Quimica Industrial

El ácido cítrico en síntesis

El ácido cítrico en breve

Descubrimiento: El acido cítrico fue descubierto en el 1784 en el jugo de limón, sin embargo fue en el 1937 que Krebs descubrió que el ácido se formaba rápidamente en un homogeneizado de tejido muscular si se agregaban ácido oxalacético (4C) y piruvato (3C) con producción de CO2 (reacción de descarboxilación)

acido citrico, formula y estructura
formula del ácido cítrico

Origen:

Se trata de una molécula orgánica del grupo de los ácidos carboxílicos, es una sustancia solida, incolora y soluble en agua. Es un compuesto que esta presente en todos los organismos vivientes ya que forma parte de los procesos metabólicos de todas las células.

Se pueden encontrar elevadas concentraciones de acido cítrico en el kiwi, frutillas (fresas) y muchas otras frutas, además de los cítricos, obviamente.

El acido cítrico puede ser obtenido a partir de frutas cítricas pero con un rendimiento máximo del 7 – 9% de la masa total. El proceso productivo más económico y efectivo es el de la fermentación aeróbica a partir de materias primas ricas en sacarosa. Comercialmente se produce a partir de la fermentación de la melaza utilizando hongos Aspergillus niger.

ácido cítrico

Qué es el Aspergillus Niger?

Es un microrganismo que fue catalogado por primera vez en el 1729 por un sacerdote biólogo italiano, Pier Antonio Micheli.
El aspergillus niger es utilizado mundialmente en el 99% de las producciones de acido cítrico (casi 5 millones de toneladas por año). Estos microrganismos elaboran los azucares que se le suministran y los transforman en grandes cantidades de acido cítrico (casi el 80-90% del azúcar se convierte en acido cítrico) que posteriormente se recoge y se purifica.

Importancia del Acido cítrico:

Es un importante producto intermedio en el catabolismo de los carbohidratos de todos los seres vivos aerobios (incluido el ser humano). El relativo proceso bioquímico se llama ciclo de Krebs.

Funciones y características:

Mejora la actividad antioxidante, aunque no sea un antioxidante. Es usado principalmente como un regulador de acidez (en muchas etiquetas de refrescos y otras bebidas se encuentra el acido cítrico como ingrediente)  y como compuesto aromático. Disminuye la formación de áreas opacas (marrones) causadas por enzimas en las frutas, o productos a base de fruta (por ejemplo, si se agrega jugo de limón a un pedazo de manzana cortada, se evitara que se vuelva marrón)

En la industria farmacéutica es utilizado para la preparación de sales efervescentes, mientras cantidades menores se utilizan en la preparación de resinas vinílicas.

Respiración aeróbica

Proceso responsable de gran parte de la producción de energía celular que ocurre a través de viarias reacciones.

La respiración aeróbica se lleva a cabo en 3 fases: 1 – Glicólisis (o glucólisis), 2 – ciclo de Krebs, 3 – Cadena Respiratoria.

  1. Glicolisis: Fosforilación de la glucosa y / o fructosa con la subsiguiente división y producción de 2 moléculas de piruvato. Se produce anaeróbicamente en el citoplasma
  2. Ciclo de Krebs: Consiste en la demolición oxidativa (después de la descarboxilación) del ácido pirúvico con la formación de ATP, NADH + H+, FADH2. Se produce en las mitocondrias y permite la acumulación de una gran cantidad de energía.
  3. Cadena Respiratoria: Secuencia de enzimas aceptantes – donantes de H + y electrones que son capaces de oxidar el NADH + H+, y FADH2 produciendo calor y ATP. Todos los coenzimas reducidos se transforman en ATP.La pareja NAD + / NADH + H+ es transportadora de electrones que pasan de las reacciones catabólicas a aquellas anabólicas (que necesitan electrones), por ejemplo para la síntesis de proteínas. En la respiración aeróbica el aceptor final de electrones está constituido por H+ e O2, en la respiración anaeróbica los aceptantes finales son NO3–   NO SO4— 


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