اسید سیتریک چیست و چه کاربردی دارد؟ کا

اسید سیتریک یک اسید ضعیف آلی است با فرمول شیمیایی C6H8O7 که در دو گرید صنعتی و خوراکی مورد استفاده قرار می گیرد و می توان آن را در بسیاری از مواد غذایی مانند انواع میوه ها و سبزیجات یافت. اسید سیتریک خشک و آبدار از نمونه های معروف این ماده اند. مزه ای ترش و خاص دارد و به دلیل اسیدی بودن می تواند از رشد باکتری ها جلوگیری نماید به همین دلیل در صنایع غذایی از آن به عنوان نگهدارنده، تنظیم کننده اسیدیته غذا و یک عامل ضد میکروبی استفاده می شود. 

خواص فیریکی و شیمیایی:

در جدول زیر برخی از خواص شیمیایی و فیزیکی مهم این ماده آورده شده اند:

فرمول شیمیاییC6H8O7
جرم مولکولی192.027 g/mol
دمای جوش تجزیه می شود
نقطه ذوب153 °C
حلالیت در آب 59g/100ml at 20 °C

ساختار مولکولی این ماده نیز به صورت شکل زیر می باشد:

ساختار مولکولی اسید سیتریک

طرز تهیه اسید سیتریک:

با وجود آن که می توان این محصول را در گرید خوراکی در غلظت های بالا در بسیاری از مرکبات یافت, اما استحصال آن در مقیاس تجاری و صنعتی به صرفه نیست. به علاوه در حال حاضر حجم تقاضایی که برای این ماده وجود دارد، بسیار دور از میزانی است که می توان از مرکبات بدست آورد. توانایی تولید محصول فوق از تخمیر گیاهان به عنوان یک محصول جانبی این متابولیسم برای اولین بار در سال 1917 توسط یک شیمی دان آمریکایی به نام James Currie کشف شد.

روش رایج تولید این محصول، کشت دادن کپکی با نام «اسپرژیل» روی شکر است. فرآیند جداسازی و ته نشینی سبب می شود کلسیم سیترات به دست آید. مطابق واکنش زیر، از واکنش کلسیم سیترات با آب، اسید سیتریک به همراه کلسیم هیدروکسید تولید می شود:

Ca3(C6H5O7)2 + 6H2O ——->3Ca (OH)2 + 2C6H8O7

 

