Uso da tecnologia de ácido cítrico e resina solar na desmineralização e descoloração

O ácido cítrico (C6H8O7) é um ácido orgânico fraco encontrado naturalmente em frutas cítricas como limões, limas, laranjas e toranjas. É um pó cristalino branco que tem um sabor azedo e é comumente usado como conservante de alimentos, agente aromatizante e acidulante em uma variedade de produtos alimentícios e bebidas. O ácido cítrico também é usado em muitos produtos de limpeza como um agente quelante para remover manchas de calcário e ferrugem. Além disso, o ácido cítrico é usado na indústria farmacêutica como um excipiente em medicamentos e em cosméticos como um ajustador de pH e conservante.

Alimentos e bebidas: 

O ácido cítrico tem um sabor ácido suave e refrescante, e é amplamente utilizado na fabricação de várias bebidas, doces, biscoitos, sucos, laticínios e outros alimentos. No mercado de todos os ácidos orgânicos, o ácido cítrico tem uma participação de mercado de mais de 70%. Até agora, nenhum agente ácido pode substituir o ácido cítrico. 

O ácido cítrico pode ser obtido como uma forma anidra (sem água) ou como um monohidrato. O ácido cítrico monohidratado é usado principalmente como um agente aromatizante ácido para bebidas geladas, sucos de frutas, geleias, açúcar de frutas e alimentos enlatados, etc. Ele também pode ser usado como um antioxidante para óleos comestíveis, melhorando as propriedades sensoriais dos alimentos, aumentando o apetite e promovendo a digestão e absorção de substâncias de cálcio e fósforo no corpo humano. 

O ácido cítrico anidro é amplamente utilizado em bebidas sólidas. Sais de ácido cítrico, como citrato de cálcio e citrato férrico, são fortificantes para alguns alimentos que precisam adicionar íons de cálcio e íons de ferro. Ésteres de ácido cítrico, como citrato de trietila, podem ser usados ​​como plastificantes não tóxicos e são usados ​​para fazer filmes plásticos para embalagens de alimentos.

Produtos farmacêuticos:  

Na indústria farmacêutica, o ácido cítrico pode reagir com solução aquosa de carbonato de sódio ou bicarbonato de sódio para produzir uma grande quantidade de CO2, que é usado como um sistema efervescente, para que os ingredientes ativos do medicamento possam ser dissolvidos rapidamente e o efeito do sabor possa ser melhorado. 

O ácido cítrico também pode ser usado como tampão em diversas soluções orais nutricionais. 

Adicionar uma pequena quantidade de ácido cítrico a preparações fitoterápicas tradicionais pode formar traços de complexos metálicos de ferro e cobre, retardando a degradação dos ingredientes ativos. 

Vários sais de ácido cítrico também podem ajudar o corpo a suplementar os elementos correspondentes. O citrato de sódio é um anticoagulante amplamente usado em transfusão de sangue, preservação de sangue e plasma e processamento de plasma artificial e produtos sanguíneos.

Cosméticos: 

O ácido cítrico é um tipo de ácido de frutas, frequentemente usado em loções, cremes, xampus, produtos antienvelhecimento, etc. Sua principal função é acelerar a renovação da cutina, que auxilia o metabolismo da melanina na pele, dissolve cravos, melhora os poros e também hidrata a pele até certo ponto.

Produção avícola: 

Adicionar ácido cítrico à ração dos leitões pode reduzir a taxa de diarreia dos leitões (leitões desmamados precocemente têm baixa resistência a doenças e alta mortalidade devido à diarreia), para que os leitões possam ser desmamados precocemente e aumentar o tamanho da ninhada das porcas. 

Adicionar 1% a 2% de ácido cítrico à dieta de suínos em crescimento pode aumentar o ganho diário de peso, reduzir a espessura da gordura dorsal e melhorar a qualidade da carne. 

Citrato de terras raras é um novo tipo de aditivo alimentar de alta eficiência, adequado para vários animais, como porcos, galinhas, peixes, camarões, gado, ovelhas, coelhos, bichos-da-seda, etc. Ele pode promover o crescimento animal, melhorar a resistência a doenças e a taxa de sobrevivência, melhorar a taxa de conversão alimentar e encurtar o ciclo de alimentação.

Indústrias química e têxtil: 

O ácido cítrico pode ser usado como reagente de análise química em tecnologia química, como reagente experimental, reagente de análise cromatográfica e reagente bioquímico, agente complexante, agente de mascaramento ou usado para preparar solução tampão. 

O ácido cítrico também pode ser usado como reagente para testar a resistência ácida de ladrilhos cerâmicos arquitetônicos. Usar ácido cítrico ou citrato como um construtor pode melhorar o desempenho de produtos de lavagem, precipitar rapidamente íons metálicos, evitar que poluentes se reconectem aos tecidos e manter a alcalinidade essencial para a lavagem. 

