O ácido cítrico (C6H8O7) confere a acidez característica de frutas cítricas, como limões e limas. Além do seu papel culinário, é um intermediário chave no ciclo do ácido cítrico – uma via metabólica essencial em quase todos os organismos vivos.

Na indústria moderna, o ácido cítrico é predominantemente fabricado através da fermentação do fungo filamentoso Aspergillus niger. O processo é altamente projetado e requer condições controladas; não é adequado para um laboratório doméstico típico.

Etapa 1 – Iniciar uma cultura de Aspergillus niger

Cepas de Aspergillus niger de alto rendimento disponíveis comercialmente são inoculadas em um recipiente de fermentação estéril. Estas estirpes foram selecionadas pela sua produção robusta de ácido cítrico e são vendidas através de fornecedores científicos e agrícolas.

Etapa 2 – Forneça uma alimentação simples com açúcar

A cultura fúngica é fornecida com uma fonte de carbono facilmente metabolizável, geralmente sacarose ou um meio rico em glicose, como amido de milho hidrolisado, xarope de milho ou melaço. O fluxo barato de açúcar alimenta o metabolismo dos fungos, produzindo ácido cítrico e liberando dióxido de carbono como subproduto.

Etapa 3 – Colha o Sobrenadante

Uma vez que a concentração intracelular de ácido cítrico atinge o seu pico, a biomassa micelial é separada do caldo por filtração ou centrifugação. O líquido clarificado contém alta concentração de ácido cítrico.

Etapa 4 – Precipitar ácido cítrico como citrato de cálcio

Hidróxido de cálcio (Ca(OH)₂) é adicionado ao filtrado, reagindo com ácido cítrico para formar citrato de cálcio insolúvel (Ca₃(C₆H₅O₇)₂). A reação prossegue da seguinte forma:

3Ca(OH)₂+2C₆H₈O₇→Ca₃(C₆H₅O₇)₂+3H₂O

O precipitado de citrato de cálcio é então recolhido por filtração.

Etapa 5 – Converter citrato de cálcio de volta em ácido cítrico

Para recuperar o ácido cítrico puro, o citrato de cálcio é tratado com ácido sulfúrico (H₂SO₄). A reação estequiométrica é:

3H₂SO₄+Ca₃(C₆H₅O₇)₂→2C₆H₈O₇+3CaSO₄

Resultando na liberação de ácido cítrico e na formação de sulfato de cálcio, que pode ser separado e descartado de acordo com as normas ambientais.

Após a recuperação do ácido, a solução normalmente é ainda mais purificada – muitas vezes por meio de cromatografia de troca iônica ou recristalização – para atender às especificações de qualidade alimentar ou farmacêutica.