ساخت اسید سیتریک در خانه

  • 450  میلی لیتر آب لیمو را در یک لیوان بریزید و PH آن را آزمایش کنید. آب لیمو یا آب لیمو ترش دارای غلظت بسیار بالایی از اسید سیتریک هستند در نتیجه فرآیند استخراج را آسان تر می کند. توسط یک نوار pH میزان اسیدی بودن مایع را بسنجید این میزان باید حدود 2 یا 3 باشد. از پرتقال، گریپ فروت یا سایر مرکبات برای این آزمایش مناسب نیستند زیرا اسید سیتریک کمتری دارند و نتیجه موثری نخواهد داشت.
  • یک قطره هیدروکسید سدیم 10% اضافه کنید و دوباره آن را آزمایش کنید. هیدروکسید سدیم اسیدیته آب لیمو را خنثی می کند. اسیدیته را با نوارهای pH مجدد تست کنید، اگر pH  در حدود 8 یا 9 نیست، چند قطره دیگر اضافه کنید و دوباره آزمایش کنید. رنگ کاغذ pH باید نارنجی تیره شود.در صورت موجود نبودن هیدروکسید سدیم 10 درصد 10 میلی لیتر هیدروکسید سدیم با قدرت کامل را با 90 میلی لیتر  آب ترکیب کنید تا این ماده شیمیایی قدرت کمتری داشته باشد.
  • محلول را از فیلتر قهوه عبور دهید تا هر جامدی که در اثر واکنش تولید شده است جدا شود.
  • 28.5 گرم کلرید کلسیم را به 70 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید و آن را هم بزنید تا کلرید کلسیم کاملا حل شود.
  • هر دو محلول را با هم ترکیب کرده و مخلوط را حرارت دهید تا به جوش بیاید. محلول را تا زمان جوشیدن هم نزنید و پس از آن باید به آرامی اما به مدت چند دقیقه آن را به طور مداوم هم بزنید.
  • محلول جوشانده شده مجدد فیلتر کنید تا سیترات کلسیم جدا شود. جامدی که در هنگام جوشاندن تشکیل می شود سیترات کلسیم است. مایعی که فیلتر می شود را می توان دور انداخت، اما سیترات کلسیم را نگه دارید.
  • سیترات کلسیم را با اسید سولفوریک به شدت رقیق شده ترکیب کرده و هم بزنید. از اسید سولفوریک به اندازه ای استفاده کنید که فقط روی سیترات کلسیم را بپوشاند و به سرعت هم بزنید در نهایت یک محلول سفید خالص خواهید داشت. در مورد اسید سولفوریک، حتی زمانی که رقیق شده است، بسیار مراقب باشید.
  • سیترات کلسیم در این مرحله به اسید سیتریک تبدیل می شود اما باید از هر گونه ناخالصی فیلتر شود. این محلول غلیظ است برای رقیق شدن و خروج راحتر اسید سیتریک به آن آب مقطر اضافه کنید. در نهایت مایع شفافی حاوی آب مقطر و اسید سیتریک بدست می اید.
  • مایع حاصل  را حرارت دهید تا آب ظرف تبخیر شود. در حالی که محلول در حال گرم شدن است، آن را مرتب هم بزنید، اما اجازه ندهید که بجوشد. با کاهش حجم محلول، شاهد مات شدن آن خواهید بود. صبر کنید تا حجم آن به حدود 70 میلی لیتر (0.30 درجه سانتیگراد) کاهش یابد، سپس آن را از روی حرارت بردارید.
  • محلول اسید سیتریک را مجدد فیلتر کنید مایع فیلتر شده تقریباً اسید سیتریک خالص خواهد بود. می توانید اجازه دهید محلول برای مدت طولانی تری خنک شود تا شکل غلیظ تری از اسید سیتریک ایجاد شود.
  • اگر می خواهید کریستال های اسید سیتریک بسازید، اجازه دهید محلول به مدت 1 تا 2 هفته بیرون بماند و تبخیر شود. خواهید دید که کریستال ها با گذشت زمان شروع به تشکیل شدن می کنند.

واکنش ها:

واکنش سیتریک اسید با بی کربنات سدیم

که در حضور آب صورت می گیرد و در نتیجه آن سیترات سدیم و دی اکسید کربن تولید می شود. با توجه به آن، می توان گفت اسید سیتریک یک ماده اولیه موثر برای تولید دی اکسید کربن است.

C6H8O7 + 3 NaHCO3- → 3 Na+ + C6H5O73- + 3 CO2

خنثی شدن با هیدروکسید سدیم

این واکنش از نوع تعادلی خنثی شدن اسید-باز بوده و محصول آن نمک سدیم سیترات و آب است. همچنین سه مرحله ای بوده که در هر مرحله آن یک گروه سیترات با یک اتم سدیم جایگزین می شود. 

C6H8O7 + NaOH → C6H7O7Na + H2O

C6H7O7Na + NaOH → C6H6O7Na2 + H2O

C6H6O7Na2 + NaOH → C6H5O7Na3 + H2O

کاربرد های اسید سیتریک:

همانطور که گفته شد بسته به گرید مورد استفاده از این محصول در صنایع مختلفی کاربرد دارد که در ادامه به مهمترین آنها اشاره خواهیم نمود. از اسید سیتریک خوراکی می توان به عنوان نگهدارنده جهت تهیه کنسرو به منظور پایین آوردن pH و به طعم دهنده برای متعادل نمودن مزه ها استفاده کرد. علاوه بر این این اسید خوراکی می تواند ظاهر غذای شما را نیز بهبود ببخشد.

