Ácido Cítrico. CARACTERÍSTICAS ácido orgânico fraco encontrado nos citrinos ponto de ebulição: 175 C baixo ponto de fusão: 153 C
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- Natália de Sequeira Lopes
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1 Ácido Cítrico CARACTERÍSTICAS ácido orgânico fraco encontrado nos citrinos ponto de ebulição: 175 C baixo ponto de fusão: 153 C USOS Ácido 2-hidroxipropano- 1,2,3-tricarboxílico Alimentos e bebidas (64 %) como aromatizante Detergentes e produtos de limpeza (22 %) Produtos farmacêuticos e nutricionais (10 %): em produtos efervescentes; anticoagulante Indústria cosmética (2 %) para ajuste de ph Outras aplicações (2 %): estanhagem, preparo de corantes e resinas Produção Mundial de Ácido Cítrico 1.4 milhões ton/ano (US$ 2/kg a US$ 0,70 0,80/kg) Crescimento anual da demanda: % Empresas produtoras: ADM, Cargill, Tate & Lyle, DSM, Junbunzlauer, Israel s Gadot Biochemical Industries, China s Anhui BBCA Biochemical
2 Matérias-Primas Empregadas: milho hidrolisado caldo de cana melaço decationizado (ferrocianeto e ácido fosfórico ou EDTA em resinas permutadoras de íons para diminuir os teores de Fe +2 ou Zn +2 )
3 Agentes: Fungos filamentosos: Aspergillus niger e Aspergillus wentii heterotróficos aeróbios obrigatórios (maioria) produzem enzimas (hidrólise do substrato) Leveduras: Yarrowia lipolytica estritamente aeróbias dimorfismo consome alcanos, ácidos graxos, ácidos orgânicos, proteínas e alguns açúcares (principalmente glicose)
4 Bioquímica do Processo: GLICOSE (C 6 H ) PIRUVATO OU FOSFOENOL PIRUVATO 2 CO 2 OXALOACETATO H 2 O ÁC.OXÁLICO ACETATO MÁLICO GLIOXILATO ÁC.CÍTRICO α-cetoglutárico SUCCINATO isocitrato liase SUCCINIL CoA 2 CO 2 ISOCITRATO SUCCINATO FUMARATO
5 Regulação do Metabolismo:
6 Exigências Gerais para a Produção:
7 Condições de Fermentação: Concentração inicial de Substrato 15 a 18% >18%, sobra açúcar < 15%, produção de ácido oxálico Sais inorgânicos: NH 4 NO 3, KH 2 PO 4, MgSO 4.7H 2 O, (NH4) 2 SO4 (aumenta a fase de crescimento), KNO 3, NaNO 3, uréia. A concentração desses sais altera a formação mais densa ou não do micélio, a produção de esporos, formação de ácido cítrico ou oxálico: capa micelial fina e desenvolvimento de poucos esporos favorece a produção ph inicial: 2 a 3 Temperatura: 25 a 28 0 C Aeração: O 2 em excesso: pode ocorrer desvio do metabolismo (crescimento celular ou formação do ácido glicônico oxidação direta da glicose) Controles do processo: Quantitativo: dosagem de acidez inicial, durante o processo. Qualitativo: reação de Furt-Herman amostra + piridina + anidrido acético coloração vermelha desprendimento gasoso intenso significa presença de ácido oxálico
8 Sistemas de Produção: Em Superfície bandejas de alumínio ou de inox (esterilizadas com álcool ou formol diluído) inoculação com uma suspensão de esporos de Aspergillus niger (5 dias) câmaras com controle de temperatura, umidade e ar estéril micélio pode ser aproveitado Tempo: 12 dias Relação volume / área da bandeja de fermentação: BANDEJA FUNDA ALTURA DE LÍQUIDO: GRANDE POUCA SUPERFÍCIE PARA O MICÉLIO UTILIZAÇÃO LENTA DOS NUTRIENTES BANDEJA RASA ALTURA DE LÍQUIDO: BAIXA MICÉLIO SE EXTENDE UTILIZAÇÃO RÁPIDA DOS NUTRIENTES relação volume / área ideal = 1,22 cm
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10 Sistemas de Produção: Fermentação Semi-sólida Desenvolvimento de microrganismos em ambiente com baixa atividade de água sobre material insolúvel que atua tanto como suporte físico e como fonte de nutrientes Não é requerido pré-tratamento do substrato ph inicial: Temperatura: C Tempo: 4 dias Em Submerso Corresponde a 80% produção mundial micélio toma forma esférica grande capacidade fermentativa (transferência de massa) Tempo: 3 a 5 dias
11 Esquema Geral de Produção:
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