- Objetivos
- Descripción del
producto - Propiedades físicas y
químicas de materias primas - Alternativas para la
obtención de ácido
cítrico - Principales
aplicaciones - Información de
mercadeo - Conclusiones
- Referencias
bibliográficas
INTRODUCCIÓN
El proceso para
la obtención del ácido cítrico nos permite
sumergirnos en el amplio mundo de las industrias pues
cuenta con aspectos genéricos utilizados en la
elaboración de muchos otros productos.
Este proceso puede resultar muy interesante para
estudiantes que apenas se adentran en el mundo de la ingeniería química, pues
además de ser realizado por una empresa de la
región, el ácido cítrico es utilizado en la
elaboración de muchos otros productos de gran utilidad.
Este proceso es un claro ejemplo de la versatilidad de
la ingeniería química, la cual interacciona con
diversas ramas de la ciencia, en
este caso con la microbiología, para obtener ácido
critico utilizando una especie de hongo llamado Aspergillus
Níger.
1. Conocer un poco acerca de la elaboración de
ácido cítrico como proceso industrial.
2. Conocer y familiarizar los diferentes elementos que
componen un proceso industrial.
3. Adquirir conocimientos sobre el manejo de diagramas de
bloques y de procesos
útiles en la descripción de un proceso
industrial.
4. Identificar conceptos útiles en el desarrollo de
temas referentes a ingeniería química.
A partir del jugo de limón, Scheele
logró aislar por primera vez en 1784 el ácido
cítrico usando el proceso de cal-sulfúrico para
separar el micelio del caldo que contiene ácido
cítrico en el proceso
fermentativo.(1)
En 1860 comenzó a obtenerse el ácido
cítrico de las frutas mediante el uso de sales de calcio.
Este proceso tenía un rendimiento muy bajo. Eran
necesarias de 30 a 40 toneladas de limones para obtener una
tonelada de ácido cítrico. Tres décadas
después se observó que algunos hongos producen
ácido cítrico cuando crecen en un
medio azucarado.(9)
En 1880 la compañía Pfizer fundada por los
hermano alemanes Charles Pfizer, Charles Erhart, comenzaron a
fabricar ácido cítrico, utilizado por varias
industrias, de ese tiempo,
volviéndose de esta forman su producto mas
importante.(19)
En 1893 fue producido sintéticamente por Wehmer a
partir de la fermentación de la
glicerina.(13)
Antes de que se desarrollaran los procesos microbianos
la principal fuente de ácido cítrico eran los
cítricos provenientes de Italia (limones
con un contenido entre 6 y 7 %) y el citrato de
lima.(5) En 1917 debido a la imposibilidad de comprar
limones italianos y citrato de lima, comienzan a experimentar
otros métodos
para obtenerlo.(19)
Desde 1920 en adelante fueron desarrollados con éxito
procesos de fermentación, en donde se utiliza generalmente
cepas del hongo Aspergillus Níger, aunque
también han sido empleadas ciertas cepas de
levaduras.(14) En 1923, los hermanos Pfizer logran
obtener ácido cítrico a partir de
Aspergillus Níger y la fermentación del
azúcar.(19) Como sustrato se
utilizó melazas de remolacha y se está
diversificando en sustratos como sacarosa, melazas de caña
o jarabe de glucosa.(14)
Los primeros estudios que se hicieron para la producción de ácido cítrico
por fermentación demostraron que es un proceso
extremadamente complejo.(14)
En 1925 Italia rompe el monopolio que
ejercía sobre la materia prima
y Pfizer logra expandirse.(19)
En 1950, la producción de ácido
cítrico alcanzaba las 50.000 toneladas/año.
