구연산이란 정확히 무엇인가요?

소개 구연산이라고도 알려진 구연산, 학명은 2-히드록시프로판-1,2,3-트리카르복실산, 화학식은 C6H8O7이며 중요한 유기산이며 무색 반투명 ​​결정 또는 흰색입니다. 입자 또는 백색 결정성 분말, 무취, 극도로 신맛, 습한 공기에서 약간 용해성.

구연산은 식품 및 의약품의 격리제로 사용되며, 탄산음료, 사탕 등에 사용되는 화학 중간체이기도 하며, 금속 세정제, 매염제로도 사용됩니다. 등.

구연산은 레몬, 구스베리, 라즈베리, 포도 주스 등 식물계에 널리 분포되어 있습니다. 식물 원료에서 추출할 수도 있고 설탕에서 구연산을 통해 생산할 수도 있습니다. 산성 발효.

구연산의 자극 효과로 인해 접촉하는 사람에게 습진을 일으킬 수 있습니다.

구연산 분말과 공기는 화학적 혼합물을 형성할 수 있으며, 이는 화염, 고열에 노출되거나 산화제와 접촉할 경우 연소를 일으킬 수 있습니다.

천연분포 천연구연산은 레몬에 다량 함유되어 있습니다. 천연구연산은 레몬, 감귤류, 파인애플 등의 식물과 과일에도 널리 분포되어 있습니다. 동물의 뼈, 근육, 뼈.

많은 종류의 과일과 야채, 특히 감귤류에는 구연산이 더 많이 함유되어 있으며, 특히 레몬과 라임에는 구연산이 많이 함유되어 있으며 건조 후 함량이 8%에 달할 수 있습니다. 주스의 양은 약 47g/L입니다.

감귤류의 구연산 함량은 오렌지와 포도의 경우 0.005mol/L, 레몬과 라임의 경우 0.30mol/L까지 다양합니다.

이 내용은 품종과 식물 성장 조건에 따라 다릅니다.

물리적 성질 성상 : 구연산일수화물 결정

구연산은 무색의 반투명한 결정 또는 백색의 입자 또는 백색의 결정성 분말로서 무취이나 신맛이 강하지만, 기분 좋고 약간 떫은 맛이 나는 뒷맛.

따뜻한 공기 속에서는 점차 풍화되고, 습한 공기 속에서는 약간의 조해성을 띠게 됩니다.

용해성: 물에 용해되고, 에탄올에 용해되고, 벤젠에 용해되지 않으며, 클로로포름에 약간 용해되며, 수용액은 산성이다.

구연산의 칼슘염은 뜨거운 물보다 찬 물에 더 잘 녹는 성질을 가지고 있어 구연산을 식별하고 분리하는 데 자주 사용됩니다.

구연산의 결정형 3차원 분자구조

구연산의 결정형은 결정화 조건에 따라 다양하다. 무수구연산 C6이 있다. H8O7 및 물 2C6H8O7·H2O, C6H8O7·H2O 또는 C6H8O7·2H2O의 구연산을 함유한 결정.

결정화 과정에서 적절한 온도를 조절하면 무수구연산을 얻을 수 있다.

상업용 구연산은 주로 무수구연산과 구연산일수화물이다.

구연산일수화물은 저온(36.6°C 이하) 수용액으로부터 결정화되며, 분리, 건조된 생성물은 분자량 210.14, 결정수분 함량 8.58%, 용융수지이다. 온도는 70~75°C이고 밀도는 1.542입니다.

20℃에서는 물 100g에 무수물 147g이 녹을 수 있다.

건조한 공기에 방치하면 결정격자 속의 결정수가 빠져나와 풍화된다.

구연산 일수화물 결정을 천천히 가열하면 50~70°C에서 먼저 수분을 잃기 시작하고, 70~75°C가 되면 연화되어 녹기 시작한다.

130℃로 가열하면 결정수를 완전히 잃어버리고, 최종적으로 135~152℃ 범위에서 완전히 녹는다.

구연산 일수화물을 세게 가열하면 100°C에서 녹고 뭉쳐서 무수 구연산이 된다. 계속 가열하면 정확히 153°C에서 녹는다.

구연산 일수화물 결정은 더 큰 결정을 가진 마름모꼴 프리즘입니다.

무수구연산은 고온(36.6°C 이상)에서 수용액으로부터 결정화됩니다.

구연산일수화물이 구연산 무수화물로 전환되는 임계온도는 36.6±0.15℃이다.

무수구연산의 분자량은 192.14이고, 녹는점은 153°C이다.

