Лимонная кислота – это то вещество, которое точно найдется на каждой кухне. Сложно найти реактив, чье применение столь разнопланово. Ее используют в быту, в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и т.д. Сегодня мы расскажем о ее полезных свойствах и вариантах применения немного подробнее.

Что представвляет собой лимонная кислота?

Это вещество представляет органический реактив, принадлежащий к классу трехосновных карбоновых кислот. Его молярная масса равна 192,1 г/моль, а плотность − 1,665 г/см³. Лимонная кислота – вещество средней силы, которое представляет сыпучую, сухую, однородную кристаллическую массу белого цвета. Она отличается интенсивным кислым вкусом без дополнительного привкуса, а также не имеет запаха.

Используется это химическое вещество в самых разнообразных сферах и технологических процессах. Прежде всего, лимонная кислота важна как консервант, эмульгатор, подкислитель для изготовления разных видов пищевых продуктов, напитков, косметических средств, лекарственных препаратов, химической продукции и т.д.

Из физических характеристик лимонной кислоты в первую очередь внимания заслуживает ее способность хорошо растворяться в воде и спирте, а также во гидрофториде, диоксане и ДМСО. А вот в серном эфире, метановой кислоте и пентилацетате это вещество растворяется слабо. Вовсе не растворяется лимонная кислота в метилтрихлориде, фениловом водороде, фенилметане и дисульфиде углерода.

Безводный вариант лимонной кислоты способен поглощать влагу из воздуха и характеризуется гигроскопичностью. Эфиры и соли вещества называются цитратами, наиболее популярны среди них цитраты кальция и калия (пищевые добавки) и триэтилцитрат (пластификатор).

Нагревание лимонной кислоты до 175 градусов является обязательным условием для синтеза пропилентрикарбоновой кислоты. При сухой перегонке подобное нагревание вещества приводит к возникновению ангидридов метилмалеиновой и метиленбутандиовой кислот, а также диметилкетона.

Взаимодействие с марганцовкой лимонной кислоты приводит к еще большему ее окислению и синтезу щавелевой и β-кетоглутаровой кислот. Плавление с едким калием образовывает этандиовую и этановую кислоты.

Происхождение лимонной кислоты

Изначально именно лимоны стали основным видом сырья, из которого стали получать лимонную кислоту. Открытие этого химического вещества принадлежит арабскому химику Джабиру ибн Хайяну, а вот ее синтез – химику из Швеции Карлу Шееле. Он в 1784 году стал использовать неспелые лимоны для получения предшественника лимонной кислоты – лимоннокислого кальция. Чистый вариант был получен из этого вещества почти сто лет спустя – в 1860 году.

В естественных условия лимонная кислота – составляющая часть не только плодов других цитрусовых, но и разных фруктов, овощных и плодово-ягодных культур. Содержится она даже там, где совсем не ожидаешь – хвое.

Получение лимонной кислоты промышленным путем базируется на биологическом синтезе, глубинной или поверхностной ферментации. Основным сырьем выступают гидролизаты батата, кукурузы, кассавы, тростниковый сахар и меласса. Продуцентом выступает особый штамм гриба Aspergillus niger. В отдельных случаях для синтеза лимонной кислоты используют отходы от с/х производства.

Использование лимонной кислоты в пищевой промышленности

Примерно 70% от общего объема продуцируемого вещества расходуется на нужды этой отрасли. Для пищепрома лимонная кислота важна тем, что является низкотоксичным веществом и обладает рядом важных характеристик.

Сама лимонная кислота и ее соли известны как пищевая добавка Е330, она:

  • регулирует уровень кислотности – окисляет или, наоборот, совершает антиокислительное воздействие;
  • имеет бактериостатическое действие;
  • пластифицирует белки, размельчает их и диспергирует;
  • формирует комплексы с металлами;
  • является натуральным консервантом и ароматизатором.

Это вещество задействуют, в основном, в кондитерской, ликеро-водочной сферах, в процессе производства безалкогольных напитков. Добавляют лимонную кислоту в мороженое, кремы, десерты, джемы, сгущенное молоко, приправы и пищевые концентраты, маргарины, соусы.

Используют лимонную кислоту в процессе рафинирования растительных масел, для облагораживания табака (она связывает его летучие соединения), в обработке свежевыловленной рыбы, для придания эластичности плавленым сырам.

