Co to jest kwas cytrynowy (E330) w żywności? Zastosowania, korzyści, bezpieczeństwo, skutki uboczne

Co to jest kwas cytrynowy | Zastosowania | Bezpieczeństwo | Skutki uboczne | 16 najczęściej zadawanych pytań

Bezwodny lub jednowodny kwas cytrynowy, najszerzej stosowany środek zakwaszający nadający kwaśny smak w żywności i napojach, działa również jako konserwant, bufor pH, przeciwutleniacz i środek chelatujący. Europejski numer dodatku do żywności to E330. Chiny są największym producentem kwasu cytrynowego na świecie i w 2019 roku wyeksportowały około 1 miliona ton.

Co to jest kwas cytrynowy?

• Dwa typy na rynku
• Źródła naturalne
• Jak to się robi?

Jest to słaby kwas organiczny naturalnie występujący w owocach cytrusowych, zapewniający kwaśny smak i kwaśny smak owoców cytrusowych. Odgrywa również ważną rolę w metabolizmie większości żywych organizmów jako pośrednik w cyklu kwasów trójkarboksylowych lub cyklu Krebsa.

Dwa rodzaje na rynku

Na rynku dostępne są dwie formy kwasu cytrynowego, bezwodna i jednowodna. Monohydrat może zmienić się w bezwodny w warunkach ogrzania powyżej 37 °C.

Źródła naturalne

Owoce cytrusowe mają wysoki poziom kwasu cytrynowego. Owoce zawierające kwas cytrynowy obejmują:

• Cytryna
• Limonka
• Ananas
• Pomarańcze
• Pomidory
• Truskawki
• Brzoskwinie
• Jabłka
• Grejpfruty
• Jagody
• Banany

Koncentracja

Sok z cytryny i sok z limonki są bogate w kwas cytrynowy. Stężenie wynosi około 41 mg/kg w gotowym do spożycia soku z cytryny i około 31 mg/kg w koncentratach. Liczby to 39 mg/kg i 30 mg/kg w soku z limonki. W komercyjnych napojach na bazie soku z cytryny, takich jak lemoniada, zawartość waha się od 0,62 do 0,96 mg/kg. ()

Jak to się robi?

Kwas cytrynowy jest wytwarzany komercyjnie przez fermentację mikrobiologiczną substratu węglowodanowego glukozy lub sacharozy pochodzącego z kukurydzy.

Generalnie wykonane z podawania substratu do czarnej pleśni. Aspergillus niger jest głównym organizmem wykorzystywanym w mikrobiologicznej produkcji kwasu cytrynowego.

Istnieją trzy procesy produkcyjne zatwierdzone przez FDA w następujący sposób ():

1. Ze źródeł roślinnych, np. sok z cytryny lub ananasa.
2. Przez fermentację mikologiczną przy użyciu Candida spp.
3. Z likieru fermentacyjnego Aspergillus niger.

Badanie opublikowane w Toxicology Reports w 2018 roku powiedział, że około 99% światowej produkcji kwasu cytrynowego wykorzystuje grzyb Aspergillus niger od 1919 roku. Możemy więc stwierdzić, że trzecia metoda procesu powyżej jest najczęściej stosowana. ()

Specyfikacja

Struktura

Właściwości

• PKa
• PH
• Rozpuszczalność

Wygląd

Biały, krystaliczny proszek lub granulki o silnie kwaśnym smaku.

Pka

PKa służy do opisu dysocjacji kwasu. Kwas cytrynowy jest słabym kwasem organicznym zawierającym trzy grupy funkcyjne kwasu karboksylowego iw rezultacie posiada trzy wartości PKa:PKa1 =3,14, PKa2 =4,77 i PKa3 =6,39.

PH

PH mierzy stężenie jonów H+ lub H3O+ w roztworze kwasu cytrynowego. Wartość pH zależy od stężenia kwasu cytrynowego i jego dysocjacji. Wskazuje się, że wartość pH kwasu cytrynowego wynosi 2,62 w stężeniu 10 mM (0,01mol/L) ()

Jak obliczyć pH kwasu cytrynowego?

Krok 1:Napisz równanie dysocjacji.

Powinniśmy przeprowadzić systematyczne obliczenia obejmujące wszystkie trzy równania, ponieważ kwas cytrynowy jest kwasem trikarboksylowym.