무수구연산의 결정 형태는 단사정계-이중뿔형이다.

화학적 특성 한스 아돌프 크렙스(Hans Adolf Krebs) 구조적으로 구연산은 트리카르복실산 화합물이므로 다른 카르복실산과 물리적, 화학적 특성이 유사합니다.

175°C로 가열하면 분해되어 이산화탄소와 물이 생성되고 흰색 결정이 남습니다.

구연산은 3H를 가진 강한 유기산으로

이온화될 수 있으며, 가열하면 다양한 생성물로 분해되고 산, 알칼리, 글리세린 등과 반응할 수 있습니다. .

구연산은 지방, 단백질, 당분을 생화학적으로 이산화탄소로 전환시키는 데 중요한 화합물입니다.

이러한 화학반응은 거의 모든 대사의 핵심반응이며 고등생물에 에너지를 공급한다.

한스 아돌프 크렙스(Hans Adolf Krebs)는 이러한 일련의 반응을 발견한 공로로 1953년 노벨 생리의학상을 수상했습니다.

이러한 일련의 반응을 '구연산 회로', '트리카르복실산 회로' 또는 '크렙센 회로'라고 합니다.

주요 용도 구연산은 유기산 중 가장 큰 산으로 그 물리적 성질, 화학적 성질, 유도체의 성질로 인해 식품, 의약, 생활화학, 식품산업 등에 널리 사용되는 가장 중요한 유기산이다. 다른 산업.

식품 및 음료의 신맛제 및 방부제로 널리 사용됩니다.

화장품 원료 및 제제, 금속세척제, 매염제, 무독성 가소제, 보일러 스케일 방지제로도 사용할 수 있다.

주요 소금 제품으로는 구연산 나트륨, 칼슘 및 암모늄염 등이 있습니다. 구연산 나트륨은 혈액 항응고제이며 구연산 제2철 암모늄은 혈액을 보충하는 데 사용할 수 있습니다.

식품 산업에서 사용되는 구연산은 사탕과 음료 제조에 널리 사용됩니다. 구연산은 순하고 상쾌한 신맛을 가지고 있기 때문에 다양한 음료, 탄산음료, 와인, 사탕, 스낵, 비스킷, 통조림 주스, 제품 및 기타 식품.

전체 유기산 시장 중 구연산이 70% 이상을 차지하고 있다.

결정수 구연산 1분자는 주로 청량 음료, 주스, 잼, 과일 사탕, 통조림 식품 등의 산성 향미제로 사용됩니다. 또한 식용유의 항산화제로도 사용할 수 있습니다.

구연산은 화학 산업에서 화학 시약으로 사용됩니다. 화학 기술에서 구연산은 화학 분석 시약, 실험 시약, 크로마토그래피 분석 시약 및 착화제로 사용되는 생화학 시약으로 사용할 수 있습니다. , 완충 용액을 준비하는 데 사용되는 마스킹제.

섬유 산업에서 사용되는 구연산이나 구연산염은 세탁물의 성능을 향상시키기 위한 세제 빌더로 사용됩니다. 금속 이온을 빠르게 침전시켜 오염물질이 직물에 다시 부착되는 것을 방지하고 유지력을 향상시킬 수 있습니다. 필요한 세척 조건. 먼지와 재를 분산시키고 부유시키며, 계면활성제의 성능을 향상시키며 탁월한 킬레이트제입니다.

산업용 구연산은 화학 기술에서 화학 분석을 위한 시약으로 사용될 수 있습니다. 의류의 포름알데히드 오염은 이미 매우 민감한 문제이며, 변형 구연산은 포름알데히드가 없는 것으로 만들 수 있습니다. 항산화제. 순면직물의 주름방지 가공에 사용되는 주름 가공제.

주름개선 효과가 좋을 뿐만 아니라 가격도 저렴해요.

배연탈황용 친환경 구연산-구연산나트륨 완충제에 사용됩니다.

구연산-구연산나트륨 완충액은 낮은 증기압, 무독성, 안정된 화학적 특성, 높은 SO2 흡수율로 인해 개발가치가 큰 탈황흡수제입니다.

가금류 및 가축 생산에 사용되는 구연산은 새끼 돼지 사료에 사용하여 조기 이유식을 만들고 사료 활용도를 5~10% 향상시키며 모돈 한배 크기를 늘릴 수 있습니다.

사육돈과 비육돈의 사료에 구연산을 1%~2% 첨가하면 일일 체중 증가를 늘리고, 사료 대 고기 비율을 줄이고, 단백질 소화율을 높이고, 등지방 두께를 줄이고, 육질과 육질을 향상시킬 수 있습니다. 시체 특성.

