El ácido cítrico (nombre IUPAC: ácido 3-carboxi-3-hidroxipentanodioico) es un ácido orgánico tricarboxílico, presente en la mayoría de las frutas, sobre todo en cítricos como el limón, la naranja y la mandarina. Es un compuesto orgánico que se obtiene mediante un proceso de fermentación a partir de fuentes naturales ricas en citrato, como el jugo de limón o la melaza de caña de azúcar. Una vez obtenido, el ácido cítrico se purifica y cristaliza para su uso en una amplia variedad de aplicaciones industriales y alimenticias, como conservante, acidulante y regulador de pH en alimentos y productos cosméticos. El ácido cítrico se presenta en forma de cristales blancos e inodoros. Puede existir en una forma anhidra (sin agua), o como monohidrato que contenga una molécula de agua por cada molécula de ácido cítrico.
La acidez del ácido cítrico se debe a los tres grupos carboxilos -COOH que pueden perder un protón en las soluciones, produciendo un ion citrato. Los iones citrato forman sales con muchos iones metálicos. Cerca del 92% de la producción mundial de ácido cítrico se elabora en la Unión Europea, Estados Unidos, China, Brasil y Colombia.
Historia y Producción Industrial del Ácido Cítrico
El descubrimiento del ácido cítrico se atribuye al alquimista islámico Ŷabir ibn Hayyan en el siglo octavo después de Cristo. Los eruditos medievales en Europa ya conocían la naturaleza ácida de los zumos de limón y de lima. El ácido cítrico fue el primer ácido aislado en 1784 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele, quien lo cristalizó a partir del jugo del limón. La producción industrial del ácido cítrico comenzó en 1860, a partir de la industria italiana de los frutos cítricos. En 1893, C. Wehmer descubrió que cultivos de
Sin embargo, la producción microbiana del ácido cítrico no llegó a ser industrialmente importante hasta la Primera Guerra Mundial, que interrumpió las exportaciones italianas de limones. En 1917, el químico americano James Currie descubrió que ciertos cultivos de
El proceso de obtención tiene varias fases, que incluyen la preparación del sustrato de melaza, la fermentación aeróbica de la sacarosa por el
Propiedades y Funciones Biológicas del Ácido Cítrico
El citrato es un intermediario en el ciclo del ácido cítrico, también conocido como ciclo TCA (ácido tricarboxílico) o ciclo de Krebs, una vía metabólica central para animales, plantas y bacterias. La citratosintetasa cataliza la condensación de oxalacetato con acetil-CoA para formar citrato. El citrato luego actúa como sustrato para la aconitasa y se convierte en ácido aconítico. El ciclo termina con la regeneración de oxalacetato. Esta serie de reacciones químicas es la fuente de dos tercios de la energía derivada de los alimentos en los organismos superiores.
Algunas bacterias (especialmente
Altas concentraciones de citrato citosólico pueden inhibir la fosfofructoquinasa, el catalizador de un paso limitante de la glucólisis. Este efecto es ventajoso: las altas concentraciones de citrato indican que hay un gran suministro de moléculas precursoras biosintéticas, por lo que no es necesario que la fosfofructocinasa continúe enviando moléculas de su sustrato, la fructosa 6-fosfato, a la glucólisis.
Usos del Ácido Cítrico
El ácido cítrico es un ingrediente versátil y ampliamente utilizado en la cocina, la limpieza del hogar y la belleza natural. Es un precursor versátil de muchos otros compuestos orgánicos. Las rutas de deshidratación dan ácido itacónico y su anhídrido.
En la Industria Alimentaria y de Bebidas
Debido a que es uno de los ácidos comestibles más fuertes, el uso dominante del ácido cítrico en alimentación es como conservante en alimentos y bebidas y como saborizante, especialmente en refrescos y dulces. En la Unión Europea el ácido cítrico cuando se usa como aditivo alimentario se puede denotar en el etiquetado de los alimentos con el número E330 (A nivel FAO/OMS se identifica con el número INS 330). Ayuda a mantener el color original de los productos, por ejemplo frutas y verduras. El ácido cítrico es conocido por su capacidad para realzar el sabor de los alimentos. También se utiliza en pastelería y panadería, y se añade al bicarbonato como gasificante para pasteles.
El ácido cítrico se puede agregar al helado como agente emulsionante para evitar que las grasas se separen, al caramelo para evitar la cristalización de la sacarosa o en recetas en lugar del jugo de limón fresco. Las sales de citrato de varios metales se utilizan para entregar esos minerales en una forma biológicamente disponible en muchos suplementos dietéticos. El ácido cítrico no solo aparece como ingrediente en la alimentación humana, sino también en la animal. La suplementación con este ingrediente ha demostrado efectos positivos en la mejora del rendimiento y la mineralización ósea de los pollos de engorde y un mejor crecimiento de los lechones destetados.
🍋 Usos del ÁCIDO CÍTRICO - DOSIS, historia, y funciones.
