什么是柠檬酸?
1784年,瑞典化学家Carl Wilhelm Scheele从柠檬汁中首次分离得到柠檬酸。柠檬酸(citric acid)化学名为2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸,又称枸橼酸,如无色半透明的白色结晶或者粉末,难溶于乙醚和氯仿,易溶于酒精和水。
柠檬酸在水果中广泛存在,是一种廉价安全且无毒的交联剂,通常被用于淀粉基可降解材料的制备。柠檬酸可以与多糖的羟基发生反应形成分子间的共价双酯键,从而起到交联剂的作用。
柠檬酸新用途?
为了改善生物基塑料的力学性能,同时赋予其高阻隔、抗菌和抗氧化等功能特性以满足食品包装材料的要求,通常会加入增塑剂、交联剂和抗菌剂等一系列添加剂。韩国研究团队最近则用塔塔粉或柠檬酸对聚丁二酸丁二醇酯进行了“调味”,观察二者是否能改善塑料的机械性能。不过,与标准材料相比,他们开发的PBS混合物需要更长的时间来进行生物降解,但这可能有利于潮湿环境中的食品包装应用。
如何生产柠檬酸?
天然的柠檬酸广泛存在于柑橘、浆果和蔬菜中。工业用柠檬酸是用黑曲霉以发酵法生产的。目前从发酵液中分离纯化柠檬酸方法主要有钙盐法、离子交换吸附法、溶剂萃取法等。
其中溶剂萃取法则是利用被分离组分和其它杂质在萃取体系中的溶解度不同进行分离,通过萃取过程将柠檬酸提取到有机相中,再通过反萃过程将有机相中的柠檬酸转移至水相。反萃液经脱色、浓缩结晶后得到柠檬酸固体产品。
溶剂萃取法相比其他方法具有分离效果好,可连续操作,同时萃取剂经再生后可循环用于萃取过程,减少生产操作费用,不产生废酸、废弃物,有利于生态稳定被广泛运用到柠檬酸提取中。