Citroenzuur

Wat is citroenzuur?

Citroenzuur is een organische zure verbinding, meer bepaald een zwak tricarbonzuur, met de formule C ₆ H ₈ O ₇ . Bij kamertemperatuur verschijnt het als een wit kristallijn poeder, het is onschadelijk en komt vaak voor in voedingsmiddelen, vooral in citrusvruchten.

In de biochemie vormt het een tussenelement in de zogenaamde citroenzuurcyclus, die voorkomt in het celmetabolisme van alle aërobe organismen.

Citroenzuur is ook een product van groot industrieel gebruik, vooral als een voedseladditief (afkorting E330).

Wat is citraat?

Citraat is een derivaat van citroenzuur; in het bijzonder kan het het zout, ester of polyatomaire anion voorstellen dat in oplossing is.

Een voorbeeld van zout is trinatriumcitraat, terwijl een voorbeeld van een ester triethylcitraat is.

Waar het is

Wat zijn de natuurlijke bronnen van citroenzuur?

Citroenzuur is wijdverspreid

In het plantenrijk, vooral in citrusvruchten (maar niet alleen). In deze producten variëren de citroenzuurconcentraties van 0, 005 mol / l voor sinaasappelen en grapefruits, tot maximaal 0, 30 mol / l voor citroenen en limoenen; deze waarden kunnen veranderen afhankelijk van de cultivar en de omstandigheden waarin de vrucht is verkregen.
Citroenen zijn bijzonder rijk en bevatten tot 8% per gewicht aan de droge stof; dit betekent dat citroenzuur aanwezig is tot 47 g per liter citroensap.
In dierlijke weefsels, waar het deelneemt aan de Krebs-cyclus (een belangrijk metabolisch pad voor de productie van aërobe energie).

doeleinden

Waar is citroenzuur voor?

Eenmaal geproduceerd op industrieel niveau, wordt citroenzuur veel gebruikt als:

Zuurteregelaar: zuurteregelaar
aroma
Smaakversterker: het heeft een zure smaak die de zoute en bittere smaak versterkt, maar voegt geen specifieke smaken toe aan het voedsel
Chelaatvormer
Conserveermiddel (E330): antioxidant; zijn aanwezigheid in fruit, geassocieerd met de natuurlijke aanwezigheid van vitamine C (ascorbinezuur), vertraagt de oxidatie van de pulp en voorkomt bruin worden. Citroenzuur wordt ook als conserveringsmiddel gebruikt bij de bereiding van farmaceutische producten, zoals poeders en bruistabletten.

De voedingsproducten die het vaakst worden verrijkt met citroenzuur zijn: dranken, jam en andere groente- en fruitconserven.

Vanwege de sterke antioxidantfunctie wordt het vaak toegevoegd aan geconserveerd vlees. Op het etiket van het voedingsproduct kunnen we het ook vinden met de afkorting E330 .

Meer dan de helft van de industriële productie van citroenzuur wordt gebruikt als zuurteregelaar in dranken, ongeveer 20% in andere voedseltoepassingen, 20% voor de productie van detergenten en 10% voor vergelijkbare toepassingen, bijvoorbeeld cosmetica, geneesmiddelen en chemische industrie.

Zie ook: citroenzuur in cosmetica

Zie ook: recepten met citroenzuur

voeding

Is citroenzuur een voedingsstof?

Meer dan een voedingsstof, citroenzuur wordt beschouwd als een voedingsfactor. Het is niet essentieel, omdat het organisme het autonoom kan produceren, maar toch een zeer belangrijke rol speelt voor biologische functies.

De belangrijkste functies zijn:

Samen met vitamine C (ascorbinezuur) bevordert het de opname van ijzer.
Het voorkomt de vorming van nierstenen uit cystine, xanthinen en urinezuur.
Het is een uitstekende alkalisch makende urine en kan worden gebruikt
- om de therapeutische activiteit van geneesmiddelen of supplementen die basisurine nodig hebben te verbeteren om hun therapeutische werking het beste uit te voeren,
- om de uitscheiding van geneesmiddelen met zwakke zuurkarakteristieken te bevorderen.
Het voert ook een milde bacteriedodende en anti-arthritische werking uit.

overmaat

Heeft te veel citroenzuur pijn?

Overmatige consumptie van citroenzuur kan het glazuur beschadigen en tand erosie bevorderen; Om deze reden raden tandartsen aan om een paar minuten te wachten voordat je je tanden poetst na het drinken van zure drankjes.

