Что такое лимонная кислота: применение и свойства, получение и состав

Состав и характеристики лимонной кислоты

Лимонная кислота — химическое вещество, относится к классу карбоновых кислот. По некоторым данным, она была открыта арабским алхимиком Джабиром ибн Хайяном. Однако достоверной информации по этому факту нет.

Внешне вещество представляет собой кристаллический белый порошок, на вкус очень кислое, запаха нет. Соли называются цитратами. Калорийность 100 грамм продукта практически нулевая — всего 1 ккал. Гликемический индекс — 15 единиц на 100 грамм.

Химические и физические свойства:

• химическая формула лимонной кислоты — (HOOCCH2)2C(OH)COOH;
• растворимость — вода, этиловый спирт;
• температура плавления — 153 °С;
• плотность — 1,6 грамма на сантиметр кубический;
• при нагревании выше 175 °С или окислении перманганатом калия дает аконитовую и щавелевую кислоты;
• в водном растворе образует связи с кальцием, магнием, железом, медью;
• образует сложные эфиры со спиртами;
• способна светиться зеленоватым светом под действием ультрафиолета.

Впервые была получена в 1784 году шведским аптекарем Карлом Шееле. Он осадил ее из лимонного сока с помощью кальция. В 1838 году была определена химическая формула лимонной кислоты. В 1860 году англичане научились получать вещество из цитрата кальция.

До начала XIX века лимонную кислоту получали из сока недозрелых лимонов. Его смешивали с негашеной известью, получался цитрат кальция. Его кристаллизировали, получалось искомое вещество. Процесс был трудоемкий, сопровождался большими затратами при маленьком выходе продукта.

В 1893 году химик Карл Вемер открыл ферментативный способ получения продукта. Он использовал пенициллиновые грибы, однако возникла проблема очистки готового продукта. Только в 1923 году зарегистрировала способ получения лимонной кислоты из углеводов под действием плесневых грибов.

На сегодняшний день вещество производят методом биосинтеза. Его получают из кукурузы, маниоки, батата. Очищают продукт активированным углем. В год производится более 1,5 млн тонн вещества, из них 70 % идет на пищевую промышленность.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от Юлия Кюлян (@iulia599) 11 Окт 2021 в 5:24 PDT

Виды продукта

Лимонная кислота бывает технической или пищевой. Внешне оба вида представляют собой белый кристаллический порошок.

Пищевая проходит более тщательную очистку. Расфасовывают ее в маленькие бумажные пакеты массой от 10 до 50 грамм. Техническая менее очищена и фасуется в большие пакеты.

В жидком виде продукта не бывает. Существует концентрированный лимонный сок, который разливают в небольшие бутылочки, используют с кулинарной целью.

Где содержится лимонная кислота: способы и места добычи

Изначально лимонную кислоту вывели из незрелых лимонов и прочих цитрусовых. С течением долгого времени перечень кислотосодержащих продуктов существенно расширился.

Максимальная концентрация лимонной кислоты обнаружена в томатах, отдельных сортах артишока и болгарского перца. Содержание вещества в других овощах минимально. Среди фруктов лидерами по количеству лимонной кислоты следует назватьананасы и абрикосы, а вот из каких-либо других плодов получить ее невозможно.

Лимонную кислоту в своем составе содержат все ягоды, особенно велика ее концентрация в крыжовнике, а также клюкве, малине и чернике.

Многие не догадываются, но ржаной хлеб, приготовленный на закваске, включает Е330, которую вводят для ароматизации готового продукта.

Кислоту добавляют и при производстве сыра. Она выполняет роль базового эмульгирующего компонента и служит для улучшения текстуры продукта.

Лимонную кислоту можно добывать из сахарной свеклы, также объектом добычи является черная патока (генно-модификированное сырье не используется). Это, пожалуй, лучшие варианты получения фермента кислоты. Чтобы раствор смог попасть в кюветы, размещающиеся в специальной камере на полках, необходимо изначально растворить патоку в воде. Раствор необходимо оставлять для брожения, распылив споры грибка над ним. Смесь в тот момент начинает покрываться серой пленкой и пузыриться. Процесс брожения заканчивается спустя некоторое время, после чего жидкость сливается, и нейтрализуется известью.

На заметку! Готовая лимонная кислота выделяются из цитрата кальция. Эта же кислота (citric acid) используется для изготовления бомб для принятия ванн.