Krok 2:Mogliśmy obliczyć tylko pierwszą dysocjację, ponieważ jest to słaby kwas.

• [H3O+]  to stężenie Hydronium
• [C6H7O7−] to stężenie sprzężonej zasady
• [C6H8O7] to stężenie kwasu cytrynowego

Stężenie [C6H7O7−] i [H3O+] jest takie samo. Przypuszczamy, że stężenie to X. A końcowe stężenie [C6H8O7] to 0,01 – X.

Krok 3:Następnie równanie można zapisać X*X/0.01-X =Ka1=10^-3.14.

Proszę zwrócić uwagę, że równanie nie może być podobne do X*X/0.01 =10^-3.14, ponieważ X nie może być pomijalne w porównaniu z 0.01.

Krok 4:Sprawdź, czy nie ma znaczenia

0,01/10^-3,14=10^1,14, więc powinno być obliczone w calach.

Krok 4:oblicz równanie i otrzymamy X=10^-2,62. Zatem wartość PH wynosi 2,62.

Rozpuszczalność

W wodzie

Bezwodny:ma wysoką rozpuszczalność w wodzie (592 g/L, 20 °C)

Monohydrat:rozpuszczalny w wodzie

W rozpuszczalnikach organicznych

Bezwodny:rozpuszczalny w etanolu i słabo rozpuszczalny w eterze; Monohydrat:słabo rozpuszczalny w eterze.

Jakie są korzyści zdrowotne?

Kwas cytrynowy może pomóc naszemu organizmowi przeciwdziałać utlenianiu, a także zapobiegać powstawaniu kamieni nerkowych i jest dobry dla naszej skóry.

• Antyoksydacja organizmu
• Zapobiegaj kamieniom nerkowym
• Korzyści dla skóry

Antyoksydacja organizmu

Kwas cytrynowy jest przeciwutleniaczem, który może chronić ludzkie komórki przed działaniem wolnych rodników.

Zapobiegaj kamieniom nerkowym

Kwas cytrynowy jest korzystny dla osób z kamieniami nerkowymi, hamując tworzenie się nowych kamieni i rozbijając małe kamienie na początku tworzenia. Jego sole, cytrynian wapnia i cytrynian potasu, mają również działanie zapobiegające kamieniom. ()

Korzyści dla skóry

Kwas cytrynowy pełni funkcję alfa-hydroksykwasu (AHA) w produktach do pielęgnacji skóry. AHA składa się z kwasu karboksylowego i grupy hydroksylowej na sąsiednim węglu i jest szeroko stosowany w przemyśle kosmetycznym.

Ogólnie rzecz biorąc, AHA może poprawić stan skóry, na przykład wygładzić drobne linie i zmarszczki powierzchniowe, poprawić teksturę i koloryt skóry, odblokować i oczyścić pory. ()

Jakie są najczęstsze zastosowania?

Kwas cytrynowy może być używany w wielu zastosowaniach, w tym w żywności i napojach, farmaceutykach, kosmetykach, uzdatnianiu wody i detergentach domowych ze względu na jego wielofunkcyjność.

Jedzenie

Jest to powszechny kwas organiczny dodawany do żywności wraz z kwasem jabłkowym i winowym. Kwas cytrynowy klasy spożywczej może być stosowany jako środek zakwaszający, konserwujący, przeciwutleniający i chelatujący w żywności.

Zakwaszanie

Jest powszechnie stosowany do nadania kwaśnego (kwaśnego) smaku, wzmocnienia smaku i dostosowania pH do żywności i napojów bezalkoholowych.

Konserwant

Ze względu na kwaśne pH jest używany do konserwacji żywności, ponieważ wiele bakterii nie może rosnąć w kwaśnym środowisku.

przeciwutleniacz

Gdy występuje w niskich stężeniach, może zapobiegać lub spowalniać proces utleniania w żywności.

Środek chelatujący

Może poprawić jakość i stabilność żywności dzięki zdolności do tworzenia kompleksów chelatowych z wielowartościowymi jonami metali.

Suplement diety

Jego pochodne, cytrynian wapnia i cytrynian żelazowy, mogą być stosowane jako dodatek wapnia i żelaza do żywności.

