Bezwodny kwas cytrynowy jest najszerzej rozpowszechnionym kwasem organicznym w owocach i warzywach oraz najczęściej stosowanym środkiem zakwaszającym w żywności. Bezwodny kwas cytrynowy, znany również jako kwas cytrynowy, jest ważnym kwasem organicznym. Występuje w postaci bezbarwnych kryształów, często zawierających jedną cząsteczkę wody krystalizacyjnej. Jest bezwonny, ma mocno kwaśny smak i łatwo rozpuszcza się w wodzie. Jego sól wapniowa rozpuszcza się łatwiej w zimnej wodzie niż w gorącej wodzie, jest to właściwość często używana do identyfikacji i izolacji kwasu cytrynowego. Bezwodny kwas cytrynowy można otrzymać kontrolując odpowiednią temperaturę podczas krystalizacji.
Właściwości
1. Dobra rozpuszczalność: Bezwodny kwas cytrynowy jest łatwo rozpuszczalny w wodzie, etanolu i eterze. Jego rozpuszczalność w wodzie jest bardzo wysoka, osiągając 84% w temperaturze 100°C. Jego rozpuszczalność w etanolu w temperaturze 25°C wynosi 58,9%. Ponadto roztwory kwasu cytrynowego i jego pochodnych w glikolu propylenowym są również rozpuszczalne w olejach i tłuszczach. Ze względu na wysoką rozpuszczalność w wodzie i tłuszczach kwas cytrynowy można łatwo i równomiernie rozprowadzić w różnych produktach spożywczych.
2. Czysta kwaskowatość: Dzięki łagodnemu aromatowi jest najsmaczniejszym ze wszystkich kwasów organicznych i można go mieszać z różnymi przyprawami, aby uzyskać orzeźwiający kwaśny smak, co czyni go popularnym wyborem do wielu potraw. Słaba kwasowość kwasu cytrynowego hamuje również rozwój bakterii w pewnym zakresie pH, działając jako środek konserwujący.
3. Silna siła chelatująca: Bezwodny kwas cytrynowy może tworzyć trzy formy soli ze względu na trzy grupy karboksylowe. Jednakże, z wyjątkiem soli metali alkalicznych, większość innych soli jest nierozpuszczalna lub słabo rozpuszczalna w wodzie. Ma również tę wyjątkową właściwość, że jest lepiej rozpuszczalny w zimnej wodzie niż w gorącej wodzie.
4. Może tworzyć bufory z zasadami lub solami. Na przykład zmieszanie go z wodorofosforanem disodowym w różnych proporcjach daje szereg buforów o stężeniach w zakresie od 2 do 8.
5. Niska toksyczność: Kwas cytrynowy jest kluczowym półproduktem w cyklu kwasów trikarboksylowych w organizmie człowieka i ma niską toksyczność.
Bezwodny kwas cytrynowy ma wiele innych zastosowań, takich jak synergetyk przeciwutleniaczy, środek wybielający, koagulant dżemu, środek konserwujący kolor owoców, wzmacniacz smaku i dezodoryzator do mleka rybnego i koziego. Bezwodny kwas cytrynowy występuje naturalnie w owocach takich jak cytryny, pomarańcze i mandarynki. Produkcja przemysłowa opiera się głównie na syntezie i fermentacji, przy czym większość stosowanego na skalę przemysłową bezwodnego kwasu cytrynowego jest wytwarzana w drodze fermentacji przy użyciu Aspergillus niger.
Bezwodny kwas cytrynowy jest szeroko stosowany jako środek zakwaszający w produkcji różnych napojów, soków, konserw, cukierków, dżemów i galaretek, nadając orzeźwiający, owocowy smak. Bezwodny kwas cytrynowy, naturalny składnik soku, nie tylko nadaje owocowy smak napojom, ale także działa jako środek zwiększający rozpuszczalność, bufor i przeciwutleniacz, mieszając cukry, aromaty i pigmenty w napojach, tworząc harmonijną mieszankę i smak.