استفاده در نگهدارنده ها:

از آنجا که جوهر لیمو یکی از اسیدهای خوراکی قوی است، غالب استفاده از آن به عنوان طعم دهنده و نگهدارنده مواد غذایی و نوشیدنی ها، به ویژه نوشابه و آب نبات است. نمک های سیترات فلزات مختلف برای رساندن مواد معدنی به شکل بیولوژیکی موجود در بسیاری از مکمل های غذایی استفاده می شوند. در هر صد گرم از این اسید 247 کیلوکالری انرژی وجود دارد. این ماده را به عنوان امولسیون کننده به بستنی اضافه می کنند.

اسید سیتریک در بستنی

بسیاری از میوه های بریده شده مانند سیب و یا آووکادو، هنگامی که مدتی در معرض هوا قرار می گیرند اکسید شده و به رنگ قهوه ای در می آیند. برای جلوگیری از اکسید شدن میوه ها (مانند سیب و آووکادو) آن را در مخلوطی از آب و سیتریک اسید غوطه ور می کنند. 

برخی اوقات این اسید به عنوان یک مکمل غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از مواد مانند ویتامین ها برای جذب شدن به محیط اسیدی نیاز دارند، از این رو اسید مذکور می تواند بسیار مفید واقع شود.

از دیگر مزیت های آن را می توان امکان تولید به شکل پودری دانست که این موضوع سبب سهولت استفاده در غذاهای خشک می گردد citric acid هم چنین برای ایجاد یک محیط اسیدی و تسهیل در فرایند تولید پنیر استفاده می کنند.

نحوه استفاده از اسید سیتریک به عنوان نگهدارنده

  • برای تازه نگهداشتن محصولات کنسروی، به ازای هر لیتر آب یک قاشق غذاخوری جوهر لیمو اضافه نمایید.
  • برای گوشت به ازای هر 50 کیلو از 50 گرم اسید سیتریک باید استفاده نمود.
  • محصولات مراقبت پوست: برای استفاده از اسید سیتریک به عنوان نگهارنده در محصولات مراقبت از پوست باید از فرمولاسیون زیر استفاده نمود: ابتدا 2 لیوان آب مقطر را جوشانده و سپس 0.05% تا 0.1% اسید را به آب جوشیده اضافه نمایید. محلول را هم بزنید تا اسید به خوبی در آب حل شود و سپس آن را رها نمایید تا خنک شود. پس از آنکه کامل خنک شد می توان به محصولات مراقبت پوست اضافه نمود.

 

بیشتر بخوانید: کاربرد بنزوئیک اسید در نگهدارنده ها

استفاده از اسید سیتریک در تازه نگه داشتن میوه

استفاده از اسید سیتریک در تهیه پنیر

نصف قاشق غذاخوری جوهر لیمو که در دو قاشق غذاخوری آب حل شده باشد می تواند جایگزین آب لیمو و یا لیمو در تهیه پنیرهایی مانند ریکوتا شود. سیتریک اسید در pH پایداری بیشتری از آبلیمو دارد، از این رو استفاده از این ماده می تواند تعادلی مناسب در اسیدیته بدون اضافه کردن مزه لیمو و سرکه (اسید استیک) را ایجاد نماید. علاوه بر این برخی از آشپزها ترجیح می دهند برای ترش مزه کردن غذاهایشان از جوهر لیمو استفاده نمایند زیرا می توان پودر را به صورت مستقیم به غذا افزود و آبی به غذا افزوده نمی شود.