Kosmetyki

Zgodnie z „Bazą danych Komisji Europejskiej o substancjach i składnikach kosmetycznych” działa jako środek buforujący, chelatujący i maskujący w produktach kosmetycznych i do pielęgnacji ciała. ()

Znajdziemy z nim kilka kosmetyków:

• Produkty do pielęgnacji skóry:serum do twarzy
• Produkty do włosów:szampon
• Płukanie jamy ustnej

Farmaceutyka

Kwas cytrynowy może chelatować jony metali, buforować pH i nadawać smak w przemyśle farmaceutycznym. Może być również stosowany jako zewnętrzny antykoagulant, ponieważ może zapobiegać krzepnięciu krwi poprzez obniżanie stężenia jonów wapnia we krwi poprzez wiązanie z jonami wapnia, które tworzą rozpuszczalny kompleks, ale trudny do dysocjacji.

Zastosowania przemysłowe

Zmiękczacz wody

Zdolność kwasu cytrynowego do chelatowania metali sprawia, że ​​jest on stosowany jako uzdatniacz wody w uzdatnianiu wody przemysłowej i pitnej. Podobnie jak EDTA, jest to środek chelatujący, który może wiązać jony metali, zwykle wapnia i magnezu w wodzie i usuwać je z rur, urządzeń gospodarstwa domowego itp.

Sprzątanie w domu

Kwas cytrynowy może być stosowany w domowych produktach czyszczących, działając jako wielofunkcyjny środek czyszczący do zmywarek i okien, a także do mydła do naczyń, detergentów do prania, odrdzewiaczy i tak dalej.

Czy kwas cytrynowy jest bezpieczny do spożycia?

Tak, jego bezpieczeństwo stosowane jako dodatek do żywności zostało zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), Wspólny Komitet Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (JECFA), a także inne organy .

FDA

Kwas cytrynowy jest ogólnie uważany za bezpieczny (GRAS) i może być stosowany w żywności bez ograniczeń innych niż obecna dobra praktyka produkcyjna (). Może być stosowany jako środek przeciwdrobnoustrojowy, przeciwutleniacz, środek smakowo-zapachowy, środek do kontroli ph, sekwestrant w żywności. ()

EFSA

Bezwodny i jednowodny kwas cytrynowy (E330) są dopuszczone jako dodatki do żywności na mocy rozporządzenia Komisji (UE) nr 231/2012 i sklasyfikowane jako „dodatki inne niż barwniki i słodziki” ()

Zastosowania

Maksymalny poziom E330 to „quantum satis”, co oznacza, że ​​nie ma określonego limitu jego zastosowań. Mogą się z nim znajdować następujące produkty spożywcze ():

• Mozzarella, serek serwatkowy  
• Tłuszcze i oleje 
• Mrożone owoce i warzywa, owoce i warzywa w puszkach lub w butelkach
• dżem, galaretki i marmolady
• Wyroby kakaowe i czekoladowe 
• Makaron, świeże mięso mielone, nieprzetworzona ryba
• Słodziki stołowe w postaci płynu/proszku/tabletek 
• Mleki dla niemowląt, przetworzona żywność na bazie zbóż i żywność dla niemowląt
• Soki owocowe, piwo i napoje słodowe

Brytyjska Agencja ds. Standardów Żywności

W kategorii „Inne” ()

Standardy żywności Australia Nowa Zelandia

Jest zatwierdzonym składnikiem o numerze kodu 330 w Australii i Nowej Zelandii. ()

JECFA

Klasa funkcjonalna:Dodatki do żywności, substancja smakowo-zapachowa, kwas, synergetyk przeciwutleniaczy, sekwestrant. ()

Dopuszczalne dzienne spożycie:ADI „nieograniczony” ustalany od 1973 roku dla niego i jego soli. ()

Jakie są możliwe skutki uboczne?

Często zdarza się, że konsumenci mają obawy, czy składnik kwasu cytrynowego jest szkodliwy dla naszego zdrowia i jakie są zagrożenia. Jest ogólnie uważany za bezpieczny, ale niektórzy ludzie mogą być na niego uczuleni.

Alergia i nietolerancja

Niektóre osoby mogą być wrażliwe na kwas cytrynowy i mogą wystąpić następujące objawy alergii ():

• Pokrzywka
• Problemy z oddychaniem
• Obrzęk twarzy, ust, języka lub gardła.

