Citromsav

A citromsav széles körben alkalmazott tartósítószer az élelmiszer- és italiparban, például a karbonátos italok termelésének körülbelül 50% -át adják.

Kapcsolódó kifejezések:

Antioxidáns
Proteáz
Almasav
Szőlőcukor
Enzimek
Erjesztés
Fehérjék
Aminosavak
Élesztők
Peptidázok

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

Ipari biotechnológia és árutermékek

3.13.1 Bevezetés és hatály

A citromsav, a 2-hidroxi-propán-1,2,3-trikarbonsav kulcsfontosságú metabolikus köztitermék, és a trikarbonsav (TCA) ciklus kiindulópontja. A termelési mennyiség és a hasznosság szempontjából a citromsav az egyik legfontosabb biotermék. Az éves globális termelés 2009-ben elérte a megközelítőleg 1,6 millió tonnát. Különböző növények, különösen a citrusfélék, például a citrom és a narancs, nagy mennyiségben tartalmaznak citromsavat, és a citromsav mindenütt jelen van, mivel a TCA-cikluson keresztül az aerob anyagcserében köztes anyag. ezáltal a szénhidrátok szén-dioxiddá oxidálódnak. A citromsav elterjedt jelenléte az állat- és növényvilágban biztosítéka annak nem toxikus jellegének, és manapság a citromsavat az FAO/WHO Élelmiszer-adalékanyagok vegyes szakértői bizottsága általánosan biztonságosnak (GRAS) ismeri el.

A citromsav és sóformája (citrát) árukémiai vegyi anyagok, és számos ipari területen használják őket. Régóta savanyítószerként használják az üdítőitalok gyártásában, a lekvárok megkötésének segédeszközeként és más módon az édességiparban, mivel biztonságos, kellemes savízű és magas vízoldékonyságúként ismerik el. A citromsavat komplexképzőként a fémek kezelésében, funkcionális és/vagy biológiailag lebontható polimerek monomerjeként, valamint mosószerekben vízlágyítóként is használják, szerves sav, kelátképző és pufferoló tulajdonságai miatt.

Ma a citromsavat ipari úton fermentációval állítják elő, és az Aspergillus niger fonalas gombát kizárólag magas citromsav-termelékenysége miatt használják alacsony pH-értéken, mérgező melléktermékek kiválasztása nélkül. Ebben a cikkben áttekintjük a citromsav ipari területeken való alkalmazását és A. niger citromsavtermelését. A cikk néhány tartalma részben kapcsolódik a 3.20 cikkhez .

A vegyi termékek mikroorganizmusok általi ipari előállításának új tendenciái

Pandeeti Emmanuel Vijay Paul,. Routhu Gyana Deepika, az alkalmazott mikrobiológia és biokémia legújabb fejleményeiben, 2019

9.6.2 Citromsav

A citromsavat hagyományosan Aspergillus nigerből állítják elő. A citromsav termelés évi 1,6 tonna. Az Aspergillus ezt a savat magas szubsztrátkoncentrációban, alacsony és véges nitrogéntartalomban, valamint kevés nyomelemben halmozza fel magas DO és alacsony pH fenntartása mellett. A citromsavtermelés még mindig improvizáció alatt áll, ahol a hagyományos módosítási technikák, például a mutagenezis és a tenyésztési körülmények optimalizálása már nem adnak jó hozamot.

Az Aspergilluson kívül fonalas gombafajokat, például Yarrowia lipolytica-t fejlesztettek ki a citromsavtermeléshez. Az Y. lipolytica n-paraffinokat és zsírsavakat használhat szénforrásként, és megnövelheti a citromsav hozamát. E mikroorganizmus által elért hozam 140 g/l.