Posteriormente, se registró una importante
expansión debido al desarrollo del proceso de
fermentación sumergida, mucho más
económico.(9)
En la década del 80 Pfizer descontinúa
este producto con el cual han sido lideres del mercado mundial
por mas de 70 años y que marco definitivamente el futuro
de la
empresa.(19)
El ácido cítrico, es un sólido
translucido o blanco. se ofrece en forma granular; es inodoro,
sabor ácido fuerte, fluorescente al aire seco;
Cristaliza a partir de soluciones
acuosas concentradas calientes en forma de grandes prismas
rómbicos, con una molécula de agua, la cual
pierde cuando se caliente a 100oC5,
fundiéndose al mismo tiempo.
El ácido cítrico tiene un fuerte sabor
ácido no desagradable. Este ácido se obtiene por un
proceso de fermentación. El ácido cítrico se
obtenía originalmente por extracción física del
ácido del zumo de limón. Hoy en día la
producción comercial de ácido cítrico se
realiza sobre todo por procesos de fermentación que
utilizan dextrosa o melaza de caña de azúcar como
materia prima
y Aspergillus niger como organismo de fermentación.
La fermentación puede llevarse a cabo en tanques profundos
(fermentación sumergida, que es el método
más común) o en tanques no profundos
(fermentación de superficie). La fermentación
produce ácido cítrico líquido que luego se
purifica, concentra y cristaliza.
GRADO TÉCNICO PRODUCIDO: Ácido
Cítrico Anhidro USP (United States
Pharmacopeia)
ÁCIDO CÍTRICO
ANHIDRO
PROPIEDADES
FÍSICAS(3,4,5)
Formula:
C6H8O7
Peso molecular: 92.13 g/mol
Ensayo de pureza 99.5% mínimo
Humedad 0.5 % máximo
Metales pesados Menos de 10 ppm
Arsénico Menos de 3 ppm
Ceniza Menos de 0.05%
Punto de ebullición(4) 153
oC
Constante de Ionización(4) 8.2 x
10-4
Calor de disolución(5) 6,4
cal
Calor de combustión(5) 474,6
cal
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE
MATERIAS PRIMAS
Materias Primas (Proceso a partir de
limones)(21,5)
- Limones
El limón es una baya de color amarillo
claro y forma elíptica. Contiene una esencia usada en
perfumería y para elaborar aromas de limón. La
pulpa, contiene de ocho a diez segmentos o gajos que encierran
pequeñas semillas de color blanco amarillento. El zumo o
jugo de limón se usa mucho como refresco, como ingrediente
de otras bebidas, para aderezar ensaladas y platos de pescado y
como aromatizante. La pulpa se usaba antes para obtener
ácido cítrico, por su alto contenido (entre 6 y 7%)
y ahora se emplea para elaborar zumo o jugo de limón
concentrado, que se usa en medicina por
su elevado contenido en vitamina C.(21)
- Cal apagada (Ca(OH)2)
El agua de cal, que es una disolución alcalina de
cal apagada en agua, se utiliza principalmente en medicina como
antiácido, como neutralizador de un ácido venenoso
o para el tratamiento de las quemaduras. En muchos procesos
químicos se usa para neutralizar el pH. En la
elaboración de ácido cítrico es usada para
formar citrato de calcio y así poder separar
el ácido cítrico.(21)
- Ácido sulfúrico
El ácido sulfúrico es un ácido
fuerte, es decir, en disolución acuosa se disocia
fácilmente en iones hidrógeno (H+) e iones sulfato (SO42-). Sus
disoluciones diluidas muestran todas las características
de los ácidos:
tienen sabor amargo, conducen la electricidad,
neutralizan los álcalis y corroen los metales activos
desprendiéndose gas
hidrógeno. A partir del ácido sulfúrico se
pueden preparar sales que contienen el grupo sulfato
SO4, y sales ácidas que contienen el grupo
hidrogenosulfato, HSO4.(21)
El ácido sulfúrico concentrado, llamado
antiguamente aceite de
vitriolo, es un importante agente desecante. Actúa tan
vigorosamente en este aspecto que extrae el agua, y por
lo tanto carboniza, la madera, el
algodón, el azúcar y el papel.