Inne możliwe skutki uboczne

Raport z 2018 r. wykazał, że żywność, napoje lub witaminy zawierające kwas cytrynowy mogą powodować u niektórych osób następujące działania niepożądane:

• Objawy oddechowe
• Ból stawów
• objawy jelita drażliwego
• Bóle mięśni i osłabienie 

Erozja zęba

Spożywanie pokarmów zawierających kwasy może prowadzić do erozji zębów, która jest chroniczną utratą twardych tkanek zębów, szkliwa i zębiny. Badanie opublikowane w 2015 roku wykazało, że kwaśny napój, m.in. sok jabłkowy i sok pomarańczowy, które zawierają kwas cytrynowy są około pięć razy bardziej erozyjne niż Coca-Cola light. ()

Czy powoduje raka?

Nie, w przeciwieństwie do badania opublikowanego w Cell Journal w 2016 roku stwierdzili, że kwas cytrynowy zapobiega wzrostowi komórek raka przełyku 109 poprzez hamowanie proliferacji komórek i indukowanie apoptozy (). Ponadto Przyroda poinformował, że cytrynian może hamować wzrost guza. ()

Czy to bezpieczne dla kobiet w ciąży?

Ogólnie jest to bezpieczne, lepiej skonsultuj się z lekarzem.

Często zadawane pytania

• Czy jest polarny?
• Czy jest jonowy czy kowalencyjny?
• Czy to aminokwas?
• Czy to cukier?
• Czy to naturalne?
• Czy to jest organiczne?
• Czy to wegańskie?
• Czy to halal?
• Czy to jest koszerne?
• Czy to jest bezglutenowe?
• Jakie są substytuty?
• Kwas cytrynowy a cytrynian sodu?
• Czy kawa zawiera kwas cytrynowy?
• Czy kwas cytrynowy to to samo co witamina C?
• Co to jest kapsułkowany kwas cytrynowy?
• Porównanie kwasu cytrynowego, jabłkowego, winowego, octowego i fosforowego
• Co to jest kapsułkowany kwas cytrynowy?

Czy jest polarny?

Tak, jest polarny i rozpuszczalny w substancji polarnej, m.in. woda.

Czy jest jonowy czy kowalencyjny?

Jest to związek kowalencyjny bez wiązań jonowych.

Czy to aminokwas?

Nie, czy kwas cytrynowy jest aminokwasem ani nie zawiera aminokwasów.

Czy to cukier?

Nie, ale może być fermentowany z substratu cukrowego przez czarną pleśń Aspergillus niger.

Czy to naturalne?

Tak, można go uznać za naturalny, ponieważ występuje naturalnie w owocach cytrusowych, takich jak cytryny i limonki, i jest produkowany komercyjnie w procesie fermentacji, jak wspomniano powyżej, zamiast wykorzystywać metodę ekstrakcji.

Czy to jest organiczne?

Może być organiczny, jeśli pochodzi ze źródła surowców organicznych.

Czy to wegańskie?

Tak, jak wspomniano powyżej, jest wegańskie jako surowiec węglowodanowy glukoza i/lub sacharoza stosowany i wytwarzany bez użycia materiałów zwierzęcych lub produktów pochodzenia zwierzęcego. Jako składnik żywności jest uważany za wegański i może być dodawany do żywności dla wegetarian.

Czy to halal?

Tak, jest powszechnie uznawany za halal, ponieważ jest dozwolony przez prawo islamskie i spełnia warunki halal. I możemy znaleźć niektórych producentów posiadających certyfikat MUI halal.

Czy to koszerne?

Tak, to koszerne pareve. E330 spełnia wszystkie wymagania „kaszruth” i może być certyfikowany jako koszerny lub passover.

Czy to jest bezglutenowe?

Tak, zazwyczaj jest bezglutenowy i mogą go spożywać osoby z celiakią. Jest to składnik powszechnie spotykany zarówno na etykietach żywności bezglutenowej, jak i zawierającej gluten. Jest produkowany z kukurydzy zgodnej z definicją bezglutenową FDA, która nie zawiera pszenicy, żyta, jęczmienia ani krzyżówek tych zbóż.

Jakie są substytuty?