Izotóp-spektroszkópiai technika: stabil izotóp-arány tömegspektrometria (IRMS)

4.4.7 A hozzáadott citromsav kimutatása a gyümölcslében

A citromsav mind a gyümölcslevek természetes összetevője, mind pedig egy széles körben alkalmazott élelmiszer-adalékanyag. A natív citromsav és a gyümölcs, valamint a C3 vagy C4 szénhidrátok fermentálásával előállított citromsav megkülönböztetésére a citromsavat IRMS alkalmazásával δ2H és δ13C méréseknek vetették alá (Jamin és mtsai, 2005). Bemutattak egy módszert, amely a citromsav kalcium-citráttá történő átalakítását használta a cserélhetetlen hidrogén IRMS-mérésére. Az eredmények azt mutatták, hogy a δ2H adatok hasznosak voltak a hitelesítéshez. Valóban, az autentikus gyümölcslevekből származó kalcium-citrátnak magasabb volt a δ 2H értéke (153,6 ‰ –159,0 ‰), mint a kereskedelmi szénhidrát fermentációs forrásból előállított citráté (147,7 ‰ C3 kiindulási anyagnál és 148,6 C C4 és C3 + C4 kiindulási anyagnál).

Új kémiai és biokémiai akadályok

Jakob Søltoft-Jensen, Flemming Hansen, az élelmiszer-feldolgozás új technológiáiban, 2005

2.7 Citromsav

A citromsav az élelmiszeriparban a legszélesebb körben használt sav. Ez egy trikarbonsav, amelynek pK értéke 3,14, 4,77 és 6,39 (mindegyik karbonsavra vonatkoztatva). A citromsav vízoldékony és fokozza a citrusalapú ételek ízét. A citromsav savasodásának köszönhetően antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkezik, de közvetetten antioxidánsként is alkalmazzák az oxidációt katalizáló fémionok kelátképzésével. A citromsavval tartósított ételek közé tartozik a paradicsomlé, fagylalt, sörbet, italok, salátaöntet, lekvárok és zselék. A citromsavat nitrit-megtakarító szerként a húskészítményekben is alaposan tanulmányozták (Jay, 1986).

A citromsavnak a pH csökkentésével járó antimikrobiális hatása mellett a vizsgálatok azt mutatták, hogy a citromsav kelátképző hatása a baktériumokat is gátolja (Doores, 1993). A fémionok kelátképzésével vagy megkötésével a baktériumok növekedésének szubsztrátja csökken az ételben, ezáltal befolyásolja a növekedést.

Qvist és mtsai. (1995) megállapította, hogy a sertéskolbászhoz 0,125% -os koncentrációban adott citromsav 5 napos hőmérsékleten, de 10 ° C-on tárolva 35 napig gátolta a Listeria monocytogenes-t. Sajnos úgy tűnt, hogy a sav csökkenti a termék érzékszervi minőségét. A citromsavat összehasonlítottuk az almasavval, az ecetsavval, a tejsavval és a sósavval azok Bacillus stearothermophilus és B. coagulans termikus inaktiválására gyakorolt hatása miatt frankfurter emulziós iszapokban (Lynch és Potter, 1988). 5,2-es pH-értéknél a savaknak nincs hatása, de 4,6-os pH-nál nagyobb inaktiválási sebességet értünk el citrom-, tejsav- és ecetsavval, mint almasavval és sósavval. Minél alacsonyabb a pH, annál nagyobb a disszociálatlan sav mennyisége. Az átalakított sült marhahúsban Sabah és mtsai. (2003) 2% vagy 4,4% citromsav antibakteriális hatást talált a Clostridium perfringens ellen. 0,21% citromsav alkalmazása 0,7–1,1 log cfu-val csökkentette a szalmonellát a Gala alma szeleteiben a kiszáradás és a tárolás előtt (Dipersio et al., 2003).

Citromsav előállítása

Kiadói összefoglaló

A citromsav egy hat szénatomos trikarbonsav, amelyet először citromléből izoláltak. Az élelmiszer- és italiparban különféle célokra használják gyógyszerként és más ipari felhasználásra. Ez egy szerves karbonsav, és a citrusfélék gyümölcsléjéből kalcium-oxid hozzáadásával kivonható, így kalcium-citrát képződik, amely oldhatatlan csapadék, amelyet szűréssel lehet összegyűjteni; a citromsavat kénsav hozzáadásával kinyerhetjük kalcium-sójából. A citromsavat elsősorban gombás erjesztéssel állítják elő. A citromsav kémiai szintézise lehetséges, de drága, mint a gombás fermentáció. A citrusfélékből azonban továbbra is kis mennyiségű citromsavat állítanak elő Mexikóban és Dél-Amerikában, ahol ezek gazdaságilag rendelkezésre állnak. Két nagyon gyakori és praktikus fermentációs eljárást alkalmaznak: a folyékony felületi tenyésztést és az alámerített fermentációs eljárást. A második folyamat - az alámerített tenyészerjesztés - népszerűbb.

