Необыкновенные свойства лимонной кислоты для домашнего хозяйства

Органическое соединение представляет собой кристаллический порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

В пищевой промышленности применяется как:

• окислитель;
• консервант;
• регулятор кислотности.

Кислота признается пищевой добавкой и маркируется Е 330.

Изначально вещество получили из лимона, отсюда произошло название. Сегодня его производят путем биосинтеза из сахара или сахаристых веществ.

Технологии изготовления «лимонки»

Процесс производства выполняется в несколько технологических этапов на разном оборудовании. Хотя существуют разные конфигурации обустройства заводских мощностей – в том числе моноблочные и сборные модульные. Среди основных же процессов, на которых строится современная технология производства лимонной кислоты, можно выделить следующие:

1. Оптимизированные процессы технологической подготовки сырьевых материалов для обеспечения необходимых условий для кислотной среды брожения.
2. Размножение спор в специально организованных условиях.
3. Процесс брожения в соответствии с характеристиками конкретных сырьевых материалов.
4. При необходимости выполнение адаптации всех или отдельных сырьевых материалов для процессов брожения.
5. Отделение кислоты от ферментационных растворов. К слову, методы сепарации в значительной степени определяют конечное качество продукта.
6. Очистка и кристаллизация полученной кислоты. На этом этапе открываются возможности для модификации продукта и производства других версий кислоты в разных конфигурациях. Например, в рамках общего производства лимонной кислоты могут выпускаться сиропы, моногидрат, обезвоженные составы и дигидрат цитрата натрия. Также может регулироваться содержание химикатов.

Лимонная кислота польза и вред для человека

Лимонная кислота, поступающая в организм человека с продуктами питания, должна поддерживаться в оптимальном количестве. В противном случае происходит смещение баланса в щелочную или кислотную сторону.

Полезные свойства лимонной кислоты:

1. способствует усвоению минералов;
2. ускоряет обмен веществ;
3. стимулирует выработку желчи и очищает организм;
4. применяется как средство от камней в почках;
5. обладает мочегонным эффектом, борется с отеками;
6. понижает давление;
7. укрепляет стенки сосудов;
8. снижает уровень глюкозы при диабете;
9. укрепляет иммунитет;
10. защищает суставы от разрушения.

Кроме того она снимает похмельный синдром и быстро избавляет от последствий интоксикации.

Стакан теплой воды натощак поможет нормализовать кислотность в желудке, что в свою очередь приведет к улучшению переваривания пищи и всасыванию полезных макронутриентов. Так же нормальная кислотность является барьером для патогенной микрофлоры в КТ.

В первую очередь ограничить ее прием рекомендуется тем, кто страдает заболеваниями ЖКТ.

Вред от переизбытка лимонной кислоты может проявиться в виде:

• ожогов слизистых оболочек;
• болей в желудке;
• появления тошноты, рвоты, диареи;
• чрезмерной потливости;
• нервной возбудимости, бессонницы;
• потере аппетита.

При появлении болевых ощущений, нарушений работы ЖКТ следует прекратить прием.

Беременным и кормящим женщинам рекомендуется употреблять кислотосодержащие фрукты и овощи изредка. В малых дозах они благотворно влияют на обменные процессы и укрепление иммунитета. При частом употреблении способны вызвать нарушение работы ЖКТ, аллергические реакции у малыша.

Так как соединение ощелачивает, для пожилых людей регулярный прием:

• поддерживает остроту зрения;
• улучшает усвоение питательных веществ;
• придает бодрости;
• выводит кислые соли из суставов.

Физико-химическое представление технологии

Современные процессы производства лимонной кислоты в основном строятся на гидролизе крахмальной суспензии, включающей до 30% массы сухих элементов с амилолитической способностью. К ним может добавляться крахмал минеральных солей с сульфатами меди, цинка и железа. Данная основа в последующем проходит ферментацию в питательной среде плесневым грибом.

В результате ферментации и выделения грибковой биомассы формируется культуральный раствор, в котором изначально содержится до 85% лимонной кислоты. Характерной особенностью полученных на этом этапе кислотоустойчивых ферментов является повышенная амилолитическая активность. Прежде всего, это касается глюкоамилазы и амилазы.

Технический результат производства лимонной кислоты после прохождения вспомогательных операций оценивается в лабораторных условиях широким спектром показателей качества, среди которых амилолитическая активность культурального раствора.

Суточная потребность в лимонной кислоте

При недостатке в организме появляется угроза развития злокачественных опухолей и почечнокаменной болезни. Причиной тому служит кислотно-щелочной дисбаланс.

Прием в сутки составляет от 66 до 120 мг на 1 кг массы тела. К примеру, в апельсине содержится от 0,6 до 2% вещества. Взрослому человеку достаточно съедать 2-3 шт. в день.

Недостаток в организме проявляется желанием съесть или выпить что-то кислое. Например, появляется тяга к цитрусовым или сухому вину.

Отсутствие необходимого количества вещества закисляет организм. Характерными признаками при этом являются:

• появление пигментных пятен на коже, дряблость;
• хроническая усталость;
• сухость, ломкость волос;
• расслоение ногтей;
• избыточный вес.

Также отмечаются боли в мышцах и суставах.