Полезные свойства лимонной кислоты

В природе вещество содержится в ягодах и фруктах. Наибольшее его содержание — в цитрусовых. 100 грамм лайма содержит 7 грамм, а 100 грамм лимона — 5,6 грамма кислоты. Есть она в черной смородине, крыжовнике, малине, яблоках, ананасах.

В небольших дозировках лимонная кислота оказывает положительное воздействие на организм человека. Она является компонентом цикла Кребса — процесса энергетического обмена, происходящего в каждой клетке. Употребление в пищу цитрусовых и ягод стимулирует метаболизм.

Положительное влияние на организм:

• улучшение пищеварения;
• выработка желчи;
• выведение токсинов;
• мягкое слабительное и мочегонное действие;
• укрепление стенок сосудов;
• регуляция уровня глюкозы в крови;
• противовоспалительное и антисептическое действие;
• участие в синтезах коллагена и глюкозамина, важных для здоровья суставов;
• поддержание крепкого иммунитета;
• улучшение состояния кожи и волос.

Лимонная кислота полезна при внутреннем и наружном применении.

Полезен продукт пожилым людям. Он дольше сохраняет эластичность суставных связок, препятствует развитию артрита. Предотвращает развитие варикозной болезни, образование тромбов. Способствует сохранению остроты зрения.

Для организма полезнее употребление лимона и других цитрусовых, чем концентрированного химического вещества. Фрукты и ягоды лучше усваиваются, содержат дополнительные полезные компоненты. Их практически невозможно передозировать.

С бытовой целью или в косметологии лучше употреблять именно пищевую добавку. Натуральный сок лимона не оказывает такого чистящего действия, как раствор синтезированной лимонной кислоты.

К просмотру передача о свойствах продукта:

Свойства

Кристаллы лимонной кислоты под микроскопом между скрещённых поляроидов. Увеличение 200x.

Концентрация ионов при электролитической диссоциации водных растворов лимонной кислоты при разных pH. A — остаток молекулы кислоты. AH3
— недиссоциированная молекула;
AH2—
— однозарядный ион;
AH2—
— двухзарядный ион;
A3-
— трёхзарядный ион.

Является слабой трёхосновной кислотой, образует три ряда солей, в растворе подвергается многоступенчатой электролитической диссоциации. Константы диссоциации (в воде при 18 °C):

K1 = 7,447⋅10−4 K2 = 1,7⋅10−5 K3 = 4⋅10−7

Проявляет общие для всех карбоновых кислот свойства. При нагревании выше 175 °C, а также при действии сильных кислот лимонная кислота переходит в аконитовую кислоту, а при сухой перегонке, теряя воду и углекислый газ и при одновременном образовании ацетона, даёт ангидриды итаконовой и цитраконовой кислот (см. декарбоксилирование). В реакциях с сильными окислителями (например, перманганат калия, бертолетова соль) переходит в акриловую кислоту и этиленоксид.

В водном растворе образует хелатные комплексы с ионами кальция, магния, меди, железа и другими.

Информация для беременных и кормящих мам

Лимонная кислота не противопоказана к употреблению беременными женщинами. Небольшие дозы продукта поддерживают иммунитет, защищают от простудных заболеваний. Свойство укреплять сосудистую стенку препятствует образованию отеков. Уменьшаются проявления токсикоза.

Кормящим мамам лимонная кислота поможет усилить выработку молока. Она улучшает пищеварение малыша, препятствует возникновению колик.

Для детей продукт безопасен, он входит в состав детского питания. Однако в чистом виде давать его малышам не рекомендуется.

Применение

• Львиную долю лимонной кислоты (добавка Е330) потребляет пищевая промышленность. Ее можно найти в самых разнообразных пищевых продуктах: прохладительных напитках, фруктовых соках и нектарах, джемах, мясном фарше, сыре, пиве и макаронных изделиях.
• Цитрат натрия снижает свертываемость крови и входит в состав растворов для капельного введения.
• Применяется она при электрохимическом осаждении меди, при золочении и серебрении, для промывки котлов электростанций от ржавчины. С этой целью лимонную кислоту применяют и в быту.

Противопоказания лимонной кислоты

В 70-х годах XX века в Западной Европе бытовало мнение, что лимонная кислота приносит много вреда для здоровья, ее называли сильным канцерогеном.