En la Limpieza del Hogar
El ácido cítrico es un poderoso agente de limpieza natural que puede desinfectar y eliminar manchas difíciles. Es un excelente agente quelante que une metales haciéndolos solubles. Se utiliza para eliminar y desalentar la acumulación de cal en calderas y evaporadores. Se puede usar para tratar el agua, lo que lo hace útil para mejorar la eficacia de los jabones y detergentes para ropa. Al quelar los metales en agua dura, permite que estos limpiadores produzcan espuma y funcionen mejor sin necesidad de ablandar el agua. El ácido cítrico es el ingrediente activo de algunas soluciones de limpieza para baños y cocinas. Una solución con una concentración de seis por ciento de ácido cítrico eliminará las manchas de agua dura del vidrio sin fregar. Es un desinfectante: el ácido cítrico es un ácido orgánico apto para alimentos que se puede usar para desinfectar superficies en contacto con alimentos y otras superficies de la casa.
Aplicaciones Específicas en la Limpieza:
- Descalcificación de electrodomésticos: Para cafeteras, teteras y hervidores, disolver 1 o 2 cucharadas de ácido cítrico en agua tibia y ejecutar un ciclo de preparación. Para la lavadora, añadir ½-1 taza al tambor y ejecutar un ciclo de lavado largo con agua caliente. Para el lavavajillas, verter una cucharada en el fondo o en el compartimento del detergente.
- Limpieza de baños: Elimina restos de jabón y marcas de agua dura de grifería y alcachofas de ducha. Una solución de una cucharadita por taza de agua tibia puede dejarse en remojo. Para el inodoro, distribuir media taza por el sanitario y dejar actuar 20 minutos antes de frotar.
- Eliminación de óxido: Rocía una solución de medio litro de agua y 2 cucharadas de ácido cítrico sobre el objeto oxidado, frota y seca.
- Limpieza de superficies y azulejos: Mezcla 150 gramos de ácido cítrico en un litro de agua muy caliente y espárcelo en los azulejos tanto del baño como de la cocina. Después, enjuaga bien con una bayeta.
- Suavizante para la ropa: Usa 1 litro de agua con 100 g de ácido cítrico disuelto. Añade 100 ml por lavado en el compartimento del suavizante.
- Limpiador multiusos: Mezcla 2 cucharadas de ácido cítrico en polvo, 1 taza de agua caliente y 1 taza de vinagre blanco en una botella con pulverizador.
- Limpieza de microondas: Llena un recipiente apto para microondas con dos tazas de agua y 1 cucharada de ácido cítrico. Calienta y luego usa la solución para limpiar el interior.
- Eliminar manchas de fiambreras: Crea una pasta usando partes iguales de ácido cítrico y agua, aplica y deja reposar.
- Pulido de electrodomésticos de acero inoxidable: Rocía una solución de una cucharada de ácido cítrico en polvo con dos tazas de agua caliente y luego limpia.
Es importante recordar que no se debe combinar el ácido cítrico con ingredientes de limpieza alcalinos como bicarbonato de sodio, ya que se anulan mutuamente.
En la Industria Cosmética y Farmacéutica
El ácido cítrico se utiliza como acidulante en cremas, geles y líquidos. La propiedad más popular del ácido cítrico utilizado en cosmética es su capacidad para blanquear la epidermis. También manifiesta sus efectos sobre la piel en la prevención del envejecimiento, ayudando a suavizar las arrugas, e influye en el número de glicosaminoglicanos que contiene la piel, cuya función es rellenar los espacios intercelulares. También tiene un suave efecto exfoliante, por lo que aparece como ingrediente en exfoliantes, potenciando la acción de los otros ácidos utilizados. Debido a sus propiedades exfoliantes, abrillantadoras y reguladoras del pH, ayuda a mejorar el estado de la piel, reducir la aparición de manchas y favorecer su hidratación.
El ácido cítrico se utiliza mucho en la industria farmacéutica, sobre todo como sustancia amortiguadora y estabilizadora y como regulador de la acidez. Gracias a sus propiedades reguladoras del pH, se utiliza en diversas formulaciones de medicamentos, como preparados orales, colirios y soluciones inyectables, para mantener su estabilidad química y aumentar la biodisponibilidad de los principios activos. Además, el ácido cítrico actúa como conservante, protegiendo los productos farmacéuticos de la proliferación microbiana y prolongando su vida útil. Su capacidad para unir iones metálicos, debido a sus propiedades quelantes, impide que estos iones afecten negativamente a los principios activos de los medicamentos.
Otros Usos
- Fotografía: Se puede utilizar como un baño de parada de bajo olor como parte del proceso de revelado de películas fotográficas.
- Soldadura: Es un excelente fundente para soldar, ya sea seco o como una solución concentrada en agua. Debe retirarse después de soldar, especialmente con alambres finos, ya que es levemente corrosivo.
- Acondicionador para el cabello: Una dilución de ácido cítrico puede favorecer que la cutícula del cabello se cierre y lo deje suave y brillante.
Seguridad y Precauciones
Aunque es un ácido débil, la exposición al ácido cítrico puro puede causar efectos adversos. La inhalación puede causar tos, dificultad para respirar o dolor de gargena. La ingestión excesiva puede causar dolor abdominal y dolor de garganta. Si entra en contacto con los ojos, el ácido puede provocar ardor y enrojecimiento. El ácido está reconocido como una sustancia segura para su uso en las industrias alimentaria, cosmética y farmacéutica, siempre que se utilice en cantidades moderadas. Sin embargo, un uso excesivo puede provocar algunos problemas de salud, como irritación de las mucosas, especialmente en personas sensibles.
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