Debido a estas propiedades desecantes, se usa para fabricar
éter, nitroglicerina y tintes. Cuando se calienta, el
ácido sulfúrico concentrado se comporta como un
agente oxidante capaz, por ejemplo, de disolver metales tan poco
reactivos como el cobre, el
mercurio y el plomo, produciendo el sulfato del metal,
dióxido de azufre y agua.
En el proceso es muy importante porque reacciona con el
citrato de calcio y lo hace precipitar en forma de yeso o sulfato
cálcico, permitiendo liberar el ácido
cítrico presente. (21)
- Carborafina o Carbón de madera.
Es un mineral usado como secuestrante de
partículas iónicas de metales, dichas
partículas se producen por medio de las materias primas o
reacciones producidas entre ellas y los aditivos; estas se van
adhiriendo a la corriente del proceso, causando daños en
las propiedades del producto final: color, apariencia,
consistencia, sabor, olor, etc.(8)
- Sulfuro de Bario
Es un compuesto que también se usa con funciones de
secuestrante, es decir, captura residuos de metales o
partículas pesadas.(8)
Materias Primas (Proceso a partir de Aspergillus
Níger)(21)
- Melaza o jarabe de Caña de
Azúcar
Líquido viscoso de color castaño oscuro
que se obtiene como producto secundario en la fabricación
del azúcar de caña. Las melazas son la parte no
cristalizable del azúcar. Formada por un 67% de sacarosa,
junto con algo de glucosa y fructosa; las melazas se utilizan
también para fabricar alcohol
industrial, ácido acético, ácido
cítrico, levaduras y en general para cualquier proceso
donde se requiera de un medio de cultivo que sirva como fuente de
nutrientes para facilitar la germinación, crecimiento y
reproducción de los microorganismos
productores de determinado metabolito en este caso del
ácido cítrico. La melaza negra es el producto de
melazas refinadas de azúcar de remolacha o
caña.
- Ácido sulfúrico
(Ver pagina anterior).
- Cal viva, Oxido de Calcio, (CaO)
(Ver pagina anterior).
- Resinas de Intercambio Iónico.
Los principios del
intercambio iónico han sido utilizados en métodos
de purificación, análisis químico, tratamiento de
agua y otras aplicaciones, a escala industrial
y de laboratorio,
lo que unido al amplio surtido y diversidad de resinas
disponibles, permite ofrecer soluciones a muchos problemas
científico-técnicos del campo farmacéutico y
sanitario.(8)
Son insolubles en agua, muy útiles gracias a su
naturaleza
polimérica, es decir que contienen grupos ionizados
(aniones o cationes), en forma repetitiva a lo largo de la cadena
que las conforman. Estos grupos tienen su carga neutralizada por
iones de signo contrario (contraiones), que pueden ser
intercambiados de manera estequiométrica por otros iones
de igual signo al ponerse en contacto con una solución de
electrólitos. Las resinas intercambiadoras de cationes se
denominan catiónicas y las de aniones, aniónicas.
(20)
- Amoniaco, NH3
Gas de olor picante, incoloro, de fórmula
NH3, muy soluble en agua. Una disolución acuosa
saturada contiene un 45% en peso de amoníaco a 0
°C21, y un 30%21 a temperatura
ambiente.
Disuelto en agua, el amoníaco se convierte en
hidróxido de amonio, NH4OH, de marcado carácter básico y similar en su
comportamiento
químico a los hidróxidos de los metales alcalinos.
