TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM
Đề tài:

ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)
GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

SINH VIÊN THỰC HIỆN: NHÓM 5

Trần Ngọc Trang

2008181188

Nguyễn Ngọc Anh Thư

2008181171

Trần Ngọc Tú Trinh

2008181192

Trần Thị Thanh Trúc

2008180171

TP.HCM, tháng 3 năm 2021

MỤC LỤC
1. TỔNG QUAN............................................................................................................1
1.1. Acid citric............................................................................................................1
1.1.1. Khái niệm......................................................................................................1
1.1.2. Tính chất vật lý và hóa học...........................................................................2
1.1.3. Lịch sử phát triển..........................................................................................3
1.2. Aspergillus niger.................................................................................................4
1.3. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men acid citric.................................................5
2. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU LÊN MEN ACID CITRIC..................6
2.1. Mật rỉ................................................................................................................... 6
2.2. Tinh bột sắn.........................................................................................................6
2.3. Ngô...................................................................................................................... 6
3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT ACID CITRIC................................................................6
3.1. Các phương pháp sản xuất acid citric..................................................................7
3.2. Công nghệ sản xuất acid citric bằng phương pháp lên men chìm sử dụng nấm
mốc Aspergillus niger................................................................................................7
4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ACID CITRIC....10
4.1. Mơi trường.........................................................................................................10
4.2. pH mơi trường...................................................................................................11
4.3. Sự thống khí.....................................................................................................11
4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ.....................................................................................11
5. ỨNG DỤNG............................................................................................................11
5.1. Trong cơng nghiệp thực phẩm...........................................................................12
5.2. Trong công việc khử trùng................................................................................12
5.3. Trong việc làm đẹp............................................................................................12
5.4. Trong thuốc và thực phẩm chức năng................................................................13
6. CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ACID CITRIC...................................................................13
7. KẾT LUẬN.............................................................................................................14
BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC............................................................................15
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................16

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Các sản phẩm acid citric...................................................................................2
Hình 2: Cơng thức cấu tạo.............................................................................................2
Hình 3: Cấu hình khơng gian.........................................................................................2
Hình 4: Aspergillus niger...............................................................................................5
Hình 5: Sơ đồ sản xuất acid citric..................................................................................8


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

1. TỔNG QUAN
Acid citric là acid hữu cơ quan trọng nhất được sản xuất và sử dụng rộng rãi
trong thực phẩm và ngành cơng nghiệp dược phẩm. Nó được sản xuất chủ yếu bằng
cách lên men chìm sử dụng Aspergillus niger hoặc Candida sp. từ các nguồn
carbohydrate khác nhau, chẳng hạn như rỉ mật và môi trường làm từ tinh bột. Tuy
nhiên, quá trình lên men khác kỹ thuật, ví dụ: q trình lên men ở trạng thái rắn và lên
men bề mặt, và các nguồn thay thế của carbon như bã thải công nghiệp nông nghiệp đã
được nghiên cứu chuyên sâu cho thấy viễn cảnh tuyệt vời đối với sản xuất của nó.
Hiện nay, tồn cầu sản xuất acid citric được ước tính là khoảng 73.6000 tấn/ năm,
và tồn bộ q trình sản xuất được thực hiện bởi lên men. Ở Brazil, gần như toàn bộ nhu
cầu acid citric được đáp ứng thơng qua nhập khẩu. Có tăng liên tục (3,5-4%) mỗi năm
trong tiêu dùng, cho thấy nhu cầu tìm kiếm mới các lựa chọn thay thế cho sản xuất của
nó.
1.1. Acid citric
1.1.1. Khái niệm
Acid citric là một acid hữu cơ acid citric một thành phần tự nhiên và chất chuyển

