Kwas cytrynowy (E330)

Kwas cytrynowy (E330) jest najczęściej stosowanym kwasem spożywczym. Zapobiega w produktach spożywczych stratom witaminy C. Ułatwia żelowane, wykazuje działanie buforujące, zapobiega zmianom smaku oraz barwy żywności. Na pewno kiedyś już mieliście okazję go próbować. A cóż to? Stary, poczciwy kwas(ek) cytrynowy.

Zastosowanie

Kwas cytrynowy wykorzystywany jest jako dodatek do żywności głównie jako regulator kwasowości. Wpływa również na kształtowanie smaku żywności. Ponadto kwas cytrynowy zmniejsza enzymatycznie brązowienie w owocach i produktach owocowych (stąd czasami warto pokropić sokiem cytrynowym pokrojone owoce, by nie zmieniały szybko barwy pod wpływem tlenu).

Kwas cytrynowy jest w dużej mierze stosowany w żywności. Występuje jednak naturalnie w owocach takich jak:

• Cytrynach
• Pomarańczach
• Czarnych poprzeczkach
• Malinach
• Ananasach
• Truskawkach

Występuje zwykle w postaci krystalicznej, bez zapachu, o silnie kwaśnym smaku. Cechuje się niskim kosztem produkcji i charakteryzuje się łatwą dostępnością, stąd zastosowanie tego związku jest bardzo szerokie. Występuje on m.in. w:

• Słodyczach
• Sokach owocowych
• Nektarach
• Lodach
• Śmietanie
• Marmoladach
• Dżemach
• Galaretkach
• Przetworach warzywnych i owocowych
• Produktach mlecznych (np. sery topione, masło, margaryna, napoje mleczne)
• Olejach i tłuszczach
• Rybach i skorupiakach
• Obranych ziemniakach
• Kiełbasach
• Mrożonych produktach rybnych
• Żywności dla dzieci
• Koncentratach obiadowych
• Przyprawach
• Napojach gazowanych

Gdzie jeszcze jest wykorzystywany? Zapobiega powstawaniu przebarwień mięsa. Chelatuje (wiąże) jony metali, hamując w ten sposób procesy utleniania lipidów. Z tych powodów niejednokrotnie stosowany jest jako związek zapewniający trwałość i świeży wygląd produktów na dłużej, często też stosowany do peklowania i je przyspieszający.

Ale kwas cytrynowy wykorzystywany jest również w innych gałęziach przemysłu. Stosuje się go w:

• Przemyśle farmaceutycznym (działa przeciwzakrzepowo, maskuje smak leków nadając kwaskowaty posmak, w połączeniu z węglanami wykazuje właściwości musujące; pełni funkcje stabilizujące w lekach)
• Przemyśle kosmetycznym (w kosmetykach, detergentach; reguluje pH produktu, zapobiega powstawaniu przebarwień, pełni również funkcje stabilizujące)
• Rolnictwie (w paszach dla zwierząt zwiększa przyswajalność składników mineralnych, poprawia i wzmacnia smak, reguluje pH; stosowany jest również w nawozach, pozwala na usuwanie ołowiu z gleb oraz zwiększa dostępność fosforu dla roślin)
• Przemyśle tekstylnym (reguluje bufor oraz bierze dział w procesie barwienia)
• Przemyśle metalurgicznym (bierze udział w oczyszczaniu kotłów z tlenków metali)

Otrzymywanie

Kwas cytrynowy został wyizolowany po raz pierwszy z soku cytrynowego przez szwedzkiego chemika, w Anglii, w 1784 r.

W 1917 roku odkryto, że szczep bakterii Aspergillus niger jest zdolny do wytwarzania kwasu cytrynowego z cukrów: glukozy, fruktozy, sacharozy, melasy, skrobi. Do ok. 1919 r. kwas cytrynowy był produkowany na skalę przemysłową z cytryn. Po tym czasie, jego produkcja oparta była na fermentacji prowadzonej przez wspomniany szczep Aspergillus niger.

Światowa wysokość produkcji kwasu cytrynowego w 2004 roku wyniosła 1,5 mln ton/rok. Jako największych producentów kwasu cytrynowego wymienia się Chiny, USA oraz kraje Europy Zachodniej (Niemcy, Francja, Hiszpania, Włochy). Szacuje się, że w 2020 wartość rynku kwasu cytrynowego osiągnie poziom 3,6 mld dolarów, a w 2026 r. aż 5 mld dolarów.

Ok. 67% światowej produkcji kwasu cytrynowego, wykorzystywane jest w przemyśle spożywczym. W przemyśle chemicznym wykorzystuje się ok. 16% wyprodukowanego kwasu cytrynowego, w przemyśle farmaceutycznym – 8% i kosmetycznym – 7%.

Szkodliwość

W USA kwas cytrynowy uzyskał status GRAS – powszechnie uznany za bezpieczny. Ze względu na to, że nie wykazuje toksycznego działania, jego dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) nie jest limitowane.

Nie zaleca się natomiast spożywania kwasu cytrynowego jako leku w przypadkach takich, jak: choroby nerek, uszkodzenia mięśnia sercowego, choroba Addisona, wysoki poziom potasu we krwi, ciężkie odwodnienie.

Nie ma natomiast ograniczeń co do jego stosowania w produktach spożywczych (ilość tego związku dodawana podczas procesów technologicznych to tzw. quantum satis, czyli minimalna dawka niezbędna do uzyskania zamierzonego efektu w procesie produkcyjnym).

Ciekawostki

• Zapobiega zmętnianiu wina
• Pełni bardzo ważną rolę w metabolizmie człowieka gdyż jest istotnym produktem w cyklu Krebsa, nazywanym cyklem kwasu cytrynowego
• Jest stabilny w temp. do ok. 150 stopni.
• Wykazuje działanie synergiczne z innymi kwasami (np. kwasem kaprylowym) zwiększając działanie antybakteryjne

Źródła

1. Silva MM., Lidon FC.: An overview on applications and side effects of antioxidant food additives. Emirates Journal of Food and Agriculture, 2016, 28(12): 823-832.
2. Pekmezekmek AB., Binokay US., Akilllioglu K., Sertdemir Y.: Evaluation of E330-induced developmental toxicity using FETAX. Turkish Journal of Biology, 2013, 37: 265-272.
3. EPG Patshala: Food Additives, Module – 16: Acidity/pH regulators for the food industry. [dostęp: http://epgp.inflibnet.ac.in/epgpdata/uploads/epgp_content/food_technology/food_additives/16.acidity/ph_regulators__for_the_food_industry/et/2691_et_m16.pdf]
4. Górska K., Pietkiewicz JJ.: Funkcje technologiczne i charakterystyka kwasów dodawanych do żywności. Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, 2009, 57.
5. Ząbczyńska M., Jurzak M.: Zastosowanie hydroksykwasów w kosmetologii. Stan skóry wykładnikiem stanu zdrowia, 2012: 95-105.
6. Dymarska EE.: Otrzymywanie kwasu cytrynowego z udziałem Aspergillus Niger metodą hodowli wgłębnej w podłożach z glicerolem. Rozprawa Doktorska, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, 2017.
7. Janecki HP.: Chemia leków i kosmetyków. [dostęp: http://www.janecki.pr.radom.pl/414/chem_l_ikosm_janecki.pdf]
8. The United States Department of Agriculture (USDA): Citric acid and salts. Handling/Processing.
9. Ciriminna R., Meneguzzo F., Delisi R., Pagliaro M.: Citric acid: emerging applications of key biotechnology industrial product. Chemical Central Journal, 2017, 11: 22.

Wesprzyj autora