ÁCIDO CÍTRICO OU CITRATO DE HIDROGÊNIO

 

O ácido cítrico ou citrato de hidrogênio, de nome oficial ácido 2-hidroxi-1,2,3- propanotricarboxílico, é um ácido orgânico fraco, que se pode encontrar nos citrinos.

É o ácido mais comum usado na indústria de alimentos, tendo aplicação como bom agente tamponante, redução de pH, controle de crescimento microbiano, aromatizante, mascarar o gosto desagradável da sacarina, ação quelante, e cura.

 

Pode ser usado em refrescos, geléias (auxílio na formação do gel), pós para sobremesas de gelatinas, flans, pudins e similares.

A descoberta do ácido cítrico A descoberta do ácido cítrico é atribuída ao alquimista islâmico Abu Musa Jabir ibn Hayyan (721-815) no oitavo século depois de Cristo. Os eruditos medievais na Europa conheciam a natureza ácida dos sumos de limão e da lima; tal conhecimento está registrado na décima terceira enciclopédia Speculum Majus, recompilada pelo frei dominicano Vincent de Beauvais (1190-1264).

 

O ácido cítrico foi o primeiro ácido isolado em 1784, pelo químico sueco Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), que o cristalizou a partir do suco do limão.

A produção comercial deste composto teve início na Inglaterra por volta de 1826, a partir do citrato de cálcio itade liano derivado do suco de limão, porém o comércio era monopolizado por um cartel italiano com preço elevado.

 

Em 1880, o farmacêutico francês Louis- Edouard Grimaux (1835-1900) e Roger Adams (1889-1971) sintetizaram ácido cítrico a partir do glicerol e, mais tarde, a partir da dicloroacetona.

Vários outros métodos de síntese foram estudados, utilizando-se diversos tipos de reações e substâncias, porém limitações técnicas e econômicas comprovaram a inviabilidade desses processos.

 

Em 1893, o botânico e químico alemão Carl Wehmer (1858-1935) descobriu que uma espécie fúngica de Citromyces (atualmente denominada Penicillium) acumulava ácido

cítrico em meio contendo açúcar e sais orgânicos.

 

No entanto, esse processo industrial não teve êxito devido aos problemas de contaminação e longo período itade fermentação.

O químico americano James N. Currie constatou, em 1916, que algumas linhagens de Aspergillus niger excretavam quantidades significativas de ácido cítrico quando cultivadas em meio com alta concentração de açúcar, sais minerais e pH de 2,5 a 3,5.

Esse estudo foi a base para o sucesso da produção industrial desse ácido. 

 

Atualmente, predomina a síntese do ácido cítrico por via fermentativa, principalmente o processo submerso, a partir de melaços de cana-de-açúcar e de beterraba, empregando o fungo filamentoso Aspergillus niger.

 

Esse processo é responsável por mais de 90% da produção, uma vez que é mais econômico e simples que a via química.

O ácido cítrico é o mais importante ácido orgânico produzido por fermentação em termos quantitativos, apresentando em 2007 uma produção global de mais de 1,6 milhões de toneladas, sendo que a demanda por este produto cresce cerca de 3% a 5% a cada ano. Cerca da metade da produção mundial ocorre na China.

 

Propriedades físicas e características

O ácido cítrico ou citrato de hidrogênio, de nome oficial ácido 2-hidroxi- 1,2,3 propanotricarboxílico, é um ácido orgânico fraco, que se pode encontrar

nos citrinos.

O ácido cítrico é um ácido orgânico tricarboxílico presente na maioria das frutas, sobretudo em cítricos como o limão e a laranja.

Sua formula química é C6H8O7.

As propriedades físicas do ácido cítrico estão resumidas na Tabela 1.

 

PROPRIEDADES FÍSICAS DO ÁCIDO CÍTRICO

 

Propriedades

Fórmula molecular C6H8O7

Massa molar 192,13 g/mol

Aparência Sólido branco e cristalino

Densidade 1,665 g/cm³

Ponto de fusão 153°C

Ponto de ebulição Decompõe-se a 175°C

Solubilidade em água 133 g/100ml (20°C)

Acidez (pKa)

pKa1=3,15

pKa2=4,77

pKa3=6,40

A acidez do ácido cítrico é devida aos três grupos carboxilas -COOH que Ésteres de ácido cítrico, em particular trietil, tributiril e acetilbutiril, são amplamente utilizados como plastificantes não tóxicos nas películas plásticas de embalagens de alimentos.

 

 

Quimicamente, o ácido cítrico compartilha as características de outros ácidos carboxílicos.

Quando aquecido acima de 175°C, se decompõem produzindo dióxido de carbono e água.

podem perder um próton em soluções.

Como consequência forma-se um íon citrato.

Os citratos são bons controladores de pH de soluções ácidas.

Os íons citratos formam sais denominados citratos com muitos íons metálicos.

 

O citrato de cálcio ou “sal amargo” é um importante citrato, que se utiliza geralmente na preservação e condimentação dos alimentos.

Além disso, os citratos podem quelar íons metálicos e utilizar como conservantes

e suavizadores de água.

 

O ácido cítrico é produzido e comercializado tanto na forma anidra como monohidratada, sendo a temperatura de transição entre as duas fases igual a 36,6ºC.

A forma anidra é obtida por cristalização da solução aquosa quente, enquanto a obtenção da forma monohidratada se dá por cristalização a temperaturas abaixo de 36,6ºC.

 

Devido às propriedades acidulante, palatabilidade, atoxicidade, facilidade de assimilação pelo organismo humano, tamponamento e sequestramento de íons, o ácido cítrico apresenta uma série de aplicações industriais.

 

Cerca de 70% da produção deste ácido é utilizada pela indústria de alimentos, 12% pela indústria farmacêutica e 18% por outras indústrias.

 

Os sais de citrato, como citrato trissódico e citrato tripotássico são usados na medicina para evitar a coagulação do sangue, e na indústria alimentícia como emulsificante para fabricação de certos produtos como queijo e iogurte.