hóa phổ biến của thực vật và động vật, được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực thực
phẩm (60%) và dược phẩm (10%). Hrất phổ biến trong thực vật. Nó có nhiều trong
nước chanh (6%), trong quả cam, quýt, dứa, dâu tây…Acid citric được dùng nhiều
trong công nghiệp thực phẩm, nước giải khát, bánh kẹo, đồ hộp, trong y được, dệt,
nhuộm…
Acid citric là một acid hữu cơ thuộc loại yếu và nó thường được tìm thấy trong
các loại trái cây thuộc họ cam qt. Nó là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường
được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua. Ở lĩnh vực hóa sinh thì acid citric
đóng một vai trị trung gian vơ cùng quan trọng trong quá trình trao đổi chất xảy ra
trong các vật thể sống.
Ngồi ra acid citric cịn đóng vai trị như là một chất tẩy rửa, an tồn đối với môi
trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa. Acid citric có mặt trong nhiều loại trái

NHĨM 5

1


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

cây và rau quả nhưng trong trái chanh thì hàm lượng của nó được tìm thấy nhiều nhất,
theo ước tính acid citric chiếm khoảng 8% khối lượng khơ của trái chanh.

Hình 1: Các sản phẩm acid citric
1.1.2. Tính chất vật lý và hóa học
Cơng thức phân tử: C6H8O7
Cơng thức cấu tạo:

Hình 2: Cơng thức cấu tạo
Cấu hình khơng gian:

NHĨM 5

2

Hình 3: Cấu hình không gian


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Tên theo IUPAC: 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid
－

Tên thông thường: acid chanh

－

Khối lượng riêng: 1.665 kg/m3

－

Nhiệt độ nóng chảy: 1530C (307.40F; 426K).

－

Nhiệt độ sơi: 1750C (phân hủy)

－

Khối lượng phân tử: 192.13 g/mol

－

Có dạng: tinh thể màu trắng

－

Độ acid (pKa):

+ pKa1= 3.15.
+ pKa2= 4.77.
+ pKa3= 6.4.

Tính acid của acid citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl -COOH, mỗi nhóm
carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrate. Các muối citrate dùng làm
dung dịch đệm rất tốt để hạn chế sự thay đổi pH của các dung dịch acid.
Các ion citrate kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối, phổ biến nhất là
muối canxi citrate dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm. Bên cạnh đó ion
citrate có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản
và làm mềm nước.
Ở nhiệt độ phịng thì acid citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc ở
dạng khan hay là dạng monohydrat có chứa một phân tử nước trong mỗi phân tử của
acid citric. Dạng khan thu được khi acid citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng
monohydrate lại kết tinh trong nước lạnh. Ở nhiệt độ trên 74 0C dạng monohydrate sẽ
chuyển sang dạng khan.
Về mặt hóa học thì acid citric cũng có tính chất tương tự như các acid carboxylic

khác. Khi nhiệt độ trên 1750C thì nó phân hủy tạo thành CO2 và nước.

