutikal

- Asid sitrik juga digunakan secara meluas sebagai excipient dalam industri farmaseutikal untuk meningkatkan rasa dan pembubaran ubat -ubatan.

- Dalam kombinasi dengan bikarbonat, asid sitrik ditambah kepada produk dan tablet serbuk sehingga ia bertindak sebagai effervescent.

- Garam asid sitrik membenarkan penggunaannya sebagai antikoagulan, kerana ia mempunyai keupayaan untuk menenangkan. Asid sitrik ditadbir dalam suplemen mineral seperti garam sitrat.

- Asid sitrik dengan mengasingkan cara proses penyerapan usus mengoptimumkan vitamin dan beberapa ubat. Bentuk anhydrousnya ditadbir sebagai tambahan ubat -ubatan lain dalam pembubaran pengiraan.

- Ia juga digunakan sebagai pengasidan, astringen, sebagai ejen yang memudahkan pembubaran bahan aktif pelbagai produk farmaseutikal.

Dalam industri kosmetik dan secara umum

- Dalam produk tandas dan kosmetik, asid sitrik digunakan sebagai ejen dada ion logam.

- Ia digunakan untuk membersihkan dan menggilap logam secara umum, menggerakkan oksida yang meliputi mereka.

- Pada kepekatan rendah ia berfungsi sebagai bahan tambahan dalam produk pembersihan ekologi, yang jinak untuk alam sekitar dan alam semula jadi.

- Ia mempunyai pelbagai kegunaan: ia digunakan dalam reagen fotografi, tekstil, di kulit penyamak.

- Ia ditambah ke dakwat cetak.

Ketoksikan

Laporan ketoksikan mereka dikaitkan dengan kepekatan tinggi asid sitrik, kepada pendedahan, kekotoran, antara faktor lain.

Penyelesaian asid sitrik yang dicairkan tidak mewakili risiko atau bahaya kesihatan. Walau bagaimanapun, asid sitrik murni atau pekat adalah bahaya kepada keselamatan, dan oleh itu, ia tidak boleh dimakan.

Murni atau pekat adalah menghakis dan menjengkelkan untuk dihubungkan dengan kulit dan mata mukus, hidung dan tekak. Ia boleh menyebabkan tindak balas alergi pada kulit, dan ketoksikan akut sekiranya berlaku pengambilan.

Penyedutan serbuk asid sitrik tulen juga boleh menjejaskan mukosa saluran pernafasan. Penyedutannya boleh menyebabkan kesukaran ketika bernafas, alahan, menyebabkan kesedaran mukosa pernafasan, dan bahkan dapat mencetuskan asma.

Kesan toksik untuk pembiakan dilaporkan. Asid sitrik boleh menyebabkan kecacatan genetik, menyebabkan mutasi dalam sel kuman.

Dan akhirnya, ia dianggap berbahaya atau toksik untuk habitat akuatik, dan secara umum, asid sitrik pekat adalah menghakis untuk logam.

Rujukan

1. Penggunaan asid sitrik dalam industri makanan. Pulih dari Bellchem.com
2. Asid sitrik. Pulih dari pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
3. Asid sitrik. Diambil dari.Wikipedia.org