Citroenzuur (C3H43OH) geeft citrusvruchten hun karakteristieke zure smaak, vooral citroenen en limoenen. Het is ook een tussenproduct in de citroenzuurcyclus, een essentiële metabole reactie in vrijwel alle organismen. Citroenzuur wordt veelvuldig gebruikt in levensmiddelen, vooral als smaak- en conserveermiddel. Het is ook nuttig in de organische chemie, waar het de voorloper is van veel reacties. Citroenzuur wordt commercieel geproduceerd uit culturen van een schimmel genaamd Aspergillus niger. Dit is een industrieel proces en geen geschikt huisexperiment.
Start een cultuur van Aspergillus niger. Deze schimmel is heel gebruikelijk in de natuur en er zijn specifieke stammen ontwikkeld die een zeer hoge productiesnelheid van citroenzuur hebben. Deze soorten zijn overal verkrijgbaar waar wetenschap en agrarische benodigdheden worden verkocht.
Voed de cultuur van A. niger eenvoudige suiker. Dit kan sucrose (tafelsuiker) zijn of een medium dat glucose bevat. De bron is meestal de meest goedkope beschikbare suikerbron, zoals gehydrolyseerd maïszetmeel, glucosestroop of melasse. A. niger gebruikt de glucose als voedsel en produceert citroenzuur en koolstofdioxide (C02) als afvalproducten.
Filter de schimmel uit de cultuur zodra de concentratie citroenzuur in de cultuur pieken bereikt. De resterende oplossing bevat zeer veel citroenzuur.
Extraheer het citroenzuur. Voeg calciumhydroxide toe aan de oplossing. Het combineert met het citroenzuur en vormt calciumcitraat Ca3 (C6H5O7) 2, een zout dat uit de oplossing neerslaat. De volgende vergelijking toont deze reactie: 3Ca (OH) 2 + 2C3H43OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Regenereer het citroenzuur met zwavelzuur. De volgende vergelijking toont deze reactie: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H43OH + 3CaS04. Let op het extra product van calciumsulfaat (CaSO4).