En la fermentación de la glucosa con Aspergillus
Níger, el amoniaco representa una importante fuente de
nitrógeno, útil para que se lleve a cabo la
germinación y crecimiento del
hongo.(21)
ALTERNATIVAS PARA LA OBTENCIÓN DE
ÁCIDO CÍTRICO(5)
Obtención sintética de ácido
cítrico
- Tratando la p-dicloroacetona por el acido
cianhidrico:
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3. Por condensación del bromoacetato de etilo con
el acetato oxalato dietílico en presencia de zinc o de
magnesio
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Materias Primas
- Limones
- Cal apagada (Ca(OH)2)
- Ácido sulfúrico al 35%
- Carborafina o Carbón de madera.
- Sulfuro de Bario
A. Acondicionamiento del jugo.
1. Extracción del
zumo(7)
Los limones son exprimidos y desmenuzados en cilindros
estrujadores. El jugo obtenido se pasa por una prensa para
eliminar los residuos como semillas, cáscara y
mucílago.
2. Fermentación(7)
El zumo contiene azúcar , sustancias gomosas
(mucílago) y albuminoides así que se deja en reposo
3 días para que el azúcar se fermente. Las otras
sustancias se separan Y el jugo se clarifica.
3. Destilación(7)
Una vez clarificado, el jugo se destila para separar el
alcohol producido por la fermentación.
4. Concentración(7)
El jugo libre de alcohol pasa a los evaporadores donde
se concentra al vacío hasta llevarlo a una
concentración del 50% de ácido
cítrico.
B. Preparación del Citrato de
Calcio
5. Formación del Citrato de
Calcio(5)
El zumo concentrado es llevado a una temperatura cercana
al punto de ebullición y se mezcla agitando poco a poco
con lechada de cal o cal apagada (Ca(OH)2), haciendo
que el ácido cítrico sea precipitado al estado de
citrato cálcico.
6. Descomposición del citrato
El citrato cálcico se descompone con ácido
sulfúrico al 35%(7). La temperatura se mantiene
sobre 70 – 80 oC(7). Esta
operación permite que el ácido cítrico quede
libre y se forma el sulfato de calcio insoluble. Posteriormente
el flujo es pasado por el filtroprensa para separar el sulfato
cálcico precipitado en forma de yeso, de lo cual se
obtiene un licor madre con una concentración de 10 –
12 oBé(7) pasando luego por un
recipiente para ser decolorado. Este liquido todavía tiene
yeso disuelto para lo cual se pasa a evaporador de vacío;
posteriormente se deja el liquido en una caja clarificadora para
que el yeso que estaba disuelto se precipite. Una vez
clarificado, se deja en un evaporador de vacío durante 24
horas hasta llevarlo a 38 – 40
oBé(7).
Luego de ser concentrado, pasa a ser agitado en
frío durante 2 días(7). A partir de
aquí se empiezan a formar cristales granulados que luego
son separados del licor madre por
centrifugación.
Los cristales de ácido cítrico formados se
vuelven a disolver para añadirles carborafina o
carbón de madera la cual sirve para quitar los metales
pesados disueltos los cuales son precipitados con una
solución de Sulfuro de Bario.(7)
Esta solución libre de metales es llevada al
filtroprensa para retirar el carbón y este es lavado para
recircularlo al recipiente de carbón o a
descomposición.(7)
La solución es llevada a un cristalizador de
vacío donde se forman costras cristalinas las cuales van a
la centrífuga para retirar todo el liquido posible
adherido a los mismos. De aquí se vierten sobre bandas de
papel y se desecan algunos días a
22oC(7) (Temperatura ambiente) y luego se
envasan en recipientes, para ser almacenados en lugar
fresco.
OBTENCIÓN DE ÁCIDO
CÍTRICO A PARTIR DE LIMONES
DIAGRAMA DE
BLOQUES(5,7)
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OBTENCIÓN DE ÁCIDO
CÍTRICO A PARTIR DE LIMONES
DIAGRAMA DE
PROCESO(5,7)
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OBTENCIÓN DEL ÁCIDO
CÍTRICO POR MEDIO DE ASPERGILLUS
NÍGER
La preparación del ácido cítrico
consiste, en términos generales, en una
fermentación aeróbica del azúcar, utilizando
un cultivo de Aspergillus Níger que es un hongo que
produce como metabolito primario ácido cítrico, por
eso en este proceso se usa como agente fermentador. Luego la
posterior purificación, mediante el proceso
cal-sulfúrico y la recuperación final del
producto.