Bezwodny kwas cytrynowy jako środek inwersyjny sacharozy: Dodanie odpowiedniej ilości bezwodnego kwasu cytrynowego do roztworu sacharozy powoduje jego przekształcenie w cukier, zwiększając nasycenie i lepkość sacharozy oraz zwiększając jej ciśnienie osmotyczne. Skutecznie zapobiega to rewersji sacharozy w produktach cukrowych, poprawiając ich trwałość i konsystencję.
Bezwodny kwas cytrynowy jako konserwant koloru owoców i warzyw: Zanurzenie owoców i warzyw w mieszaninie od 1% do 2% soli i 0,1% bezwodnego kwasu cytrynowego może zapobiec przebarwieniom spowodowanym brązowieniem enzymatycznym.
Bezwodny kwas cytrynowy jako regulator pH: Bezwodny kwas cytrynowy stosuje się w konserwach, dżemach, galaretkach i innych produktach w celu obniżenia pH i zahamowania wzrostu mikroorganizmów powodujących psucie się. Ogólnie rzecz biorąc, pH poniżej 5,5 hamuje większość bakterii powodujących psucie się. Dostosowywanie pH żywności za pomocą bezwodnego kwasu cytrynowego może również poprawić jakość i smak. Na przykład, gdy winogrona lub inne składniki wina są przejrzałe i brakuje im kwasowości, można zastosować bezwodny kwas cytrynowy w celu dostosowania pH, aby zapobiec mdłemu smakowi powstałego wina. Ma także właściwości przeciwutleniające i chroni pigmenty, zachowując świeżość soku i zapobiegając przebarwieniom.
Bezwodny kwas cytrynowy jako synergetyk przeciwutleniaczy: Na przykład dodanie 0,1% roztworu kwasu askorbinowego do obranych owoców i warzyw może zapobiec brązowieniu oksydacyjnemu. Bezwodny kwas cytrynowy jest często stosowany jako synergetyk kontrolujący aktywność fenolazy i zapobiegający brązowieniu. Na przykład pojedyncza cząsteczka krystalicznej wody, bezwodny kwas cytrynowy, może być stosowana jako przeciwutleniacz w olejach kuchennych. Na przykład dodanie bezwodnego kwasu cytrynowego może poprawić smak lodów, zwiększyć stabilność emulsji i zapobiec utlenianiu. Może także wzmacniać smak dżemów i galaretek oraz ma właściwości przeciwutleniające. Na przykład podczas marynowania mięs i warzyw dodanie lub polewanie ich bezwodnym kwasem cytrynowym może poprawić smak, usunąć rybi zapach i zapewnić korzyści przeciwutleniające.
Bezwodny kwas cytrynowy jako środek spulchniający: Stosowanie sody oczyszczonej jako środka spulchniającego w makaronie często skutkuje wysoką zasadowością i słabą teksturą. Jednoczesne użycie bezwodnego kwasu cytrynowego i sody oczyszczonej pochłania dwutlenek węgla wytwarzany przez cząsteczki sody oczyszczonej podczas reakcji, zapobiegając gromadzeniu się węglanu sodu. Zmniejsza to zasadowość makaronu i poprawia jego smak.
Bezwodny kwas cytrynowy jako bufor: Warzywa i owoce różnią się zawartością kwasu podczas przetwarzania ze względu na ich odmianę, pochodzenie, okres zbiorów i czas przechowywania, co powoduje niedogodności w branży. Dlatego kontrolowanie kwasowości roztworu w razie potrzeby zapewnia jakość produktu. Hamuje także rozwój bakterii, skraca czas sterylizacji i obniża temperaturę sterylizacji.
Bezwodny kwas cytrynowy stosuje się w połączeniu z mono- i diglicerydami kwasów tłuszczowych jako emulgator. Dodatek tego emulgatora do produkcji margaryny i lodów ułatwia deemulgację i koagulację tłuszczu, poprawiając w ten sposób jakość produktu i nadając mu gładszą konsystencję. Dawkowanie referencyjne: 10g/kg, 10g/kg dla napojów zimnych.
