Forskning på nye bruksområder og anvendelser av sitronsyre blomstrer for tiden, som vitnet for eksempel av nye bøker utgitt, etter den fortsatt svært relevante boken skrevet i 1975 av to ledende bransjens utøvere . 13% av det globale sitronsyremarkedet) som en medbygger med zeolitter, hovedsakelig i konsentrerte flytende vaskemidler. Sitronsyre fungerer som byggmester, chelaterende vannhardhet Ca2 + og Mg2+ ioner, men i motsetning til fosfatbyggere bidrar det ikke til eutrofiering av acquatic systems. Siden 2017 vil fosfater i oppvaskmiddel som allerede er forbudt i USA (siden 2010) bli forbudt i EU også , noe som fører til økt forbruk av sitronsyre, noe som vil øke bruken av citrat i husholdningsrengjøringsmidler. Mange andre programmer vil følge. I det følgende gir vi tre eksempler på nyere nyskapende bruk av sitronsyre som sannsynligvis vil føre til en ytterligere betydelig markedsutvidelse.

Cross-linker

Sitronsyre er vellykket brukt til å krysse mange andre materialer, inkludert ultrafine proteinfibre for biomedisinske applikasjoner, polyoler for å lage bionedbrytbare filmer som passer for eksempel for miljøvennlig emballasje, og med hydroksyapatitt for å lage biokeramiske kompositter for ortopedisk vevsteknikk .

Goyanes og medarbeidere kryssbundet sitronsyre med stivelse ved hjelp av glyserol som mykner ved oppvarming av en blanding av stivelse, glyserol, vann og sitronsyre ved 75-85 °C. De resulterende filmene med sitronsyre behandlet ved 75 °c viste en signifikant reduksjon i både fuktabsorpsjon og vanndamppermeabilitet, nemlig de to hovedparametrene som påvirker barriereegenskapene til emballasjefilmer. Kryssbinding av stivelsesglyserolfilmene med sitronsyre forbedrer dessuten betydelig dårlig termisk nedbrytning og mekaniske egenskaper av stivelsesfilmer .En betydelig ny anvendelse av sitronsyre som tverrbindemiddel ble oppdaget i 2011 Av Rothenberg og Alberts Ved Universitetet I Amsterdam, som fant at glyserol og sitronsyre polymeriserer for å danne en termosettharpiks, oppløselig i vann, og viser flere viktige egenskaper, inkludert rask nedbrytning i miljøet. Inntil innføringen av denne termosett, nesten alle biologisk nedbrytbare plast har vært termoplastiske polymerer. Ved å kombinere sitronsyre oppløst i glyserol ved en temperatur over vannets kokepunkt ved omgivelsestrykk og under 130 °C gir en hard polyesterharpiks ved en enkel Fisher forestringsprosess . Kokepunktene til glyserol (290 °C) og nedbrytningstemperaturen til sitronsyre (175 °C) sikrer at vann er den eneste forbindelsen frigjort som damp, da ingen dekarboksylering finner sted ved T < 150 °C.den resulterende polymeren er en «bio-bakelitt», en hard tredimensjonal polyester som fester seg til andre materialer og kan derfor brukes i kombinasjon med stål, glass, metaller og andre faste materialer som brukes til å lage ufleksible plastartikler som datamaskin-og telefonhylster, isolasjonsskum, skuffer, bord og lamper. Graden av tverrbinding styres av reaksjonsbetingelsene, spesielt temperatur, reaksjonstid og glyserol: sitronsyreforhold. Jo høyere omfanget av tverrbinding, jo lavere nedbrytningsgraden i vann. Svært tverrbundne prøver (Fig. 4) kan overleve i flere måneder i vann, og på ubestemt tid i luften.

(Bilde gjengitt Av Professor Gadi Rothenberg)

Bønder laget av Tre ved siden av andre prøver laget Av Glycix-GX, den nye herdeplastharpiksen hentet fra sitronsyre og glyserol

kalt «plantics-gx» av oppstart produksjonsfirmaet plantics, harpiksen produseres for tiden på tonnskala På Et Pilotanlegg i nederland. Polymeren er også iboende trygg da den ikke har N-atom og Ingen s-atomer, så det er ingen mulighet for giftige gasser under forbrenning. Full biologisk nedbrytbarhet sikrer at kompositten kan avhendes som organisk avfall når materialet hydrolyserer i vann, noe som gjør biobaserte partikler tilgjengelige for biologisk nedbrytning.

