Acido Citrico

Instituto Politécnico Nacional

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología

Alumnos

Lazo López Erika Annette

Ramírez Mendoza Laura Areli

Rocha Lugo Luis Atzin

Materia

Bioseparaciones Sólido - Fluido

“Investigación de Ácido Cítrico”

Prof.:

José Linares García

INDICE

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL ÁCIDO CITRICO 4

HISTORIA 5

USOS DEL ÁCIDO CÍTRICO 6

FUENTES DE OBTENCIÓN 8

DIFERENTES METODOLOGÍAS PARA SU OBTENCIÓN 8

EXTRACCIÓN A PARTIR DE CÍTRICOS (LIMONES, NARANJAS Y TORONJAS) 9

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE MATERIAS PRIMAS 9

Limones

Cal apagada (Ca(OH)2)

Ácido sulfúrico

Carborafina o Carbón de madera

Sulfuro de Bario

ACONDICIONAMIENTO DEL JUGO 10

Extracción del zumo

Fermentación

Destilación

Concentración

PREPARACIÓN DEL CITRATO DE CALCIO 11

Formación del Citrato de Calcio

Descomposición del citrato

DIAGRAMA DE PROCESO 11

DIAGRAMA DE BLOQUES 12

EXTRACCIÓN A PARTIR DE ASPERGILLUS NÍGER 17

MATERIA PRIMA 17

OPERACIONES UNITARIAS DEL PROCESO 17

Preparación del sustrato (melaza)

Fermentación

Purificación del ácido cítrico

DIAGRAMA DE BLOQUES 19

DIAGRAMA DE PROCESO 20

OBTENCIÓN SINTÉTICA DEL ÁCIDO CÍTRICO 21

PRODUCCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO EN MÉXICO Y EN EL MUNDO 22

BIBLIOGRAFÍA 23

Trabajo de Investigación

Ácido Cítrico

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL ÁCIDO CITRICO

El ácido cítrico es un ácido orgánico tricarboxílico que está presente en la mayoría de las frutas, sobre todo en cítricos como el limón y la naranja. Su fórmula química es C6H8O7.

Es un buen conservador y antioxidante natural que se añade industrialmente como aditivo en el envasado de muchos alimentos como las conservas de vegetales enlatadas.

En bioquímica: aparece como un metabolito intermediario en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, proceso realizado por la mayoría de los seres vivos.

El nombre IUPAC del ácido cítrico es ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico.

El ácido cítrico, es un sólido translucido o blanco. Puede existir en una forma anhidra (sin agua), o como monohidrato que contenga una molécula de agua por cada molécula de ácido cítrico. La forma anhidra se cristaliza en el agua caliente, mientras que la forma monohidrato cuando el ácido cítrico se cristaliza en agua fría. El monohidrato se puede convertir a la forma anhidra calentándolo sobre 74 °C.

Se ofrece en forma granular; es inodoro, sabor ácido fuerte, fluorescente al aire seco; cristaliza a partir de soluciones acuosas concentradas calientes en forma de grandes prismas rómbicos, con una molécula de agua, la cual pierde cuando se caliente a 100ºC.

Propiedades Fisicoquímicas

Fórmula C6H8O7

Peso molecular 92.13 g/mol

Ensayo de pureza 99.5% mínimo

Humedad 0.5 % máximo

Ceniza Menos de 0.05%

Densidad 1665 kg/m3

Punto de fusión 175 ºC

Solubilidad en agua 133g/100mL (22ºC)

Acidez (pKa) 1=3,15

Punto de ebullición 153 ºC

Constante de ionización 8.2 x 10-4

Calor de disolución 6.4 cal

Calor de combustión 474.6 cal

El ácido cítrico tiene un fuerte sabor ácido no desagradable. Este ácido se obtiene por un proceso de fermentación.

Las propiedades físicas del ácido cítrico se resumen en la tabla de la derecha. La acidez del ácido cítrico es debida a los tres grupos carboxilos -COOH que pueden perder un protón en las soluciones. Si sucede esto, se produce un ion citrato. Los citratos son unos buenos controladores del pH de soluciones ácidas. Los iones citrato forman sales con muchos iones metálicos.

Químicamente, el ácido cítrico comparte las características de otros ácidos carboxílicos. Cuando se calienta a más de 175 °C, se descompone produciendo dióxido de carbono y agua y luego aparentemente desaparece.

HISTORIA

El descubrimiento del ácido cítrico se atribuye al alquimista islámico Jabir Ibn Hayyan en el siglo octavo después de Cristo. Los eruditos medievales en Europa conocían la naturaleza ácida de los zumos de limón y de lima; tal conocimiento se registra en la enciclopedia Speculum Majus, en el siglo XIII, recopilado por Vincent de Beauvais.

A partir del jugo de limón, Scheele logró aislar por primera vez en 1784 el ácido cítrico usando el proceso de cal-sulfúrico para separar el micelio del caldo que contiene ácido cítrico en el proceso fermentativo.

En 1860 comenzó a obtenerse el ácido cítrico de las frutas mediante el uso de sales de calcio. Este proceso tenía un rendimiento muy bajo. Eran necesarias de 30 a 40 toneladas de limones para obtener una tonelada de ácido cítrico. Tres décadas después se observó que algunos hongos producen ácido cítrico cuando crecen en un medio azucarado.

La producción de ácido cítrico a nivel industrial comenzó en 1860, basado en la industria italiana de los cítricos.

En 1880 la compañía Pfizer fundada por los hermano alemanes Charles Pfizer, Charles Erhart, comenzaron a fabricar ácido cítrico, utilizado por varias industrias, de ese tiempo, volviéndose de esta forman su producto más importante.

En 1893 fue producido sintéticamente por Wehmer a partir de la fermentación de la glicerina, descubrió que cultivos de Penicillium podían producir ácido cítrico a partir de la sacarosa molecular. Sin embargo, la producción microbiana del ácido cítrico no llegó a ser industrialmente

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