Zitronensäure

Verfügbarkeit und Typen

Zitronensäure ist eine sehr verbreitete Zutat, die man in vielen Haushalten findet. Ursprünglich kommt sie natürlich in vielen Früchten vor, besonders in Zitronen und anderen Zitrusfrüchten. Man kann sich das so vorstellen: wenn du auf eine Zitrone beißt und es sauer schmeckt, dann ist das die Zitronensäure, die du schmeckst. Heute wird Zitronensäure aber meistens nicht aus ganzen Früchten hergestellt, weil es einfacher und günstiger ist, sie industriell zu produzieren.

Herkunft und Herstellung
Es gibt zwei Wege, wie Zitronensäure hergestellt wird:

• Natürlich in Früchten: Kleine Mengen kommen direkt aus Zitronen, Orangen und anderen Früchten.
• Industrielle Herstellung: Meist wird sie durch Fermentation hergestellt. Das heißt: Ein spezieller Pilz – kein gefährlicher Schimmel, sondern ein nützlicher Mikroorganismus – „isst“ Zucker (zum Beispiel aus Mais oder Zuckerrüben) und produziert dabei Zitronensäure. Das ist ähnlich wie bei Joghurtherstellung, wo Bakterien Milch in Joghurt verwandeln.

Anbaugebiete und Produktionsländer
Weil die industrielle Herstellung oft Zucker als Rohstoff braucht, kommt Zitronensäure aus Ländern, die viel Mais, Zuckerrüben oder Zuckerrohr anbauen und große Fabriken haben. Wichtige Produzenten sind:

• China – der größte Hersteller weltweit
• Indien, Brasilien und die USA – ebenfalls wichtige Produzenten
• In Europa wird sie auch hergestellt, zum Beispiel aus Zucker aus Zuckerrüben

Erhältliche Sorten und Varianten
Zitronensäure gibt es in verschiedenen Formen – das ist ähnlich wie bei Zucker: Es gibt Würfelzucker, Kristallzucker und Puderzucker. Die wichtigsten Typen sind:

• Food Grade (Lebensmittelqualität): Dies ist die am häufigsten verkaufte Variante für Kochen, Backen oder Getränke. Sie ist sehr rein und sicher zum Essen.
• Pharmazeutische Qualität: Noch reiner als Food Grade, wird in Medikamenten oder bei bestimmten Laborarbeiten verwendet.
• Technische Qualität oder Reinigungsqualität: Diese ist günstiger, aber nicht zum Essen geeignet. Sie wird zum Entkalken, Putzen oder in Industrieanlagen genutzt.
• Anhydrat und Monohydrat: Das sind zwei Formen, die sich darin unterscheiden, ob ein kleines bisschen Wasser im Kristall gebunden ist oder nicht. Für die meisten Anwendungen zu Hause ist das nicht wichtig.
• Pulver, Kristalle oder Lösungen: Du kannst sie als feines Pulver, grobe Kristalle oder schon aufgelöst in Flüssigkeit kaufen.
• Bio/organisch: Einige Hersteller bieten Zitronensäure aus Bio-Zuckerquellen oder ohne gentechnisch veränderte Rohstoffe an.

Wo bekommt man Zitronensäure?
Sie ist leicht zu finden:

• Supermärkte: kleine Päckchen für die Küche
• Drogerien: oft als Zusatz zum Reinigen oder Konservieren
• Online-Shops: viele Sorten und größere Mengen
• Fachhändler und Chemikalienlieferanten: für spezielle Qualitäten

Wenn du Zitronensäure kaufst, achte auf die Qualität: Food Grade ist zum Essen, Reinigungsqualität nicht. So wie du auch nicht Backzucker zum Autopflegen benutzt, solltest du die richtige Sorte wählen. Insgesamt ist Zitronensäure also gut verfügbar, kommt entweder natürlich aus Früchten oder industriell aus Zucker, und es gibt verschiedene Varianten je nach Einsatzgebiet.

Zitronensäure (chemisch: Citronensäure, engl. citric acid) ist eine weit verbreitete organische Säure mit der Summenformel C6H8O7 und einer molaren Masse von etwa 192,12 g·mol−1. Sie liegt üblicherweise als weißes, kristallines Pulver vor, ist geruchslos und hat einen ausgeprägt sauren, frischen Geschmack. In der Lebensmittelindustrie und in der Kennzeichnung wird sie häufig unter der E‑Nummer E330 geführt.