Inne kwasy organiczne, takie jak kwas jabłkowy, kwas winowy i kwas fumarowy, mogą być alternatywą w niektórych zastosowaniach spożywczych.

Kwas cytrynowy a cytrynian sodu?

Cytrynian sodu to sól sodowa kwasu cytrynowego. Powstaje w wyniku reakcji kwasu cytrynowego z wodorotlenkiem sodu lub sodą oczyszczoną.

Cytrynian sodu ma trzy formy, cytrynian monosodowy, cytrynian disodowy i cytrynian trisodowy, zwykle odnosi się do ostatniej.

Poniżej znajduje się porównanie i różnica:

• Kwasowość: Kwas cytrynowy jest organicznym słabym kwasem, podczas gdy cytrynian sodu jest słabo zasadowy.
• Smak: Kwas cytrynowy jest używany głównie do wzmocnienia smaku o kwaśnym smaku, podczas gdy kwaśny smak cytrynianu sodu nie jest tak oczywisty jak kwas cytrynowy. Kwaśny smak pojawia się podczas hydrolizy do kwasu cytrynowego.
• Zastosowania: Nie ma dużej różnicy w obu aplikacjach. Oba mogą być używane jako konserwant, bufor pH i środek chelatujący w żywności.

Czy kawa zawiera kwas cytrynowy?

Tak, kawa ma to w środku. ()

Czy kwas cytrynowy to to samo co witamina C?

Nie, oba są kwasami organicznymi. Witamina C nazywana jest również kwasem askorbinowym. Chociaż kwas cytrynowy i kwas askorbinowy występują naturalnie w owocach cytrusowych, są to dwa zupełnie różne składniki.

Zastosowania: Kwas askorbinowy jest witaminą stosowaną głównie jako suplement diety, przeciwutleniacz i środek chroniący kolor w żywności, podczas gdy kwas cytrynowy jest środkiem zakwaszającym stosowanym jako środek regulujący pH, konserwujący, przeciwutleniający i chelatujący.

Produkcja: oba wytwarzane z fermentacji, ale z różnymi procesami i mikrobiologicznie.

Co to jest kapsułkowany kwas cytrynowy?

Ma specyficzne zastosowanie. Jest to kwas cytrynowy z powłoką na zewnątrz, która zapobiega wcześniejszemu uwalnianiu kwasu cytrynowego.

Porównanie kwasu cytrynowego, jabłkowego, winowego, octowego i fosforowego?

Wszystkie są środkami zakwaszającymi stosowanymi w żywności i napojach. Poniżej znajduje się krótkie porównanie między nimi:

Źródła :to wszystkie kwasy organiczne, które można znaleźć w większości owoców, z wyjątkiem kwasu fosforowego, który jest kwasem nieorganicznym.

Typy: Zarówno kwas jabłkowy, jak i winowy mają typy L i DL stosowane jako dodatki do żywności.

Proces produkcyjny :

• Kwas cytrynowy, kwas L-jabłkowy, pochodzi z fermentacji glukozy.
• Kwas L-winowy można otrzymać jako produkt uboczny produkcji wina, proces enzymatyczny lub metodę fermentacji.
Kwas DL-jabłkowy, kwas octowy i kwas fosforowy pochodzą z syntezy chemicznej.
• Kwas DL-winowy jest produkowany z enzymu.

Formularz :pierwsze trzy środki zakwaszające są dostępne zarówno w postaci proszku, jak i granulek, podczas gdy pozostałe dwa są płynne.

Wniosek

Teraz możesz dobrze poznać dodatek do żywności – kwas cytrynowy (E330), od:

• Dwa rodzaje:jednowodny i bezwodny
• Produkcja
• Stosuje jako regulator kwasowości, konserwant, przeciwutleniacz i środek chelatujący w żywności
• Korzyści zdrowotne
• Zatwierdzone bezpieczeństwo
• Możliwe skutki uboczne
• Najczęściej zadawane pytania, np. czy jest wegańskie, bezglutenowe, syntetyczne czy naturalne
• Porównanie z innymi regulatorami kwasowości:kwasem jabłkowym, kwasem winowym, kwasem octowym i kwasem fosforowym

W jakich opakowaniach żywności znalazłeś ten składnik? Daj mi znać w komentarzach.