Bezwodny kwas cytrynowy jako środek smakowo-zapachowy i dezodoryzujący: Bezwodny kwas cytrynowy można dodawać do napojów bezalkoholowych, zimnych napojów, wypieków, cukierków i żelek. Bezwodny kwas cytrynowy można również dodać jako stabilizator smaku do wielu materiałów opakowaniowych do żywności, zachowujący świeżość i usuwający nieprzyjemne zapachy. Przykładowo folia polietylenowa zawierająca 1% bezwodnego kwasu cytrynowego do pakowania ryb i przetworów konserwowych już po trzech dniach znacząco redukuje nieprzyjemny zapach. Bezwodny kwas cytrynowy jest również szeroko stosowany jako dezodorant do owoców morza, produktów wodnych i mleka koziego. Na przykład napoje z wodorostów często gotuje się z 10% bezwodnym kwasem cytrynowym i 0,2% kwasem solnym, aby usunąć rybi zapach. Przed obróbką sardynki można namoczyć w bezwodnym kwasie cytrynowym o pH 5,5 na 30 minut, aby usunąć rybi zapach.
Wpływ bezwodnego kwasu cytrynowego na zawartość witaminy C: Zawartość witaminy C we wszystkich próbkach soku pomarańczowego spadła podczas przechowywania, ale wzór spadku był zróżnicowany. W doświadczeniach porównawczych bezwodny kwas cytrynowy miał umiarkowany wpływ na spowolnienie spadku zawartości witaminy C. W świeżo przygotowanych próbkach soku pomarańczowego całkowita liczba kolonii w próbkach zawierających bezwodny kwas cytrynowy zmniejszała się szybciej niż w próbie kontrolnej, a tempo spadku przyspieszało wraz ze wzrostem stężenia bezwodnego kwasu cytrynowego.
Zastosowanie bezwodnego kwasu cytrynowego w dietach dla wcześnie odsadzonych prosiąt: a) Obniżenie pH diety obniża pH żołądka i zwiększa aktywność enzymów. Bezwodny kwas cytrynowy może w pewnym stopniu obniżać pH diety i przewodu pokarmowego. To niskie pH aktywuje nieaktywny pepsynogen do aktywnej pepsyny, tworząc w ten sposób korzystne środowisko dla trawienia i wchłaniania składników odżywczych przez prosięta. Hou Yongqing i in. (1996) podają, że dodatek bezwodnego kwasu cytrynowego do diety odsadzonych prosiąt znacząco zwiększa aktywność trypsyny i amylazy w jelicie cienkim.
Bezwodny kwas cytrynowy chelatuje również jony metali w konserwach, produktach sojowych i przyprawach, chroniąc kwas askorbinowy przed uszkodzeniem przez jony metali. Podobne działanie ma bezwodny kwas cytrynowy dodany do olejów roślinnych. Bezwodny kwas cytrynowy można stosować do hydrolizy białek soi i innych roślin strączkowych, a także białek nasion słonecznika, w celu uzyskania przypraw o niepowtarzalnym smaku. Można go również stosować do aromatyzowania dojrzałych przypraw (takich jak sos sojowy).
Inni
Bezwodny kwas cytrynowy odgrywa również rolę w innych gałęziach przemysłu, takich jak medycyna i chemia. Bezwodny cytrynian amonu i żelaza można stosować jako środek wzmacniający krew; bezwodny cytrynian sodu może być stosowany jako środek do transfuzji krwi; bezwodny kwas cytrynowy można wykorzystać do produkcji folii do pakowania żywności i wolnych od zanieczyszczeń detergentów. Na przykład dwie główne odmiany bezwodnych estrów cytrynianowych, bezwodny cytrynian tributylu (TBC) i cytrynian acetylotributylu (ATBC), zostały zatwierdzone przez amerykańską FDA jako bezpieczne i nietoksyczne plastyfikatory, a mój kraj zaleca również ich stosowanie w materiałach opakowaniowych.