Κιτρικό οξύ Ε330

Το κιτρικό οξύ Ε330, είναι γνωστό και ως άλας λεμονιού. Εμφανίζεται ως άχρωμη σκόνη με ξινή γεύση, ελαφρώς διαλυτή στο νερό.

ΠΗΓΕΣ

Το κιτρικό οξύ, είναι πολύ διαδεδομένο στη φύση, κυρίως στο λεμόνι, το πορτοκάλι, τον ανανά, τα βατόμουρα, τις σταφίδες, στο γλεύκος κρασιού κ.λπ. Έχει επίσης βρεθεί και στο ζωικό οργανισμό, για παράδειγμα στο γάλα και στο αίμα κ.λπ.

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΟΝΟΜΑΣΙΑ

Η Χημική ονομασία του είναι : 2-υδροξυ-1,2,3-προπανοτρικαρβοξυλικό οξύ, β-υδροξυτρικαρβοξυλικό οξύ ή μονοϋδροξυτρικαρβοξυλικό οξύ.

Εμφανίζεται με δύο μορφές:

-με ακατέργαστο τύπο C 6 H 8 0 7 και μοριακή μάζα M=192,13,

– και μονοϋδρικό, με ακατέργαστο τύπο C 6 H 8 O 7 .H 2 O και μοριακή μάζα M=210,15

Η ονομασία κιτρικό οξύ προέρχεται από τη λατινική λέξη citrus, η κιτριά, δέντρου του οποίου οι καρποί μοιάζουν με λεμόνι. Το κιτρικό οξύ απομονώθηκε για πρώτη φορά από το χυμό του λεμονιού το 1784 από τον Carl Scheele, έναν Σουηδό χημικό (1742-1786). Το κιτρικό οξύ είναι ένα ενδιάμεσο προϊόν του μεταβολισμού του οποίου ίχνη συναντάμε σχεδόν σε όλα τα φυτά και ζώα.

Το κιτρικό οξύ παρήχθη για πρώτη φορά για εμπορικούς σκοπούς στην Αγγλία γύρω στο 1826 από εισαγόμενα ιταλικά λεμόνια. Καθώς η εμπορική του σημασία αυξανόταν, οι ιταλικές καλλιέργειες λεμονιών άρχισαν να το παράγουν για να καθιερώσουν ένα εικονικό μονοπώλιο για το μεγαλύτερο μέρος του 19ου αιώνα. Ο χυμός λεμονιού παρέμεινε η εμπορική πηγή κιτρικού οξέος μέχρι το 1919, όταν άρχισε στο Βέλγιο η πρώτη βιομηχανική διεργασία με τη χρήση του Aspergillus Niger.

Το κιτρικό οξύ συντέθηκε από τη γλυκερόλη από τους Grimoux και Adams το 1880. Στη συνέχεια έχουν δοκιμαστεί διάφορες χημικές συνθέσεις, οι οποίες όμως αποδείχθηκαν μη ανταγωνιστικές σε σύγκριση με την παραλαβή του με ζύμωση, κυρίως επειδή οι πρώτες ύλες αξίζουν περισσότερο από το τελικό προϊόν.

Το 1893 ο Wehmer έδειξε για πρώτη φορά ότι ένας “Citromyces” (τώρα Penicillium) έχει συσσωρεύει κιτρικό οξύ σε μέσο καλλιέργειας που περιέχει σάκχαρα και ανόργανα άλατα. Από τότε διαπιστώθηκε ότι το κιτρικό οξύ συσσωρεύεται σε πολλούς άλλους μικροοργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των στελεχών A. niger, A. awamori, A. nidulans, A. fonsecaeus, A. luchensis, A. phoenicus, A. wentii, A. saitoi, A. flavus, Absidia sp., Acremonium sp., Botrytis sp., Eupenicillium sp., Mucor piriformis, Penicillium janthinellum, P. restrictum, Talaromyces sp., Trichoderma viride και Ustulina vulgaris.

Η Currie το 1917 ανακάλυψε ότι ορισμένα στελέχη του A. niger αναπτύσσονταν άφθονα σε ένα περιβάλλον με θρεπτικό μέσο που είχε υψηλή συγκέντρωση ζάχαρης και ανόργανων αλάτων και αρχικό pH 2,5-3,5. Στη διάρκεια της ανάπτυξής τους, τα στελέχη αυτά εκκρίνουν μεγάλες ποσότητες κιτρικού οξέος. Αυτό αποτέλεσε τη βάση για τη βιομηχανική παραγωγή κιτρικού οξέος. Αν και πολλοί μικροοργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή κιτρικού οξέος, ο A. niger παραμένει ο κύριος βιομηχανικός παραγωγός.

Η ανάγκη χρήσης του κιτρικού οξέος στη βιομηχανία τροφίμων

Το κιτρικό οξύ χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων επειδή προσδίδει στα προϊόντα μια ευχάριστη όξινη γεύση. Είναι πολύ διαλυτό στο νερό, επομένως μπορεί επίσης να προστεθεί σε χυμούς, γλυκά, καραμέλες, ζελέ και κατεψυγμένα φρούτα. Η χρήση του κιτρικού οξέος είναι απαραίτητη για την ενζυματική διαύγαση των χυμών, για την αποφυγή της ζαχαρώσεως του μελιού.

Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην παρασκευή αλκοολούχων ποτών: κρασιά, μπύρες κ.λπ.

Στην παραγωγή των οίνων, δρα ως οξυντικό (διορθώνει το pH του οίνου) και επίσης εμποδίζει το σχηματισμό ιζημάτων.

Περίπου το 50% της παγκόσμιας παραγωγής κιτρικού οξέος χρησιμοποιείται ως ενισχυτικό γεύσης σε ποτά. Το 20% στη βιομηχανία επεξεργασίας τροφίμων, όπου χρησιμοποιείται ως όξινος, ρυθμιστικός παράγοντα, για γεύση και για συνεργιστική δράση σε αντιοξειδωτικά μείγματα.

Το κιτρικό οξύ που προστίθεται στα τρόφιμα δεν προσθέτει μόνο μια όξινη γεύση, αλλά στη βιομηχανία επεξεργασίας φρούτων και λαχανικών κατέχει προστατευτικό ρόλο για το ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C) προσδενοντας τα βαρέα μέταλλα.

Τα αποφλοιωμένα φρούτα και λαχανικά, μέσω της επεξεργασίας με διάλυμα κιτρικού οξέος, προστατεύονται έναντι της ενζυμικής αμαύρωσης.

Προστιθέμενος στο παγωτό  δρα και ως γαλακτωματοποιητής. Μπορεί να βοηθήσει στην αδρανοποίηση των οξειδωτικών ενζύμων μειώνοντας το pH των τροφίμων.

Η χρήση του πρόσθετου Ε330 είναι απαραίτητη για την παρεμπόδιση της τάγγισης των ελαίων και των  φυτικών και ζωικών λιπών.  Έχει αντιοξειδωτική και συνεργιστική δράση με τα αντιοξειδωτικά BHA (E320), BHΤ (E321) και το γαλλικό προπύλιο (E310).

Στην παρασκευή επεξεργασμένου τυριού αποτελεί συστατικό των αλάτων τήξης.

Το κιτρικό οξύ αυξάνει την αποτελεσματικότητα των συντηρητικών που προστίθενται στα τρόφιμα. Με τη μείωση του pH μειώνει την πιθανότητα ανάπτυξης και επιβίωσης μικροοργανισμών στα επεξεργασμένα τρόφιμα, αυξάνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής τους.

Το κιτρικό οξύ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως σταθεροποιητικός παράγοντας σε καρυκεύματα.

Το μονοϋδρικό κιτρικό οξύ είναι μια λευκή κρυσταλλική σκόνη. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συντηρητικό και αντιοξειδωτικό. Χρησιμοποιείται επίσης ως όξινο, αρωματικό μέσο σε ποτά με φρούτα, καραμέλες, κέικ, μπισκότα, κονσέρβες, φρούτα, μαρμελάδες και ζελέδες. Διαφέρει από άλλες μορφές κιτρικού οξέος, έχοντας περιεκτικότητα σε υγρασία μεταξύ 7,5 – 9,0.

ΟΙ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΕΣ ΔΟΣΕΙΣ ΣΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ

Η ασφάλεια του κιτρικού οξέος αξιολογήθηκε το 1990 από την επιστημονική επιτροπή τροφίμων, η οποία καθόρισε την αποδεκτή ημερήσια πρόσληψη ως “μη καθορισμένη”. Ο όρος “μη καθορισμένη” χρησιμοποιείται όταν, με βάση τα διαθέσιμα τοξικολογικά, βιοχημικά και κλινικά δεδομένα, η ημερήσια πρόσληψη της ουσίας που προκύπτει από τη φυσική εμφάνισή της και από την τρέχουσα χρήση(-ες) της στα τρόφιμα σε επίπεδα που είναι αναγκαία για την επίτευξη του επιθυμητού τεχνολογικού αποτελέσματος, δεν παρουσιάζει κίνδυνο για την υγεία.

Το κιτρικό οξύ (E 330) είναι πρόσθετο τροφίμων που επιτρέπεται σε ποικίλλα τρόφιμα σύμφωνα με το παράρτημα ΙΙ του κανονισμού (ΕΚ) αριθ. 1333/2008.

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τα επιτρεπόμενα επίπεδα κιτρικού οξέος σε διάφορα προϊόντα στα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΚΙΤΡΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ

Το κιτρικό οξύ (E 330) της διατροφής(99,5%) δεν ενέχει κανένα ρίσκο ή κίνδυνο για την υγεία.

Ωστόσο, το καθαρό ή συμπυκνωμένο κιτρικό οξύ (99-99,8%) αποτελεί κίνδυνο για την ασφάλεια και, ως εκ τούτου, δεν πρέπει να καταναλώνεται.

