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 com sabor amargo e 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 agente quelante para remover manchas de calcário e ferrugem. Além disso, o ácido cítrico é utilizado na indústria farmacêutica como excipiente em medicamentos e em cosméticos como ajustador de pH e conservante.

Alimentos e bebidas: 

O ácido cítrico possui sabor ácido suave e refrescante, sendo muito utilizado na fabricação de diversas bebidas, doces, biscoitos, sucos, laticínios e outros alimentos. No mercado de todos os ácidos orgânicos, o ácido cítrico tem uma quota de mercado superior a 70%. Até agora, nenhum agente ácido pode substituir o ácido cítrico. 

O ácido cítrico pode ser obtido na forma anidra (sem água) ou na forma monohidratada. O ácido cítrico monohidratado é usado principalmente como agente aromatizante ácido para bebidas geladas, sucos de frutas, geléias, açúcar de frutas e alimentos enlatados, etc. Também pode ser usado como antioxidante para óleos comestíveis, melhorando as propriedades sensoriais dos alimentos, aumentando o apetite. e promover 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 o citrato de trietila, podem ser usados ​​como plastificantes não tóxicos e na fabricação de filmes plásticos para embalagens de alimentos.

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 sistema efervescente, de modo que os ingredientes ativos do medicamento podem ser dissolvidos rapidamente e o efeito de sabor pode ser melhorado. 

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

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

Vários sais de ácido cítrico também podem ajudar o corpo a complementar os elementos correspondentes. O citrato de sódio é um anticoagulante amplamente utilizado em transfusões de sangue, preservação de sangue e plasma e processamento de plasma artificial e hemoderivados.

Cosméticos: 

O ácido cítrico é um tipo de ácido de frutas, muito utilizado em loções, cremes, xampus, produtos antienvelhecimento, etc. Sua principal função é acelerar a renovação da cutina, que auxilia no metabolismo da melanina na pele, dissolve cravos pretos. , melhora os poros e também hidrata até certo ponto a pele.

Produção de aves: 

A adição de 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. 

O 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. , melhore a taxa de conversão alimentar e encurte o ciclo de alimentação.

Indústrias químicas e têxteis: 

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 mascarante ou usado para preparar solução tampão. 

O ácido cítrico também pode ser usado como reagente para testar a resistência aos ácidos de revestimentos cerâmicos arquitetônicos. Usar ácido cítrico ou citrato como formador pode melhorar o desempenho dos produtos de lavagem, precipitar rapidamente íons metálicos, evitar que poluentes se fixem novamente nos tecidos e manter a alcalinidade essencial para a lavagem. 

A poluição das 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 de ácido cítrico:

Fermentação de ácido cítrico:

1) O método de fermentação em estado sólido utiliza batata seca em pó, farinha de amido e produtos agrícolas e secundários ricos em amido como matérias-primas. Após a preparação do meio de cultura, ele é cozido sob pressão normal, resfriado à temperatura de inoculação, inserido na semente de koji, colocado na placa de koji e fermentado sob certas condições de temperatura e umidade. A produção de ácido cítrico por fermentação em estado sólido utiliza equipamentos simples e de fácil operação.

2) O método de fermentação líquida em placas rasas usa principalmente melaço como matéria-prima. O método de produção consiste em transferir a solução de cultura esterilizada para cada placa de fermentação através de tubulações, inserir as bactérias e adicionar a solução de açúcar para fermentar após as bactérias formarem um filme bacteriano. Para este método, a fermentação requer a introdução de ar estéril na sala de fermentação.

3)Na fermentação submersa, o principal equipamento para 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 do ácido cítrico também contém outros metabólitos e algumas impurezas, sendo que 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 da cromatografia.

O método do sal de cálcio consiste em transformar o ácido cítrico no caldo de fermentação em precipitação de sal de cálcio, substituir o citrato de cálcio por ácido cítrico livre por 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 produção de grande quantidade de resíduos de sulfato de cálcio

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 utilizado na indústria de fermentação, inclusive, 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 (acima de 90%); 

Favorável ao meio ambiente, sem produção de resíduos sólidos, como sulfato de cálcio, e 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 utilizada na produção industrial de ácido cítrico. 

No entanto, a alta pressão osmótica do ácido cítrico causa repetidas expansões e contrações 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. Nessa condição, as resinas podem quebrar facilmente, reduzindo a vida útil das resinas e aumentando o custo. Isto tornou-se um problema comum que trava o desenvolvimento da indústria e houve um forte apelo por uma solução.

Em resposta a esta dificuldade, a Sunresin desenvolveu com sucesso a resina de troca aniônica de base fraca de base acrílica 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 na remoção de impurezas e tem sido 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. Através do arranjo matricial das 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 o equipamento funcionam continuamente a uma alta taxa de utilização, fornecendo líquido de alimentação ininterrupto e estável para seções subsequentes. Em comparação com o sistema de leito fixo tradicional, a quantidade de resinas utilizadas 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 de forma mais eficiente.