NHĨM 5

3


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

1.1.3. Lịch sử phát triển
＋

Vào thế kỷ thứ VIII, nhà giả kim thuật JabirIbn Hayyan, người Iran đã

phát hiện ra acicd citric.
＋

Năm 1784, acid citric được kết tinh bởi Klar Scheel (người Thụy Sĩ). Do

kết tủa citrate canxi khi bổ xung hydroxit canxi vào nước chanh.
＋

Năm 1893 C. Wehmer phát hiện ra nấm mốc Penicillium glaucum có thể

tạo nên acid citric từ đường.
＋

Năm 1917 James Currie (Mỹ) phát hiện ra nấm mốc Aspergillus niger có

thể sản xuất acid citric rất hiệu quả.
＋

Trước năm 1920 acid citric được sản xuất chủ yếu ở Sicily và công ty

Arenella (Palermo) và độc quyền sản xuất.
＋

Năm 1923, tại New York, acid citric được sản xuất từ vi sinh vật theo

phương pháp lên men bề mặt.
＋

Năm 1930, phương pháp lên men chìm được sử dụng để sản xuất acid

＋

Hiện nay cả hai phương pháp lên men chìm và lên men bề mặt đều

citric.
được sử dụng để sản xuất acid ctric.
Mặc dù các phương pháp đã được phát triển tốt để tổng hợp acid citric bằng cách
sử dụng các phương tiện hóa học, thành cơng tốt hơn đã đạt được bằng cách sử dụng vi
sinh lên men, và theo thời gian, điều này kỹ thuật đã trở thành phương pháp tối thượng
sự lựa chọn cho sản xuất thương mại của nó, chủ yếu là do lợi thế kinh tế của sinh học
sản xuất qua tổng hợp hóa học (Mattey, năm 1992). Nghiên cứu đã được chú ý nhiều
để cải thiện các chủng vi sinh vật và duy trì năng lực sản xuất của họ.
1.2. Aspergillus niger
Aspergillus niger là một loại nấm sợi và là một trong những loài phổ biến nhất

của các chi Aspergillus có nhiều ứng dụng trong công nghệ sinh học, nhiệt độ tối ưu ở
35- 37°C, pH từ 1,4 đến 9,8. Nó gây ra một căn bệnh được gọi là nấm mốc đen trên
một số loại trái cây và rau quả như nho, hành tây, đậu phộng, và là một chất gây ô
nhiễm phổ biến của thực phẩm.

NHÓM 5

4


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Aspergillus niger là vi sinh vật hiếu khí phát triển trên các chất hữu cơ, do đó nó
có thể được tìm thấy gần như ở khắp mọi nơi trong mơi trường có chứa đất. Ngồi ra,
nó được tìm thấy trong chất thải, ngun liệu thực vật phân hủy và phân hữu cơ trong
môi trường ngồi trời. Mơi trường ẩm trong nhà tạo ra một môi trường sống tốt cho sự
phát triển của nấm mốc. Chẳng hạn như trong các lĩnh vực hộ gia đình thơng thường,
trên các bức tường trong phịng tắm hoặc các khu vực khác có mositure.

Hình 4: Aspergillus niger
Acid citric được tổng hợp chủ yếu từ các loài nấm sợi (nấm men và các loại vi
khuẩn khơng có khả năng này). Các lồi nấm sợi có khả năng sinh tổng hợp acid citric
bao gồm: Citromycesglader, Penicillium luteum, Penicillium glaucum, Aspergillus
oryzae, Aspergillus niger,.....Trong đó, Aspergillus niger là nấm sợi được sử dụng vào
sản xuất acid citric nhiều nhất vì nó đáp ứng được 3 yêu cầu cơ bản về giống dùng
trong sản xuất acid citric.
Giống vi sinh vật dùng trong sản xuất acid citric phải đảm bảo các yêu cầu sau:


Có khả năng tạo acid rất mạnh.



Có khả năng chịu được mơi trường acid khi lượng acid citric tăng cao.



Ít tạo ra những acid hữu cơ khác như: acid oxalic, acid gluconic, acid fumaric.

1.3. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men acid citric
Trong q trình glucose được chuyển hố thành acid pyruvic theo con đường
EMP (Embden-Mayerhof-Parnas), sau đó acid pyruvic tiếp tục chuyển hố thành acid
citric. Phương trình tổng quát của quá trình này như sau:
2 C6H12O6 + 3 O2 → 6 C6H8O7 + 4 H2O
Cơ chế của sự chuyển hóa này có thể được biểu diễn như sau:
NHĨM 5

5


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Đường C6H12O6 thủy phân thành acid pyruvic (C3H4O3)
C3H4O3 + CO2 → C4H4O5 (Acid oxaloacetic)
C4H4O5 + CH3COOH → C6H8O7 (Acid citric)
Có nhiều lồi nấm mốc có khả năng oxy hóa gluxit thành axit citric như

Rhizopus, Aspergillus, Penicillium. Trong đó quan trọng nhất là Aspergillus niger.

2. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU LÊN MEN ACID
CITRIC
2.1. Mật rỉ
Mật rỉ là một phụ phẩm của ngành sản xuất đường, là sản phẩm cuối cùng của
quá trình sản xuất đường mà từ đó đường khơng cịn có thể kết tinh một cách kinh tế
nữa bởi các công nghệ thơng thường. Thành phần chính của mật rỉ là đường, chủ yếu
là sucrose với một ít glucose và fructose. Nói chung, sản lượng mật rỉ bằng khoảng 1/3
sản lượng đường sản xuất. Cứ khoảng 100 tấn cây mía đem ép thì có 3 – 4 tấn rỉ mật
được sản xuất.
2.2. Tinh bột sắn
Độc tố trong sắn có tên chung là Phazeolunatin chứa nhiều trong sắn đắng, chủ
yếu ở vỏ và cùi, hàm lượng của Phazeolunatin vào khoảng 0,001 – 0,04%.
Phazeolunatin khơng độc nhưng khi bị thủy phân thì các glucozit này sẽ giải phóng
HCN, là một chất gây độc cho cơ thể. Tuy nhiên dễ bay hơi và dễ hòa tan trong nước
lạnh hay nước vơi nên dễ loại bỏ. Sắn thái lát, phơi khô giảm đáng kể số lượng HCN.
2.3. Ngơ
Hạt ngơ gồm hai phần chính: Phơi và nội nhũ. Phôi chiếm 10 – 13% trọng lượng
hạt, nội nhũ chiếm 83 – 85%, vỏ chiếm 2 – 5%.
Yêu cầu đối với nguyên liệu lên men acid citric: Nguyên liệu phải đảm bảo đủ
lượng đường cho vi sinh vật phát triển.

3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT ACID CITRIC

NHĨM 5

6

ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

3.1. Các phương pháp sản xuất acid citric
Quá trình tổng hợp sản xuất acid citric bằng công nghệ lên men là phương pháp có
giá trị kinh tế nhất và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Hơn 90% lượng acid citric
trên thế giới được sản xuất bằng công nghệ lên men, vì chúng có những ưu điểm sau:
1. Quy trình đơn giản và ổn định.
2. Hệ thống điều khiển ít phức tạp.
3. Ít yêu cầu kĩ thuật.
4. Hạn chế tiêu thụ năng lượng.
Trong sản xuất acid citric theo quy mô công nghiệp, thông thường người ta sử
dụng 2 phương pháp lên men: lên men chìm và lên men bề mặt.
So sánh giữa lên men chìm và lên men bề mặt
Mặc dù q trình sản xuất bề mặt cần ít năng lượng hơn nhưng nó có nhiều
nhược điểm: u cầu khơng gian lớn và cô lập, yêu cầu sự vô trùng cao.
Quá trình lên men chìm có ưu điểm: Thời gian lên men ngắn (6 – 7 ngày), đảm
bảo mức độ vô trùng cao hơn, kiểm sốt các thơng số và hoạt đọng của q trình đơn
giản, u cầu khơng gian nhỏ, tạo ra năng suất cao hơn.
Một trong những vấn đề lớn của q trình lên men là vơ trùng, do đó ưu tiên
chọn phương pháp lên men chìm trong sản xuất acid citric.
3.2. Công nghệ sản xuất acid citric bằng phương pháp lên men chìm sử dụng
nấm mốc Aspergillus niger

NHĨM 5

7

ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Mật rỉ

Các loại muối dinh
dưỡng và thành phần
khác

Giống VSV

Môi trường dinh dưỡng

Nhân giống

Lên men
Lọc (thu dịch)
Tạo canxi citrate
Tách canxi citrate

Sấy dung dịch acid
citric
Kết tinh

Sấy tinh thể acid citric
Acid citric
Hình 5: Sơ đồ sản xuất acid citric
Công nghệ sản xuất acid citric gồm các giai đoạn:
- Ni cấy nấm mốc:

