O QUE É O ACIDO CITRICO ?

O ácido cítrico é um composto natural encontrado em todos os seres vivos , mas é particularmente concentrada em frutas cítricas.

Foi produzido pela primeira vez a partir de suco de limão, na Itália , de volta em 1860, mas com um rendimento muito baixo : cerca de 35 toneladas de limões eram necessários para obter uma tonelada de ácido cítrico.

 

Mais tarde descobriu-se que havia certos fungos microscópicos capazes de acumular o ácido cítrico , o que permitiu a sua produção em grande escala .

De fato, desde o final da Segunda Guerra Mundial, e até hoje , quase todo o ácido cítrico industrial é obtido a partir do fungo Aspergillus niger , que acumula grandes quantidades de ácido e é muito fácil de crescer em grandes fermentadores de aço.

 

Para o seu sabor agradável , baixa toxicidade e outras propriedades físicas e químicas, de ácido cítrico tem inúmeras aplicações .

É um dos principais aditivos utilizados como conservante , anti – oxidante , ácido e aroma doce , refrigerantes e outros alimentos .

É também utilizado na indústria farmacêutica , para conseguir efervescência e sabor , e como um anticoagulante .

Os detergentes e outros produtos de limpeza, para estabilizar , dão acidez e substituir o mais forte corrosivo é adicionado.

Hoje, a produção de ácido cítrico mundial chegou a 550 mil toneladas por ano , e é produzido principalmente nos Estados Unidos , a União Europeia ea China . 

O processo para a obtenção de ácido cítrico nos permite mergulhar no vasto mundo da indústria , porque tem elementos genéricos utilizados na fabricação de muitos outros produtos.

 

Este processo pode ser muito interessante para os alunos que raramente se aventuram no mundo da engenharia química, bem como a ser feitas por uma empresa na região , o ácido cítrico é usado na fabricação de muitos outros produtos úteis.

Este processo é um exemplo claro da versatilidade da engenharia química , que interage com vários ramos da ciência , neste caso, com a microbiologia, a crítica para o ácido utilizando um tipo de fungo chamado Aspergillus Niger .

 

 

OBJETIVOS

 

1 . Conhecendo um pouco sobre o desenvolvimento de ácido cítrico como um processo industrial.

2. Conhecer e familiarizar os diferentes elementos de um processo industrial.

3. Adquirir conhecimento sobre a manipulação de diagramas de blocos e processos úteis para a descrição de um processo industrial .

4. Identificar conceitos úteis no desenvolvimento de questões relacionadas com a engenharia química. 

Desde sumo de limão , Scheele conseguiram isolar a primeira vez em 1784, utilizando o processo de cal sulfúrico – ácido cítrico de separar o caldo de micélio contendo ácido cítrico no processo de fermentação.

 

Em 1860 começou ácido cítrico obtida a partir de frutos , utilizando sais de cálcio .

Este processo teve um rendimento muito baixo. Foram necessários 30 a 40 toneladas de limões para obter uma tonelada de ácido cítrico.

Três décadas mais tarde verificou-se que alguns fungos produzem ácido cítrico , quando cultivada num meio açucarado .

 

Em 1880, a empresa Pfizer fundada pelo irmão alemão Charles Pfizer, Charles Erhart , iniciou a fabricação de ácido cítrico , usado por várias indústrias , a partir desse momento , transformando este formar seu produto mais importante.

Em 1893 ele foi produzido sinteticamente por Wehmer a partir da fermentação de glicerol.

 

Antes de processos microbianos foram desenvolvidos a principal fonte de ácido cítrico foram citros de Itália ( limões com entre 6 e 7%) e citrato de cal . (5) , em 1917, devido à incapacidade de comprar limões italianos e citrato de cal, começar a experimentar outros métodos para obtê-lo.

 

De 1920 em diante, foram desenvolvidos processos de fermentação bem sucedida, onde cepas do fungo Aspergillus niger é geralmente usado, embora também tenham sido empregadas certas cepas de levedura.

