اسید سیتریک

اسید سیتریک چیست

اسید سیتریک نوعی اسید ضعیف آلی با فرمول مولکولی C₆H₈O₇ می باشد که در دو گرید صنعتی و خوراکی قابل عرضه است و از این محصول در بسیاری از مواد غذایی به عنوان نگهدارنده استفاده می کنند. انواع آن به صورت اسید سیتریک خشک و اسید سیتریک آبدار هستند که ترش مزه بوده و به علت اسیدی بودن می تواند مانع از رشد باکتری ها شود. این اسید بی رنگ ، بی بو و کاملا قابل انحلال در آب بوده و اکثر مرکبات دارای مقادیری از آن هستند. این نگهدارنده ترش مزه مواد غذایی ، مانع رشد باکتری ها شده و به عنوان عامل بافری، مصرف می گردد. سیتریک اسید یک هیدروکسی اسید می باشد به این معنا که یک گروه عاملی هیدروکسیل به آن‌ افزوده شده‌ است. جوهر لیمو یک ماده نگهدارنده بسیار پر مصرف ، امولسیفایر (جهت ترکیب آب و مواد چرب) ، طعم دهنده و تسریع کننده می باشد که کاربرد وسیعی در مشاغل غذایی و خوراکی ، دارویی و آرایشی بهداشتی دارد.

اسید سیتریک که به صورت طبیعی از میوه های مرکبات گرفته می شود به نام جوهر لیمو هم معروف است. این ماده می تواند تا ۸ درصد وزن خشک میوه ها را تشکیل دهد. اسید سیتریک یا جوهر لیمو در گروه اسید های آلی قرار می گیرد که در لیموترش و پرتقال و سایر مرکبات یافت می شود. بزرگترین تولید کننده این محصول در جهان کشور چین است. سیتریک در صنایع غذائی جهت تولید نوشابه ، آبمیوه و بعنوان نگهدارنده کاربرد دارد زیرا علاوه بر طعم دهندگی قادر به تنظیم اسیدیته هم هست. همچنین در تولید محصولات آرایشی و بهداشتی و داروئی استفاده می‌گردد. این محصول به صورت طبیعی با استفاده از قارچ آسپرژیلوس نایجر قابل تولید و تکثیر می باشد و می توان آن را به دو صورت اسید سیتریک آبدار و خشک به شکل پودر کریستال تولید نمود.

ویژگی های شیمیایی و فیزیکی سیتریک اسید

اسید سیتریک قابل تولید به صورت بدون آب یا مونوهیدرات است. نوع خشک آن کریستال بوده و با آب گرم تولید می شود ، اما حالت مونوهیدرات زمانی ایجاد می شود که آن را با آب سرد به کریستال تبدیل نماییم. این ماده در آب ، الکل ، اتر و استات انحلال پذیر است و با تخریب گاز کربنیک در دمای بیش از ۱۷۵ درجه سانتیگراد تجزیه می گردد. پی اچ میوه های مرکبات هم بستگی به میزان اسید سیتریک موجود در آنها دارد، به طوری که برای غلظت اسیدی بالاتر کمتر شده و یا برعکس آن.

اسیدیته جوهر لیمو به دلیل وجود سه گروه کربوکسی است که امکان از دست دادن پروتون بیشتر را هم دارد. یون این اسید ، سیترات نام دارد. این دسته از مواد بافر های بسیار مناسبی جهت تصحیح محلول های اسیدی می باشند. یون سیترات قادر است با بیشتر فلزات نمک بسازند که از جمله با اهمیت ترین آنها می توان به سیترات کلسیم یا جوهر لیمو اشاره نمود. جوهر لیمو جهت نگهداری غذا از فساد باکتریایی و قارچی بکار می رود و طعم مطبوعی دارد. سیتریک اسید در دمای اتاق حالت پودری و کریستالی بی رنگ یا سفید داشته و به دو حالت خشک یا تک آبه یافت می شود. اسید سیتریک خشک از کریستاله شدن آن در آب گرم تولید می گردد اما حالت آبدار از تبلور آن در آب سرد قابل تولید است. سیتریک آبدار در اثر حرارت دادن در دمای ۴۷ درجه سانتیگراد خشک می‌شود. این ماده در حرارت بیش از ۱۷۵ درجه تجزیه شده و به نمک ، آب و گاز کربنیک تبدیل خواهد شد.

تولید اسید سیتریک

برای تولید سیتریک اسید از نوعی قارچ مخمر به نام اسپرژیل که روی شکر رشد می کند استفاده می گردد. با استفاده از این کپک ، محلول خاصی تولید می شود و سپس سیتریک را از طریق ته نشین سازی با آب تهیه شده از آهک هیدراته به صورت نمک سیترات کلسیم جداسازی می‌کنند. در نهایت سیترات کلسیم را با اسید سولفوریک واکنش می دهند تا به سیتریک اسید تبدیل شود.

یا این که اسید سیتریک خوراکی در انواع مرکبات یافت می گردد ولی استحصال صنعتی آن از میوه ها به صرفه و امکان پذیر نیست. همچنین امروزه میزان درخواستی که برای این ماده وجود دارد، بسیار بیشتر از مقداری می باشد که بتوان از مرکبات تولید نمود. امکان تولید این اسید از تخمیر گیاهان به عنوان یک محصول جانبی این متابولیسم برای اولین بار در سال ۱۹۱۷ بوسیله دانشمند آمریکایی یافت شد.