TARTÓSÍTÓK | Hagyományos tartósítószerek - Szerves savak

Citromsav

A citromsav az egyik legsokoldalúbb, legolcsóbb és legszélesebb körben alkalmazott szerves savanyítószer, amelyet általában gyümölcsízű italok gyártására alkalmaznak. Az 1. táblázatban felsorolt összes gyümölcs tartalmazza, és a gyümölcsök többségében található két fő savösszetevő egyikét képviseli. A citromsavat emellett lekvárokban, cukrászdákban, cukorkákban, sajtokban, gyümölcslevekben, borokban, zöldségkonzervekben és szószokban is használják. Széles körű használatának köszönhetően a citromsav lett az aranystandard, amelyhez viszonyítva más savanyító szereket mérnek, beleértve az olyan paramétereket, mint az íz, a titrálható savasság és a savasodás. Különösen a citromsavat részesíti előnyben az élelmiszeripar könnyű gyümölcsös íze, oldhatósága, alacsony költsége és bőséges ellátottsága miatt.

Savasítás és pH-szabályozás vörösborokban

Piergiorgio Comuzzo, Franco Battistutta, a vörösbor-technológiában, 2019

2.2.3 Citromsav

A citromsav triprotinsav (2.1. Ábra). A pKa 25 ° C-on jelentett, ennek a savnak az első, a második és a harmadik karbonsav-csoportja esetében 3,13, 4,76 és 6,40 (Lide, 2005). Ez azt jelenti, hogy a vörösborok pH-jához közeli pH-n (3,50) a citromsav esetében is a leggyakoribb forma a monodisszociálódott (H2C -). Usseglio-Tomasset (1985) szerint ez a forma az össz 67% -át teszi ki, míg a disszociálatlan citromsav (H3C) a teljes koncentráció 29% -át teszi ki. A pKa magas értéke miatt a citromsav harmadik karbonsav-funkciójának disszociációja a bor pH-ján gyakorlatilag nem fordul elő.

Ezen megfontolások alapján a citromsav erősebb, mint az almasav, de általában meglehetősen alacsony koncentrációt mutat a borban: a fiatal borokban a malolaktikus erjedés előtt a citromsav mennyisége 0,5 és 1 g/l között mozog (Ribéreau-Gayon et al. ., 2006a). Emiatt ez a sav általában csak kis mértékben járul hozzá a bor pH-jához.

Az áruk visszanyerése az élelmiszer-hulladékokból szilárdtestes erjesztéssel

Maria R. Kosseva, az élelmiszeripari hulladékokban, 2013

4.1.1.2 Citromsavtermelés

A citromsav kereskedelmi szempontból értékes termék, amelyet az élelmiszeriparban, gyógyszeriparban és italgyártásban széles körben alkalmaznak savasító és ízfokozó szerként. Kereskedelmi forgalomban főként szacharóz vagy melasz alapú közeg SmF-jével állítják elő (Kubicek és Rhor, 1986).

Shojaosadati és Babaeipour (2002) almás törkölyet használtak szubsztrátként Aspergillus nigerrel SSF-n keresztül az oszlopreaktorokban citromsav előállításához. Számos tenyésztési paramétert értékeltek, például a levegőztetési sebességet (0,8, 1,4 és 2,0 L/perc), az ágy magasságát (4, 7 és 10 cm), a szemcseméretet (0,6–1,18, 1,18–1,70 és 1,70–2,36 mm ), és a nedvességtartalom (70%, 74% és 78%). A citromsavhozam szempontjából a levegőztetési sebesség és a részecskeméret volt a legfontosabb paraméter. Sem az ágy magassága, sem a nedvességtartalom nem volt jelentősen befolyásolva a citromsavtermelést. A citromsavtermelést maximalizáló működési feltételek alacsony levegőztetési sebesség (0,8 L/perc), magas ágymagasság (0,10 m), nagy szemcseméret (1,70–2,36 mm) és magas nedvességtartalom (78%) voltak.