Рассмотрим использование кислоты в каждом сегменте пищевой отрасли отдельно:

  1. Производство алкогольных, безалкогольных газированных и негазированных напитков. Лимонная кислота – это тот компонент, который наделяет их свежестью. Она усиливает работу витамина С, тем самым повышая кислотность, улучшая вкусовые качества, предотвращая преждевременное разложение пигментов.
  2. Виноделие. Лимонная кислота помогает осветлять вино, если оно изготавливается из очень зрелых плодов. Также она предотвращает появление на дне тары мутного осадка. С помощью лимонной кислоты можно исправить такие технологические нюансы процесса изготовления вин как недостаточная концентрация натуральных кислот в исходном сырье, малая степень крепости напитка и его избыточная темнота. Вводят ее и в те вина, которые содержат повышенное количество солей.
  3. Заготовка фруктов и овощей – концентрированным раствором лимонной кислоты их промывают для стабилизации цвето-вкусо-ароматических характеристик.
  4. Кондитерская отрасль – здесь кислоту для подкисления и ароматизации используют при изготовлении таких сладостей как конфеты, пастила, вафли, карамель. Все желейные изделия создают обязательно с применением цитрата натрия. Ценно это вещество для производства шоколада − оно снижает вязкость шоколадной глазури, уменьшает общий расход какао-масла и не допускает кристаллизации сахара, из-за чего шоколад привлекательно блестит.
  5. Изготовление хлебобулочных изделий – здесь пищевая добавка Е330 входит в состав разрыхлителей и улучшителей хлеба. Ее реакция взаимодействия с щелочными соединениями приводит к высвобождению углекислого газа − именно он делает тесто пышным и воздушным.
  6. Масложировая промышленность – здесь перед лимонной кислотой стоит ключевая задача снизить вероятность появления горечи у маргаринов, животных масел и жиров. Добиться такого эффекта можно благодаря формированию с тяжелыми металлами комплексных соединений.
  7. Обработка мяса, рыбы и морепродуктов. Их подкисление с помощью лимонной кислоты не дает развиваться на этих продуктах патогенным микроорганизмам. Ее применяют при обработке перед холодным хранением мяса и мясопродуктов, свежевыловленной рыбы, морепродуктов и т.д. В результате мы получаем более стабилизированный их цвет, вкус и аромат.
  8. Промышленное изготовление консервов. Здесь лимонная кислота выступает в роли консерванта вместо уксуса. Это вещество смягчает вкус маринада. Кислоту также вводят в состав консервов из овощей, грибов для продления их сохранности.

Важность лимонной кислоты в медицине и фармацевтике

В фармакологическом смысле лимонная кислота очень важна – она положительно воздействует на организм человека. Что она делает:

  • стимулирует работу поджелудочной железы;
  • нормализирует процесс пищеварения;
  • совершенствует энергообмен в цикле Кребса;
  • разгоняет метаболизм;
  • повышает аппетит и улучшает усвоение пищи;
  • снимает избыточную отечность;
  • оказывает щадящий мочегонный эффект;
  • препятствует образованию тромбов;
  • очищает кровь и укрепляет сосуды;
  • эффективно снижает уровень глюкозы;
  • борется с внутренними воспалениями, выводит шлаки и токсины;
  • налаживает работу эндокринной системы;
  • укрепляет иммунитет;
  • очищает печень и выводит камни из почек;
  • стимулирует мозговую активность;
  • восполняет нехватку кальция, магния и других минералов, одновременно улучшая их усвоение;
  • ослабляет похмельный синдром.

Все вышеперечисленные эффекты от воздействия лимонной кислоты не означают то, что ее нужно просто взять и начать принимать, чтобы избавиться от проблем со здоровьем. Нужно это вещество рассматривать как помощника в выздоровлении вместе с принимаемой правильной медикаментозной терапией.

В ряд лекарственных препаратов лимонная кислота включается как действующий компонент в связи с ее участием процессе метаболизма. Ее способность вступать в реакции с тяжелыми металлами и трансформировать их в формы, плохо поддающиеся всасыванию, используют для получения растворимых в воде солей.

Также лимонную кислоту применяют иногда для пропитки дезинфицирующих салфеток, а ее раствором стоматологи промывают корневые каналы. Соль лимонной кислоты (цитрат меди) применяется офтальмологами как противовоспалительное и вяжущее средство.

Как консервант лимонная кислота также применяется в медицине и фармацевтике. Ее кислый вкус скрывает неприятные вкусовые ощущения лекарств в качестве ароматизатора. Поэтому ее задействуют при создании таблеток в растворимой форме, витаминов, обезболивающих препаратов и т.д. Также лимонная кислота содействует ускоренному растворению лекарств в твердой и порошкообразной форме, что значительно облегчает их употребление.

