E 330 Acidul Citric

Acidul citric E330

Acidul citric E330, este cunoscut sub numele de sare de lămâie. Se prezintă ca o pulbere incoloră, cu un gust acru, ușor solubil în apă.

 

Structura chimica a acidului citric

 

Sursa:https://ro.wikipedia.org/wiki/Acid_citric#/media/Fi%C8%99ier:Zitronens%C3%A4ure_-_Citric_acid.svg

 

• Răspândirea acidului citric

Acidul citric, in natura este foarte răspândit, mai ales în lămâie, portocală, ananas, zmeura, coacăze, must de vin etc. El a mai fost identificat și in organismul animal, de exemplu în lapte și în sânge etc.

Sursa:https://www.chemistryworld.com/podcasts/citric-acid/8736.article

 

• Obținerea și caracterizarea acidului citric E330

Denumirea sa chimică este: acid 2 hidroxi-1,2,3 propan tricarboxilic, acid β-hidroxitricarboxilic sau acid monohidroxitricarboxilic.

Se prezintă sub două forme:

• forma anhidră cu formula brută C₆H₈0₇ și masa moleculară M=192,13;
• și de monhidrat, cu formula brută  C₆H₈O₇.H₂O si cumasa moleculara M=210,15

Numele acidul citric provine de la cuvântul Latin citrus, arborele de citrice, al cărui fruct seamănă cu o lămâie. Acidul citric a fost izolat pentru prima dată din sucul de lămâie în 1784 de către Carl Scheele, un chimist suedez (1742–1786). Acidul citric este un produs intermediar aproape universal al metabolismului, urmele sale se găsesc în aproape toate plantele și animalele.

Acidul citric a fost produs pentru prima dată comercial în Anglia în jurul anului 1826 din lămâi italiene importate. Pe măsură ce importanța sa comercială a crescut, culturile italiene de lămâie au început să o producă pentru a stabili un monopol virtual în cea mai mare parte a secolului al XIX-lea. Sucul de lămâie a rămas sursa comerciala de acid citric pînă in 1919 când a început in Belgia primul proces industrial folosind Aspergillus Niger.

Acidul citric a fost sintetizat din glicerol de către Grimoux și Adams în anul 1880. Ulterior s-au încercat mai multe variante de sintetizare prin metode chimice, dar acestea s-au dovedit necompetitive comparative cu obținerea acestuia prin fermentare, in principal din cauza materiilor prime care valorează mai mult ca produsul final.

În anul 1893 Wehmer a arătat pentru prima dată că un „Citromyces” (acum Penicillium) a acumulat acid citric într-un mediu de cultură care conținea zaharuri și săruri anorganice. De atunci s-a descoperit că în multe alte microorgnisme se acumulează acid citric, inclusiv in tulpini de A. niger, A. awamori, A. nidulans, A. fonsecaeus, A. luchensis, A. phoenicus, A. wentii, A. saitoi, A. flavus, Absidia sp., Acremonium sp., Botrytis sp., Eupenicillium sp., Mucor piriformis, Penicillium janthinellum, P. restrictum, Talaromyces sp., Trichoderma viride and Ustulina vulgaris.

Currie în 1917 a descoperit că unele tulpini de A. niger au crescut abundent într-un mediu nutritiv care avea o concentrație mare de zahăr și săruri minerale și an pH inițial de 2,5–3,5. În timp ce cresc, aceste tulpini excretă cantități mari de acid citric. Aceasta a stabilit baza pentru producția industrială de acid citric.

Deși multe microorganisme pot fi folosite pentru a produce acid citric, A. niger rămân principalul producător industrial.

• Necesitatea utilizării acidului citric în industria alimentară

Acidul citric este utilizat în industria alimentară deoarece conferă produselor un gust plăcut de acid. Este foarte solubil în apă, prin urmare poate fi adăugat si in sucuri, dulciuri, bomboane, jeleuri și fructe congelate. Utilizarea acidului citric este o necesitate pentru clarificarea enzimatică a sucurilor, pentru împiedicarea zaharisirii mierii de albine.

De asemenea, poate fi utilizat si la prepararea băuturile alcoolice: vinuri, bere etc. La fabricarea vinurilor, are rol de acidulant (corectează ph-ul vinului) și totodată previne casarea ferică și formarea de precipitate (fierul se complexează sub formă de acid ferocitric solubil).

Aproximativ 50% din producția de acid citric din lume este folosită ca și ameliorator de aromă în băuturi. 20% în industria de prelucrare a alimentelor, unde este folosit ca acidulant, agent de tamponare, pentru gust și pentru efectul sinergic în amestecuri de antioxidanți.

