اسید سیتریک یک اسید آلی ضعیف است که در میوه و مرکبات یافت می شود. این ماده نگهدارنده طبیعی است و از آن برای افزودن طعم اسیدی (ترش) به غذاها و نوشابه ها نیز استفاده می شود.
در بیوشیمی، به عنوان یک واسطه در سیستم بدن اهمیت دارد و بنابراین تقریبا در متابولیسم همه موجودات زنده اتفاق می افتد. همچنین به عنوان یک ماده تمیز کننده خوش خیم محیط و به عنوان یک آنتی اکسیدان عمل می کند.
اسید سیتریک در میوه ها و سبزیجات متنوعی وجود دارد، اما بیشتر آن در لیمو و لیموترش است، جایی که می تواند حتی ۸ درصد از وزن خشک میوه را تشکیل دهد.
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| دانسیته (g/cm۳) ۱/۵۴۲ | فرمول شیمیایی C۶H۸O۷ |
| نقطه ذوب (۰C) 153-159 | وزن مولکولی (g/mol) 192/12 |
| حلالیت درآب (g/100ml) 76/147 | شماره (CAS No) 77-92-9 |
| اسیدیته pka۱ = ۳.۱۳، pka۲ = ۴.۷۶، pka۳ = ۶.۳۹ | نام های دیگر: سیتریک اسید |
تولید اسید سیتریک
قسمت بالادست فرآیند تولید، مانند پردازش مواد هیچ کاری با خود مواد انجام نمی دهد. مرحله بالادست فرآیند تولید شامل جستجو و استخراج مواد اولیه می شود. این بخش از فرآیند به سادگی انجام می یابد و مواد اولیه برای تولید اسید سیتریک استخراج می شود.
روند بالادستی شامل هیدرولیز نشاسته با α- آمیلاز که منجر به تشکیل دکسترین می شود. همچنین در مرحله بالادست، مواد مغذی معدنی قرار دارند و منابع نیتروژن تهیه و استریل شده اند.
مرحله پایین دست در فرایند تولید شامل پردازش مواد جمع آوری در مرحله بالادست به یک محصول نهایی است. برای تولید اسید سیتریک، روند پایین دست پس از تخمیر شروع می شود.
این مرحله شامل جداسازی زیست توده است که توسط فیلتر دوار و اولترافیلتراسیون انجام می شود. پس از تصفیه، محلول رقیق اسید سیتریک از طریق ستون های ذغال فعال و مبدل های یون به منظور حذف رنگ ها و سایر موارد ناخالصی های بلورهای خالص اسید سیتریک، عبور می کند.
پس از تبخیر آب محلول به مرحله تبلور می رود. بعد از این مرحله مایع مادر از سیستم تعلیق با فیلتر خلاء دوار جدا می شود. کریستال های جدا شده به یک خشک کن بستر مرطوب شده منتقل می شوند تا با هوا خشک شود. در زیر هم مسیر بیوشیمی اسید استیک و اسید اگزالیک را مشاهده می کنید:
موارد استفاده و مزایای اسید سیتریک
سیتریک اسید معمولاً به عنوان یک افزودنی غذایی و یک طعم دهنده طبیعی و نگهدارنده، همچنین در مواد آرایشی، برای اهداف پزشکی، به عنوان یک آنتی اکسیدان و در محصولات تمیز کننده استفاده می شود.
مواد معطر و طعم دهنده غذایی:
اسید سیتریک را می توان به غذاها و نوشیدنی های فرآوری شده و بسته بندی شده مانند بستنی و مواد غذایی کنسروی و مربا به عنوان نگهدارنده، یک ماده امولسیون کننده و به عنوان یک طعم دهنده ترش اضافه کرد. این ترکیب به بسیاری از غذاهای کنسرو شده و مربا اضافه شده است تا به جلوگیری از بوتولیسم کمک کند.
محصولات آرایشی و بهداشتی:
به عنوان یک ماده در محصولات مراقبت شخصی، اسید سیتریک می تواند به درخشندگی پوست، اصلاح نقاط تیره و به حداقل رساندن خطوط ریز کمک کند. محصولات حاوی این ماده را می توان برای استفاده در نزدیکی چشم، لب، دهان و بینی و همچنین برای استفاده ایمن بر روی پوست نوزادان تهیه کرد.