Materias Primas(2)
- Melaza o jarabe de Caña de Azucar.
- Ácido sulfúrico
- Cal viva, Oxido de Calcio, (CaO)
- Resinas de Intercambio Iónico.
- Amoniaco
- Carbón activado.
1.Preparación del sustrato
(melaza)(1,2)
El objetivo de
esta primera etapa del proceso es la purificación del
jarabe. Se inicia mezclando el jarabe con agua para diluirlo; una
vez diluido se pasa por un filtro de vacío para eliminar
los sólidos suspendidos y las impurezas de la melaza.
Luego el jarabe es pasado por una celda de intercambio
iónico para retirar los iones del flujo. Después el
jarabe es sometido a un proceso de pasteurización que
consiste en elevar la temperatura a
1050C(2) durante tres minutos y bajarla
nuevamente hasta 370C(2). La
pasteurización se lleva a cabo primero en un calentador de
evaporación instantánea, después se utiliza
un circuito de acumulación y un enfriador de
jarabe.
2.Fermentación(1,2)
Una vez pasteurizado, es bombeado al fermentador el cual
es un recipiente rígido de 150 m3(2)en donde se
lleva a cabo la transformación de la sacarosa en
ácido cítrico por medio del Aspergillus
Níger. El Aspergillus
Níger es inoculado en este fermentador. Se hace
el ajuste del pH y se añaden nutrientes (amoniaco
NH3, sales de fermentación). El aire
estéril se burbujea dentro del fermentador. Luego de la
fermentación, el flujo es pasado por un filtro rotatorio
al vacío para separar el micelio. La masa conformada por
el micelio y el microorganismo
muerto se denomina biomasa o torta y constituye un subproducto o
un efluente del proceso.
3.Purificación del ácido
cítrico(2)
El ácido cítrico debe ser separado del
micelio, el microorganismo muerto, el azúcar residual, las
proteínas producidas por la
fermentación y otras impurezas solubles. Para lo cual se
lleva a cabo el proceso denominado cal-sulfúrico: se basa
en tratar el licor madre con una lachada de la cal
(Ca(OH)2 cal apagada)de lo cual se forma citrato de
calcio. Este citrato resultante es lavado y el micelio es
filtrado. Posteriormente se añade ácido
sulfúrico para descomponer el citrato de calcio. Por lo
tanto en esta etapa se forma sulfato de calcio el cual es
retirado de la solución por medio de un filtro rotatorio
al vacío y se constituye como un desperdicio o como un
subproducto del proceso.
3.1 Celdas primarias de carbón
activado(2)
En estas celdas son removidas las impurezas solubles que
producen color a la solución de Ácido
Cítrico y en general sustancias orgánicas
contenidas en el licor. Debido que a lo largo del proceso se
añaden sustancias que aumentan la cantidad de iones
contenidos en la solución de acido Cítrico, antes
de cristalizarlo hay que retirar estos iones (Ca++ y
SO4=) para estos se usan celdas de resinas
de intercambio iónico.
La corriente alimenta los evaporadores de doble o de
triple efecto donde se busca retirar la mayor cantidad de agua
para pasar al cristalizador.
3.2
Cristalización(1,2)
En este proceso se separan los cristales formados del
liquido saturado que se denomina licor madre. Este licor se
recircula a la etapa de intercambio iónico (celdas de
carbón) o al tanque de tratamiento por cal. Los cristales
de ácido cítrico húmedos se redisuelven y se
recristalizan al vacío. Luego pasan a la centrifuga en
donde es eliminado el licor madre de los cristales
formados.
