اسید سیتریک

اسید سیتریک، یک اسید آلی از گروه کربوکسیلیک اسیدها است. این ماده در حقیقت یک هیدروکسی اسید است که در بسیار صنایع و آزمایشگاه های تحقیقاتی کاربرد دارد. اسید سیتریک در دو گرید صنعتی و خوراکی در بازار به فروش می رسد. از گرید خوراکی این اسید آلی به عنوان طعم دهنده و نگهدارنده مواد غذایی، بخصوص مواد غذایی بسته بندی شده، کنسروها و برخی نوشیدنی ها استفاده می شود.

اسید سیتریک یا Citric Acid یک نوع اسید از گروه اسیدهای آلی می باشد. نام دیگر اسید سیتریک، جوهر لیمو است و در بازار آن را به نام جوهر لیمو می شناسند. دلیل آن،مزه ترش لیمو ترش این اسید است. اسید سیتریک یک اسید سالم و بی خطر شناخته شده است که کاربرد وسیعی در صنعت غذا دارد.

اسید سیتریک چیست؟

اسید سیتریک، این ترکیب بی رنگ و بی بو، تا سال 1900 از آب لیمو استخراج می شد، تا اینکه محققین فهمیدند می توانند آن را از باکتری آسپارژیلوس نیگر تهیه کنند. هم چنین برای پایدار کردن و محافظت دارو ها و به عنوان ماده ضدعفونی کننده ویروس ها و باکتری ها استفاده می شود.

وجود اسید سیتریک در لیموترش

اسید سیتریک دارای فرمول شیمیایی C6H8O7 می‌باشد و نام آیوپاک آن تری کربوکسیلید اسید (Tricarboxylic Acid) و یا هیدورکسی پروپان (Hydroxypropane) می باشد.

فکر می کنید چه کسی برای اولین بار اسید سیتریک را کشف کرد؟ یک دانشمند ایرانی یعنی جابرابن حیان که شخصی است که این اسید را کشف کرده است.

اسید سیتریک در واقع یک هیدروکسی اسید می باشد و هیدروکسی اسید ها گروهی از اسید های کربوکسیلیک هستند. منتهای به این اسید کربوکسیلیک ها عامل هیدروکسیل اضافه شده است.

کشوری که بیشترین تولید اسید سیتریک را به خود اختصاص داده است کشور چین می باشد که در طیف وسیع و گسترده ای این اسید را تولید می کند.

اسید سیتریک کاربردهای فراوانی دارد ویک اسید آلی مفید محسوب می شود. به عنوان مثال از این اسید در صنایع زیر استفاده می شود:

• صنعت تولید نوشابه

• صنعت تولید انواع آب میوه و نکتار

• صنعت آرایشی بهداشتی

• صنعت دارویی

• تنظیم PH

• و ... کاربرد های فراوان دیگر که در صورت امکان به آن ها نیز اشاره خواهیم کرد.

خواص شیمیایی و فیزیکی :

وزن مولکولی اسید سیتریک 192.12 g/mol است. چگالی بالاتر از آب دارد (1.54 در 68 درجه فارنهایت). بی رنگ و بی بو است و طعم اسیدی دارد. دمای ذوب اسید سیتریک 307 درجه فارنهایت (153 درجه سانتی گراد) و دمای جوش آن 100 درجه سانتی گراد می باشد. در آب حل می شود و حلالیت آن 100 میلی گرم در میلی لیتر در 72 درجه فارنهایت است. به راحتی در اتانول نیز حل می شود.

منبع تجاری :

اسید سیتریک به صورت تجاری با تخمیر کربوهیدرات ها، به طور عمده سوکروز یا مولاز، توسط آسپارژیلوس نیگر با روش های سطحی، خشک و ترکیبی تولید می شود. این اسید یکی از اسید های آلی است که با موفقیت توسط روند تخمیر تولید شد؛ چون هیچ منبع مصنوعی تولیدی دیگری برای مقابله با این تکنولوژی وجود ندارد.

اسید سیتریک در صنایع غذایی :

اسید سیتریک برای افزایش اسیدیته، بهبود طعم و ماده محافظت کننده استفاده می شود. نوشابه، آبمیوه، نوشیدنی های پودری، آبنبات، غذاهای منجمد و برخی محصولات لبنی از این اسید تولیدی استفاده می کنند. هم چنین، به میوه ها و سبزیجات کنسرو شده اضافه می شود تا علیه بوتولیسم، یک بیماری نادر اما بسیار خطرناک که توسط باکتری کلستریدیوم بوتولونیوم تولید می شود، محافظت شوند.

اسید سیتریک به عنوان مکمل های تغذیه ای و داروئی :

اسید سیتریک یک ماده اساسی صنعتی در مکمل های تغذیه ای و داروئی است. اسید سیتریک به داروها افزوده می شود تا مواد فعال ان ها را پایدار و حفظ کند وهم چنین برای بهبود طعم یا پوشاندن مزه داروهای جویدنی و نوشیدنی استفاده می شود.