از اسید سیتریک و نمک های آن نیز ممکن است در موهای زائد و اسپری های دئودورانت و بدن استفاده شود. سیترات سدیم، نمکی از اسید سیتریک، در رژ لب، صابون و مواد شوینده استفاده می شود. از اسید سیتریک، و نمک های آن می توان برای حفظ مواد آرایشی و محصولات مراقبت شخصی و همچنین در تنظیم سطح pH آنها استفاده کرد.
کاربردهای پزشکی:
از اسید سیتریک برای کمک به از بین بردن باکتری های مضر و همچنین عفونت هایی که در سطح پوست وجود دارد، استفاده می شود که می تواند در مبتلایان به دیابت، افراد مسن و افرادی که سیگار می کشند، شایع باشد. این ماده همچنین می تواند با سدیم سیترات و پتاسیم سیترات ترکیب شود تا سطح اسید در ادرار کاهش یابد تا از حملات نقرس جلوگیری کند.
آنتی اکسیدان:
آنتی اکسیدان ها، که از اسید سیتریک تولید می شوند، می توانند در مدت زمان طولانی تر به حفظ غذای خوراکی کمک کنند. به عنوان مثال، پاشیدن آب لیمو که حاوی اسید سیتریک است، روی سیب یا موز می تواند به جلوگیری از قهوه ای شدن آنها کمک کند.
اسید اسکوربیک، که به عنوان ویتامین C شناخته می شود، در اسید سیتریک نیز یافت می شود و اغلب برای کمک به محافظت و حفظ نوشیدنی ها و نوشابه استفاده می شود.
محصولات پاک کننده:
اسید سیتریک ممکن است به محصولات تمیز کننده تجاری اضافه شود، زیرا این ماده به از بین بردن لکه های آب سخت مانده روی ظروف شیشه ای کمک می کند. همچنین می توان از آن برای از بین بردن لکه های قهوه و چای، تغییر رنگ های زرد رنگ یا قهوه ای و لکه های آب و ادرار استفاده کرد.
برخی از کالاهای تجاری که حاوی اسید سیتریک هستند اگر با آب و یا محیط مرطوب در تماس باشند می توانند باعث ایجاد خوردگی در فلزات شوند. برای به حداقل رساندن و جلوگیری از زنگ زدگی، فلز را بعد از تمیز کردن آن خشک کنید.
سمیت سیتریک اسید
سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) اظهار می دارد که اسید سیتریک، به طور کلی به عنوان یک ماده افزودنی مستقیم مواد غذایی ایمن (GRAS) شناخته می شود.
از سال ۱۹۱۹، حدود ۹۹ درصد از تولید اسید سیتریک تولید شده در جهان از قارچ Aspergillus nigger (در شکل بالا) تولید شده است، که بیشتر به عنوان قالب سیاه شناخته می شود.
قالب سیاه به طور مؤثر قندها را به اسید سیتریک تبدیل می کند و همچنین تخمیر آن توسط FDA تحت قانون فدرال مواد غذایی، دارویی و آرایشی بهداشتی آن به عنوان ماده ای ایمن شناخته می شود.
از آنجا که مقادیر زیاد اسید سیتریک، ممکن است باعث شود مینای دندان بیش از حد حل شود، آکادمی دندانپزشکی عمومی اظهار می کند که غذاهای حاوی اسید سیتریک باید با اعتدال مصرف شوند و توصیه می شود که دهان را بعد از خوردن یا نوشیدن مواد غذایی و نوشیدنی هایی که حاوی اسید سیتریک هستند، شستشو دهید.
گزینه دیگر استفاده از نی در هنگام نوشیدن نوشیدنی های حاوی اسید سیتریک است. نوشیدن آب و همچنین خوردن غذاهای اسیدی کمتری مانند آجیل، موز و پنیر در هنگام مصرف غذاهایی که حاوی اسید سیتریک هستند نیز می تواند مفید باشد.
TDI یا تولوئن دی ایزوسیانات : خواص، ایزومرها، فرایندهای تولید و کاربرد