اسیذ سیتریک در نوشابه

اسید سیتریک نقش بزرگی در افزایش طعم، به ویژه در صنعت تولید نوشابه و سایر نوشیدنی ها، ایفا می کند. این اسید با ایجاد طعمی ترش شیرینی بسیاری از نوشیدنی ها را خنثی می کند و عمی دلپذیر به آنها می دهد.

میانگین میزان استفاده از اسید سیتریک در نوشیدنی ها طبق گزارش سازمان غذا و دارو به صورت زیر می باشد.

نوشیدنی‌های انرژی‌زا  06/0 ± 3/7 گرم در لیتر

آبمیوه ها 04/0 ± 79/2 گرم در لیتر

نوشابه‌ها 0.04±1.76 گرم در لیتر

فواید اسید سیتریک خوراکی

اسید سیتریک به دلیل خواص ضد میکروبی و ضد التهابی فواید بسیاری دارد برای مغز و بدن دارد این ماده با افزایش میزان جذب مواد مغذی مانند کلسیم به رشد و سلامت استخوان ها کمک می کند. به دلیل خواص موثر از این ماده در غذاهای کنسروی، حتی مکمل های ورزشی، انواع سس ها و برخی نوشیدنی ها استفاده می شود.

عوارض اسید سیتریک خوراکی

بر اساس مطالعاتی که در این زمینه صورت گرفته است نشانه ای از ایجاد عوارض در مصرف طولانی مدت این ترکیب مشاهده نشده است. 

در یک گزارش چهار نفر پس از مصرف غذاهای حاوی این اسید دچار درد مفاصل همراه با تورم و سفتی، درد عضلانی ، درد معده و تنگی نفس شده اند. با این حال این افراد نسبت به اشکال طبیعی که در لیمو وجود دارد حساسیتی نشان نداده اند. با وجود اینکه محققان تاکید کردند که نمی توان ثابت کرد این محصول را سبب بروز آلرژی دانست.

کاربرد اسید سیتریک در کشاورزی

این اسید را کشاورزان برای تنظیم نمودن اسیدیته خاک به کار می برند. در مناطقی که خاک قلیایی است و یا برای کشت یک محصول خاص خاک باید اسیدی باشد، می توان از ترکیباتی مانند اسید سیتریک برای تنظیم نمودن Ph محیط کشت استفاده کرد. البته در صورت استفاده نادرست می تواند به گیاه آسیب بزند و حتما قبل از استفاده باید با یک متخصص مشاوره نمود.

کاربرد در صنایع آرایشی و دارویی

سیتریک اسید به عنوان تنظیم کننده اسیدیته در کرم ها، ژل ها و مایعات استفاده می شود شود تا اثر قلیایی آن به حداقل برسد. محصولی که بیش از حد قلیایی است ممکن است پوست را از لیپیدهای طبیعی ضروری خود محروم کند. اسید سیتریک برای متعادل کردن بسیاری از فرمول های مراقبت از پوست استفاده می شود در عین حال خواص ضد باکتریایی و ضد عفونی کنندگی این ماده آن را به یکی از ترکیبات اساسی و پر طرفدار در محصولات آرایشی، کرم های لایه بردار و محصولات شوینده تبدیل کرده است. همچنین از این ماده معمولاً به عنوان بافر برای افزایش حلالیت هروئین قهوه ای و همینطور به عنوان یکی از مواد موثر در تولید بافت های صورت با خاصیت ضد ویروسی استفاده می شود. از خواص بافر سیترات برای کنترل pH در پاک کننده های خانگی و دارویی استفاده می شود. یکی از کاربرد های موثر این ماده در صنایع دارویی استفاده از آن جهت تثبیت ترکیبات فعال داروها و بهبود طعم است.

خواص اسید سیتریک برای پوست

 اسید سیتریک پوست را لایه برداری می کند، در نتیجه منافذ پوست را باز می کند و سلول های مرده پوست را از سطح پاک می کند. این به نوبه خود باعث رشد پوست جدید می شود که می تواند لکه های پیری، جای جوش و لکه ها را از بین ببرد. همچنین از تجمع سلول‌های مرده که منجر به ایجاد جوش‌های سر سیاه و لکه‌های خشک می‌شود، جلوگیری می‌کند. این یک اسید ملایم است و از این رو، پوست را تحریک نمی کند.

