Характеристика и свойства лимонной кислоты

• 34584
• Публикации

Одна из самых известных добавок, служащих для улучшения качества продуктов питания – это лимонная кислота, входит в состав более 50% продуктов.

Наиболее значительными производителями этого продукта являются США, КНР, Франция, Россия. Мировое производство в 2018 году составило более 2 млн. тонн. На долю Китая приходится половина всего производства. В России выпускается 4% лимонной кислоты от мирового производства, что составляет около 16 тыс. тонн.

На российском рынке к главным производителям относится концерн «Цитробел». Лимонную кислоту в Россию поставляют также предприятия из Китая. Хорошее качество продукта гарантируют далеко не все производители, соответственно и цены на этот продукт имеют высокий спектр вариативности.

Общая характеристика

Благодаря характеристикам лимонная кислота участвует в метаболизме всех организмов, способных жить в среде со свободным кислородом. По своим свойствам она является регулятором кислотности и широко применяется при производстве продуктов питания, придавая им легкую кислинку.

Лимонная кислота применяется в пищевых отраслях в качестве антиокислителя и консерванта. Добавка препятствует порче продуктов, исключает появление неприятных запахов, сдерживает рост и развитие микроорганизмов.

Соли и сложные эфиры кислоты называются цитратами. В производстве продуктов и описаниях лимонная кислота известна под шифром Е330-Е333. В соответствии с европейской классификацией разрешена в виде пищевой добавки при производстве продуктов и напитков.

Подробнее о пищевой добавке Е330

Польза и вред лимонной кислоты

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) установлено, что людям достаточно в сутки принимать не более 66-120 миллиграммов лимонной кислоты на один килограмм веса. Если человек занимается физической деятельностью, то потребность в ней возрастает при увеличении нагрузок. При преодолении последствий стресса также увеличивается потребность в лимонной кислоте. И, наоборот, необходимость в ней становится ниже у человека в спокойном состоянии. То же происходит при повышении кислотности желудочного сока.

Лимонная кислота по характеристикам вещества способствует замедлению образования камней в почках, то есть защищает организм от отложения почечных камней. Является необходимым продуктом для обеспечения организма энергией. Она присутствует во многих тканях человеческого организма. О нехватке этого вещества сигнализирует желание съесть что-либо кислое. При длительном недостатке происходит защелачивание организма. При переизбытке может повредиться зубная эмаль и слизистая желудка.

Лимонная кислота обладает различными полезными свойствам для организма — улучшает энергетический обмен, повышает иммунитет, улучшает работу желудка и кишечника.

Самостоятельно лимонную кислоту человеческий организм не вырабатывает, получает ее с пищей.

Применение лимонной кислоты:

• при приготовлении кондитерских изделий, шипучих напитков;
• в консервной промышленности применяется вместо уксуса, который считается вредным продуктом для консервации;
• в масло-жировой промышленности помогает предотвратить прогоркание жиров и масла;
• в косметике входит в состав многих косметических препаратов, кремов, шампуней, в которых она регулирует pH;
• в быту используется для удаления накипи, солей, ржавчины;
• цитрат лимонной кислоты используется для консервации донорской крови.

Рекомендуем статью о сферах применения лимонной кислоты

История открытия и получение лимонной кислоты

Впервые способ получения лимонной кислоты изобрел швед аптекарь Шееле, он смог выделить ее из сока недозрелых лимонов. В соке ее содержание составляет около 10 %. Выделил он ее в виде цитрата в 1784 году. В 1890 году началось промышленное получение лимонной кислоты в Италии на базе цитрусовых.

Сок обрабатывали гашеной известью (гидроксидом кальция). Цитрат кальция осаждался, его выделяли и снова превращали в кислоту с помощью разбавленной серной кислоты.

В 1893 году Вермеер удалось использовать плесень Penicillium для получения лимонной кислоты.

Когда в результате первой мировой войны прекратилась поставка цитрусовых из Италии, американский химик Джеймс Карри обнаружил, что штаммы черной плесени могут быть производителями лимонной кислоты. В 30-40 годах технологический процесс упростили, внедрили автоматизацию и снизили себестоимость получения продукта.

Из чего делают этот вид кислоты можно понять на примере. Можно получить лимонную кислоту самому в домашних условиях. Однако, чтобы получить хотя бы чайную ложку порошка, потребуется много времени и труда.

Как получить лимонную кислоту самому:

1. Возьмите 6 лимонов и выжмите из них сок.
2. Поставьте емкость с выжатым соком на водяную баню и выпаривайте жидкость в течение 4-5 часов.
3. На стенках емкости образуется белый порошок, который и является лимонной кислотой.

