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El ácido cítrico (C3H4 [COOH] 3OH) confiere a las frutas cítricas su característico sabor agrio, especialmente limones y limas. También es un producto intermedio en el ciclo del ácido cítrico, una reacción metabólica esencial, en prácticamente todos los organismos. El ácido cítrico se usa ampliamente en aplicaciones alimentarias, especialmente como aromatizante y conservante. También es útil en química orgánica, donde es el precursor de muchas reacciones. El ácido cítrico se produce comercialmente a partir de cultivos de un hongo llamado Aspergillus niger. Es un proceso industrial y no un experimento inicial apropiado.
Paso 1
Inicie un cultivo de Aspergillus niger. Este hongo es muy común en la naturaleza y las especies que se han desarrollado tienen una tasa de producción de ácido cítrico muy alta. Estas cepas están disponibles para la venta en suministros científicos y agrícolas.
Paso 2
Alimente el cultivo de A. niger con azúcar simple. Puede ser sacarosa (azúcar de mesa) o algún medio que contenga glucosa.La fuente es típicamente la fuente más barata de azúcar disponible, como jarabe de maíz, hidrolizado de almidón de maíz o melaza. El hongo utiliza glucosa como alimento y produce ácido cítrico y dióxido de carbono (C02) como productos de desecho.
Paso 3
Filtrar el moho del cultivo tan pronto como la concentración de ácido cítrico alcance su punto máximo. La solución restante tendrá una concentración muy alta de ácido cítrico.
Paso 4
Extrae el ácido cítrico. Agregue hidróxido de calcio [Ca (OH) 2] a la solución. Se combinará con ácido cítrico para formar citrato de calcio Ca3 (C6H5O7) 2, una sal que precipitará de la solución. La siguiente ecuación muestra esta reacción: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Paso 5
Regenera el ácido cítrico con ácido sulfúrico. La siguiente ecuación muestra esta reacción: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04. Nótese la formación de un producto adicional: sulfato de calcio (CaSO4).