3.3 Secado(1,2)
Se realiza en un equipo de lecho fluidizado, que permite
retirar humedad hasta cumplir con las
especificaciones.
3.4 Clasificación(2)
Estos cristales son alimentados a un clasificador con 4
mallas en el interior. Aquí se separan en tres
presentaciones (cristal, granular y granular fino). Es rechazado
cualquier material fuera de los tamaños estándares,
es decir, los terrones y el polvillo.
3.4 Empaque(2)
Los tamaños anteriormente clasificados son
empacados en bolsa interior de polietileno de 50 kg y exterior de
polipropileno.
OBTENCIÓN DE ÁCIDO CÍTRICO POR
ASPERGILLUS NÍGER
DIAGRAMA DE
BLOQUES(1)
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OBTENCIÓN DE ÁCIDO
CÍTRICO POR ASPERGILLUS NIGER
DIAGRAMA DE
PROCESO(1)
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- SECTOR ALIMENTICIO
Industria de Refrescos y Bebidas
El ácido cítrico ha llegado a ser el
acidulante preferido por la industria de
las bebidas, debido a que es el único que otorga a las
bebidas gaseosas, en polvo o liquidas, propiedades refrescantes,
de sabor y acidez naturales. El ácido cítrico y sus
sales de sodio y potasio, actúan como preservativos en las
bebidas y jarabes, contribuyendo al logro del gusto deseado
mediante la modificación de los sabores dulces. Se
aprovecha también su capacidad para remover metales
extraños que causan turbiedad, deterioran el color, el
sabor y la vitamina C. El ácido cítrico supone casi
las tres cuartas partes del consumo
acidulante total en la Comunidad.
Industria de frutas y vegetales
En esta industria también encuentran
aplicación el ácido cítrico y sus sales de
sodio y potasio como mejoradores del sabor y preservativos,
contribuyendo a asegurar el sabor original, la apariencia natural
y la consistencia normal de los productos.
Otras Industrias de alimentos
Se encuentra un amplio y seguro uso del
ácido cítrico y sus sales en industrias tales como
las de caramelos, postres, jaleas, dulces, compotas, conservas de
carnes, salsas para ensaladas, productos derivados del huevo y
pescados. También se usa para mejorar el sabor del helado,
relleno de tortas y cremas de fruta. También tiene ciertas
aplicaciones en los sectores de la carne y el pan (tratamiento de
harina y aditivo en la cocción).
(14)
B. Sector de Cosméticos y productos de
tocador
En general, el ácido cítrico y sus sales,
se usan como constituyentes de formulaciones, contribuyendo a
mejorar la vida, la eficiencia y la
apariencia del producto final. Fácilmente se observa su
uso en productos para el cuidado del cabello, perfumes, cremas,
lociones desodorantes, quita-esmaltes y jabones.
C. Sector farmacéutico
Cuando el ácido cítrico se combina con
bicarbonato de sodio y otras sales, al agregarse agua se produce
una bebida salina gaseosa, efervescente y refrescante. Esta
combinación es especialmente efectiva en productos donde
se desea una disolución rápida, buena apariencia
visual y sabores singulares. Uno de los principales usos del
ácido cítrico es en la producción de Alka
Seltzer.
El ácido cítrico provee además en
las drogas la
necesaria estabilización de los ingredientes activos por
su acción
antimicrobial y antioxidante.(8) En muchas
oportunidades se usan mezclas del
ácido cítrico y sus sales de sodio y potasio para
estos fines.
En el sector farmacéutico también tiene
demanda el
citrato de sodio, además de usarse en jarabes, es
anticoagulante especial para bancos de
sangre(9).
D. Sector agroindustrial
En el tratamiento de terrenos se usan el ácido
cítrico y el sulfato de calcio. El ácido
cítrico para mejorar la asimilación de los
micronutrientes por parte de las plantas y el
sulfato para el control de la
alcalinidad de los suelos. Se conoce
también el uso del ácido cítrico como
dispersante en la aplicación de pesticidas y
herbicidas.