 

Em 1923 , os irmãos Pfizer conseguir ter ácido cítrico a partir de Aspergillus Níger e da fermentação do açúcar . (19) como substrato foi utilizado o melaço de beterraba e está diversificando em substratos tais como a sacarose , melaço de cana ou xarope de glicose.

 

Os primeiros estudos foram feitos para a produção de ácido cítrico por fermentação mostraram que é um processo extremamente complexo.

 

Em 1925, a Itália quebra o monopólio exercido sobre matérias-primas e expandir Pfizer alcançado.

 

Em 1950, a produção de ácido cítrico atingiram 50.000 toneladas / ano. Subsequentemente , uma expansão significativa, devido ao processo de desenvolvimento , muito mais barato fermentação submersa ocorreu.

 

No 80 Pfizer interrompeu o produto com o qual eles têm levado o mercado mundial de mais de 70 anos e, finalmente, definir o futuro da empresa.

 

 

DESCRIÇÃO DO PRODUTO

 

O ácido cítrico é um sólido branco ou translúcido .

 

Está disponível na forma granular , é inodoro , o sabor fortemente ácido , o ar seco fluorescente , cristaliza-se a partir de soluções aquosas concentradas quentes como grandes prismas rômbico , com uma molécula de água , que perde quando aquecido a 100oC5 , fundindo a simultaneamente .

 

O ácido cítrico é um forte sabor ácido não desagradável. Este ácido é obtido por um processo de fermentação .

 

O ácido cítrico foi originalmente obtido por extração física do ácido do suco de limão. Hoje em dia, a produção comercial de ácido cítrico é sobretudo conseguido por meio de processos de fermentação de melaço utilizando dextrose ou açúcar de cana como matéria-prima e de Aspergillus niger como organismo de fermentação .

 

A fermentação pode ser levada a cabo em tanques profundos ( fermentação submersa, que é o método mais comum ) ou não tanques profundos ( fermentação superfície ) .

A fermentação produz ácido cítrico líquido é , em seguida, purificado , concentrado e cristalizado .

 

GRADE técnicos produzidos : Anidro Ácido Cítrico USP

( United States Pharmacopeia )

 

ÁCIDO CÍTRICO ANHIDRO

 

Propriedades físicas ( 3,4,5)

Fórmula: C6H8O7

Peso molecular: 92,13 g / mol

Ensaio 99,5 % de pureza mínimo

Umidade 0.5 % max

De acordo com os metais pesados ​​de 10 ppm

Arsénio Menos de 3 ppm

Menos do que 0,05 % de Cinzas

Ponto de ebulição (4) 153 oC

Ionização constante ( 4 ) 8,2 x 10-4

Calor de solução (5) 6,4 cal

Calor de combustão (5) 474,6 cal

 

O ácido cítrico se tornou da indústria de bebidas preferidos acidulante , pois é a única que proporciona refrigerante , em pó ou líquidos , as propriedades de refrigeração , o aroma e acidez natural .

 

O ácido cítrico e seu ato de sódio e potássio como conservantes em bebidas e xaropes , contribuindo para a realização do sabor desejado , alterando gostos doce.

 

Ele também aproveita sua capacidade de remover metais estrangeiros que causam turbidez, danificar as contas de ácido cítrico C. cor, sabor e vitaminas para quase três quartos de consumo total na acidulante comunitário.

 

Frutas e produtos hortícolas

 

Nesta indústria também encontrar aplicação de ácido cítrico e seus sais de sódio e de potássio como conservantes e intensificadores de sabor , ajudando a garantir o sabor original , a aparência natural e a consistência normal dos produtos .

 

Outros Food Industries

 

É um espaçoso e seguro uso de ácido cítrico e seus sais em indústrias tais como doces , sobremesas, geléias , doces, molhos , carnes enlatadas , molhos para salada , produtos de ovos e peixe.

