Zitronensäure in frischem und gekauftem Zitronensaft
Die Gefahr der Zitronensäure
Zitronensäure, (manchmal auch »Citronensäure« geschrieben) ist in der Natur fast überall zu finden. Sie ist in vielen Obst und Gemüsesorten und auch in Milch enthalten. Das Citrat, ein Salz der Zitronensäure ist ein Bestandteil des Zitronensäurezykluses. In der Lebensmittelindustrie wird Zitronensäure als Säuerungsmittel verwendet und hat als Lebensmittelzusatzstoff die Nummer E330.
Vor ein paar Jahren wurde auf eine besondere Gefahren der Zitronensäure erkannt. Wie verschiedene Studien zeigen, senken Säuren den pH-Wert des Speichels und greifen so den Zahnschmelz an. Dieser Effekt tritt bei allen Säuren auf. Da es keine gesetzliche Begrenzung der Menge an Zitronensäure gibt, die Nahrung zugesetzt werden darf, wurde speziell vor der Zitronensäure gewarnt.
Die Zitronensäure
Zitronensäure hat die Summenformel C6H8O7 und eine molare Masse von 192,125g/mol. Der IUPAC-Name ist 2-Hydroxypropan-1,2,3-tricarbonsäure, der Schmelzpunkt liegt bei 153 °C. Es gibt keine Siedetemperatur, da sich Zitronensäure ab 175 °C zersetzt. Zitronensäure hat drei Carbonsäuregruppen, ist also dreiprotonig. Bei einer Titration mit einer Lauge liegt deshalb immer ein komplexes System aus den drei entstehenden Salzen Dihydrogencitrat (hat ein Proton abgegeben), Hydrogencitrat (hat zwei Protonen abgegeben) und Citrat (hat drei Protonen abgegeben) vor. Die pKs-Werte liegen bei pKs1 = 3,13, pKs2 = 4,76 und pKs3 = 6,40.
Bestimmungsmethode
Nach Isolierung der Zitronensäure aus den Rohsäften wurde die Konzentration der gewonnen Säurelösungen durch Titration bestimmt. Vergleichswerte wurden mit Zitronensäure (p.a. aus dem Schullabor) und durch Direkttitration der Rohsäfte ermittelt.
Ergebnisse
Als Ergebnis bekommt man typische Titrationskurven (Abbildung: Titration von Zitronensäure mit Natronlauge). Daraus lassen sich dann alle Werte berechnen (Konzentration c, Zitronensäuregehalt β, Massenprozentgehalt m%).
Die Tabelle zeigt den Gehalt an Zitronensäure in verschiedenen Zitronensäften.
| Probe | c(C6H8O7) | β(C6H8O7) | m% |
|---|---|---|---|
|
1 ml gekaufter Zitronensaft + 100 ml H2O (Sizilien) |
0,25 mol/l |
48,03 g |
4,61 % |
|
1 ml selbst gepresster Zitronensaft+ 100 ml H2O (Argentinien) |
0,35 mol/l |
67,24 g/l |
6,47 % |
Fazit
Die Versuche haben ergeben, dass der selbst gepresste Zitronensaft etwa 2 % mehr Zitronensäure enthält als der gekaufte. Dieser Unterschied ist für Naturprodukte ein sehr geringer Wert. Er kommt Zustande durch unterschiedliche geographische und biologische Einflüsse.
Für einen besseren Vergleich müsste man Zitronensaft und Zitronen aus dem selben Anbaugebiet für die Versuche verwenden.
Andreas Stadler