Получение лимонной кислоты в промышленности – сложный и трудоемкий процесс.

Из чего делают пищевую лимонную кислоту?

Состав белых кристаллов, используемых в пищевой отрасли, получается путем брожения свекольных или тростниковых отходов сахарного производства с помощью плесневого грибка Aspergillius niger.

Чтобы меласса (тростниковая или свекольная смесь) стала прозрачной, с ней выполняют несколько манипуляций (осветление, кипячение, стерилизация). Иногда в качестве состава сырья для производства используют гидролизат крахмала, прошедший процесс обработки ферментом. В нем меньше примесей, чем в мелассе. Требуется меньше времени для подготовки к производству.

Отдельно выращивают споры грибка, которые должны принимать участие в производстве. Выращенные споры размножаются в специальной среде от 2 до 4 суток. Затем полученные грибы подсушивают, смешивают с активированным углем и раскладывают в стерильные баночки, в которых они могут храниться до двух лет. Подготовленные споры добавляются в очищенную массу. Эта масса затем проходит процесс ферментации в бродильной камере. Через 5-6 суток в камере выделяется максимальное количество продукта, но его не собирают, а добавляют к ней еще мелассы и продляют процесс ферментации до 12 суток, чтобы увеличить процент выхода лимонной кислоты. После такой манипуляции процент выхода увеличивается на 35 %.

Полученная жидкость состоит из смеси кислот. Лимонная составляет в ней 90% массы. Массу нагревают до 100 градусов и добавляют известь, чтобы довести уровень pH до 6,8 – 7,0.

Полученный осадок фильтруют, промывают и обрабатывают серной кислотой. Лимонную кислоту, оставшуюся в растворе после выпадения осадка, очищают активированным углем и смолами. После обработки испарителем и вакуумными кристаллизаторами очищенного раствора получают, наконец, долгожданные кристаллы.

Основным методом производства является также биосинтез, при котором используются кукуруза, маниока, бататы, сельхозотходы. Очищают их активированным углем.

Состав пищевой лимонной кислоты отличается от технической лишь степенью очистки.

Химические и физические свойства

Лимонная кислота — это кристаллический порошок, который хорошо растворяется в воде и этаноле, малорастворимый в диэтиловом эфире.

По своему химическому составу и свойствам — это слабая органическая трехосновная карбоновая кислота с молекулярной формулой C6H8O7. Она содержится в плодах цитрусовых.

Состав лимонной кислоты: 2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновая кислота или 3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая.

Физико-химические свойства лимонной кислоты:

1. Относится к классу слабых карбоновых кислот. К тому же классу химического состава лимонной кислоты относятся некоторые другие кислоты (например, муравьиная).
2. Физически внешний вид представляет кристаллы в виде белого порошка. В жидком виде не существует.  Можно купить только концентрат лимонного сока в небольших бутылочках. Такой сок используется в кулинарии.
3. Молекулярный вес — 192.13 г/моль.
4. Удельный вес – 1,665.
5. Растворим в воде, этиловом спирте. Нерастворим в бензоле.
6. Плавится при температуре +153 градуса.
7. Выше 175 градусов распадается на воду и углекислый газ.
8. В природе содержится в хвое, в плодах цитрусовых, в некоторых ягодах.

Хранение и транспортировка

Лимонной кислоте присвоен класс опасности №3 — вещества такого класса относятся к умеренно опасным.

Порошок хранят на закрытом сухом складе. Мешки раскладывают на деревянных поддонах и деревянных стеллажах. Влажность воздуха не должна быть более 70%. Это важное и обязательное условие. Прохладное помещение должно хорошо проветриваться.

Лимонная кислота выпускается технической и пищевой. Разница между ними в том, что для пищевой промышленности продукт проходит более тщательную очистку от примесей.

Пищевой продукт расфасовывается в небольшие бумажные упаковки весом от 10 до 50 граммов. Техническая продукция фасуется в мешки, прочные пакеты из нескольких слоев прочной бумаги или в картонные ящики весом 25 кг.

У упакованной в мешки продукции гарантийный срок хранения составляет 2 года со дня изготовления. В ящиках из гофрированного картона продукт не может храниться дольше 6 месяцев.

Перевозится продукт в заводской упаковке в вагонах или закрытых контейнерах.

Купить лимонную кислоту оптом в ООО «Эверест», низкие цены и высокое качество — главные преимущества нашей компании. Подробнее по телефону +7 (812) 448-47-55.