Chemisch gehört Zitronensäure zu den Tricarbonsäuren und enthält drei Carboxylgruppen sowie eine Hydroxylgruppe. Die Säure dissoziiert in drei Stufen mit charakteristischen pKa‑Werten bei ungefähr pKa1 = 3,13, pKa2 = 4,76 und pKa3 = 6,40 (bei 25 °C). Diese Eigenschaften machen sie zu einem wirksamen Puffer im leicht sauren bis neutralen Bereich sowie zu einem funktionalen Komplexbildner für Metallionen wie Ca2+, Mg2+ oder Fe3+.

Physikalische Eigenschaften und Löslichkeit:

• Zitronensäure ist sehr gut wasserlöslich und bildet leicht lösliche Lösungen, während sie in organischen Lösungsmitteln kaum löslich ist.
• Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 153 °C, wobei die Substanz beim Erhitzen zu Zersetzungsprodukten übergeht.
• Sie ist hygroskopisch und kann in Gegenwart von Wasser als Monohydrat vorliegen.

Herstellung und Verarbeitung:

• Historisch wurde Zitronensäure durch Extraktion aus Zitrusfrüchten gewonnen. Industriell wird sie heute überwiegend biotechnologisch hergestellt.
• Der Standardprozess ist die Fermentation von zuckerhaltigen Substraten (z. B. Saccharose, Glukose, Melasse) durch Schimmelpilze wie Aspergillus niger, gefolgt von Aufreinigung mittels Filtration, Ionenaustausch und Kristallisation.
• Die biotechnologische Produktion bietet hohe Ausbeuten bei geringeren Kosten und nachhaltigerem Rohstoffeinsatz als die Extraktion aus Früchten.

Anwendungsgebiete:

• Als Lebensmittelzusatzstoff dient Zitronensäure als Säuerungsmittel, Konservierungsmittel (pH‑Senker) und Chelatbildner zur Stabilisierung von Aromen und Vitaminen.
• In der Pharmazie und Kosmetik wird sie zur pH‑Einstellung, Exfoliation (in Pflegeprodukten) und als Hilfsstoff eingesetzt.
• Industrielle Anwendungen umfassen Entkalkungsmittel, Reinigungsprodukte, Metallentfettung und als Bestandteil von Wasserenthärtern.

Ernährung und gesundheitliche Aspekte:

• In üblichen Einsatzmengen liefert Zitronensäure keine nennenswerten Makronährstoffe; ihr Energiewert ist vernachlässigbar. Stoffwechselnd wird sie zu Kohlendioxid und Wasser abgebaut.
• Zitronensäure selbst ist allgemein als unbedenklich eingestuft und gilt als GRAS (Generally Recognized As Safe) für den Lebensmittelgebrauch. Übermäßiger Konsum hochkonzentrierter Lösungen kann jedoch zu Zahnschmelzerosion und Reizungen der Mund‑ und Rachenschleimhaut führen.
• Bei empfindlichen Personen oder in Arbeitsumgebungen können Kontaktallergien oder Irritationen auftreten. In therapeutischem Kontext wird das Citrat‑Ion (z. B. Kaliumcitrat) zur Vorbeugung bestimmter Nierensteine eingesetzt, da Citrate Calcium komplexieren und die Kristallisation hemmen.

Ökologie und Sicherheit:

Zitronensäure ist biologisch gut abbaubar und gilt als umweltverträglich, sofern sie in üblichen Konzentrationen freigesetzt wird. Bei Lagerung sollten Feuchtigkeit und starke Hitze vermieden werden, um Klumpenbildung und Zersetzung zu verhindern.

Zusammenfassend ist Zitronensäure eine chemisch gut charakterisierte, vielseitig einsetzbare organische Säure mit wichtigen Anwendungen in Lebensmitteln, Pharmazie und Technik. Ihre pH‑puffernden und chelatbildenden Eigenschaften sowie die wirtschaftliche Produktion durch Fermentation haben sie zu einem der wichtigsten Säuerungsmittel gemacht, während gesundheitliche Risiken bei normalem Gebrauch gering sind und überwiegend bei unsachgemäßer oder übermäßiger Exposition auftreten.