Acido Citrico

UNIVERSIDAD DE CÁDIZ
FACULTAD DE CIENCIAS
TÍTULO DE INGENIERO QUÍMICO
PROYECTO FIN DE CARRERA

PLANTA INDUSTRIAL DE PRODUCCIÓN DE
ÁCIDO CÍTRICO A PARTIR DE MELAZAS DE
REMOLACHA: RESUMEN

AUTOR: Francisco Javier Rivada Núñez

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INTRODUCCIÓN

El ácido cítrico es un ácido orgánico muy frecuente en la naturaleza ya que
es un compuesto intermedio en el ciclo de Crebbs, también estápresente en gran
cantidad de frutas. Fue aislado por primera vez por Scheele al mezclar zumo de
limón con cal y disolviendo el precipitado con ácido sulfúrico. A principios del siglo
XX la obtención del ácido cítrico se hacia a partir de limones, pero a mediados de
siglo ese proceso se hizo cada vez menos rentable, optándose posteriormente,
cada vez más, por la producción mediante lafermentación de un microorganismo.

El ácido cítrico es usado principalmente en la industria de la alimentación
para la elaboración de bebidas y otros productos, también como saborizante y
conservante, aunque tiene otras muchas propiedades por las que es utilizado en
esta industria. El ácido cítrico también es utilizado en la industria farmacéutica,
textil, cosmética, agrícola y de detergentes.MATERIAS PRIMAS USADAS

La fuente de carbono que utilizará el microorganismo para la fermentación
será la sacarosa presente en las melazas de remolacha. Las melazas son un
subproducto de la industria azucarera rico en azúcares y otros nutrientes
beneficiosos. Para que el microorganismo crezca y se desarrolle adecuadamente
se necesita, además de los que llevan las melazas, una serie denutrientes
suplementarios en proporción adecuada, además de agua y aire.

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MICROORGANISMO

Existe gran variedad de microorganismos que en condiciones adecuadas
producen una alta cantidad de ácido cítrico, de entre todos ellos se ha optado por
el Aspergilus niger, ya que es un microorganismo que da una producción elevada
al usar melazas como medio de cultivo, además es el microorganismo masestudiado y empleado industrialmente a la hora de producir ácido cítrico.

FERMENTACIÓN

Tras el acondicionamiento y la esterilización del medio de cultivo dentro del
equipo de fermentación, se introduce el starter o inóculo, el cual comenzará a
crecer en un medio rico en nutrientes, aireado y agitado convenientemente, la
aireación y agitación son esenciales para el correcto crecimientodel cultivo.

A lo largo del ciclo fermentativo, de 144 horas de duración, el
microorganismo crecerá hasta alcanzar la fase terminal de desarrollo, donde tiene
lugar en mayor medida la producción de ácido cítrico. Con el fin de maximizar la
producción, se controla a lo largo del proceso una serie de factores como son
temperatura, pH, grado de agitación, grado de aireación…etc, no controlarestos
factores da lugar a una menor producción de ácido cítrico.

SEPARACIÓN

Una vez terminado el proceso fermentativo se separa el ácido cítrico del
resto de componentes del caldo post-fermentativo. En primer lugar, se separa el
micelio, compuesto por células muertas de Aspergilus niger, del resto del caldo
mediante un proceso de filtración. En segundo lugar se realiza el llamado procesocal-sulfúrico que consiste en mezclar el caldo post-fermentativo con una lechada
de cal, lo cual ocasiona que se forme la sal de calcio del ácido cítrico, el citrato
cálcico, que precipita y se separa mediante otra filtración.
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El citrato cálcico se descompone al mezclarlo con ácido sulfúrico,
quedando ya el ácido cítrico libre y un residuo sólido de sulfato cálcico que se
separa mediantefiltración.

PURIFICACIÓN

Tras el proceso cal-sulfúrico nos encontramos con el ácido cítrico ya
separado de las impurezas del caldo post-fermentativo, pero se presenta en
dilución con gran cantidad de agua. Para obtener el producto sólido de esta
disolución se efectúa un proceso de evaporación y cristalización mediante el cual
la disolución de ácido cítrico pasa a un evaporador de...