Acidul Citric

1. Istoric

Acidul citric (Sarea de lămâie (acid tricarbo-1,2,3-hidroxi-propan)) C6H8O7 se prezintă ca o pulbere incoloră, cu un gust acru, ușor solubil în apă.

Acidul citric a fost produs pentru prima oară din suc de lămâie în anul 1784 de Karl Wilhelm Scheele.

Acidul citric este unul dintre cei mai răspândiți acizi în natură. Astfel se poate întâlni în plante, sau ca produs în urma proceselor metabolice ale glucidelor sau lipidelor (ciclul lui Krebs sau al lui Meyerhof-Parnas) în organismul animal din respirația tisulară sau în timpul sintezei aminoacizilor esențiali. Acidul citric se găsește în sucurile plantelor citrice, mere, pere, vișine, zmeură, coacăze, înconifere, ciuperci, foi de tutun, vin și chiar în lapte.

Acidul citric rezultă din condensarea acetilcoenzimei A cu acid oxalilacetic în prima etapă a ciclului Krebs.

2. Microorganisme producătoare

Acidul citric este un acid monohidroxi tricarboxilic (acidul-2-hidroxi-1,2,3-propan tricarboxilic), solubil în apă și solvenți organici.

Acidul citric este prezent, în mod natural, în țesuturile și țesuturile și sucurile vegetale, găsindu-se în cantități abundente în fructele citrice care include lămâile (4-8%), grape-fruit (1,2-2,1%), portocalele (0,6-1%) , se mai găsește în coacăze, zmeură și în sfeclă.

Acidul citric a fost izolat pentru prima dată în anul 1874 de Scheele, prin precipitare sub formă de citrat de calciu, prin adăugare de hidroxid de calciu la sucul de lămâi. La început, acidul citric, la nivel industrial, a fost obținut din sucul fructelor citrice (lămâi), apoi au fost perfecționate de o serie de tehnologii de obținere a acidului respective prin biosinteză pe culture de Aspergillus niger, Aspergillus clavatus, Aspergillus wentii, Aspergillus awamori, Penicillium luteum, Penicillium simplicissimum, Trichoderma viridae, Yarrowia lipolytica, Candida Guilliermondii și bacteria din genul Arthrobacter.

În urma studiilor de laborator s-a stability că cel mai bun producător de acid citric este Aspergillus niger. Materiile prime, destinate fabricării acidului citric, sunt constituite , în principal, din deșeurile vegetale de cartofi, tărâțele de grâu, supuse fermentației tip Koji, material zaharoase (melasă de sfeclă sau trestie de zahăr, zaharoză, glucoză), supuse fermentației de suprafață (în tăvi) sau submerse (în fermentatoare) în prezența unor tulpini selecționate de Aspergillus niger. Dintre mediile de cultură studiate, cel mai efficient s-a dovedit a fi mediul de cultură pe bază de melasă.

3. Mecanismul de biosinteză a acidului citric

Fermentația citrică este un proces de transformare a glucidelor în acid citric sub influența sistemului enzimatic, secretat de unele mucegaiuri din genurile Aspergillus și Penicillium. Prezența în biomasă a acizilor aconitic, succinic, malic și fumaric demonstrează faptul că acidul citric se formează ca rezultat al reacțiilor ciclului acizilor di și tricarboxilici.

Acidul citric este un intermediar în procesul biologic de degradare oxidativă a glucidelor, care are loc în toate celulele vii (care respiră), numit “ciclul acidului citric”. Excreția apreciabilă a acestui metabolit primar rezultă ca o consecință a unei imbalanțe metabolice sau a unor deficiențe genetice.