E. Sector industrial
El ácido cítrico y sus sales están
diversificando su aplicación, sustituyendo materias primas
importadas, y es así como hoy en día ve su uso en
renglones industriales tan importantes como la industria de
detergentes biodegradables. Las ventajas principales de los
citratos en las formulaciones de detergentes son su
biodegradabilidad y la facilidad de tratamiento, particularmente
en formulaciones que contienen zeolita.
Para contener los costos las
grandes empresas de
detergentes generalmente compran ácido cítrico y lo
convierten en el citrato requerido. La industria textil en el
área de teñido, la industria de cueros y
marroquinería, la industria del papel. Algunos ejemplos
específicos de utilización de ácido
cítrico en el sector industrial:
Acabado de metales, separación de herrumbre y
desincrustación, remoción por electrolisis,
galvanización de cobre; textiles; curtiembre; compuestos
lavadores botellas; evaporadores de agua salada, imprenta;
bloques de construcción; intercambio de iones;
separación de bióxido sulfuroso del gas de
chimenea.
Tabla 1
Usos del ácido cítrico
por sector(9)
SECTOR | USO |
Bebidas | Saborizante y regulador de pH; incrementa la |
Dulces y conservas | Acidulante y regulador de pH para lograr una |
Caramelos | Acidulante y regulador de pH con el objetivo de |
Verduras procesadas | En combinación con ácido |
Alimentos congelados | Ayuda a la acción de los antioxidantes, inhibe el deterioro del sabor |
Frutas y hortalizas enlatadas | Disminuye el pH, al actuar como quelante; previene |
Aceites y grasas | Previene la oxidación. |
Confitería y repostería | Se utiliza como acidulante, resaltador de sabores |
Quesos pasteurizados y procesados | En forma de sal, como emulsificante y |
Productos de la pesca | Para bajar el PH en presencia de otros |
Carnes | Se utiliza como auxiliar del procesado y |
Lácteos | Estabilizante en cremas batidas |
La producción
mundial(9)
La producción de ácido cítrico ha
crecido notablemente en el presente siglo. Actualmente, la
capacidad instalada mundial es de 750.000 tn/año, con una
producción real de 550.000 tn/año.
El ácido cítrico es un aditivo que se
fabrica en más de 20 países. La Unión
Europea, Estados Unidos y
China
reúnen el 88% del total mundial. Recientemente, se
observó un aumento importante en la capacidad productiva
de Europa Oriental y
del Lejano Oriente, particularmente en China. China produce
proporcionalmente menor volumen de
ácido cítrico de alta calidad, es
decir, purificado y refinado. Sin embargo, su capacidad de
elaboración del producto crudo representa el 24% del total
mundial.
La Unión Europea incrementó su
elaboración ubicándose primera en el ranking
mundial debido, fundamentalmente, a su uso como materia prima
para la fabricación de detergentes
biodegradables.
Se estima que la demanda de Estados Unidos, en el
último quinquenio, creció según una tasa
cercana al 7% anual. Este crecimiento se relaciona con la
expansión de la industria de alimentos y
bebidas.
Las primeras firmas productoras a nivel mundial son
Bayer y Archer Damiel M.(12), cada una con el 17% del
mercado, aproximadamente. Le siguen Jungunzlauter, Cargill y
Citrique Belge.