NHĨM 5

8


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Chuẩn bị dung dịch rỉ đường 3 - 4% ở nhiệt độ 35 - 38 0C, bổ sung thêm các chất
dinh dưỡng. Cấy men giống vào theo tỉ lệ 3g bào tử khô/2 -3 lít dung dịch rỉ. Sau đó
mở cấy khuấy và cung cấp khơng khí vơ trùng, duy trì áp suất 0.1 - 0.2at, nhiệt độ 34
-350C và thời gian là 28 - 36 giờ.
- Chuẩn bị dịch lên men:
Rỉ đường được pha thành 2 nồng độ: nồng độ 3-4% để nuôi cấy mốc giống và lên
men, nồng độ 25-28% bổ sung trong q trình lên men. Mơi trường nồng độ 3-4%
được pha chế trong thiết bị lên men. Sau đó cho mốc giống vào và khuấy trộn trong 30
phút.
- Lên men:
Trong quá trình lên men lượng đường giảm nhanh, để bù lại dùng dung dịch rỉ có
nồng độ 25-28% để bổ sung gián đoạn vào dung dịch lên men. Giai đoạn đầu giữ ở
nhiệt độ 33-340C, khi tạo acid mạnh thì giữ ở 31-320C.
- Tách nấm mốc:
Kết thúc quá trình lên men bằng cách kiểm tra mẫu: nếu hai mẫu kiểm tra cách
nhau 4-6 giờ có độ acid như nhau thì coi như kết thúc quá trình lên men. Thời gian lên
men có thể kéo dài từ 5-10 ngày phụ thuộc vào hoạt lực của nấm mốc. Khi kết thúc
quá trình lên men thì đun nóng dung dịch lên men 60-65 0C và chuyển vào máy lọc
chân không để tách nấm mốc.
- Tạo canxi citrate:

Dung dịch đã lên men là hỗn hợp gồm: acid gluconic, acid oxalic, đường không
lên men và các hợp chất khoáng.
- Tách acid citric: bằng cách cho liên kết với Ca2+ để tạo muối canxi nitrate. Dung
dịch đã lên men cho vào thiết bị trung hòa và đem đun sơi. Sau đó mở cấy khuấy và
cho sữa vơi (Ca(OH)2) vào để trung hịa. Q trìng trung hòa kết thúc khi pH = 6.8 7.5.
Khi trung hòa tạo thành:
C6H8O7 + 3Ca(OH)2 → Ca3(C6H5O7)2↓ + 6H2O
NHÓM 5

9


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

(Acid citric)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

(Canxi citrate)

2C6H12O7 + Ca(OH)2 → Ca(C6H11O7)2 + 2H20
(Acid gluconic)

(Canxi gluconat)

C2H2O4 + Ca(OH)2 → CaC2O4 + 2H20
(Acid oxalic)

(Canxi oxalate)

Dùng thiết bị lọc chân không tách các chất kết tủa canxi citrate và canxi oxalate:
+ Tách canxi citrate: dùng H 2SO4 để tách canxi citrate, để làm trong
caid citric dùng than hoạt tính với lượng 2% so với lượng acid citric trong
citrate.
Ca3(C6H5O7)2 + 3H2SO4 → 2C6H8O7 + 3CaSO4
+ Tách canxi oxalate: sử dụng 1 lượng dư acid sulfuric, khi đó canxi
oxalate sẽ kết tủa với thạch cao và trong dung dịch chỉ còn acid citric.
- Sấy dung dịch acid citric trong thiết bị sấy chân không
Giai đoạn 1: sấy đến tỉ trọng 1.24-1.26.
Giai đoạn 2: sấy đến tỉ trọng 1.32-1.36 tương ứng với nồng độ 80%.
- Kết tinh và sấy khô acid citric
Khi nhiệt độ của dung dịch từ 35-370C thì cho tinh thể acid citric vào để kết tinh,
tiếp tục làm nguội 8-100C và khuấy liên tục trong 30 phút. Sau đó cho qua thiết bị ly
tâm để tách tinh thể rồi đưa đi sấy khô.

4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
ACID CITRIC
4.1. Mơi trường
Nguồn cacbon: Sự tạo thành acid citric bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi nguồn
cacbon. Dễ dàng chuyển hóa Carbohydrate cần thiết để sản xuất acid citric. Sucrose
thuận lợi nhất, tiếp theo là glucose, fructose và galactose.