Промышленное производство продукта

Название лимонной кислоты обращает внимание на цитрусовые, однако, эта кислота в разной степени присутствует во всех фруктах, хлопчатнике и хвое. И все же первые производства были организованы именно на базе переработки лимонного сока. В 1920-х годах таким образом получали примерно 25% всей продукции. При этом сама технология изготовления была нерациональной, так как из 1 т лимонов получалось около 25 кг чистого продукта. Сегодня же производство пищевой лимонной кислоты организуется на более технологичных и ресурсоемких методах, предполагающих использование и принципиально новых добавок наподобие патоки и плесневых грибков. Этим, к слову, обуславливаются и логистические решения о расположении производств лимоннокислого натрия рядом с заводами по изготовлению сахара.

В то же время нельзя сказать, что такого рода производства оправдывают себя по определению в условиях высокого спроса. Дело в том, что по мере повышения технологичности производственного процесса усложняется и оборудование, а это означает увеличение расходов на техническое оснащение и содержание мощностей. Поэтому без продуманного бизнес-плана по производству лимонной кислоты, в котором бы указывались все аспекты организационно-хозяйственной деятельности предприятия не обойтись. Наряду с проектным решением по оснащению производственным оборудованием и разработкой логистических моделей с экономическим обоснованием также потребуется определение оптимальной рецептуры конечного продукта, чтобы он мог конкурировать в определенной нише на рынке. К этому стоит добавить и поправку на жестких санитарно-гигиенических нормативах, которые регулируют практически все технологические нюансы получения данной кислоты.

Процесс брожения и выделение кислоты

В современных технологиях обеспечения процесса брожения применяются специальные барботажные ферментеры, которые отбирают по подготовленным штаммам рассмотренного выше плесневого грибка. Подбор осуществляется вместе с тестированием по определенным параметрам, что позволяет организовывать брожение по индивидуальным конфигурациям с учетом особенностей применяемого сырья. В наиболее технологичных процессах производства лимонной кислоты также задействуются инструменты регуляции метаболической активности барботажных микроорганизмов.

На этапе выделения кислоты стоит задача получить раствор из ферментационной среды с начальным уровнем очистки. В целях повышения степени очистки генерирующая смесь должна быть соответствующим образом подготовлена. В частности, она подвергается следующим процессам предварительной обработки:

1. Процедура сепарации и осаждения.
2. Операция отделения мицелия.
3. Отделение сульфата кальция и разложение ферментационной массы.

Для сепарации сухих остатков на современных производствах применяются ленточные фильтры с автоматическим управлением. Также и для организации процессов фильтрации осадка задействуются специальные центрифуги и сепараторы с электронными системами регуляции, что повышает точность переработки материала.

Оборудование для производственного процесса

Оптимизированный формат технического обустройства современных заводов по выпуску лимонной кислоты предусматривает использование биотехнологических установок. В среднем мощности такого решения по расчету объема выпуска составляют 200-250 т/год, при этом оставляя широкие возможности для получения модифицированных продуктов на основе разных источников сырья. В базовый состав данного оборудования для производства лимонной кислоты входят следующие реакторные и емкостные устройства:

1. Ферментеры.
2. Выпарные аппараты.
3. Фильтры.
4. Сушилки.
5. Кристаллизаторы.
6. Инфраструктура для обеспечения логистических операций.

Реализация проекта биотехнологической установки позволяет обеспечивать полный производственный цикл, локально снабжая региональных потребителей в полном объеме с минимальным привлечением теплоэнергетических ресурсов.

Аппаратурно-технологическое решение такого типа отличается использованием штаммов-продуцентов, что обуславливает изначально низкую себестоимость продукта. Данная технология производства лимонной кислоты также характеризуется приемлемым уровнем экологической чистоты для окружающей среды и токсической безопасностью для рабочего персонала.

Что касается качества выпускаемого продукта, то оно соответствует мировым стандартам пищевой промышленности. Другое дело, что возможен и выпуск технического продукта, предназначенного, в частности, для моющих средств.

Организация процесса размножения спор

Для эффективного проведения микробиологических процессов требуется качественно подготовленный посевной материал. При синтезе кислоты данный материал в виде спор вносится в бродильный чан в самом начале производственного процесса. В оптимизированном виде технология производства лимонной кислоты на основе мелассы отдельно предусматривает этапы подготовки спор для разведения, в рамках которой также выполняется тестирование. Если планируется долгосрочное производство, то споры сушатся. Это необходимо и для длительного сохранения их функциональных качеств, и для успешного проведения дозации.

На следующем этапе подготавливаются субстраты, включающие сахарозу, глюкозу или крахмал. Материалы с содержанием крахмала сначала проходят процедуру осахаривания в целях последующего преобразования в глюкозу, которую используют как производственный штамм.

Поскольку уровень примесей на всех этапах переработки сырья и субстратов может быть чрезмерно высоким, многие производители разрабатывают и специальные методики для первичной очистки данных материалов. Например, глубокая переработка гидролизата крахмала для лимонной кислоты в пищевом производстве может включать операции обессоливания. К универсальным и наиболее доступным методикам очистки от примесей можно отнести те же процедуры стерилизации и кипения с механической фильтрацией.