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クエン酸:主要なバイオテクノロジー工業製品の新興アプリケーション

クエン酸の新しい用途と応用に関する研究は、1975年に書かれた非常に関連性の高い本に続いて、出版された新しい本によって証言されているように、現在繁栄している。 最初の顕著な新しい使用は集中された液体洗剤のゼオライトとの共同建築者として世帯の洗剤およびdishwashing洗剤(世界のクエン酸の市場のおよそ13%)に、主 クエン酸はビルダーとして作用し、水硬度Ca2+およびMg2+イオンをキレート化するが、リン酸ビルダーとは対照的に、acquaticシステムの富栄養化には寄与しない。 さらに、2017年以降、米国で既に禁止されている食器洗い機用洗剤のリン酸塩(2010年以降)もEUで禁止され、クエン酸の消費量が増加し、国内の洗剤でのクエン酸の使用が増加することになります。 他の多くのアプリケーションが続きます。 以下では、さらなる大幅な市場拡大につながる可能性が高いクエン酸の最近の革新的な用途の三つの例を提供します。

架橋剤

クエン酸は、生物医学的用途のための超微細タンパク質繊維、環境に優しい包装のための例えば適した生分解性フィルムを作

Goyanesと同僚は、澱粉、グリセロール、水、クエン酸の混合物を75-85℃で加熱することにより、グリセロールを可塑剤として使用して、クエン酸を澱粉と単に架橋 75℃で処理されたクエン酸を用いて得られたフィルムは、吸湿性と水蒸気透過性の両方、すなわち包装フィルムのバリア特性に影響を与える二つの主なパラメータの有意な減少を示した。 澱粉–グリセロール膜をクエン酸で架橋すると,澱粉膜の熱劣化と機械的性質が著しく改善された。

架橋剤としてのクエン酸の重要な新しいアプリケーションは、グリセロールとクエン酸が重合して水に可溶な熱硬化性樹脂を形成することを発見したアムステルダム大学のRothenbergとAlbertsによって2011年に発見され、環境中での迅速な分解を含むいくつかの重要な特性を示している。 このthermosetの導入まで、ほぼすべての生物分解性のプラスチックは熱可塑性ポリマーでした。 周囲圧力で水の沸点以上130℃以下の温度でグリセロールに溶解したクエン酸を組み合わせると、簡単なフィッシャーエステル化プロセスによって硬質ポリエステル樹脂が得られる。 グリセロールの沸点(290℃)とクエン酸の分解温度(175℃)は、T<150℃で脱炭酸が起こらないため、水が蒸気として解放される唯一の化合物であるこ

得られたポリマーは、”バイオベークライト”、他の材料に付着し、したがって、コンピュータや電話ケーシング、断熱フォーム、トレイ、テーブル、ランプなどの柔軟性の 架橋の程度は、反応条件、特に温度、反応時間、およびグリセロール:クエン酸比によって制御される。 架橋の程度が高いほど、水中での分解速度は低下する。 高度に架橋された試料(図1)。 4)水と空気の月の間不明確に存続できます。

図。 4
図4

(教授ガディ-ローテンバーグの画像礼儀)

クエン酸とグリセロールから得られた新しい熱硬化性樹脂であるGlycix-GX製の他のサンプルの隣に木で作られたポーン

スタートアップ製造会社planticsによって”plantics-gx”と呼ばれ、樹脂は現在、オランダのパイロット工場でトンスケールで生産されています。 ポリマーはまたn原子およびS原子に耐えないので本質的に安全です、従って燃焼の間に有毒ガスの可能性がありません。 完全な生分解性は材料が生物的低下のために利用できる生物ベースの微粒子を作る水で加水分解すると同時に合成物が有機性無駄として捨るこ

消毒剤

クエン酸は、ヒトノロウイルスを含むいくつかのウイルスに対して優れた無害な消毒剤です。 例えば、ノロウイルス様粒子に加えて、クエン酸塩は、宿主リガンドへの結合に関与する組織血液型抗原の結合ポケットで正確に結合し、これらのウイ 詳細には、クエン酸塩はまた、多様なノロウイルスの間で広い反応性を指摘し、ノロウイルスPドメインに結合することが判明しました。 汚染された手や汚染された食品を介して容易に伝染するノロウイルスは、病院、クルーズ船、学校などの地域社会で頻繁に胃腸炎の発生を引き起こしま クエン酸(7.51%)およびナトリウムのlauryl硫酸塩(2.02%)と浸透させる中間の層を含んでいる商用紙のティッシュはティッシュに鼻のくしゃみをするか、咳をするか、または吹くことの後でティッシュペーパーの小さいしぶきの形で出るウイルスを殺します。 水分が中間層に当たると、ラウリル硫酸ナトリウムは多くのウイルスの脂質エンベロープを破壊しますが、クエン酸は脂質エンベロープを持たないライノウイルスを破壊しますが、酸に敏感であり、それによって手や組織が接触する表面への移動を防ぎます。 殺菌製品は、風邪やインフルエンザウイルスが24時間以上生存できる表面の消毒にも使用できます。

