ACID CITRIC

Các ứng dụng khác Axít citric được dùng trong công nghệ sinh học và công nghiệp dược phẩm để làm sạch ống dẫn thay vì phải dùng axít nitric có tính oxi hóa cao có thể làm hỏng dụng cụ.. [r]

BÁO CÁO PHÂN TÍCH THỰC PHẨM Đề tài: ACID CITRIC ỨNG DỤNG TRONG HÓA THỰC PHẨM GVHD: Ths Huỳnh Kim Liên SVTH: mthung970 Nội dung Giới thiệu acid ctric Tính chất acid citric Sản xuất acid citric Vai trò hóa thực phẩm Định tính acid citric Định lượng acid citric I Giới thiệu acid ctric  Axít citric là axít hữu thuộc loại yếu và nó thường tìm thấy các loại trái cây thuộc họ citrus (cam quít) Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua  Ở lĩnh vực hóa sinh thì axít citric đóng vai trò trung gian vô cùng quan trọng quá trình trao đổi chất xảy các vật thể sống I.2 Cấu tạo, danh pháp Công thức phân tử: C6H8O7(dạng khan) C 6H8O7.H2O (monohydrat)  Công thức cấu tạo:  Tên theo IUPAC: 2-hydroxypropane-1,2,3tricarboxylic axit  Tên thông thường: axit chanh  Một vài số Mã số C.A.S : Dạng khan: 77-92-9 Dạng monohydrat: 5949-29-1  Mã INS: E330  ADI: không giới hạn  Khối lượng phân tử: Dạng khan: 192,13g/mol Dạng monohydrat:210,14g/mol  I.3 Lịch sử tìm  Vào kỷ thứ 8, nhà giả kim thuật Jabir Ibn Hayyan người Iran đã phát axít citric Các học giả châu Âu thời trung cổ đã biết axít tự nhiên chanh, kiến thức sơ axít này đã ghi nhận vào kỷ XIII  Axít Citric nhà hóa học người Thụy Sĩ tách vào năm 1784, ông đã kết tinh axít citric từ nước chanh ép Năm 1860 ngành công nghiệp nước ép trái cây Ý đã đưa công trình sản xuất axít citric vào hoạt động I.3 Lịch sử tìm  Năm 1893 C Wehmer đã phát nấm mốc (Penicillium) có thể tạo nên axít citric từ đường  Vào năm 1917 nhà hóa học thực phẩm James Currie người Mỹ đã phát nấm mốc hình sợi (Aspergillus niger) có thể dùng để sản xuất axít citric hiệu Hai năm sau tập đoàn dược phẩm Pfizer đã ứng dụng kỹ thuật này vào sản xuất axít citric theo qui mô công nghiệp II Tính chất acid citric   Tính chất vật lý Tính chất hóa học II.1 Tính chất vật lý Có dạng: tinh thể màu trắng  Có vị chua đặc trưng  Nhiệt độ nóng chảy: 153oC  Nhiệt độ sôi: 175oC (phân hủy)  Độ hòa tan nước: 133 g/100 ml (20°C)  Độ axít (pKa): pKa1=3,15, pKa2=4,77, pKa3=6,40  II.1 Tính chất vật lý  Ở nhiệt độ phòng thì axít citric tồn dạng tinh thể màu trắng dạng bột dạng khan hay là dạng monohydrat  Dạng khan thu axít citric kết tinh nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh nước lạnh Ở nhiệt độ trên 74oC dạng monohydrat chuyển sang dạng khan Khi nhiệt độ trên 175oC thì nó phân hủy tạo thành CO2 và nước II.2 Tính chất hóa học  Tính axít axit citric là ảnh hưởng nhóm carboxyl -COOH, nhóm carboxyl có thể cho proton để tạo thành ion citrat  Tính đệm các citrat: Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm tốt để hạn chế thay đổi pH các dung dịch axít II.2 Tính chất hóa học  Các ion citrat còn kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối , phổ biến là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm  Bên cạnh đó ion citrat có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản và làm mềm nước III Sản xuất acid citric  Kết tinh từ các loại thuộc chi citrus Axít citric tồn loạt các loại rau quả, chủ yếu là các loại chi Citrus Các loài chanh có hàm lượng cao axít citric; có thể tới 8% khối lượng khô chúng Hàm lượng axít citric cam, chanh nằm khoảng từ 0,005 mol/l Đối với các loài cam và bưởi chùm tới 0,030 mol/l Các giá trị này phụ thuộc vào các điều kiện môi trường gieo trồng III Sản xuất acid citric  Nuôi nấm sợi trên đường ăn Trong kỹ thuật sản xuất này, các mẻ cấy nấm Aspergillus niger nuôi môi trường chứa sucrozơ hay glucozơ để sinh axít citric Nguồn đường là nước ngâm ngô cô đặc, nước rỉ đường, tinh bột ngô thủy phân hay các dung dịch đường rẻ tiền khác Sau nấm lọc khỏi dung dịch, axít citric cô lập kết tủa nó với vôi tôi (canxi hydroxit) để tạo muối citrat canxi, từ đó axít citric