عفونت زدائی و پاکسازی :

اسید سیتریک یک ماده مفید عفونت زدا علیه طیف وسیعی از باکتری ها و ویروس هاست. مطالعات نشان داده اند که این ماده ممکن است در بهبود یا پیشگیری از ویروس های انسانی، علت اصلی بیماری های غذایی، دخیل باشد.

اسید سیتریک در بدن انسان :

اسید سیتریک کلسیم را شلاته می کند و توسط بانک های خون استفاده می شود؛ چون سیترات-کلسیم شلاته به جلوگیری از لخته شدن خون کمک می کند. به عنوان ماده ضد لخته در دیالیز خون با دیالیز کننده های سلولز تر ی استات، سیترات به هپارین ارجحیت دارد.

خواص و ویژگی های اسید سیتریک یا جوهر لیمو

اسید سیتریک مانند هر مادۀ شیمیایی دیگر دارای خواص مربوط به خودش می باشد. اسید سیتریک یک اسید ضعیف آلی است و در برخی میوه ها یافت می شود. این اسید یک محافظ طبیعی می باشد و نیز دارای مزۀ ترش است. اسید سیتریک به عنوان یک عامل پاک کنندۀ بی خطر شناخته می شود و به عنوان یک آنتی اکسیدان شناخته می شود.

اسید سیتریک دارای گونه های متنوعی است که در میوه ها و سبزیجات یافت می شود. در این مواد خوراکی تقریباً 8% اسید سیتریک وجود دارد.

اما اسید سیتریک دارای چه خصوصیاتی می باشد؟ جواب به این سوال را تیتر وار برای شما ذکر می کنیم:

1. اسید سیتریک در دمای محیط یک پودر کریستالی سفید می باشد.

2. اسید سیتریک می تواند به صورت گونه ای از اسید های بدون آب باشد که مونو هیدرات به حساب می آید که حاوی یک مولکول آب در هر مولکول اسید سیتریک است.

3. این اسید بدون آب، از آب داغ به وجود می آید و کریستالی می شود در حالی که مونوهیدرات وقتی شکل می گیرد که اسید سیتریک از آب سرد به وجود آمده و کریستالی می شود.

4. مونوهیدرات توسط گرمادهی به درجۀ حرارت بالای 74 درجۀ سانتی گراد به انهایدروس (Anhydrous) تبدیل می شود.

5. اسید سیتریک به لحاظ شیمیایی دارای خواص مشابه به اسیدهای کربوکسیلیک دارد.

برخی از خواص اسید سیتریک در جدول زیر آمده است.

کاربرد های اسید سیتریک یا جوهر لیمو

اسید سیتریک یا جوهر لیمو را به طور خلاصه معرفی کردیم. حال باید از خود بپرسیم دانستن این اطلاعات درباره این اسید چه فوایدی دارد؟ باید به این سوال این طور جواب بدهیم که دانستن اطلاعات و خواص درباره اسید سیتریک مشخص می کند که این اسید در چه زمینه هایی می تواند مفید باشد و در واقع چه کاربردهایی دارد.

اسید سیتریک دارای کاربردهای فراوانی است که به مهم ترین آن ها می پردازیم.

• کاربرد به عنوان یک افزودنی خوراکی: به عنوان یک افزودنی خوراکی در غذا اسید سیتریک نقش دادن طعم ترش و خاصی به خوراکی هست که این خوراکی و غذاها را خوشمزه تر می کند. به عنوان نمونه در نوشابه که این اسید به نام E330 شناخته می شود. نمک های سیترات فلزات مختلف جهت دادن خصوصیت بیولوژیکی در بسیاری از مکمل ها مورد استفاده قرار می گیرد. خواص تثبیت کنندگی سیترات ها جهت تنظیم PH در مواد شوینده مورد استفاده قرار می گیرد.

تنظیم PH توسط اسید سیتریک

• نرم سازی آب

اسید سیتریک یا جوهر لیمو یک قابلیتی دارد که توسط آن به فلزات شکلی می دهد که موجب می شود آن فلر در برخی کالاها از جمله صابون مفید واقع شود. به طور مشابه جهت ساخت و تولید دوباره تبادل یون در فلزات مورد استفاده قرار می گیرد که این فلزات در نرم کننده های آب استفاده می شوند.

• کاربردهای دیگر

اسید سیتریک در صنعت بیوتکنولوژی و صنعت داروسازی به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد. به این صورت که فرآیند خلوص بالا در صنعت لوله کشی در محل توسط اسید سیتریک فعای می شود. از آن جایی که اسید نیتریک جهت این کاربرد یک ماده خطرناک است به جای آن از اسید سیتریک استفاده می شود چرا که اسید سیتریک کاملاْ بی خطر است.

