Inhoud
Citroenzuur (C3H4 [COOH] 3OH) geeft citrusvruchten hun karakteristieke zure smaak, vooral citroenen en limoenen. Het is ook een tussenproduct in de citroenzuurcyclus, een essentiële metabolische reactie, in vrijwel alle organismen. Citroenzuur wordt veel gebruikt in voedseltoepassingen, vooral als smaakstof en conserveermiddel. Het is ook nuttig in de organische chemie, waar het de voorloper is van veel reacties. Citroenzuur wordt commercieel geproduceerd uit culturen van een schimmel genaamd Aspergillus niger. Het is een industrieel proces en geen passend eerste experiment.
Stap 1
Start een cultuur van Aspergillus niger. Deze schimmel komt veel voor in de natuur en ontwikkelde soorten hebben een zeer hoge productie van citroenzuur. Deze soorten zijn te koop in de wetenschap en in de landbouw.
Stap 2
Voed de A. niger-cultuur met eenvoudige suiker. Dit kan sucrose (tafelsuiker) zijn of een medium dat glucose bevat.De bron is doorgaans de goedkoopste beschikbare suikerbron, zoals glucosestroop, maïszetmeelhydrolysaat of melasse. De schimmel gebruikt glucose als voedsel en produceert citroenzuur en kooldioxide (C02) als afvalproducten.
Stap 3
Filter de vorm uit de kweek zodra de citroenzuurconcentratie zijn hoogtepunt bereikt. De resterende oplossing heeft een zeer hoge concentratie citroenzuur.
Stap 4
Extraheer het citroenzuur. Voeg calciumhydroxide [Ca (OH) 2] toe aan de oplossing. Het zal zich combineren met citroenzuur om Ca3 calciumcitraat (C6H5O7) 2 te vormen, een zout dat uit de oplossing zal neerslaan. De volgende vergelijking laat deze reactie zien: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Stap 5
Regenereer citroenzuur met zwavelzuur. De volgende vergelijking geeft deze reactie weer: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04. Let op de vorming van een bijkomend product: calciumsulfaat (CaSO4).