sinh xử lý muối này với axít sulfuric Rỉ đường Dịch lên men Tinh bột Nguyên liệu khác Nấm mốc Lên men Ca(OH)2 10% Muối Citrat canxi H2SO4 Tách kết tủa Trung hoà Cô đặc Tinh chế Kết tinh Axit Citric Sơ đồ sản xuất acid citric IV Vai trò hóa thực phẩm Tác dụng sinh lí lên thể Ứng dụng hóa thực phẩm Các ứng dụng khác IV.1 Tác dụng sinh lí lên thể Trong hóa sinh học, nó là tác nhân trung gian quan trọng chu trình axít citric và vì xuất trao đổi chất gần sinh vật Axít citric là các hợp chất tham gia vào chuỗi phân giải các chất béo, protein và cacbohydrat thành điôxít cacbon và nước  Nó đóng vai trò chất chống ôxi hóa  Một số tác dụng không mong muốn  Việc tiếp xúc với axít citric khô hay đậm đặc có thể gây kích ứng da và mắt, tiếp xúc gần với mắt có thể gây bỏng và làm thị giác  Đôi hàm lượng quá cao axít citric có thể gây tổn hại cho tóc, nó mở lớp cutin tóc Nó có thể làm các chất cần thiết cho tóc và làm tóc bị bạc màu IV.2 Ứng dụng hóa thực phẩm  Sử dụng chất bảo quản tự nhiên  Kiểm soát mức độ pH  Chất chống oxy hóa IV.2 Ứng dụng hóa thực phẩm  Axit citric là axit hữu yếu, sử dụng chất bảo quản tự nhiên và bổ sung vào thức ăn, đồ uống vì vị chua nó Loại axit này sử dụng thực phẩm và đồ uống để kiểm soát mức độ pH (nhờ tính chất đệm các citrat)  Nó dùng để chống oxy hóa cho sản phẩm, và để ngăn chặn dầu ăn bị ôi IV.2 Ứng dụng hóa thực phẩm  Trong vai trò phụ gia thực phẩm, nó ký hiệu số E là E330 Axít citric sử dụng là chất tạo hương vị thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là các loại đồ uống nhẹ Các muối citrat các kim loại khác sử dụng để chuyển giao các khoáng chất nên các chất này có thể sử dụng mặt sinh học nhiều chất bổ sung dinh dưỡng IV.3 Các ứng dụng khác  Citric axít có khả tạo phức với nhiều kim loại, cách phức hóa các kim loại nước cứng, các phức này cho phép các chất tẩy rửa tạo nhiều bọt và tẩy mà không cần làm mềm nước trước  Bên cạnh đó axít citric còn dùng để sản xuất các chất trao đổi ion dùng để làm mềm nước cách tách ion kim loại khỏi phức citrat IV.3 Các ứng dụng khác Axít citric dùng công nghệ sinh học và công nghiệp dược phẩm để làm ống dẫn thay vì phải dùng axít nitric có tính oxi hóa cao có thể làm hỏng dụng cụ  Citric axít là hóa chất cần thiết cho quá trình tổng hợp Hexametylen triperoxit diamin (HMDT) là chất dễ phát nổ giống Axeton peroxit, nhạy với nhiệt và ma sát  Axít citric cho vào thành phần kem để giữ các giọt chất béo tách biệt Ngoài nó thêm vào nước ép chanh tươi  V Định tính acid citric Độ tan: Dễ tan ethanol, tan nước, ít tan ether  Citrat: Phải có phản ứng đặc trưng citrat (dễ tạo phức với số ion kim loại)  Có thể chọn các cách định tính sau:  V Định tính acid citric  A Hoà tan ít chế phẩm 10 ml nước, dung dịch thu phải có pH nhỏ Thêm NaOH vào dung dịch để thu muối natri citrat, đảm bảo môi trường trung tính kiềm Điều chế thuốc thử (TT) là hydroxit đồng Cu(OH)2 cách cho CuSO4 vào dd NaOH Sau đó cho dd natri citrat vào TT, nhận thấy hydroxit đồng bị hòa tan tạo phức với citrat V Định tính acid citric  B Phổ hồng ngoại chế phẩm phải phù hợp với phổ hồng ngoại acid citric monohydrat chuẩn (ĐC), đo sau mẫu thử và chuẩn sấy 100 đến 105oC 24 V Định tính acid citric  C Thêm khoảng mg chế phẩm vào hỗn hợp gồm ml anhydrid acetic (TT) và ml pyridin (TT) Màu đỏ xuất V Định tính acid citric  D Hoà tan 0,5 g chế phẩm ml nước, trung hoà dung dịch natri hydroxyd M (TT) (khoảng ml), thêm 10 ml dung dịch calci clorid (TT), đun sôi, kết tủa trắng tạo thành VI Định lượng acid citric  Cân khoảng 2,5 g (chính xác đến mg) mẫu thử, cho vào bình đã cân bì Hòa tan 40 ml nước và chuẩn độ với dung dịch natri hydroxyd N, dùng thị là dung dịch phenolphtalein (TS)  Mỗi 1ml dung dịch NaOH N tương đương với 64,04 mg C6H8O7 KẾT LUẬN  Acid citric có vai trò quan trọng nhiều lĩnh vực hóa thực phẩm  Nghiên cứu việc tinh chế và sản xuất nó giúp chúng ta có nguồn nguyên liệu dồi dào