NHÓM 5

10


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Nguồn nitơ: Sản xuất acid citric chịu ảnh hưởng trực tiếp của nguồn nitơ. Về mặt
sinh hóa, muối amoni được ưu tiên như: urê, amoni sunfat, amoni chlorure, peptone,
chiết xuất mạch nha,..Nồng độ của nguồn nitơ yêu cầu đối với quá trình lên men acid
citric là 0,1 - 0,4 N/lít. Nồng độ nitơ cao làm nấm tăng trưởng và tiêu thụ đường, do đó
giảm lượng acid citric được tạo ra.
Nguồn photpho: Sự hiện diện của photphat trong mơi trường có ảnh hưởng lớn
đến sản lượng của acid citric. Phốt phát được biết đến là rất cần thiết cho sự phát triển
và trao đổi chất của A. niger. Nồng độ photpho thấp có lợi cho việc sản xuất acid
citric, tuy nhiên, sự hiện diện của dư thừa photpho dẫn đến sự hình thành của một số
acid đường, sự giảm cố định CO2, và kích thích nấm tăng trưởng.
4.2. pH mơi trường
Để nấm mốc phát triển tốt giữ ở pH = 6.
Để lên men tốt giữ ở pH 3.4-3.5.
Vì điều kiện mơi trường để nấm phát triển và để thu acid citric là khác nhau nên
trong sản uất phải chu n bị môi trường cho nấm phát triển đầy đủ, sau đó điều chỉnh
mơi trường thích hợp để lên men citric.
4.3. Sự thống khí
Tất cả hệ sợi của nấm mốc là loại hiếu khí , rất cần oxy tự do. Trong sản xuất có
thể thực hiện được bằng quạt gió vơ trùng vào phịng lên men hoặc thổi khí vơ trùng
vào dịch lên men.
4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp khoảng 31 - 370C. Sinh khối nấm mốc phát triển mạnh ở 34 370C. Để tạo ra nhiều acid cần duy trì nhiệt độ 31 - 32 0C. Nhiệt độ thấp hơn thì tích lũy
nhiều acid gluconic. Nhiệt độ cao hơn thì việc tạo acid citric bị kìm hãm. Thời gian
ni cấy từ đến 10 ngày. Nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men tạo acit citric là 31
– 370C. Thấp hơn thì tạo acid gluconic, cao hơn thì việc tạo acid citric bị kìm hãm.
Thời gian lên men khoảng 7 – 10 ngày.

5. ỨNG DỤNG
NHÓM 5

11


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Có thể nói acid citric có ứng dụng vơ cùng to lớn đối với đời sống chúng ta. Ước
tính năm 2007, có 1,7 triệu tấn được sản xuất. Trong đó 50% được sử dụng tạo độ
chua cho đồ uống, 20% cho thực phẩm khác, 20% cho chất tẩy rửa và 10% cho mỹ
phẩm và cơng nghiệp hóa chất.
5.1. Trong cơng nghiệp thực phẩm
Trong tất cả các đồ uống đóng chai, hoặc các thực phẩm chế biến sẵn đóng bao bì
đều chứa chất bảo quản được tạo ra từ Axit Citric hoặc chứa trong đó những phụ gia
thực phẩm để tăng cường độ axit, tăng hương vị.
Acid Citric cịn là chất chống oxi hóa, kiểm soát độ pH trong thức ăn.
Đặc biệt, Acid Citric được thêm vào các loại trái cây và rau quả đóng hộp để bảo
vệ chống ngộ độc, một căn bệnh hiếm gặp nhưng nghiêm trọng do vi khuẩn gây ra.
Axit citric cũng dùng nhiều trong sản xuất rượu vang như là chất thay thế hay bổ
sung khi các loại quả chứa ít hay khơng có độ chua tự nhiên.
5.2. Trong cơng việc khử trùng
Citric axít có khả năng tạo phức với nhiều kim loại có tác dụng tích cực trong xà
phòng và chất tẩy rửa.
Đây được xem là một sự thay thế hồn hảo cho acid citric trong cơng nghệ sinh
học và công nghiệp dược phẩm để làm sạch ống dẫn.
Axit citric là thành phần hoạt hóa trong một số dung dịch tẩy rửa vệ sinh nhà bếp
và phòng tắm.
Axit citric được bán thương mại như một chất khử trùng và làm sạch nói chung
để loại bỏ cặn xà phịng, vết nước cứng, vôi và rỉ sét.