Acidul citric adăugat în produsele alimentare pe lângă faptul că adaugă o aromă acidă, în industria prelucrării fructelor si legumelor are rol protector asupra acidului ascorbic (vitaminei C) prin complexarea metalelor grele.

Fructele și legumele decojite, prin tratarea cu soluție de acid citric, sunt protejate contra îmbumbării enzimatice.

Adăugat în înghețate acționează ca și emulgator.  Poate să contribuie la inactivarea enzimelor oxidative prin scăderea pH-ului alimentelor.

Utilizarea aditivului E330 este o necesitate în scopul inhibării râncezirii uleiurilor și grăsimilor vegetale și animale. Are acțiune antioxidantă și sinergică cu antioxidanții BHA (E320), BHT (E321) și galatul de propil (E310).

La fabricarea brânzeturilor topite este un component al sărurilor de topire.

Acidul citric, crește eficiența conservanților adăugați în alimente. Prin scăderea pH-ului scade probabilitatea ca microorganismele să se dezvolte și să supraviețuiască în alimentele procesate, crescând astfel durata lor de valabilitate.

Acidul citric mai poate fi folosit ca agent de stabilizare in condiment.

Acidul citric monohidrat este o pulbere albă cristalină. Poate fi folosit ca un conservant și antioxidant. Este, de asemenea, utilizat ca acidulant, agent aromatizant în băuturi cu fructe, bomboane, prăjituri, biscuiți, conserve, fructe, gemuri și jeleuri. Acesta diferă de alte forme de acid citric, având un procent de umiditate cuprins între 7,5 – 9,0.

• Dozele admise de acid citric (E 330) in produsele alimentare

Siguranța acidului citric a fost evaluată în 1990 de către Comitetul științific pentru alimentație, care a stabilit doza zilnică acceptabilă ca fiind „nespecificată”. Termenul „nespecificat” se utilizează atunci când, pe baza datelor toxicologice, biochimice și clinice disponibile, doza zilnică totală a substanței, rezultată din apariția sa naturală și din utilizarea sau utilizările sale actuale în alimente la nivelurile necesare obținerii efectului tehnologic dorit, nu prezintă un pericol pentru sănătate.

Acidul citric (E 330) este un aditiv alimentar autorizat într-o varietate de alimente în conformitate cu anexa II la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008.

În tabelul de mai jos sunt prezentate dozele admise de acid citric, din câteva produse alimentare unde se poate utiliza.

Nr. crt.	Categoria de produs	Limită maximă (restricții/excepții)
1	Brânza nematurată, cu excepția produselor din categoria 16 (01.7.1)	quantum satis  doar pentru  Mozarella
2	Grăsimi și uleiuri și emulsii de grăsimi și uleiuri	quantum satis exceptie uleiuri virgine și uleiurile de măsline
3	Nectaruri de fructe, cum sunt definite de Directiva 2001/112/CE și nectaruri de legume și produse similare	ML = 5000 mg/l
4	Alimente procesate pe bază de cereale și alimente pentru sugari și copii mici, cum sunt definite de Directiva 2006/125/CE (13.1.3)	quantum satis numai alimente procesate pe bază de cereale și alimente pentru copii, numai pentru ajustarea pH-ului
5	Sucuri de fructe, astfel cum sunt definite de Directiva 2001/112/CE și sucuri de legume (14.1.2)	quantum satis numai suc de struguri
6	Nectaruri de fructe, cum sunt definite de Directiva 2001/112 / CE și nectare de legume și produse similare (14.1.3)	ML = 5000 mg/l
7	Preparate din carne cum sunt definite de Regulamentul (CE) nr. 853/2004 (8.2)	quantum satis doar pentru carne tocată, preparate preambalate din carne tocată proaspătă și preparate din carne la care s-au adăugat alte ingrediente decât aditivi sau sare
8	Gnocchi de cartofi (06.4.4)	quantum satis numai pentru  gnocchi de cartofi proaspeți refrigerați
9	Cacao și produse din ciocolată care sunt  acoperitre de Directiva 2000/36/EC (5.1), (EC) No 0351/2020, aplicabila din  24/03/2020)	ML = 5000 mg/kg ML = 10000 mg/kg , only milk chocolate
10	Fructe și legume decojite, tăiate și mărunțite (04.1.2)	quantum satis numai fructe și legume neprelucrate, refrigerate preambalate, gata de consum, cartofi neprelucrați și decojiți preambalați și legume albe preambalate destinate prelucrării ulterioare, inclusiv tratament termic, înainte de consum.”

