a Investigação sobre novos usos e aplicações do ácido cítrico é atualmente florescentes, como testemunham, por exemplo, por novos livros publicados , seguindo o ainda muito relevantes livro escrito em 1975 por dois líderes da indústria de praticantes . Uma primeira nova utilização perceptível é nos detergentes para uso doméstico e nos produtos de limpeza para lavagem de louça (aproximadamente 13% do mercado global de ácido cítrico) como co-construtor de zeólitos, principalmente em detergentes líquidos concentrados. O ácido cítrico actua como construtor, quelatando a dureza da água Ca2+ e Mg2+ iões, mas, contrariamente aos construtores de fosfatos, não contribui para a eutrofização dos sistemas acquáticos. Além disso, a partir de 2017, os fosfatos nos detergentes para máquinas de lavar louça já proibidos nos EUA (desde 2010) serão também proibidos na UE, o que conduzirá a um aumento do consumo de ácido cítrico , o que aumentará a utilização de citrato nos produtos de limpeza domésticos. Muitas outras aplicações se seguirão. A seguir, apresentamos três exemplos de utilizações recentes e inovadoras de ácido cítrico que podem conduzir a uma nova expansão significativa do mercado.o ácido cítrico é aplicado com sucesso na ligação cruzada de muitos outros materiais, incluindo fibras proteicas ultrafinas para aplicações biomédicas , Polióis para fazer filmes biodegradáveis adequados para embalagens ecologicamente amigáveis, e com hidroxiapatita para fazer compositores biocerâmicos para engenharia de tecidos ortopédicos .Goyanos e colegas de trabalho simplesmente ácido cítrico reticulado com amido, utilizando glicerol como plastificante, aquecendo uma mistura de amido, glicerol, água e ácido cítrico a 75-85 ° C. As películas resultantes com ácido cítrico processado a 75 ° C revelaram uma diminuição significativa tanto na absorção de humidade como na permeabilidade do vapor de água, nomeadamente os dois principais parâmetros que afectam as propriedades de barreira das películas de embalagem. Além disso, a ligação cruzada dos filmes amido–glicerol com ácido cítrico melhora significativamente a degradação térmica fraca e as propriedades mecânicas dos filmes de amido .

Uma nova e importante aplicação do ácido cítrico como agente de reticulação foi descoberto em 2011 por Rothenberg e Alberts na Universidade de Amsterdã, que descobriu que o glicerol e o ácido cítrico polimerizam para formar uma resina termofixa, solúvel em água, mostrando várias propriedades importantes, incluindo a rápida degradação no meio ambiente. Até a introdução deste termosseto, quase todos os plásticos biodegradáveis têm sido polímeros termoplásticos. A combinação do ácido cítrico dissolvido em glicerol a uma temperatura acima do ponto de ebulição da água à pressão ambiente e abaixo de 130 °C dá uma resina de poliéster dura por um processo de esterificação simples do Pescador . Os pontos de ebulição de glicerol (290 °C) e a temperatura de decomposição do ácido cítrico (175 °C) garantir que a água é o único composto liberado sob a forma de vapor, como não descarboxilação ocorre em T < 150 °C.

O polímero resultante é um “bio-baquelite”, um disco rígido de três-dimensional de poliéster que adere a outros materiais e, portanto, pode ser usado em combinação com o aço, vidro, metais e outros materiais sólidos usado para fazer inflexível itens de plástico, tais como computador e telefone tripas, isolamento de espuma, bandejas, mesas e luminárias. A extensão da ligação cruzada é controlada pelas condições de reação, mais notavelmente temperatura, tempo de reação e razão glicerol:ácido cítrico. Quanto maior for a extensão do cruzamento, menor será a taxa de degradação na água. Amostras com ligações muito cruzadas (Fig. 4) pode sobreviver por meses na água, e indefinidamente no ar.

(Imagem cortesia do Professor Gadi Rothenberg)

os Peões de madeira ao lado de outras amostras feitas de Glycix-GX, a nova resina termofixa obtidos a partir do ácido cítrico e do glicerol

Apelidado de “Plantics-GX” pelo start-up de empresa de fabricação de Plantics, a resina é atualmente produzida em toneladas escala de uma planta piloto na Holanda. O polímero também é inerentemente seguro, uma vez que não tem nenhum átomo N e nenhum átomo S, por isso não há possibilidade de gases tóxicos durante a combustão. A biodegradabilidade total garante que o composto pode ser eliminado como resíduo orgânico, uma vez que o material hidrolisa em água, tornando as partículas de base biológica disponíveis para a degradação biológica.o ácido cítrico é um excelente desinfectante inofensivo contra vários vírus, incluindo o norovírus humano. Por exemplo, adicionado às partículas do tipo norovírus, o citrato liga-se precisamente no bolso de ligação dos antigénios do grupo histocanguíneo envolvidos na ligação aos ligantes hospedeiros, impedindo a transmissão destes vírus, bem como reduzindo os sintomas nas pessoas já infectadas com norovírus . Em detalhes, citrato também foi encontrado para ligar o domínio do norovírus P, apontando para uma ampla reatividade entre diversos norovírus. Facilmente transmitida através de mãos contaminadas ou alimentos contaminados, os norovírus causam surtos frequentes de gastroenterite em ambientes comunitários como hospitais, navios de cruzeiro e escolas. Um tecido de papel comercial, contendo uma camada intermédia impregnada de ácido cítrico (7,51%) e laurilsulfato de sódio (2,02%), mata os vírus emitidos sob a forma de gotículas minúsculas no papel de tecido após espirrar, tossir ou soprar o nariz para o tecido. Quando a umidade atinge a camada média, lauril sulfato de sódio, rompe o envelope lipídico de muitos vírus, enquanto que o ácido cítrico perturba o rinovírus, que não têm um envelope lipídico, mas são sensíveis aos ácidos, impedindo a transferência de volta para as mãos e para as superfícies com que o tecido entra em contato . O produto biocida pode também ser usado para a desinfecção de superfícies, onde o frio e o vírus da gripe pode sobreviver por mais de 24 h.