Однако американская FDA, служба по контролю за лекарствами и продуктами питания, признает лимонную кислоту абсолютно безопасной при пищевом применении в рекомендованных дозах.

Употребление внутрь продукта в большом количестве вызывает кашель, боль в животе и рвоту, связанные с раздражением слизистой желудка. Однако токсического действия на организм лимонная кислота не оказывает.

Попадание сухого вещества на кожу вызывает легкое раздражение, при смачивании водой возможен контактный дерматит. Попадание в глаза вызывает сильное раздражение, слезотечение.

Противопоказания:

• стоматит;
• воспаление пищевода;
• гастрит с повышенной кислотностью;
• язва желудка;
• чувствительная зубная эмаль.

Передозировка не приводит к летальному исходу, однако сопровождается сильными болями в животе. У человека с язвой может открыться желудочное кровотечение.

Применение лимонной кислоты

Лимонная кислота и ее соли используются в пищевой промышленности как вкусовая добавка, консервант и регулятор кислотности. Ее применяют в медицине как средство, улучшающее энергетический обмен. Применяется как буферный раствор при создании косметических средств.

В строительной промышленности вещество добавляют в гипсовые и бетонные смеси с целью замедления их схватывания. Используется при бурении нефтяных скважин как кислотостабилизирующий раствор.

В кулинарии

Лимонную кислоту применяют как консервант при изготовлении сыров, овощных и фруктовых заготовок. Она является основой для изготовления шипучих напитков. Антисептические свойства вещества предотвращают брожение и порчу консервации.

Добавление порошка к тесту для выпечки придает булочкам и бисквитам приятный цитрусовый вкус. Кроме того, тесто лучше поднимается, выпечка получается более воздушной. Добавляют продукт к кремам, глазури, фруктовой прослойке для тортов.

При изготовлении муссов, компотов, киселей вещество позволяет сохранить их яркий цвет. То же относится и к супам, например, борщу. Щепотка кристаллической массы придает ему ярко-красный цвет. Во время приготовления пищи кислоту можно заменить лимонным соком, при консервировании — уксусом.

Так как лимонная кислота способна снижать уровень сахара в крови, ее употребление полезно диабетикам. Продукт добавляют в первые и вторые блюда, чай. Рекомендуемая доза — 2 г в сутки. При этом следует регулярно контролировать уровень сахара в крови, чтобы не допустить его резкого снижения.

Сделать лимонную кислоту самостоятельно в домашних условиях возможно, но этот процесс занимает много времени. Из 2–3 кг лимонов выжимают сок. Ставят его на водяную баню и выпаривают. На дне емкости остается налет из мелких белых кристаллов — это и есть искомый продукт. Проще и дешевле приобрести его в магазине.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от ТОРТЫ НА ЗАКАЗ ТЮМЕНЬ (@elli_jelly5) 10 Сен 2021 в 1:40 PDT

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от @gotovit_ne_beda 12 Ноя 2021 в 5:54 PST

В быту

В быту лимонная кислота используется как чистящее средство. Она входит в состав многих средств бытовой химии, также их можно сделать самостоятельно.

Полезные советы по бытовому применению продукта:

• чистка стиральной машины — в отделение для порошка засыпать 60 грамм продукта, выставить самый длинный цикл стирки при температуре 50–60 °С;
• чистка чайника от накипи — заполнить его холодной водой, всыпать ложку порошка, вскипятить, затем тщательно промыть;
• чистка утюга — растворить в стакане воды ложку порошка, влить раствор в емкость для воды в утюге, включить на максимальную температуру, выпустить пар;
• чистка серебряных изделий — погрузить их в подкисленную воду на полчаса, затем тщательно протереть сухой тканью;
• удаление ржавчины — 25 грамм порошка развести в литре горячей воды, обработать заржавевшие предметы.

Слабым раствором лимонной кислоты протирают столы на кухне, холодильник. Это позволяет удалить грязь, а также устраняет бактерии и плесень. Щепотка порошка, добавленная в вазу с цветами, дольше сохраняет их свежесть.

Смотрите видеоролики о том, как применяют продукт:

В косметологии

Лимонная кислота помогает придерживаться диеты, снижать вес. Щепотку порошка растворяют в литре воды, выпивают между приемами пищи. Средство регулирует аппетит, помогает съедать меньше пищи за один прием.