Καθαρό ή συμπυκνωμένο, είναι διαβρωτικό και ερεθιστικό όταν έρχεται σε επαφή με το δέρμα και τους βλεννογόνους των ματιών, της μύτης και του λαιμού. Μπορεί να προκαλέσει αλλεργικές δερματικές αντιδράσεις και οξεία τοξικότητα σε περίπτωση κατάποσης.

Η εισπνοή καθαρής σκόνης κιτρικού οξέος μπορεί επίσης να επηρεάσει το βλεννογόνο των αεραγωγών. Η εισπνοή μπορεί επίσης  να προκαλέσει δύσπνοια, αλλεργίες, ευαισθητοποίηση του αναπνευστικού βλεννογόνου και ακόμη και άσθμα.

Αναφέρονται τοξικές επιδράσεις στην αναπαραγωγική λειτουργία. Το κιτρικό οξύ μπορεί να προκαλέσει γενετικές ανωμαλίες, προκαλώντας μεταλλάξεις στα βλαστικά κύτταρα.

Θεωρείται επικίνδυνο και τοξικό για τα υδάτινα ενδιαιτήματα και το συμπυκνωμένο κιτρικό οξύ γενικά είναι διαβρωτικό για τα μέταλλα.

Ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι το κιτρικό οξύ έχει χαμηλή οξεία τοξικότητα μέσω της δια στόματος εναποθέτηση σε αρουραίους (LD50 = 3.000- 12.000 mg/kg, 3 διαφορετικές τιμές) και ποντίκια (LD50 = 5.400 mg/kg).Οι γενικές επιδράσεις περιελάμβαναν φυσιολογικές διαταραχές (οξέωση και έλλειψη ασβεστίου), ενώ οι “υψηλές” δόσεις είχαν επιδράσεις στο νευρικό σύστημα καθώς και σοβαρές βλάβες στο βλεννογόνο του στομάχου.

Με υποδόρια εφαρμογή βρέθηκαν οι τιμές DL50 5.500 mg/kg σε αρουραίους και 2.700 mg/kg σε ποντίκια.

Έγχυση κιτρικού οξέος από διάφορες οδούς σε αρουραίους, ποντίκια και κουνέλια (δόσεις που δεν προσδιορίζονται) προκάλεσε επιδράσεις στο νευρικό σύστημα, στους πνεύμονες, στον σπλήνα και στο ήπαρ οι οποίες  εν μέρει αποδίδονται σε οξέωση και ανεπάρκεια ασβεστίου.

Άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι η έγχυση μεγάλων ποσοτήτων κιτρικού στο αίμα κατά τη διάρκεια της μετάγγισης μπορεί να οδηγήσει σε υπασβεστιαιμία και αλλαγές στη σύνθεση του αίματος με ταυτόχρονη ναυτία, μυϊκή αδυναμία, δύσπνοια και ακόμη και καρδιακή ανακοπή.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Maria Papagianni, Research review paper Advances in citric acid fermentation by Aspergillus niger: Biochemical aspects, membrane transport and modeling, Biotechnology Advances, vol. 25, 2007, 244–263;
2. Dallal Chergui, Soraya Akretche-Kelfat , Lynda Lamoudi , Mamoon Al-Rshaidat , Farida Boudjelal , Hamid Ait-Amar, Optimization of citric acid production by Aspergillus niger using two downgraded Algerian date varieties,Saudi Journal of Biological Sciences, Volume 28, Issue 12, December 2021, Pages 7134-7141;
3. Elena Oranescu, Aditivii alimentari-necesitate și risc, Editura SemnE, 2005, Bucuresți, pag. 146;
4. Raluca Stan, Aditivii alimentari produsi naturali de de sinteză, Editura Printech, 2007, pag. 109;
5. RegulamentuL (CE) NR. 1333/2008 Al Parlamentului European Și Al Consiliului din 16 decembrie 2008 privind aditivii alimentari;
6. Regulamentul (UE) 2020/351 al comisiei din 28 februarie 2020 de modificare a anexei II la Regulamentul (CE) nr.

1333/2008 al Parlamentului European și al Consiliului în ceea ce privește utilizarea acidului citric (E 330) în produsele din cacao și ciocolată;

7. OECD SIDS, Citric acid, https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=ff78c453-36c1-430d-9034-63e15899d24b#;
8. COMMISSION REGULATION (EU) 2020/351 of 28 February 2020 amending Annex II to Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council as regards the use of citric acid (E 330) in cocoa and chocolate products;
9. Online Edition: "Combined Compendium of Food Additive Specifications"
10. https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=ff78c453-36c1-430d-9034-63e15899d24b;
11. https://www.fao.org/fileadmin/user_upload/jecfa_additives/docs/monograph16/additive-135-m16.pdf;
12. https://topingrediente.com/acid-citric-5kg/.
13. https://www.chemistryworld.com/podcasts/citric-acid/8736.article;
14. https://ro.wikipedia.org/wiki/Acid_citric;
15. http://www.chimopar.com/files/ACID%20CITRIC%20FTS_1.pdf;