اسید سیتریک بخشی از خانواده گسترده تر آلفا هیدروکسی اسید است و می تواند فواید زیادی برای پوست شما داشته باشد. اسید سیتریک به عنوان یک لایه بردار شیمیایی روی اپیدرم یا بیرونی ترین لایه پوست شما عمل می کند تا سلول های مرده پوست را از بین ببرد، منافذ پوست را مسدود کند و رنگ پوست شما را یکدست کند.

این اسید می توانند در درمان برخی مشکلات پوستی از جمله آکنه، منافذ باز، چین و چروک و از بین بردن لکه های تیره موثر باشد. این ماده در محافظت از سلول های عصبی بسیار خوب عمل می کند.

 

بیشتر بخوانید: کاربرد ادتا 2 سدیم در صنایع آرایشی و بهداشتی

اسید سیتریک صنعتی:

این اسید ضعیف علاوه بر مواردی که ذکر شد، موارد استفاده صنعتی زیادی نیز دارد که شامل موارد زیر است :

  • تمیزکنندگی و کی لیت کننده:جوهر لیمو یک عامل کی لیت کننده عالی است و در حالت محلول با فلزات پیوند می دهند. این ماده برای از بین بردن و جلوگیری از تجمع رسوب آهک در دیگ های بخار استفاده می شود. همچنین می توان از آن در تصفیه آب برای بهبود اثر صابون ها و شوینده ها استفاده کرد. این اسید با کمک اثر کی لیت کنندگی اش و متصل شدن به فلزات درآب سخت، منجر به کف کردن و پاک کنندگی بهتر پاک کننده ها بدون نیاز به نرم کننده می شود.
  • ضد زنگ: در صنعت از این ماده برای حل مشکل زنگ زدگی فولاد استفاده می شود. این اسید می تواند جایگزین مناسبی برای اسید نیتریک در انفعال فولاد ضد زنگ باشد.
  • لحیم کاری: این ترکیب یک شار لحیم کاری، خشک یا به صورت محلول غلیظ در آب عالی است.

12 نظر برای «اسید سیتریک چیست و چه کاربردی دارد؟»

    • مبتکران می‌گوید:

      سلام
      بله از اسید سیتریک در کود های کشاورزی به منظور افزایش جذب نیتروژن، فسفر، کلسیم و فلزات توسط گیاه استفاده می شود.

    • مبتکران می‌گوید:

      با سلام
      به عنوان طعم دهنده و نگهدارنده استفاده می شود.

    • مبتکران می‌گوید:

      سلام
      از جایگزین هایی مانند آسکوروبیک اسید، سرکه سفید و تارتاریک اسید می توان به عنوان جایگزین استفاده کرد.

    • مبتکران می‌گوید:

      اسید سیتریک به صورت طبیعی در مواد غذایی مانند مرکبات وجود دارد و معمولا به صورت مخلوط با ویتامین C است. این ترکیب دارای خواص آنتی اکسیدان و ضد التهاب است. همچنین گزارشاتی مبنی بر توانایی ان در بهبود عملکرد اندوتلیال وجود دارد و خاصیت ضد انعقاد خون نیز دارد. از نظر FDA نیز این ترکیب جز مواد ایمن است و مشکلی ایجاد نمی کند.

    • مبتکران شیمی می‌گوید:

      استفاده ی بی رویه از اسید سیتریک (افزودن به صورت مازاد در مواد غذایی) می تواند موجب تشدید اسید معده و مشکلات گوارشی شود. همچنین استفاده از آن می تواند پوسیدگی دندان ها را نیز در پی داشته باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.