 

É também utilizada para melhorar o sabor de creme de gelo , e o bolo de creme recheio de fruta . Ele também tem certas aplicações em que a carne e pão ( tratamento de farinha e aditivo na culinária ) .

 

 

Setor Cosméticos e Produtos de Higiene Pessoal

 

Em geral , o ácido cítrico e os seus sais são usados ​​como componentes de formulação , contribui para melhorar a vida , a eficiência e a aparência do produto final .

Visto facilmente a utilização em produtos para cuidados com os cabelos , perfumes , cremes , desodorantes , loções , sabonetes e removedor de unhas.

 

Setor Farmacêutico

 

Quando o ácido cítrico é combinada com bicarbonato de sódio e outros sais , quando ocorre beber água salina adicionado refrigerante , efervescentes e refrescante .

 

Esta combinação é especialmente eficaz em produtos onde solução uma boa aparência rápida, visual e sabores únicos desejados.

Um dos principais usos do ácido cítrico é na produção de Alka Seltzer .

O ácido cítrico da droga também proporciona a necessária estabilização dos ingredientes activos para as suas propriedades antimicrobianas e antioxidantes .

Em muitos casos as misturas de ácido cítrico e seus sais de sódio e de potássio são usados ​​para estes fins .

No setor farmacêutico também exigem o citrato de sódio , mais usado em xarope, é anticoagulante especial para os bancos de sangue (9).

 

setor agroindustrial

 

No tratamento do solo , de ácido cítrico e sulfato de cálcio são utilizados . Cítrico para aumentar a absorção de micronutrientes pela planta e de sulfato para o controlo da alcalinidade de solos ácidos .

É também conhecida a utilização de ácido cítrico como um dispersante na aplicação de pesticidas e herbicidas .

 

Setor Industrial

 

O ácido cítrico e seus sais estão diversificando sua aplicação , substituindo matérias-primas importadas , e é assim que hoje vê o seu uso em itens industriais chaves , como a indústria de detergentes biodegradáveis ​​.

As principais vantagens de citratos nas formulações de detergentes são a sua biodegradabilidade e a facilidade de processamento , particularmente , em formulações que contêm zeolite .

Para conter os custos das grandes empresas costumam comprar detergente ácido cítrico e convertê-lo para o citrato necessário. A indústria têxtil na área de tingimento , couro e artigos de couro , indústria do papel.

Alguns exemplos específicos da utilização de ácido cítrico no sector industrial :

Acabamento metálico , descalcificação e ferrugem remoção, remoção por eletrólise , galvanoplastia cobre, têxtil , curtume , compostos de lavadoras de garrafas ; evaporadores de água do mar , impressão, blocos de construção , troca iônica , a separação de dióxido de enxofre de gases de combustão.

 

 

INFORMAÇÃO NO MERCADO

A produção mundial

 

A produção de ácido cítrico tem crescido notavelmente neste século. Atualmente, a capacidade mundial instalada de 750 mil toneladas / ano , com a produção real de 550.000 toneladas / ano.

 

O ácido cítrico é um aditivo que é fabricado em mais do que 20 países . A UE , os EUA ea China atender 88 % do total global.

Recentemente, uma importante capacidade de produção na Europa Oriental e no Extremo Oriente , particularmente na China aumento foi observado .

China produz proporcionalmente menor volume de ácido cítrico com alta qualidade, ou seja , purificado e refinado.

No entanto , a capacidade de processamento do produto bruto representa 24 % do total mundial .

A União Europeia aumentou a sua produção ficando em primeiro lugar no ranking mundial , principalmente devido ao seu uso como matéria-prima para a fabricação de detergentes biodegradáveis ​​.

 

Estima-se que a demanda dos EUA nos últimos cinco anos, cresceu a uma taxa de cerca de 7% . Este crescimento está relacionado à expansão da indústria de alimentos e bebidas.