Axit gluconic là gì? Cấu trúc, cách điều chế và ứng dụng?

1. Axit gluconic là gì?

Axit Gluconic hay acid gluconic là một loại đường axit thuộc họ axit aldonic với công thức hóa học C₆H₁₂O₇. Đây là một hợp chất được hình thành qua quá trình oxy hóa của Glucozơ.

Trong tự nhiên, axit gluconic cùng các dẫn xuất của nó có thể tìm thấy trong thực vật, hoa quả và một số thực phẩm khác như gạo, mật ong, thịt, rượu, giấm

2. Cấu tạo phân tử Axit Gluconic như thế nào? 

Cấu trúc hóa học của axit gluconic bao gồm một chuỗi sáu cacbon với năm nhóm hydroxyl kết thúc bằng một nhóm axit cacboxylic. 

3. Đặc điểm, tính chất của axit gluconic

- Chất không bay hơi, không ăn mòn và không gây độc hại cho con người

- Có nguồn gốc từ β-D-glucose

- Ngoại quan: kết tinh không màu.

- Khối lượng mol: 196 g/mol

- Tan tốt trong nước

4. Điều chế axit gluconic trong công nghiệp

Về cơ bản axit gluconic được tạo ra nhờ quá trình oxy hóa glucose (hoặc sucrose). 

Vì vậy việc sản xuất nó sẽ được tiến hành chủ yếu qua 2 phương pháp sau:

a. Phương pháp hóa học

Axit gluconic là kết quả quá trình oxy hóa nhóm aldehyde ở C₁ trong D-glucose thành nhóm cacboxyl.

Điều kiện tiên quyết để có thể đạt hiệu quả cao trong việc điều chế Axit Gluconic đó là Chất xúc tác. Các chất xúc tác chủ yếu được sử dụng trong quá trình là các kim loại chuyển tiếp. Tiêu biểu như Pd, Pt và Au hoặc có thêm chất hỗ trợ TiO₂, Al₂O₃, than hoạt tính hoặc chất rắn khác.

Ngoài ra, một điều kiện nữa không thể bỏ qua đó là để quá trình oxy hóa glucose đạt hiệu quả cần có điều kiện pH 9-10. 

b. Phương pháp sinh học

- Ở một số chủng vi khuẩn có khả năng chuyển hóa glucose thành axit gluconic. Tùy thuộc vào loại v khuẩn và vị trí enzyme xúc tác, Glucose có thể bị oxy hóa ở những vị trí khác nhau. Phương pháp sinh học có thể sử dụng được đa dạng các loại nấm sợi và vi khuẩn. Phương pháp cũ thường dựa trên quá trình lên men bề mặt nấm Penicillium. Hiện nay, chủ yếu dùng các loại nấm sợi Aspergillus niger. Đây là một phương pháp mới có tính chọn lọc và hiệu quả kỹ thuật cao nhờ sử dụng những tế bào cố định hoặc các enzym.

- So với phương pháp hóa học, phương pháp này ít tốn kém hơn do phương pháp hóa học quá trình oxy hóa glucozơ hoặc sucrose cần nhiều chất oxy hóa trong nguyên liệu.

5. Ứng dụng của axit gluconic 

a. Axit gluconic ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

Đây là hóa chất dùng cho các sản phẩm như rượu vang, nước ép trái cây, sữa chua,.…

- Axit gluconic được sử dụng như một chất điều vị.

- Axit gluconic có khả năng tạo ra hương vị chua dịu nhẹ và được sử dụng như một phụ gia điều chỉnh vị chua (E574). 

b. Trong y học

- Có tác dụng hỗ trợ cho receptor glycine ở hệ thần kinh trung ương và duy trì sự cân bằng của acid amin trong hệ thần kinh trung ương.

- Có chức năng vận chuyển oxy vào các tế bào, cung cấp Methyl và hỗ trợ chức năng tim mạch.

- Là một trong những thành phần giúp điều trị bỏng hay sử dụng trong điều trị sốt rét.

- Ngoài ra, axit gluconic còn được sử dụng trong các trường hợp nghiêm trọng hơn để tránh hoại tử mô sâu.

c. Trong lọc nước

- Có thể sử dụng axit gluconic trong việc làm sạch các nguồn nước sinh hoạt do khả năng kết tủa kim loại nặng của loại hóa chất này.