희토류 구연산염은 돼지, 닭, 생선, 새우, 소, 양, 토끼, 누에 등과 같은 다양한 동물에 적합한 새로운 유형의 고효율 사료제입니다. 동물의 성장을 촉진할 수 있습니다. , 제품 품질 향상, 질병 저항성 및 생존율 향상, 사료 전환율 향상, 사료주기 단축 및 기타 특성.

화장품에 사용되는 구연산은 과일산의 일종으로 큐티클의 재생을 촉진하는 역할을 하며 주로 리퀴드, 크림, 샴푸, 미백제품, 노화방지 제품 등에 사용됩니다. 여드름 제품 등

큐틴의 재생은 피부 속 멜라닌 각질 제거, 모공 수축, 블랙헤드 용해 등에 도움을 줍니다.

구연산과 80°C 온도의 복합 작용은 세균 포자를 죽이는 데 좋은 효과가 있으며, 혈액투석기 배관에 오염된 세균 포자를 효과적으로 죽일 수 있습니다.

'서양식의 왕'이라 불리는 레몬은 효능이 강해 식품위생에도 매우 좋다. 레몬의 향과 어우러져 차가운 요리에 즐겨 사용됐다. 맛있고 상쾌할 뿐만 아니라 식욕도 증가합니다.

의약에 사용되는 구연산은 모세 혈관을 수축 및 강화하고 투과성을 감소시킬 수 있으며 응고 기능과 혈소판 수를 향상시키고 응고 시간과 출혈 시간을 단축하며 일정한 지혈 효과가 있습니다.

제약업계에서는 혈중 칼륨을 측정하는 약용 냉각제로 사용된다.

구연산은 체내의 정상적인 신진대사를 촉진시키는 식용산으로 적당량을 섭취하면 인체에 무해하다.

일부 음식에는 구연산을 첨가해 맛을 좋게 하고 식욕을 돋우기도 합니다.

구연산은 인체에 직접적인 해를 끼치지는 않지만, 체내 칼슘의 배설과 침착을 촉진할 수 있다. 구연산이 함유된 식품을 장기간 섭취하면 저칼슘혈증을 유발할 수 있다.

어린이는 신경계 불안정, 흥분, 자율신경계 장애로 고통받고, 성인은 강직증, 근육 경련, 감각 이상, 가려움증, 위장 증상으로 고통받습니다.

실수로 공업용 구연산에 담근 음식을 먹으면 음식에 남아있는 화학 잔류물이 신경계를 손상시키고 알레르기 질환을 유발하며 심지어 암을 유발할 수도 있다.

음료나 음식에 함유된 식용 구연산은 극히 미량으로 기본적으로 인체에 무해하다.

생산의 간략한 역사 세계 생산의 역사 Jabir ibn Hayan 구연산의 발견은 8세기 이란의 연금술사 자비르에 의해 시작되었습니다.

1784년 C.W. Scheler는 처음으로 결정화를 통해 레몬 주스에서 구연산을 분리했습니다.

1890년 이탈리아 레몬 주스 공장이 구연산 산업을 시작했습니다.

1893년 C. Weimer는 페니실리움이 설탕을 원료로 사용하여 구연산을 생산할 수 있음을 발견했습니다.

1917년 미국의 식품화학자 제임스 커리는 특정 유형의 Aspergillus niger가 구연산을 효율적으로 생산할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

2년 후, 화이자는 이 기술을 사용하여 구연산 판매를 시작했습니다.

1923년 미국의 Feizer Company는 Aspergillus niger의 얕은 판 발효 방식을 사용하여 구연산을 생산하는 세계 최초의 공장을 건설했습니다.

1950년 이전에는 얕은 판 발효를 통해 구연산을 생산했습니다.

1952년 미국 마이어스 연구소에서는 침지발효법을 사용해 구연산을 대규모로 생산했다.

이후 심층발효 방식이 점차 자리 잡았다.

침지발효는 주기가 짧고, 수율이 높으며, 노동력이 절약되고, 바닥 공간이 작고, 기기 제어 및 연속성이 용이하여 구연산 생산의 주요 방법입니다.

중국이 구연산을 개발한 것은 1942년 당등한이 발효법을 이용해 구연산을 생산했다는 기록이다.

1952년 Chen Sheng 등은 얕은 접시에서 구연산을 발효시키기 위해 Aspergillus niger를 사용하기 시작했습니다.

