استفاده از اسید سیتریک درصنایع مختلف

اسید سیتریک به طور طبیعی در انواع میوه ها و سبزیجات، به ویژه مرکبات وجود دارد. این ترکیب در لیمو و لیمو ترش به خصوص غلظت بالایی دارند. این ترکیب می تواند تا 8 درصد از وزن خشک این میوه ها را تشکیل دهد.

در دمای اتاق، اسید سیتریک یک پودر کریستالی سفید است. می تواند به صورت بی آب (بدون آب) یا به صورت مونوهیدرات وجود داشته باشد. شکل بی آب آن از آب داغ متبلور می شود. وقتی اسید سیتریک از آب سرد متبلور می شود، مونوهیدرات تشکیل می شود. مونوهیدرات را می توان با حرارت دادن بالای 78 درجه سانتی گراد به فرم بی آب تبدیل کرد. اسید سیتریک  در اتانول مطلق در دمای 15 درجه سانتی گراد حل می شود.

از نظر ساختار شیمیایی، اسید سیتریک دارای خواصی مشابه با سایر اسیدهای کربوکسیلیک است ولی کمی قوی تر از اسیدهای کربوکسیلیک معمولی است. زیرا آنیون آن را می توان با پیوند هیدروژنی بین مولکولی از سایر گروه های پروتیک روی اسید سیتریک تثبیت کرد.

کشف این اسید را به جابر ابن حیان کیمیاگر اسلامی قرن هشتم نسبت داده اند. دانشمندان قرون وسطی در اروپا از ماهیت اسیدی آب لیمو و لیموترش از قرن سیزدهم آگاه بودند. این ماده شیمیایی برای اولین بار در سال 1784 توسط شیمیدان سوئدی کارل ویلهلم شیله که آن را از آب لیمو متبلور کرد، جدا شد. تولید اسید سیتریک در مقیاس صنعتی از سال 1890 از مرکبات در ایتالیا آغاز شد.

تولید اسید سیتریک

اسید سیتریک مهم‌ ترین اسید آلی است که به‌ عنوان عامل اسیدی یا کنترل کننده PH در صنایع غذایی، نوشیدنی و داروسازی استفاده می‌ شود. به دلیل کاربردهای متعدد در صنایع مختلف از کیفیت اقتصادی بالایی برخوردار است. این ترکیب به صورت کریستال بی رنگ، پودر کریستالی سفید یا محلول مایع موجود است.

این ترکیب از نظر تجاری و مقرون به صرفه از نظر اقتصادی از تخمیر کربوهیدرات های موجود در نشاسته و قندها تولید می شود. در تخمیر، قند یا ملاس با فعالیت میکروبی با افزودن مواد مغذی به اسید سیتریک تبدیل می شود. پس از تخمیر، اسید سیتریک باید از آبگوشت بازیابی و خالص شود.

کاربرد اسید سیتریک در صنایع مختلف

یک ماده مفید در نوشیدنی ها، مرباها، ژله ها، آب نبات ها و غذاهای منجمد است. همچنین در دسرهای ژلاتینی و میوه ای و همچنین در سبزیجات کنسرو شده و محصولات گوشتی اضافه استفاده می شود. این ماده غذا را حفظ کرده و طعم را افزایش می دهد و یکی از مفیدترین مواد در صنایع غذایی و آشامیدنی است.

نمک های سیترات فلزی مختلف برای تامین مواد معدنی به شکل بیولوژیکی موجود در بسیاری از مکمل های غذایی استفاده می شوند. از خواص بافری سیترات ها برای کنترل pH در پاک کننده های خانگی و دارویی استفاده می شود.

این ترکیب توانایی کلات کردن فلزات را دارد در نتیجه برای افزایش قدرت شستشو به مواد شوینده اضافه می شود. با کیلیت کردن فلزات در آب سخت، به این پاک کننده ها اجازه می دهد کف تولید کنند و بدون نیاز به نرم شدن آب کارآمدتر عمل کنند.

به طور مشابه، اسید سیتریک برای بازسازی مواد تبادل یونی مورد استفاده در نرم‌کننده‌ های آب با حذف یون‌های فلزی انباشته‌ شده به‌ عنوان کمپلکس ‌های سیترات استفاده می ‌شود.

در صنعت بیوتکنولوژی و داروسازی برای غیرفعال کردن ترکیبات به جای استفاده از اسید نیتریک استفاده می ‌شود. این ترکیب برای استفاده در مواد غذایی توسط تمام آژانس های نظارتی عمده ملی و بین المللی مواد غذایی ایمن شناخته شده است. این اسید به طور طبیعی تقریباً در تمام اشکال زندگی وجود دارد و اسید سیتریک اضافی به آسانی متابولیزه شده و از بدن دفع می شود.

استفاده از اسید سیتریک برای کاهش فعالیت میکروبیولوژیکی و در نتیجه افزایش پایداری کنسانتره ها، به عنوان مثال برای سازندگان آب پرتقال، که اسید را به کنسانتره های در صنعت نوشیدنی اضافه می کنند، به خوبی شناخته شده است.

علاوه بر این یک آنتی اکسیدان تجاری موثر ایجاد می کند که جنبه (بافت و رنگ) و کیفیت ارگانولپتیک میوه ها را حفظ می کند و تا تازه به نظر برسند.

این ترکیب در بسیاری از صنایع دیگر از جمله صنعت لوازم آرایشی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرد و در واقع یک ماده اصلی صنعتی همه کاره است. دسترسی به این ترکیب در گریدهای مختلف به راحتی امکان پذیر است که یکی از دلایل اصلی کاربرد گسترده آن در صنایع مختلف است.