O ácido cítrico, cujo nome químico é ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico, é um constituinte natural e um metabolito comum de plantas e animais.
Esta molécula é um ácido orgânico muito versátil e é produzido industrialmente para ser utilizado na indústria alimentar e farmacêutica.
O ácido cítrico é um ácido tricarboxílico, isto é, contem três grupos carboxílicos funcionais com valores de pKa diferentes (3,1; 4,7 e 6,4). Apresenta um peso molecular de 210,14 g/mol.
Descoberta
Em 1874, o ácido cítrico foi isolado pela primeira vez por Karls Scheels na Inglaterra a partir de sumo de limão importado da Itália. É por isso que a palavra cítrico deriva do latim citrus que significa limoeiro.
Em 1917, Currie descobre que o fungo Aspergillus niger é capaz de produzir ácido cítrico se estiverem açúcares presentes no meio de cultura.
Em 1923, Wehmer regista a presença de ácido cítrico como um subproduto do oxalato de cálcio produzido por uma cultura do fungo Penicillium glaucum.
Nos anos trinta, foram estabelecidas algumas unidades de produção de ácido cítrico com fins comerciais na Inglaterra, na Alemanha e na União Soviética.
Em 1937, Krebs descobre o ciclo do ácido cítrico, contribuindo para a compreensão dos fundamentos bioquímicos do metabolismo.
Usos e aplicações
O ácido cítrico é vendido sob duas formas: anídrico ou monoidrato. A forma anídrica pode ser citrato de sódio, citrato de potássio ou outros sais de ácido cítrico.
O ácido cítrico é usado nas indústrias alimentar e farmacêutica, entre outras.
O ácido cítrico é um aditivo alimentar usado em alimentos como iogurtes, salsichas e bebidas. Mais concretamente, é um dos principais acidificantes que serve para conferir esterilização, estabilização bacteriana, fixação e do sabor e padronização dos níveis de ácido dos alimentos.
Na indústria farmacêutica é um ingrediente padrão para o ajuste do pH e como quelante de iões metálicos.
Na produção de detergentes o ácido cítrico tem sido usado para substituir o fósforo porque é menos prejudicial para a ecologia dos rios e lagos.
Produção
O ácido cítrico é produzido comercialmente através da fermentação de açúcares simples como a sacarose ou de melaços de açúcar pelo fungo Aspergillus niger.
É um exemplo de sucesso de um processo de fermentação à escala industrial que continua a ser mais eficaz e preferida do que a síntese química do ácido cítrico.
Embora muitos microrganismos possam ser empregues para produzir ácido cítrico, o Aspergillus niger é ainda o preferido pela indústria. A escolha do microrganismo adequado tem a ver não só com a rentabilidade na produção do ácido cítrico mas também na produção de subprodutos indesejados. Várias estirpes específicas foram desenvolvidas para se produzir cada vez mais ácido cítrico em diferentes tipos de processos de fermentação. O rendimento teórico é de 112 g de ácido cítrico anídrico em 100 g de sacarose. No entanto, na prática, devido a perdas durante o crescimento da cultura, o rendimento de ácido cítrico, muitas vezes não excede os 70% do rendimento teórico.
O ácido cítrico é recuperado do licor resultante da fermentação através da precipitação com hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), seguida de uma filtração e um tratamento com ácido sulfúrico. O licor que contém o ácido cítrico deve ser filtrado de modo a remover os micélios e células do fungo e outras impurezas em suspensão. O licor é aquecido após a adição de hidróxido de cálcio. O ácido cítrico é, então, precipitado na forma de citrato de cálcio. O citrato de cálcio precipitado é filtrado e lavado com água. De seguida é adicionado ácido sulfúrico para reagir com o cálcio e produzir sulfato de cálcio (CaSO4) que é eliminado por filtração.
References:
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