Τρυγικό οξύ

Ιστορία

Το τρυγικό οξύ (για την ακρίβεια το όξινο τρυγικό κάλιο) ήταν ήδη γνωστό στους αρχαίους Έλληνες και Ρωμαίους με το όνομα τρυγία, ως παραπροϊόν της ζύμωσης των σταφυλιών. Η πρώτη παρασκευή του ελεύθερου οξέος αποδίδεται στον αλχημιστή Jabir Ibn Hayyan το 800 ενώ απομονώθηκε το 1769 από τον Σουηδό χημικό Carl Wilhelm Scheele. Το 1832 ο Γάλλος φυσικός Jean-Baptiste Biot παρατήρησε για πρώτη φορά την ικανότητα του οξέος να στρέφει το επίπεδο πόλωσης του πολωμένου φωτός ενώ στη συνέχεια ο χημικός Λουί Παστέρ (Louis Pasteur), μελετώντας τις κρυσταλλογραφικές, χημικές και οπτικές ιδιότητες του τρυγικού οξέος, έθεσε τις βάσεις για τον σημερινό κλάδο της Στερεοχημείας.

Ιδιότητες

Το τρυγικό οξύ είναι στερεό, άχρωμο και άοσμο κρυσταλλικό σώμα ή σε μορφή λευκής σκόνης. Ανήκει στην οικογένεια των δι-καρβοξυλικών οξέων και είναι πολύ εύκολα διαλυτό στο νερό και στις αλκοόλες.
Περιέχει δύο ομοιοειδώς ασύμμετρα άτομα άνθρακα με αποτέλεσμα να τέσσερις στέρεο-ισομερείς μορφές: δύο οπτικούς αντίποδες, το φυσικό L-(+)-τρυγικό οξύ και η εναντιομερής μορφή του D-(-)-τρυγικό οξύ, η ρακεμική μορφή του (DL) η οποία είναι μείγμα των δύο παραπάνω ισομερών σε αναλογία 1 προς 1 (σταφυλικό οξύ) και τέλος η οπτικά ανενεργός μεσομορφή (μεσοτρυγικό οξύ):
        COOH             COOH           COOH        COOH
        |                |              |           |
     HO-C-H            H-C-OH         H-C-OH     HO-C-H
        |                |          ----|---- = ----|----
      H-C-OH          HO-C-H          H-C-OH     HO-C-H
        |                |              |           |
        COOH             COOH           COOH        COOH
 
D-(-)-τρυγικό οξύ  L-(+)-τρυγικό οξύ    Μέσοτρυγικό οξύ 
                                        (i-τρυγικό οξύ)
Στο μεσοτρυγικό οξύ, παρόλη την ύπαρξη δύο ασύμμετρων ατόμων άνθρακα, η συνολική δομή του μορίου είναι συμμετρική και γι' αυτό η ένωση είναι οπτικά ανενεργή.
Πυκνό υδατικό διάλυμα τρυγικού οξέος, παρουσία υδροϊωδίου και με θέρμανση για 6 – 8 ώρες σε θερμοκρασία όχι μεγαλύτερη από 120°C, ανάγεται σε ηλεκτρικό οξύ. Το νιτρικό οξύ το διασπά άμεσα σε οξαλικό οξύ και καρβονικά οξέα. Τέλος, από το τρυγικό οξύ μπορούν να παραχθούν διάφορα άλατά του, είτε ουδέτερα είτε όξινα, με πιο σημαντικά από αυτά το τρυγικό καλιονάτριο, το όξινο τρυγικό κάλιο και νάτριο και το τρυγικό κάλιοαντιμονύλιο ή εμετική τρυγία.

Παραγωγή

Το  φυσικό L-(+)-τρυγικό οξύ παρασκευάζεται βιομηχανικά από την τρυγία, δηλαδή το όξινο τρυγικό κάλιο το οποίο καθιζάνει κατά τη ζύμωση του γλεύκους στην παρασκευή του κρασιού. Αυτό στη συνέχεια θερμαίνεται με αραιό υδροχλωρικό οξύ και εξουδετερώνεται με υδροξείδιο του ασβεστίου. Στο τρυγικό ασβέστιο που παράγεται προστίθεται αραιό θειικό οξύ και παραλαμβάνεται το ελεύθερο L-(+)-τρυγικό οξύ το οποίο στρέφει προς τα δεξιά το επίπεδο του πολωμένου φωτός.
Το σταφυλικό (ρακεμικό τρυγικό) και το μεσοτρυγικό οξύ παρασκευάζονται αντίστοιχα από φουμαρικό και μηλεϊνικό οξύ κατά την επίδραση υπερμαγγανικού καλίου. Από τα άλατα του τρυγικού οξέος, το τρυγικό καλιονάτριο παρασκευάζεται από την τρυγία με επίδραση ανθρακικού νατρίου ενώ η εμετική τρυγία με προσθήκη οξειδίου του αντιμονίου.

Χρήσεις

Το τρυγικό οξύ χρησιμοποιείται ως πρόσθετο τροφίμων με αριθμό Ε Ε334 όπως και τα άλατά του με κάλιο και νάτριο. Η κύρια χρήση του είναι ως ρυθμιστής της οξύτητας και βελτιωτικό γεύσης σε χυμούς, προϊόντα ζαχαροπλαστικής, μαρμελάδες, προϊόντα σοκολάτας. Αναμιγνύεται ιδανικά με τεχνητά και φυσικά αρωματικά ανθρακούχων ποτών και χυμών φρούτων. Αποτελεί, μαζί με το μηλικό οξύ, το κύριο οξύ του κρασιού και λειτουργεί ως ρυθμιστής του pH, δηλαδή της οξύτητας του κρασιού.
Βιομηχανικά χρησιμοποιείται στην βυρσοδεψία, σε φωτογραφικές εκτυπώσεις και για τον καθαρισμό και το γυάλισμα μεταλλικών επιφανειών καθώς σχηματίζει σύμπλοκα με ιόντα μετάλλων.
Από τα άλατά του το τρυγικό καλιονάτριο χρησιμοποιείται στην κατεργασία του τυριού και στην παρασκευή ήπιων καθαρτικών ουσιών, το όξινο τρυγικό κάλιο ως πρόσθετο στην τεχνητή ζύμη (baking powder), στις καραμέλες καθώς και σε διάφορες κατεργασίες μετάλλων όπως στον καθαρισμό μπρούτζινων αντικειμένων. Τέλος η εμετική τρυγία χρησιμοποιείται στην φαρμακευτική βιομηχανία, ως εντομοκτόνο και στην κατεργασία των μετάλλων.

Ασφάλεια - Υγεία

Το τρυγικό οξύ δεν μεταβολίζεται στο σώμα,επομένως αποβάλλεται στα ούρα χωρίς παρενέργειες ενώ δεν έχει αναφερθεί καμία αρνητική επίπτωση από τη χρήση του ως πρόσθετο τροφίμων.
Παρόλα αυτά σε μεγάλες δόσεις μπορεί να προκαλέσει διάφορες γαστρεντερικές διαταραχές, εμετό, μέχρι και το θάνατο.