В медицине соль лимонной кислоты под названием цитрат натрия используется в заготовке донорской крови в больших объема. Она блокирует ионы кальция, тем самым не дает крови сворачиваться и формировать сгустки, значительно улучшает процесс ее консервации и длительность сохранности.

Как лимонную кислоту используют косметологи

Производство разных видов косметологических продуктов сейчас сложно представить без применения лимонной кислоты. С ее использованием связан выпуск целого ряда косметики, в первую очередь лечебно-восстановительной.

Лимонная кислота в составе косметики решает такие задачи как консервация натуральных компонентов, продление срока годности продукта, хелатирование (связывание тяжелых металлов), улучшение вспенивания, стабилизация уровня кислотности максимально к здоровому уровню pH кожи.

Лимонная кислота – популярный ингредиент в составе косметики для ухода за кожей и волосами. Входит она и в средства личной гигиены – кремы, маски для лица, лосьоны, тоники, шампуни, ополаскиватели для волос, краски для волос, пилинги для кожи лица, смеси, соли и бомбочки для ванны, лаки для ногтей. Цитраты лимонной кислоты используются для пластификации мыла.

Действие косметики, в состав которой входит лимонная кислота, достаточно обширный:

  • очищение кожи от комедонов:
  • препятствование появлению новых прыщей;
  • отбеливание кожи, избавление от пигментации;
  • усиленный лифтинг-эффект;
  • отшелушивание мертвых клеток;
  • сужение расширенных пор;
  • регуляция выделения кожного сала;
  • усиленная регенерация клеток;
  • улучшение микроциркуляции крови.

Ополаскиватели для волос на основе лимонной кислоты делают их упругими, гладкими, блестящими. Волосы после них легко расчесываются, долго не жирнеют, пропадает перхоть. Средства для ухода за ногтями повышают гладкость и укрепляют ослабленную ногтевую пластину.

Но важно учитывать, что лимонная кислота вызывает у некоторых людей повышенную чувствительность. Перед началом использования косметики стоит внимательно изучить ее состав, чтобы избежать неприятных последствий.

Чем полезна лимонная кислота в производстве бытовой химии

Это вещество очень широко применяется при изготовлении разных чистяще-моющих средств. Во многих из них лимонная кислота выступает одним из основных компонентов – благодаря ее действию очищающий эффект увеличивается в разы.

Лимонная кислота, как и другие виды оксикислот, способна образовывать комплексы с железом. Это важный нюанс, который используют производители порошков для чистки поверхностей из металла, а также средств для мытья посуды.

Лимонная кислота демонстрирует высокий уровень эффективности при увеличенной жесткости воды. Она обеспечивает нужный уровень щелочноси и буферность стандартных моющих составов. Именно это свойство позволяет использовать лимонную кислоту в бытовой химии для смягчения. Благодаря ей легко отчищать от загрязнений нагревательные поверхности, убирать накипь из чайника, противостоять появлению ржавчины, избавляться от неприятных запахов и масложировых загрязнений.

Как действует лимонная кислота? Входя в реакцию взаимодействия с солями, она максимально растворяет отложения и способствует легкому их удалению с любых видов поверхностей. Использование чистящих средств на основе лимонной кислоты возвращает обработанным металлическим поверхностям изначальный безупречный вид, а также повышает их устойчивость к воздействию коррозии и негативных факторов окружающей среды. Применение их в равной степени актуально как в доме, так и на производстве. Отметим, что в ряде производственных отраслей технической лимонной кислотой растворяют неспецифические наслоения на металлоконструкциях из стали, цветных металлов и сплавов.

Лимонная кислота в с/х

Не могут обойтись без использования этого вещества сельскохозяйственные направления. Здесь ее ценят за бактерицидный и антисептический эффект, устранение плесени, продление сохранности силосных кормов для скота, обеззараживание воды и снижение уровня ее кислотности.

Это химическое вещество также активно применяется для:

  • очищения оросительных систем;
  • натурального подкисления почвы;
  • обеспечения КЩБ применяемых фермерами агрохимикатов и улучшения их действия;
  • борьбы с хлорозом.

С помощью лимонной кислоты активируют ферменты, которые наделяют корма улучшенной усвояемостью.