En la siguiente tabla, se detallan algunas importantes
firmas elaboradoras de ácido cítrico:
Tabla 2
Compañías productoras de
ácido cítrico en el
mundo(9)
COMPAÑIA | LOCALIZACION | CAPACIDAD TOTAL (Tn/año) |
Miles Inc. | 120.000 | |
Chas Pfizer | EE.UU., Irlanda | 115.000 |
A.G. Junbunzlauer Chemische fabrik | 100.000 | |
Citrique Belge | Bélgica | 60.000 |
Biacor | Italia | 28.000 |
Jhon Sturge | Reino Unido | 25.000 |
Cargill | EE.UU. | 25.000 |
AKTIVA | República Checa | 15.000 |
Gadot | Israel | 12.000 |
Asimismo cuentan con plantas pequeñas que
permiten elaborar en algunos casos un total significativo de
toneladas en los siguientes países:
China (50.000 tn)
Indonesia (25.000 tn)
Rusia (22.000 tn)
India (10.000 tn)
Eslovaquia (4.500 tn)
Turquía (4.500 tn)
Tailandia (4.000 tn)
El consumo
La expansión de la demanda mundial de
ácido cítrico se debe, fundamentalmente, a su
utilización como aditivo en la industria de alimentos y
bebidas. Por ejemplo, en Estados Unidos este sector demanda el
72% del total.
El consumo de ácido cítrico en el mundo
crece a razón de 5-8% anual y la tendencia parece
mantenerse estable.
Figura 1. Consumo de ácido cítrico
por sector o destino.
SECTOR CONSUMIDOR | CRECIMIENTO ANUAL |
Alimentos y Bebidas | 5 – 8 |
Fármacos | 2 – 3 |
Detergentes | 6 – 7 |
Limpiadores de metales | 1 – 2 |
Productos Textiles | 1 – 2 |
Cosméticos | 2 – 3 |
Otros | 9 – 10 |
Tabla 3
Porcentaje de Crecimiento anual por
sector consumidor(9)
Producción
nacional(16)
En Colombia, la
única empresa que
fabrica el producto es Sucromiles S.A. que obtiene ácido
cítrico a partir de azúcar para las industrias de
gaseosas, de refrescos en polvo y farmacéutica. Ubicada en
la recta Cali – Palmira, esta empresa pertenece al grupo
Ardilla Lulle como accionista secundario, junto con la firma
Norteamericana Tate & Lile, la cual ocupa el primer lugar de
las acciones. El
Grupo TATE & LYLE es un líder
mundialmente conocido en tecnología para la
industria azucarera con una presencia de mas de 100 años
en el sector de los carbohidratos
y los negocios
relacionados con estos, tanto en la producción como en la
comercialización de azúcar,
almidones, melazas, edulcorantes de ultima tecnología y
ácido cítrico.
Actualmente Sucromiles S.A. cuenta con la
certificación ISO 9001
versión 2000. el cual es un certificado de aseguramiento
de la calidad y que le permite exportar.
La firma exporta el 85% de la producción y el 15%
restante se destina a abastecer empresas como Postobón,
Coca-Cola,
Quala, Aliresa y muchas otras.
Distribución
Nacional(3)
Medios de Transporte
para la exportación.
Aéreo: No se acostumbra.
Marítimo: Vías: Buenaventura, Cartagena,
Santa Marta y Barranquilla.
Terrestre: Desde Palmira hasta: Ipiales y
Cúcuta.
-El ácido cítrico es elaborado actualmente
mediante la fermentación del azúcar por parte de un
microorganismo llamado Aspergillus Niger
-Mediante el estudio de un proceso industrial como el
utilizado para la elaboración de ácido
cítrico es fácilmente evidenciable la
aplicación de conceptos propios de la ingeniería
química.
-En este trabajo
pudimos dar un pequeño vistazo a los innumerables aspectos
que encierran un proceso industrial, logrando así
relacionarnos, con al menos uno de los campos de acción
del ingeniero químico.
-El proceso descrito, no solo nos arrojo datos sobre el
ácido cítrico sino que a su vez nos mostró
lo ampliamente que pueden estar relacionadas unas industrias con
otras, en este caso el ácido cítrico se convierte
en materia prima para la elaboración de otros
productos.
LIBROS
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Encarta® 2003. © 1993-2002 Microsoft Corporation.
Reservados todos los derechos.
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