A poluição de roupas por formaldeído é uma questão muito delicada, e o ácido cítrico e o ácido cítrico modificado podem ser transformados em um agente de acabamento antirrugas sem formaldeído para acabamento antirrugas de tecidos de algodão puro.

A fermentação e extração do ácido cítrico:

Fermentação do ácido cítrico:

1) O método de fermentação em estado sólido usa pó de batata seco, farinha de amido e produtos agrícolas e secundários ricos em amido como matérias-primas. Após preparar o meio de cultura, ele é cozido sob pressão normal, resfriado à temperatura de inoculação, inserido no koji semente, colocado na placa de koji e fermentado sob certas condições de temperatura e umidade. A produção de ácido cítrico por fermentação em estado sólido usa equipamento simples e é fácil de operar.

2) O método de fermentação de placa rasa líquida usa principalmente melaço como matéria-prima. O método de produção é transferir a solução de cultura esterilizada para cada placa de fermentação por meio de tubulações, inserir as bactérias e adicionar solução de açúcar para fermentar após as bactérias formarem uma película bacteriana. Para esse método, a fermentação requer que ar estéril seja introduzido na sala de fermentação.

3)Na fermentação submersa, o principal equipamento para a produção de ácido cítrico é o fermentador. Os microrganismos se reproduzem e fermentam neste recipiente hermético.

Extração de ácido cítrico: 

Além do produto principal, o caldo de fermentação de ácido cítrico também contém outros metabólitos e algumas impurezas, e o ácido cítrico deve ser extraído por métodos físicos e químicos. Os principais métodos de separação e purificação do ácido cítrico são o método do sal de cálcio e o método de cromatografia.

O método do sal de cálcio é mudar o ácido cítrico no caldo de fermentação para precipitação de sal de cálcio, substituir o citrato de cálcio por ácido cítrico livre com ácido sulfúrico e precipitar o sulfato de cálcio gerado e, em seguida, purificar e cristalizar ainda mais o ácido cítrico. No entanto, o método do sal de cálcio tem as seguintes desvantagens:

Processos complicados e inconvenientes 

Baixo rendimento (cerca de 80-85%) 

Preocupação ambiental com a grande quantidade de resíduos de sulfato de cálcio produzidos

Cromatografia contínua  é uma nova tecnologia com alta eficiência de separação, que compensa as deficiências das tecnologias tradicionais, como operação não contínua e baixa taxa de utilização. Tem sido amplamente utilizada na indústria de fermentação, incluindo nos últimos anos, na indústria de ácido cítrico.

A tecnologia de cromatografia contínua tem as seguintes vantagens: 

Processo simples, alto grau de automação e baixo custo; 

Alto rendimento (mais de 90%); 

Ecologicamente correto, sem produção de resíduos sólidos, como sulfato de cálcio, e com custo reduzido para tratamento de resíduos.

Resinas especiais para dessalinização e descoloração com ácido cítrico:

O processo de troca iônica é uma tecnologia de processo eficaz e madura na desmineralização e descoloração do ácido cítrico e é amplamente utilizado na produção industrial de ácido cítrico. 

No entanto, a alta pressão osmótica do ácido cítrico causa expansão e contração repetidas das resinas durante o processo de purificação fina, e faz com que as resinas suportem uma enorme pressão osmótica, especialmente para resinas de troca aniônica. Sob essa condição, as resinas podem ser facilmente quebradas, reduzindo a vida útil das resinas e aumentando o custo. Isso se tornou um problema comum que impede o desenvolvimento da indústria, e houve um forte apelo por uma solução.

Em resposta a essa dificuldade, a Sunresin desenvolveu com sucesso a resina de troca aniônica de base fraca à base de acrílico com distribuição uniforme de tamanho de partícula, boa resistência à pressão osmótica e alta capacidade de troca, que é usada para a desmineralização e descoloração do ácido cítrico.  

Esta resina tem as vantagens de forte capacidade de processamento, baixa taxa de perda de ácido cítrico, fácil regeneração, consumo reduzido de reagentes, alta resistência mecânica, longa vida útil, maior precisão de remoção de impurezas e foi altamente afirmada e reconhecida pela indústria.

Sistema Sepsolut SMB: 

Para maximizar as vantagens de desempenho das resinas, a Sunresin combinou as características do processo de produção de ácido cítrico e projetou um sistema SMB de troca iônica contínua com tecnologia mais avançada. Por meio do arranjo de matriz de válvulas de controle automático, as colunas de resina podem ser rapidamente trocadas e reutilizadas, reduzindo significativamente o consumo de ácido, álcali e água.

Com o sistema Sepsolut SMB da Sunresin, as resinas e equipamentos funcionam continuamente em uma alta taxa de utilização, fornecendo líquido de alimentação estável e ininterrupto para seções subsequentes. Comparado com o sistema de leito fixo tradicional, a quantidade de resinas usadas pode ser reduzida em 50-80%, enquanto a quantidade de regenerante pode ser reduzida em 35-60% %, ajudando a indústria de ácido cítrico a avançar com mais eficiência.