環境修復

優れた金属キレート特性のため、クエン酸は放射性核種で汚染された核サイトや重金属で汚染された土壌などの産業現場をきれいにするために広く使用されています。 例えば、クエン酸部分は土壌中の金属の除去を容易にするだけでなく、土壌からの疎水性有機化合物の土壌脱着を促進する。 さらに土壌から混合汚染物質を除去する可能性を高め、中国の最近の研究では、ラムノリピドバイオサーファクタントと組み合わせると、クエン酸は、環境に適合するだけでなく、修復後の土壌生態学的修復を促進するバイオベースの化学物質を介して、土壌環境修復において前例のない能力を(ほとんどの熱または化学処理よりも優れている)得ることが示されている。

抽出剤

2005年に、ブラジルの研究者は最初にクエン酸がapple pomaceからペクチンを回復するのに有毒な鉱酸の代わりに首尾よく使用することがで クエン酸によるペクチン抽出収率は、最も高い平均値を示した(13.75%、図。 5). 硝酸は時には最高の収率を示したが、関連する変動性は非常に大きく、有害な排水はもちろんのこと、発生した。

図。 5
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ペクチン抽出収率に対する酸の性質の影響

ペクチンは、クエン酸で酸性化した水をpH2.5に使用し、97℃(溶質/溶媒1:50)の凝縮系中で還流下で抽出され、リンゴ粉を原料とする。 最適なクエン酸濃度は62g/Lであり、150分後、優れた程度のエステル化(DE=68.84%)を有するペクチンが単離された。 プロトペクチンは大きな粒子よりも小さな粒子で利用可能であるため,ペクチン収率はポマスの代わりに小麦粉を原料として有意に高かった。 その化学的性質と健康に有益な効果のために、ペクチンの使用は多くの産業部門で増加していますが、大量の廃棄物を生成する時代遅れの生産プロ

防腐剤を生成

クエン酸を使用して微生物学的活性を低下させ、濃縮物の安定性を高めることは、例えば、飲料業界の顧客に提供される濃縮物に酸を添加するオレンジジュースメーカーによく知られている。 他の成分と一緒に配合されたクエン酸は、効果的な市販の抗酸化物質(NatureSeal)を与え、いくつかの果物の側面(質感と色)と感覚刺激的な性質を維持し、新鮮に 新鮮なカットリンゴを用いた試験では、例えば、阻害剤は、単独で使用するとアスコルビン酸(ビタミンC)とクエン酸の両方をアウト実行します。

もう一つの重要な最近の進歩は、クエン酸、乳酸、過酸化水素および独自の過酸化水素安定剤の水溶液である(過酸化水素の水および酸素ガスへの分解を遅くするために、Eq。 1)、その抗菌効果が有機過酸の形成によるものである農産物洗浄(第一工程+10)を含む(Eq. 2) .$ ${\text{h}}_{2}{\text{o}}_{2}\to{\text{h}}_{2}{\text{o}}+{\text{o}}+はh{\text{h}}_{2}{\text{o}}+を意味します。}}_{ 2}$$div{\text{h}}_{2}{\text{o}}_{2}+{\text{r}}-{\text{cooh}}\to{\text{r}}-{\text{coooh}}+{\text{h}}_{2}{\text{o}}buff

(2)

バッファリングされたクエン酸は次のようになります。漏出により傷つきやすい細菌の膜はph4.の内の洗浄水を保ちます。0強力な酸化代理店perorganic酸および過酸化水素はすぐにSalmonella、Listeria monocytogenesおよびEscherichia coliのような人間の病原体を含む食品媒介された病原性のある細菌の急速な不活化を、提 生産物洗浄が生の生産物に適用され、排出された後、構成成分は水、酸素、および有機酸に分解される。 有毒な混合物は環境に解放されません。 実際、2015年後半に、製造会社は肯定的な食品接触物質の通知を受けました。