Desinfeksjonsmiddel

Sitronsyre er et utmerket, ufarlig desinfeksjonsmiddel mot flere virus, inkludert humant norovirus. For eksempel, lagt til norovirus-lignende partikler, binder citrat nøyaktig ved bindingslommen på histo-blodgruppeantigenene som er involvert i å feste til vertsligander, og forhindrer overføring av disse virusene, samt å redusere symptomer hos de som allerede er infisert med norovirus . I detalj ble citrat også funnet å binde norovirus p-domenet, og pekte på en bred reaktivitet blant ulike norovirus. Enkelt overføres gjennom forurenset hender eller forurenset mat, norovirus forårsake hyppige gastroenteritt utbrudd i samfunnet innstillinger som sykehus, cruiseskip og skoler. Et kommersielt papirvev, som inneholder et mellomlag impregnert med sitronsyre (7,51%) og natriumlaurylsulfat (2,02%), dreper virusene som slippes ut i form av små dråper i vevpapiret etter nysing, hosting eller blåsing av nesen i vevet. Når fuktighet treffer mellomlaget, forstyrrer natriumlaurylsulfat lipidhylsen til mange virus, mens sitronsyre forstyrrer rhinovirus, som ikke har en lipidhylse, men er følsomme for syrer, og forhindrer dermed overføring tilbake til hendene og til overflater som vevet kommer i kontakt med . Biocidproduktet kan også brukes til desinfeksjon av overflater der kulde-og influensavirus kan overleve i mer enn 24 timer.

miljøvern

på grunn av sine utmerkede metallkelaterende egenskaper, er sitronsyre mye brukt til å rense industriområder, inkludert nukleare områder forurenset med radionuklider og jord forurenset med tungmetaller. For eksempel letter ikke bare sitronseksjonen fjerning av metaller i jord, men det forbedrer også jordens desorpsjon av hydrofobe organiske forbindelser fra jord . Ved å øke potensialet for å fjerne blandede forurensninger fra jord, har nyere forskning i Kina vist at når det kombineres med rhamnolipidbiosurfaktanter, gir sitronsyre enestående kapasitet i jordmiljøbehandling (bedre enn de fleste termiske eller kjemiske behandlinger) gjennom biobaserte kjemiske midler som ikke bare er miljøkompatible, men også fremmer jordøkologisk restaurering etter rensing .

Ekstraheringsmiddel

I 2005 Viste Brasilianske forskere først at sitronsyre med hell kan brukes i stedet for giftige mineralsyrer for å gjenopprette pektin fra eplepomace . Pektinutvinningsutbytte med sitronsyre viste den høyeste gjennomsnittsverdien (13,75%, Fig. 5). Selv om salpetersyre noen ganger viste det høyeste utbyttet, var den tilhørende variabiliteten veldig stor, enn si de skadelige avløpene som ble generert.

(Gjengitt Fra Ref. Effekt av syrens natur på pektinekstraksjonsutbytte

Pektin ekstraheres under tilbakeløp i et kondenseringssystem ved 97 °C (løsemiddel / løsemiddel 1: 50), ved bruk av vann surgjort med sitronsyre til pH 2,5 og eplemel som råmateriale. Den optimale sitronsyrekonsentrasjonen er 62 g / L. etter 150 min ble pektin med utmerket grad av forestring (DE = 68,84%) isolert. Bemerkelsesverdig var pektinutbyttet betydelig høyere ved bruk av mel som råmateriale i stedet for pomace, da protopektin er mer tilgjengelig i små partikler enn i store. På grunn av sine kjemiske egenskaper og helsemessige gunstige effekter vokser bruken av pektin over mange industrisektorer, mens knappheten på markedet på grunn av foreldede produksjonsprosesser som genererer store mengder avfall, nylig har ført til enestående høye priser.

Produsere konserveringsmiddel

bruken av sitronsyre for å redusere mikrobiologisk aktivitet, og dermed øke stabiliteten av konsentrater, er velkjent for eksempel til appelsinjuice beslutningstakere, som legger syren til konsentrater levert til kunder i drikkevareindustrien. Formulert sammen med andre ingredienser, gir sitronsyre en effektiv kommersiell antioksidant (NatureSeal), som bevarer aspektet (tekstur og farge) og de organoleptiske egenskapene til flere frukter, noe som gjør dem friske. I tester med ferske epler, for eksempel, utfører inhibitoren både askorbinsyre (vitamin c) og sitronsyre når den brukes alene .Et annet viktig nylig fremskritt er den vandige løsningen av sitronsyre, melkesyre, hydrogenperoksid og en proprietær hydrogenperoksidstabilisator (for å redusere dekomponeringen av hydrogenperoksid til vann og oksygengass, Eq. 1), bestående av en produsere vask (Første Trinn + 10), hvis antimikrobiell effekt skyldes dannelsen av perorganiske syrer (Eq. 2) .

bufret sitronsyre gjør bakteriemembraner mer sårbare for lekkasje, holder vaskevannet innenfor ph 4.0 hemmer bakterievekst, mens de kraftige oksidasjonsmidlene perorganisk syre og hydrogenperoksid raskt trenger inn i lipid-dobbeltlagsmembranen som gir rask inaktivering av matbårne patogene bakterier, inkludert humane patogener som Salmonella, Listeria monocytogenes og Escherichia coli. Etter at produktvasken er påført råvaren og tillatt å tømme, bryter de bestanddelene ned i vann, oksygen og organiske syrer. Ingen giftige forbindelser slippes ut i miljøet. Faktisk, i slutten av 2015 mottok produksjonsfirmaet et positivt varsel om matkontakt .