اسید سیتریک همچنین به عنوان عناصر و اجزای فعال در محلول های پاک کننده خانگی در حمام و دست شویی و آشپزخانه مورد استفاده قرار می گیرد. به همین دلیل است که این اسید در صنعت آرایشی و بهداشتی تا این حد وسیع و گسترده دارای کاربرد است و مفید می باشد. جهت این کار یک محلول با غلظت ۶ درصد اسید سیتریک لکه های آب سخت را از روی شیشه بدون اینکه نیاز به مالیدن آن باشد پاک می کند.

اسید سیتریک معمولاْ به عنوان یک بافر (Buffer) مورد استفاده قرا می گیرد.( بافر: به ماده ای می گویند که درجه اسیدیته و قلیایی محلول را خنثی می کند و باعث می شود یون هیدروژن متمرکز در محلول ثبات پیدا کند). استفاده از اسید سیتریک به عنوان یک بافر موجب می شود قابلیت حل شدن هروئین قهوه ای رنگ در آن افزایش یابد. اسید سیتریک تک منظوره و اسید سیتریک خوشبویی که به شکل پودر است به عنوان یک القا کننده برای اشخاصی که هروئین را تزریق می کنند مورد استفاده قرار می گیرد. به این صورت که آن ها سوزن های آلوده خود را با آن تمیز کرده و بنابراین از گسترش بیماری ایدز و هپاتیت جلوگیری و پیشگیری می شود.

اسید سیتریک به عنوان یک ترش کننده (Acidifier) که برای هروئین قهوه ای رنگ مورد استفاده قرار می گیرد به نام اسید آسکوربیک، اسید استیک و اسید لاکتیک شناخته می شود. در غیاب این نوع اسیدها، کسی که مواد مخدر را تزریق می کند اغلب توسط آب لیمو ترش یا تلخ کننده این کار را انجام می دهند و درواقع این تلخ کننده ها و آب لیموترش را جایگزین این اسید می کنند.

اسید سیتریک یکی از انواع مواد شیمیایی است که به سنتز یا مخلوط HMTD ، حرارت یا درجۀ حرارت بالا، اصطکاک و مواد منفجربۀ حساس به شوک نیاز دارد که به استون پرواکسید شباهت زیادی دارد( که به نام مادر شیطان شناخته می شود). به واسطۀ این خرید بالای اسید سیتریک توسط برخی از دولت ها این خریداران به عنوان فعالیت های تروریستی نگاه می شود.

اسید سیتریک همچنین به بستنی هم افزوده می شود. این کار به این دلیل انجام می شود که گلبول های چربی جدا شود. این اسید قابلیت افزودن به دستورالعمل ساخت بستنی در مکان نیز کمک می کند که در این حالت از آب لیموی ترش استفاده می شود. این اسید در شکل بی کربنات سدیم در طیف بسیار گسترده ای در نوشابه گاز دار مورد استفاده قرار میگیرد.

وقتی از اسید سیتریک برای مو استفاده می شود، اسید موجب پوشش مو می شود. در حالی که پوشش مو آزاد باشد باعث می شود که اسید عمیق تر در پوست سر نفوذ کند و نقش عوامل پاک کننده را ایفا کند. به طور کلی توصیه می شود که از هر رنگ موی مصنوعی می توانید استفاده کنید، مگر اینکه بخواهید رنگ موی قبلی خود را از بین ببرید. این اسید در شامپو نیز مورد استفاده قرار می گیرد و از این اسید در محصول ضد آفتاب نیز استفاده می شود تا مو ها را به همان شکل براق کند.

اسید سیتریک همچنین در عکاسی نیز کاربرد دارد. این اسید در این کاربرد به صورت طبیعی قلیایی می باشد، بنابراین یک اسید ملایم در این مورد استفاده می شود که باعث افزایش کارآیی و راندمان کار در مقایسه با آب می شود.

ایمنی و خطرات اسید سیتریک:

اسید سیتریک تولید شده توسط سازمان غذا و دارو (FDA) به عنوان ماده ایمن شناخته می شود. مطالعه ای در مورد بررسی بلند مدت و در حجم مصرف بالای این اسید تولیدی انجام نشده است. با این حال، برخی مقالات واکنش های حساسیت زا و بیماری را نسبت به این افزودنی گزارش کرده اند. این گزارشات و بیماری ها در مورد افرادی که منبع طبیعی این اسید را مصرف کرده اند مشاهده نشده است.

مصرف جهانی اسید سیتریک:

اسید سیتریک یک ماده شیمیایی رایج تولید شونده است و در سراسر جهان مصرف می شود. گزارش شده است که درخواست جهانی اسید سیتریک بین 950 هزار تا 975 هزار تن در سال است. ظرفیت جهانی در سال 1998 تقریبا 880 هزار تن بود. بهبود ظرفیت تولید در دو منطقه بزرگ تولید کننده در آمریکا 88% و در اروپای غربی 85% بوده است. تقریبا دو سوم این اسید تولیدی در صنایع غذایی به عنوان ماده اسیدی کننده مصرف می شود.