1966년 천진공업미생물연구소와 상하이공업미생물연구소는 니제르누룩균을 이용하여 감자분말 원료에 구연산을 침지발효하는 실험연구를 잇따라 진행하여 성공을 거두었다. 중국 구연산의 주요 생산 경로입니다.

구연산을 첨가한 건조 감자분말의 침지발효는 원료가 풍부하고 공정이 간단하며 영양염이 필요 없으며 수확량이 높은 중국 고유의 첨단 기술이다.

1970년 천진, 상하이, 심양, 창저우 등의 연구 단위에서는 칸디다 리폴리티카(칸디다

리폴리티카)를 사용하여 파라핀 오일(n-알칸)을 발효시켜 구연산을 생산했습니다. . 시험.

1979년 Xu Ziyuan 등은 플루오로아세트산에 민감한 칸디다 리포라이티카의 돌연변이 균주를 선별해냈는데, 이 균주의 아코니테이트 수화효소 활성은 매우 낮았으며 구연산 생산 비율은 원래 50%에서 증가했습니다. .80%로 증가하여 석유 발효에서 구연산의 수율을 높입니다.

생산 방식 : 구연산 발효 공정

구연산 생산 공정은 과일 추출 방식, 화학적 방식, 생물학적 발효 방식의 세 가지로 구분됩니다.

과일 추출법 : 레몬, 오렌지, 사과 등 구연산 함량이 높은 과일에서 구연산을 추출합니다.

이 방법은 추출 비용이 높고 산업 생산에 도움이 되지 않습니다.

화학적 방법 이염화물이나 케텐을 원료로 사용하는 방법이다.

이 방법은 공정이 복잡하고 비용이 높으며 안전성이 낮습니다.

생물학적 발효법은 Aspergillus niger를 자당이나 포도당이 포함된 배지에 배양하여 구연산을 생성하는 방법이다.

설탕 공급원에는 옥수수 침지주, 당밀 발효액, 옥수수 가루 가수분해물 또는 기타 값싼 설탕 용액이 포함됩니다. 곰팡이를 제거한 후 남은 용액에 수산화칼슘을 첨가하여 구연산과 반응시켜 구연산칼슘 침전물을 생성시킨 후, 황산을 첨가하여 구연산을 얻는다.

국가 표준 기본 정보 표준 번호: GB/T8269-2006 중국어 표준 이름 StandardTitle 중국어: Citric acid 영어 표준 이름: Citricacid 출시 날짜발행 날짜: 2006-7-18 시행 날짜실행 날짜: 2006-12-1 첫 번째 출시일 FirstIssuanceDate: 1987-10-19 표준 상태: 현재 검토 확인 날짜 ReviewAffirmanceDate: 계획 번호 PlanNo: 20031594-T-607 대체된 국가 표준 번호 대체된 표준: GB/T8269-1998 대체된 국가 표준 번호 대체된표준: 폐지 시간 RevocatoryDate: 채택 국제 표준 번호채택 국제 표준 번호: BP-98, USP-27 채택 국제 표준 이름: 영국 약전, 미국 약전 채택 학위 신청 학위: NEQ 채택 국제 표준 채택 국제 표준: 외국 고급 표준 국제 표준 분류 번호(ICS): 67.220. 10 중국 표준 분류 번호(CCS): 회사, 산동 일조 Taishan Jiejing Biochemical Company, Jiangsu Yixing Xielian Biochemical Company, 중국 식품 발효 산업 연구소 범위 이 표준은 화학명, 분자식, 구조식 및 상대 분자 질량, 제품 분류를 지정합니다. , 요구 사항, 분석 방법, 검사 규칙, 표시, 포장, 운송 및 보관.

이 기준은 전분이나 설탕 원료를 발효시켜 생산되는 구연산 제품에 적용된다.

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구연산 업계는 '폐수 배출 통합 기준'과 '대기 오염 배출 통합 기준'으로 관련 기준을 시행하고 있다.

실제 상황에 따르면 기업이 배출하는 주요 오염물질(즉, 물과 연기의 COD, 배기가스의 이산화황)은 국가 배출 기준을 충족해야 합니다.

혐기성 처리 후 고농도 구연산 폐수는 저농도 유기성 폐수와 혼합되어 접촉산화조로 들어간 뒤, 공기부상장치로 유입되며, 유출수의 최종 COD는 반드시 새로운 기준을 충족해야 한다. '폐수종합배출기준' 기업 발효산업 2차 기준(COD≤300mg/L, SS≤200mg/L, pH=6~9) 확대 및 변경.