Kumar és mtsai. (2003a) vizsgálta az A. niger citromsav termelését SSF körülmények között, ananász, vegyes gyümölcs és maosmi hulladék felhasználásával szubsztrátként. A citromsav maximális hozama 51,4%, 46,5% és 50% volt (az elfogyasztott cukor alapján). Egy másik tanulmányban (Kumar és mtsai, 2003b) a búzakorpát és a cukornád bagassát tesztelték szubsztrátként. Megállapították, hogy ez utóbbi hozta a legnagyobb termelést (9,4 g/100 g szárított szubsztrát (ds) 9 napos erjesztés után).

Imandi és mtsai. (2007) tanulmányozta a Yarrowia lipolytica citromsav termelését SSF körülmények között, ananászhulladékot használva egyedüli szubsztrátként. A táptalaj összetételének optimalizálása után 202,35 g/kg ds citromsavtermelést kaptunk (szubsztrátként 1 kg szárított ananászhulladék termelt g citromsavat).

Hang 1

Citromsav

A citromsav (E330 vagy INS330) egy gyenge szerves trikarbonsav (1. ábra, 2. táblázat), amely természetesen előfordul a citrusfélékben. A citromsavat ízesítőszer szerepe mellett széles körben használják savasságszabályozóként, antioxidánsként, színmegtartó szerként és szeparátorként (ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete és az Egészségügyi Világszervezet, 2017). A szeksztesztánsok fémionokhoz kötődnek, ezáltal lelassítják az oxidációs reakciókat és meghosszabbítják az élelmiszerek eltarthatóságát. Ugyanakkor tápanyagjavítónak is tekinthető. Széles alkalmazhatósága és „tiszta és természetes” arculata az élelmiszeriparban valószínűleg a legszélesebb körben használt és legnépszerűbb savvá tette.

Eredetileg a citromsavat citrusfélékből extrahálták. Manapság azonban melasz és más cukorforrások erjesztésével állítják elő. A citromsav több mint felét italokban használják. Az évek során felmerült néhány kérdés a citromsav mint élelmiszer-adalékanyag ártatlanságáról, különös tekintettel a reaktív gyökök képződésére (Gautier-Luneau et al., 2007).

Konzervek készítéséhez használt összetevők

8.12.8 Citromsav

A citromsav természetes savként bőségesen előfordul a citrusfélékben, a paradicsomban, valamint számos más gyümölcsben és zöldségben; feldolgozott élelmiszerekben széles körben használják. Savasságnövelő fő előnyei a magas vízoldékonyság, az ételízre vonzó hatások és erős fémkelátképző hatás. Mind a citromsav, mind sói megengedettek különböző gyümölcslé italokban és hígított gyümölcslé italokban. A sav felhasználható majonéz és salátaöntet készítéséhez. A citromsavat és a nátrium-citrátot felhasználhatjuk a vajokban, gyümölcszselékben és konzervekben. A savat a pH szabályozására használják az optimális gélképződés érdekében, valamint ízesítőszerként.

A konzerv zöldségek - a kifejezetten szabályozottak kivételével - savanyúként citromsavat tartalmazhatnak; ilyen például az articsóka szív és a paradicsom. A sav az aszalt szilvalé és a füge konzerválásának opcionális összetevője is.

A citromsavat széles körben alkalmazzák szénsavas italok készítésénél, hogy ízeket teremtsenek és sokféle ital számára „tangot” adjanak; kelátképezi azokat a nyomelemeket, amelyek ködöt, szín- vagy ízromlást okozhatnak. Ízek, szószok és egyéb ízfokozást igénylő élelmiszer-ipari termékek savasságának beállítására is alkalmazzák. A konzerv rákhúsban, a homár húsában, a fésűkagylóban és az osztrigában a citromsavat az elszíneződés, valamint az aromák és szagok kialakulásának gátlására használják.