کاربرد در صنایع غذائی

تولید پنیر : برای تولید انواع پنیر بخصوص پنیر موزارلا از اسید سیتریک بعنوان کاتالیست بمنظور تخمیر فوری شیر و دلمه بستن پروتئین آن استفاده می کنند. با اینکار می توان میزان زیادی پنیر را در زمان اندکی تولید نمود.

نگهدارنده مواد غذایی : باکتری ها و قارچ ها برای زنده ماندن احتیاج به پی اچ مشخصی دارند. اسید سیتریک خوراکی به عنوان یک ماده اسیدی با پایین آوردن سطح پی اچ می تواند مانع از رشد باکتری های فاسد کننده شود. این عمل برای افزایش عمر نگهداری مواد خوراکی بخصوص غذاهای کنسرو شده مناسب است.

طعم دهنده نوشیدنی ها : جوهر لیمو علاوه بر اینکه به عنوان نگهدارنده در نوشیدنی‌ های گازدار و آبمیوه‌ ها بکار می رود، همچنین طعم ترش خوشایندی را نیز به آن ها می‌دهد که در نوشابه ها به خوبی مشخص است. بعلاوه ترکیب اسید سیتریک با جوش شیرین به عنوان دو ماده اسیدی و قلیایی باعث تولید گاز کربنیک می گردد. این اتفاق جالب موجب شده تا نیمی از کل تولیدات سیتریک اسید در جهان برای تولید نوشابه های گازدار و قرص های جوشان مصرف شود.

امولسیفایر : این محصول مانند امولسیفایر برای روغن های گیاهی کارایی دارد. به دلیل اینکه از لخته شدن چربی‌ ها جلوگیری می کند ،سبب بهبود طعم بستنی و لیموناد شده و طعم همگن و مطلوبی ایجاد می نماید.

مکمل های غذائی و داروئی : برخی از ویتامین‌ ها و مواد معدنی پر مصرف در یک محیط اسیدی عملکرد بهتری دارند. اسید سیتریک در تولید این مکمل‌ ها خوراکی و دارویی به منظور افزایش سرعت جذب و نیز بهبود طعم بکار می رود برای مثال ، قرص ویتامین C ترکیب نشده با سیتریک ، بسیار تلخ و بد طعم است.

سایر کاربرد ها

در تولید شوینده ها و محصولات مراقبت از پوست : فروش اسید سیتریک جهت مصرف در محصولات مراقب از پوست رایج است. جوهر لیمو بمنظور کنترل میزان پی اچ کرم ها، لوسیون ها و ژل ها بکار می رود تا در سطح اسیدیته طبیعی پوست باشند. این ماده خاصیت آنتی اکسیدانت داشته و برای رفع چین و چروک پوست مناسب است. آنتی اکسیدان های موجود در این اسید به تصحیح مشکلات پوستی و بهبود سیکل خونرسانی کمک می نماید. بعلاوه سبب از بین بردن سلولهای مرده سطح پوست شده و باعث جوانسازی می گردد. این اسید معمولا موجب حساسیت پوستی نشده و برای انواع پوست ها مناسب است.

سیتریک اسید یک ماده کف کننده مناسب بوده و به همین علت در تولید مواد شوینده نظیر شامپو ها بکار می رود. به دلیل اینکه جوهر لیمو ، اسید طبیعی موجود در مرکبات می باشد ، در صورت استفاده در شوینده ، به عنوان اسانس لیمو هم عمل کرده و بوی مطبوعی ایجاد می کند. در نهایت به دلیل اسیدی بودن ، با حل کردن مواد معدنی موجود در آب نظیر آهک و کربنات کلسیم ، سبب سختی گیری آب هم می شود.

تولید خوراک حیوانات : فروش اسید سیتریک در صنعت پرورش دام و طیور برای تولید مواد غذایی آماده مصرف است. این ماده همچنین در خوراک حیوانات گوشتی نظیر مرغ باعث افزایش سطح سلامت می شود.

مصارف پزشکی : در موارد پزشکی از جوهر لیمو برای تولید قرص های جوشان مانند ویتامین C استفاده می گردد. این محصول در تولید ملین ها، داروهای لاغری، داروهای سوء هاضمه و داروهای مربوط به بیماری های کلیوی کاربرد دارد. از آن برای تولید داروهایی که جهت درمان خشکی دهان کاربرد استفاده می گردد.

مضرات

مضرات اسید سیتریک در صورت مصرف بیش از حد آن ایجاد می شود. طبق گزارش های ارائه شده در تحقیقات علمی ،  امکان ایجاد درد مفاصل و یا تورم و سفتی ، درد های عضلانی ، درد شکم و تنگی نفس پس از مصرف جوهر لیمو وجود دارد. البته مضرات اسید سیتریک صنعتی قابل درک است و مصرف مرکبات حاوی این اسید ، بی خطر می باشد. البته این امر هنوز به طور شفافی به اثبات نرسیده ، با این حال تحقیقات مختلفی بر روی مضرات جوهر لیمو در حال انجام است.