С помощью порошка проводят очищение кожи лица:

• смыть макияж, протереть кожу подкисленной водой;
• обработать лицо косметическим маслом;
• нанести на кожу раствор порошка лимонной кислоты в соотношении 1:1;
• через две минуты смыть большим количеством воды, смазать питательным кремом.

Процедура очищает поры, регулирует работу сальных желез, осветляет веснушки и пигментные пятна. Повторять ее следует раз в неделю. Нежелательно делать летом.

Ополаскивание волос подкисленной водой избавляет от перхоти, делает пряди менее жирными у корней. Волосы становятся гладкими и блестящими, хорошо расчесываются.

К просмотру видео, как делать средство для волос:

Польза и вред лимонной кислоты

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) установлено, что людям достаточно в сутки принимать не более 66-120 миллиграммов лимонной кислоты на один килограмм веса. Если человек занимается физической деятельностью, то потребность в ней возрастает при увеличении нагрузок. При преодолении последствий стресса также увеличивается потребность в лимонной кислоте. И, наоборот, необходимость в ней становится ниже у человека в спокойном состоянии. То же происходит при повышении кислотности желудочного сока.

Лимонная кислота по характеристикам вещества способствует замедлению образования камней в почках, то есть защищает организм от отложения почечных камней. Является необходимым продуктом для обеспечения организма энергией. Она присутствует во многих тканях человеческого организма. О нехватке этого вещества сигнализирует желание съесть что-либо кислое. При длительном недостатке происходит защелачивание организма. При переизбытке может повредиться зубная эмаль и слизистая желудка.

Лимонная кислота обладает различными полезными свойствам для организма — улучшает энергетический обмен, повышает иммунитет, улучшает работу желудка и кишечника.

Самостоятельно лимонную кислоту человеческий организм не вырабатывает, получает ее с пищей.

Применение лимонной кислоты:

• при приготовлении кондитерских изделий, шипучих напитков;
• в консервной промышленности применяется вместо уксуса, который считается вредным продуктом для консервации;
• в масло-жировой промышленности помогает предотвратить прогоркание жиров и масла;
• в косметике входит в состав многих косметических препаратов, кремов, шампуней, в которых она регулирует pH;
• в быту используется для удаления накипи, солей, ржавчины;
• цитрат лимонной кислоты используется для консервации донорской крови.

Рекомендуем статью о сферах применения лимонной кислоты

Как правильно выбрать и хранить кислоту

Продается лимонная кислота в небольших бумажных пакетах, стоимость 20–30 рублей за 10 грамм. При покупке следует проверить, не слиплись ли кристаллики в комок. Качественный продукт должен быть сыпучим.

Хранить следует в герметичной стеклянной или керамической емкости, не допуская попадания света и влаги. Срок годности составляет 2 года. Однако при правильном хранении продукт не теряет полезных свойств на протяжении десятков лет.

Лимонная кислота — универсальное средство, которое пригодится и на кухне, и в быту, и для ухода за собой. Имеет минимум противопоказаний, разрешена к употреблению беременными и кормящими.

А вы используете вещество в кулинарии или с косметической целью? Делитесь своими историями в комментариях, не забывайте рассказать о статье друзьям из социальных сетей.

Приготовление лимонной кислоты в домашних условиях

Процесс изготовления «Лимонки» дома, требует терпения и времени. Но пищевая добавка, изготовленная в домашних условиях, несколько отличается своим внешним видом от производственного аналога.

Приготовление «Лимонки»:

1. Выжмите сок лимона. Для этого подойдет соковыжималка или можно воспользоваться простым методом – разрезав плод на половинки, выдавить сок руками.
2. Подготовьте две посудины: одну глубокую, а вторую мелкую.
3. В глубокую тару налейте воды. Она будет использоваться для создания водяной бани.
4. Процедите сок через марлю и отделите от мякоти и косточек.
5. Залейте в неглубокую посуду.
6. Поставьте кастрюлю с водой на огонь и доведите содержимое до кипения.
7. Установите мелкую посуду внутрь кастрюли.
8. Выпаривайте до тех пор, пока жидкая часть сока не испарится, а на поверхности останутся лишь кристаллы.

Таким нехитрым способом, можно получить лимонную кислоту в домашних условиях, имеющую некоторые отличия от покупной продукции.