Bovendien kan de overmaat citroenzuur bij farmacologische doses leiden tot systemische alkalose, met een verhoging van de pH van het bloed boven fysiologische waarden; hoewel het geen bijzonder gevaarlijke toestand is, kan het op spierniveau zwakte, pijn en krampen tot aan de tetanie veroorzaken.

Wat de zouten van citroenzuur betreft, zijn de risico's van overdosering afhankelijk van het mineraal waaraan citroenzuur is gebonden; bijvoorbeeld, in het geval van kaliumcitraat is het risico van een overdosis hyperkaliëmie.

Geneesmiddelinteracties *

Amfetaminen, efedrine, pseudoefredina of kinidine: de gelijktijdige inname van citroenzuur kan de duur van de werking van deze geneesmiddelen verlengen, waardoor de eliminatie van urine wordt verminderd;
Antacida, vooral die welke bicarbonaten bevatten: de gelijktijdige inname van citroenzuur kan resulteren in systemische alkalose; voor antacida op basis van aluminiumzouten kan de gelijktijdige inname van citroenzuur de absorptie en de daaruit voortvloeiende toxiciteit van aluminium verhogen, vooral bij patiënten met nierinsufficiëntie;
Anticholinergica: de gelijktijdige inname van citroenzuur kan het risico op maagirritatie verhogen door een vertraging van de maag.
ACE-remmers, NSAID's, cyclosporines, kaliumsparende diuretica, heparine, op kalium gebaseerde medicijnen, digitalis en zoutvervangers: de gelijktijdige inname van kaliumcitraat kan de mineraalspiegels van het plasma verhogen, waardoor zelfs ernstige hyperkaliëmie optreedt (tot aanhouding hart, vooral in geval van nierinsufficiëntie)
Ciprofloxacine, norfloxacine, ofloxacine: de gelijktijdige inname van citroenzuur kan de oplosbaarheid van deze geneesmiddelen in de urine verminderen, waardoor het risico op kristallurie en nefrotoxiciteit toeneemt.
Laxatieven: de gelijktijdige inname van citraten kan het laxerende effect verhogen;
Lithium, Salicylaten, Methenamine: de gelijktijdige inname van citroenzuur kan de duur van de werking en het therapeutische effect ervan verminderen, waardoor de urinaire eliminatie wordt verhoogd;
Op natrium gebaseerde geneesmiddelen: gelijktijdige inname van natriumcitraat kan het risico op hypernatriëmie verhogen.

Industriële extractie

Hoe kan citroenzuur worden verkregen?

Jaarlijks wordt meer dan een miljoen ton citroenzuur gesynthetiseerd. De hedendaagse productiemethode is echter heel anders dan de oorspronkelijke.

De industriële productie van citroenzuur begon in 1890 in Italië met de extractie van citrusvruchten (met name van de citroen die 5-8% bevat); het citroensap werd vervolgens behandeld met calciumhydroxide om calciumcitraat neer te slaan, om te worden geïsoleerd en terug in zuur te worden omgezet met verdund zwavelzuur.

In 1893 ontdekte C. Wehmer dat Penicillium schimmel in staat is citroenzuur te produceren uit suiker. Na fermentatie wordt de vorm door de resulterende oplossing gefiltreerd en het citroenzuur wordt geïsoleerd waardoor het precipiteert en het regenereert zoals in het eerste systeem. Dit systeem werd echter pas industrieel toen de Italiaanse citrusvruchtenhandel, die plaatsvond tijdens de Eerste Wereldoorlog, een periode was waarin het een noodzaak werd.

In 1917 ontdekte de Amerikaanse chemicus James Currie een nog efficiëntere mal, Aspergillus niger, die vervolgens werd gebruikt door het farmaceutisch bedrijf "Pfizer".

In 1977 patenteerde Lever Brothers de chemische synthese van citroenzuur uit de calcium-aconitische of isocitraat / alloisocitraatzouten onder hoge druk.

Gezien het brede gebruik ervan, wordt citroenzuur tegenwoordig voornamelijk geproduceerd met deze laatste twee systemen, waarbij A. niger dure suikeroplossingen zoals glucosestroop, melasse, gehydrolyseerd maïszetmeel laat fermenteren etc. om calciumzouten te krijgen en vervolgens omgezet in hoge druk.

In 2007 bereikte de jaarlijkse wereldproductie van citroenzuur ongeveer 1.600.000 ton, waarvan meer dan 50% uit China kwam.