5.3. Trong việc làm đẹp
Acid Citric cũng là 1 trong những cứu cánh tuyệt vời cho phái đẹp trong chăm
sóc và điều trị da chẳng hạn như các trường hợp mụn trứng cá nhẹ, da sạm nám, có
đốm nâu, nếp nhăn cũng như da với lỗ chân lơng bưng bít.

NHĨM 5

12


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

Bạn có thể sử dụng Citric Acid dưới hình thức là dùng mỹ phẩm có chứa nó hoặc
dùng mặt nạ, toner hoặc sản phẩm tẩy da chết bằng cách làm thủ công tại nhà. Axit
Citric không chỉ giúp bạn cải thiện nhiều vấn đề về da mà còn đảm bảo mang lại làn da
sáng mịn, chống già hóa.
5.4. Trong thuốc và thực phẩm chức năng
Bạn sẽ tìm thấy acid citric trong các thành phần của một số loại thuốc đặc biệt là
viên uống, thuốc nhai hoặc sirô với chức năng là bảo quản các thành phần hoạt động
và được sử dụng để tăng cường hoặc che giấu mùi vị của các loại thuốc.
6. CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ACID CITRIC
Chỉ tiêu lí - hóa của acid citric
Tên chỉ tiêu

1. Độ hòa tan

2. Phép thử citrate

Mức yêu cầu
Rất dễ tan trong etanol, dễ tan trong
nước, ít tan trong ete
Đạt yêu cầu của phép thử

3. Hàm lượng nước
- Dạng khan, % khối lượng, không
lớn hơn

0,5

- Dạng ngậm một phân tử nước, %
khối lượng

Từ 7,5 đến 8,8

4. Hàm lượng tro sulfat, % khối
lượng, không lớn hơn

0,05

5. Hàm lượng oxalat, mg/kg,
không lớn hơn

100

6. Hàm lượng sulfat, mg/kg, không
lớn hơn

150

7. Các chất dễ carbon hố
NHĨM 5

Đạt u cầu của phép thử
13


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

8. Hàm lượng chì, mg/kg, khơng
lớn hơn

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

0,5

7. KẾT LUẬN
Acid citric sản xuất đã được nghiên cứu chuyên sâu và các giải pháp thay thế
tuyệt vời cho quá trình lên men đã được tìm thấy. Việc sử dụng thay thế nguyên liệu
để sản xuất acid citric bằng lên men chìm là một khả năng phù hợp. Tuy nhiên, cần
điều chỉnh đúng loại nguyên liệu thô, đúng kỹ thuật. Sự cần thiết của một số q trình
xử lý trước ngun liệu thơ có thể nâng cao hiệu quả lên men.

NHÓM 5

14


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
Tên
Trần Ngọc Trang
Nguyễn Ngọc Anh Thư
Trần Ngọc Tú Trinh
Trần Thị Thanh Trúc

NHĨM 5

Cơng việc

15


ACID HỮU CƠ (ACID CITRIC)

GVHD: ĐỖ THỊ HIỀN

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.
2.
3.
4.

Đỗ Q Hai và các cộng sự. Giáo trình Hóa sinh, Nhà xuất bản Đại học Huế.
GS. TS. Phạm Văn Ty và Thành;, TS. Vũ Nguyên Công nghệ Sinh học - Tập 5
- Công nghệ Vi sinh và Môi trường, Nhà xuất bản Giáo dục.

Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến và Ty;, Phạm Văn (2010), Vi sinh vật
học, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam.
Vandenberghe, Luciana và các cộng sự. (1998), "Microbial production of citric
acid", Brazilian Archives of Biology and Technology. 42, tr. 263-276.

]

[1-3]

NHÓM 5

16