Sursa: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/RO/TXT/PDF/?uri=CELEX:02008R1333-20160525&from=FR

• Toxicitatea acidului citric

Acid citric (E 330)  alimentar (99,5%) nu prezintă niciun risc sau pericol pentru sănătate.

Cu toate acestea, acidul citric pur sau concentrat (99-99,8%) prezintă un pericol pentru siguranță și, prin urmare, nu trebuie consumat.

Pur sau concentrat, este coroziv și iritant la contactul cu pielea și membranele mucoase ale ochilor, nasului și gâtului. Poate provoca reacții alergice ale pielii și toxicitate acută în caz de înghițire.

Inhalarea prafului de acid citric pur poate afecta și mucoasa căilor respiratorii. Inhalarea poate provoca dificultăți de respirație, alergii, sensibilizarea mucoasei respiratorii și poate declanșa chiar astm.

Sunt raportate efecte toxice asupra funcției de reproducere. Acidul citric poate provoca defecte genetice, provocând mutații în celulele germinale.

Este considerat periculos sau toxic pentru habitatul acvatic și, în general, acidul citric concentrat este coroziv pentru metale.

Unele studii au demonstrat că acidul citric are o toxicitate acută scăzută prin aplicare orală la șobolani (DL50 = 3.000– 12.000 mg/kg, 3 valori diferite) și șoareci (DL50 = 5.400 mg/kg). Efectele generale au inclus tulburări fiziologice (acidoză și deficit de calciu), în timp ce dozele „mari” au avut efecte asupra sistemului nervos, precum și leziuni severe ale mucoasei stomacului.

Prin aplicare subcutanată au fost raportate valorile DL50 de 5.500 mg/kg la șobolani și 2.700 mg/kg la șoareci.

Injectarea acidului citric pe diferite căi la șobolani, șoareci și iepuri (nu sunt precizate doze) a cauzat efecte asupra sistemului nervos, plămânilor, splinei și ficatului care au fost parțial atribuite acidozei și deficitului de calciu.

Alte studii au demonstrat că prin injectarea unor volume mari de citrat în sânge în timpul transfuziei poate duce la hipocalcemie și modificări ale compoziției sângelui cu greață concomitentă, slăbiciune musculară, respirație dificultăți și chiar stop cardiac.

Autor: dr. ing.  Fulvia Manolache

Surse bibliografice

1. Maria Papagianni, Research review paper Advances in citric acid fermentation by Aspergillus niger: Biochemical aspects, membrane transport and modeling, Biotechnology Advances, vol. 25, 2007, 244–263;
2. Dallal Chergui, Soraya Akretche-Kelfat , Lynda Lamoudi  , Mamoon Al-Rshaidat  , Farida Boudjelal  , Hamid Ait-Amar, Optimization of citric acid production by Aspergillus niger using two downgraded Algerian date varieties, Saudi Journal of Biological Sciences, Volume 28, Issue 12, December 2021, Pages 7134-7141;
3. Elena Oranescu, Aditivii alimentari-necesitate și risc, Editura SemnE, 2005, Bucuresți, pag. 146;
4. Raluca Stan, Aditivii alimentari produsi naturali de de sinteză, Editura Printech, 2007, pag. 109;
5. RegulamentuL (CE) NR. 1333/2008 Al Parlamentului European Și Al Consiliului din 16 decembrie 2008 privind aditivii alimentari;
6. Regulamentul (UE) 2020/351 al comisiei din 28 februarie 2020 de modificare a anexei II la Regulamentul (CE) nr. 1333/2008 al Parlamentului European și al Consiliului în ceea ce privește utilizarea acidului citric (E 330) în produsele din cacao și ciocolată;
7. OECD SIDS, Citric acid, https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=ff78c453-36c1-430d-9034-63e15899d24b#;
8. COMMISSION REGULATION (EU) 2020/351 of 28 February 2020 amending Annex II to Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council as regards the use of citric acid (E 330) in cocoa and chocolate products;
9. Online Edition: “Combined Compendium of Food Additive Specifications”
10. https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=ff78c453-36c1-430d-9034-63e15899d24b;
11. https://www.fao.org/fileadmin/user_upload/jecfa_additives/docs/monograph16/additive-135-m16.pdf;
12. https://topingrediente.com/acid-citric-5kg/.
13. https://www.chemistryworld.com/podcasts/citric-acid/8736.article;
14. https://ro.wikipedia.org/wiki/Acid_citric;
15. http://www.chimopar.com/files/ACID%20CITRIC%20FTS_1.pdf;