В отрасли пчеловодства эту добавку вносят в зимние корма для пчел, чтобы корма лучше поддавались процессу кристаллизации. В итоге пчеловоды добиваются минимального уровня инфекционных поражений насекомых, а развитие уже появившихся у них недугов замедляется. Более того, пчелы, употребляющие лимонную кислоту, живут дольше.

Где еще используют лимонную кислоту

Вышеупомянутые направления – это далеко не весь перечень сфер, где используют лимонную кислоту. Ее применяют в процессе нейтрализации кислотности бурового раствора (нефтегазовая промышленность), для промывки пароводяного тракта энергоблоков (энергетика), в электрохимическом травлении сплавов меди (металлургия), для фиксации цвета на одежде, в укреплении тканей и повышении их стойкости к сминанию (текстильное производство), для растворения и пластификации составов (пластмассовая и лакокрасочная отрасли), а также замедления затвердевания растворов на основе гипса и цемента (строительство).

Варианты использования лимонной кислоты в быту

И здесь точно каждый из нас использовал это вещество, порой даже не зная этого. Ее самое стандартное применение – в процессе приготовления пищи. Кулинарная ценность лимонной кислоты заключается в ее хорошей растворимости, низкой степени токсичности, отсутствии специфического аромата – с ее помощью легко подкислить любые блюда. Добавляют эту кислоту в подливы и соусы, блюда из мяса и рыбы, сладости, первые и вторые блюда.

Где в кулинарии вам еще может понадобиться лимонная кислота:

  • при выпечке – она придает тесту эластичность, объем, а готовым изделиям легкую цитрусовую нотку и пышность;
  • в изготовлении глазури для десертов – с ее помощью убирают сильную приторность;
  • при консервации ягод, фруктов, овощей – кислота смягчает маринад и защищает продукцию от преждевременной порчи, предотвращает их брожение;
  • при мариновании мяса – она его смягчает, улучшает текстуру и придает приятный привкус.

Лимонная кислота – отличная альтернатива вредным средствам бытовой химии. Она вам пригодится для уборки всего дома – от кухни до ванной комнаты. С ее помощью вы можете убрать желтизну и налет от жесткой воды на сантехнике, кафеле, стекле, шлангах. Идеально лимонная кислота подходит для тех поверхностей, которые нельзя обрабатывать абразивными чистящими средствами.

Под силу этой кислоте избавиться от сложных старых пятен от чернил, вина, ягод, краски, ржавчины. Она отбеливает текстиль и может использоваться вместе с другими веществами для дезодорации комнат.

Давайте рассмотрим одни из самых популярных вариантов использования лимонной кислоты в быту:

  1. Очищение чайника от накипи. Для этого нужно набрать в него воду и туда уже насыпать две ложки порошка. Готовую смесь прокипятите 10 минут, а потом подождите полчаса. Такой вариант обработки чайника подходит, если внутри у него немного накипи. Если же ее много, тогда после засыпания кислоты в воду нужно подождать минимум час после кипячения, потом прокипятить еще раз и уже после этого оставить чайник на 30 минут. Затем отработанный раствор выливаете, чайник моете внутри и заливаете чистую воду для кипячения – внутри он будет безупречно чистым.
  2. Устранение нагара и жира с наружной части сковороды. Для этого поместите в подходящую кастрюлю сковороду, налейте воду и добавьте на каждый литр жидкости по 1 столовой ложке кислоты. Затем кастрюлю поставьте на плиту и кипятите сковороду на протяжении 15 минут. Потом вам останется лишь снять с помощью лопатки с нее весь жир и нагар, который образовался.
  3. Чистка микроволновки. В специальную глубокую емкость налейте 200 мл воды и туда же добавьте 1 чайную ложку кислоты. Поставьте емкость в микроволновую печь и включите ее на 15 минут. После все внутренние поверхности печи нужно просто протереть с помощью тряпочки – все загрязнения уберутся очень легко.
  4. Профилактическая промывка барабана стиральной машины. В отсек для порошка насыпаете 150 г лимонной кислоты, установите температуру 90-95 градусов и запустите холостую стирку полного цикла. Во время полоскания размягченный налет будет удаляться из барабана. Но подобную процедуру нужно повторять нечасто – не больше 1-2 раз в год.
  5. Очищение утюга от накипи. В стакане воды растворите 30 г лимонной кислоты и вылейте ее в водный резервуар утюга. Потом включите его, выбирайте максимально мощный режим по температуре и нажимайте на кнопку подачи пара, чтобы израсходовать всю воду. Потом можете повторить процедуру, но уже без использования лимонной кислоты.
  6. Чистка и дезинфекция поверхностей. Делаете слабый раствор кислоты и обрабатываете с его помощью полы, столы, внутреннее пространство холодильника, кухонные шкафы, сантехнику и прочее. Наносите губкой/тряпкой, немного трете и смываете водой. Если загрязнения сильно стойкие, перед смывкой ждете пару минут, чтобы активный компонент лучше подействовал. В итоге грязь легко удаляется, разводов и известкового налета не остается. Параллельно уходят неприятные запахи и выполняется антибактериальное воздействие.
  7. Избавление от ржавчины. Для этого возьмите 1 л горячей воды и добавьте туда 25 г лимонной кислоты. Этим раствором нужно обрабатывать поверхности, пораженные ржавчиной. Время обработки зависит от степени поражения: от 3 часов до целых суток. В конце процедуры металл полностью очиститься от ржавчины, даже в самых труднодоступных местах. Что важно, на нем сформируется оксидная пленка, которая будет защищать его некоторое время от коррозионного поражения.
  8. Устранение засоров в канализационных трубах. 100 г лимонной кислоты засыпают в сливное отверстие, следом заливают 250 мл кипятка. Через 20 минут на максимум открываете кран с горячей водой − она должна протолкнуть дальше по системе отколовшийся известковый налет. Именно лимонная кислота способна разбить на стенах труб известковые камни и другие кальционные отложения.
  9. Очищение текстиля – ковров, матрасов, мебели от загрязнений. Нужно приготовить 10% раствор лимонной кислоты и с его помощью обработать загрязненную поверхность. Это поможет полностью удалить любые пятна.
  10. Избавление от пятен вина на одежде. Приготовьте раствор в пропорции 1 столовая ложка лимонной кислоты на 100 мл воды. Его нужно распрыскать или нанести ватным диском на пятно и слегка потереть. Желательно оставить потом вещь на солнце и подождать эффекта на протяжении 10-15 минут. Потом вещь ополаскивают и стирают как обычно – от пятна не останется и следа.
  11. Удаление пятен пота из белых вещей. 1 чайную ложку лимонной кислоты растворите для этого в стакане воды. Этим раствором нужно обильно смочить загрязненные участки и подождать около часа. Потом одежду нужно выстирать как обычно.

Есть еще ряд способов выгодного бытового применения лимонной кислоты:

  • очищение изделий из серебра;
  • приготовление растворов для срезанных цветов;
  • подкисление почвы во время ухода за комнатными растениями и рассадой;
  • борьба с надоедливыми насекомыми в доме и за его пределами;
  • устранение плесени с разных видов поверхностей;
  • очищение кожи рук от въевшихся загрязнений;
  • отбеливание сильно пожелтевшей ногтевой пластины.

Есть ли опасности в использовании лимонной кислоты?

Хотя применение лимонной кислоты распространено очень широко, даже в пищевой промышленности, важно знать наверняка, что это вещество не способно причинить вред вашему здоровью.

Сразу отметим, что добавка Е330 входит в перечень компонентов, разрешенных для применения в Украине и других странах. Все авторитетные контролирующие органы зачисляют лимонную кислоту к безопасным для здоровья веществам. Это совсем не означает, что лимонная кислота разрешена к употреблению в ежедневном рационе человека повсеместно и в неограниченных количествах. Вред вашему здоровью не несут лишь небольшие дозы лимонной кислоты и только в том случае, если они будут использоваться согласно общепринятым нормам.

При поступлении в организм человека слишком большого количества Е330 появляются следующие симптомы:

  • расстройство работы органов ЖКТ;
  • кислотный дисбаланс;
  • повреждение зубной эмали;
  • местные раздражения на коже.

Полностью отказаться от употребления лимонной кислоты стоит при желудочно-кишечных расстройствах, повышенной кислотности, чтобы не усугубить протекание болезни.

Максимально вредна эта кислота в сухом виде и высокой концентрации, как это обычно происходит на производствах. Длительное вдыхание ее пыли приводит к сильному раздражению слизистой дыхательных путей. Аналогичный эффект наблюдается и при контакте с кожей, слизистой оболочкой глаз и при попадании внутрь пищевода. В последнем случае не исключены боли, кашель и рвота кровью из-за раздражения слизистой.

В целом, лимонная кислота – эффективная и безопасная химическая добавка, которой нашлось разноплановое применение в быту и промышленности. Переоценить ее значение сложно, но помнить о правилах ее использования стоит каждому, кто решит ее использовать.