de remediação Ambiental

Devido à sua excelente metal propriedades quelantes, o ácido cítrico é amplamente utilizado para a limpeza de instalações industriais, inclusive nucleares sites contaminados com radionuclídeos , e solos poluídos com metais pesados. Por exemplo , não só a fracção cítrica facilita a remoção de metais nos solos, mas também aumenta a dessorção do solo de compostos orgânicos hidrofóbicos dos solos . Além de aumentar o potencial de remoção de contaminantes misturados dos solos, pesquisas recentes na China mostraram que, quando combinados com Biosurfactantes rhamnolipídicos, o ácido cítrico proporciona uma capacidade sem precedentes na remediação ambiental do solo (melhor que a maioria dos tratamentos térmicos ou químicos) através de agentes químicos de base biológica que são não só compatíveis com o ambiente, mas também promover a restauração ecológica do solo após a remediação .em 2005, pesquisadores brasileiros mostraram pela primeira vez que o ácido cítrico pode ser usado com sucesso no lugar de ácidos minerais tóxicos para recuperar a pectina do bagaço de maçã . O rendimento de extracção de pectina com ácido cítrico mostrou o valor médio mais elevado (13,75%, Fig. 5). Embora o ácido nítrico às vezes mostrasse o maior rendimento, a variabilidade associada era muito grande, quanto mais os efluentes nocivos gerados.

(reproduzido a partir de Ref. , com a gentil permissão)

Efeito da natureza do ácido na extração de pectina de rendimento

a Pectina é extraído sob refluxo em um sistema de condensação a 97 °C (soluto/solvente 1:50), usando a água acidificada com ácido cítrico pH 2.5, e a apple farinha de trigo como matéria-prima. A concentração óptima de ácido cítrico é de 62 g/L. após 150 minutos, isolou-se a pectina com um excelente grau de esterificação (de = 68,84%). Notavelmente, o Rendimento da pectina foi significativamente maior usando farinha como matéria-prima no lugar da pomada, uma vez que a protopectina está mais disponível em pequenas partículas do que em grandes. Devido às suas propriedades químicas e efeitos benéficos para a saúde, o uso de pectina está a crescer em muitos sectores industriais , enquanto a sua escassez no mercado devido a processos de produção obsoletos que geram grandes quantidades de resíduos levou recentemente a preços elevados sem precedentes.a utilização de ácido cítrico para reduzir a actividade microbiológica, aumentando assim a estabilidade dos concentrados, é bem conhecida, por exemplo, pelos fabricantes de sumo de laranja, que adicionam o ácido aos concentrados entregues aos clientes na indústria de bebidas. Formulado juntamente com outros ingredientes, o ácido cítrico proporciona um antioxidante comercial eficaz (NatureSeal), que preserva o aspecto (textura e cor) e as qualidades organolépticas de vários frutos, tornando-os frescos. Em testes com maçãs frescas, por exemplo, o inibidor supera o ácido ascórbico (vitamina C) e o ácido cítrico quando usado isoladamente .outro avanço recente importante é a solução aquosa de ácido cítrico, ácido láctico, peróxido de hidrogênio e um estabilizador proprietário de peróxido de hidrogênio (para retardar a decomposição de peróxido de hidrogênio em água e gás oxigênio, Eq. 1), compreendendo uma lavagem de produtos (primeira etapa + 10), cujo efeito antimicrobiano se deve à formação de ácidos orgânicos (Eq. 2) .

Buffer de ácido cítrico faz com que as bactérias membranas mais vulneráveis a vazamentos, mantém a água de lavagem no prazo de pH 4.0 inibir o crescimento bacteriano, enquanto os poderosos agentes oxidantes ácido orgânico e peróxido de hidrogénio penetram rapidamente na membrana bicamada lipídica, proporcionando uma rápida inactivação das bactérias patogénicas transmitidas pelos alimentos, incluindo agentes patogénicos humanos como Salmonella, Listeria monocytogenes e Escherichia coli. Após a lavagem dos produtos ser aplicada aos produtos crus e permitir a drenagem, os ingredientes constituintes decompõem-se em água, oxigénio e ácidos orgânicos. Não são libertados compostos tóxicos para o ambiente. Com efeito, no final de 2015, a empresa de fabrico recebeu uma notificação positiva relativa à substância em contacto com os alimentos .