اسید سیتریک و کاربرد آن در صنایع غذایی

اسید سیتریک

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 استفاده می شود.

خواص فیریکی و شیمیایی اسید سیتریک

اسید سیتریک به خاطر عطر و مزه ی ترشی که دارد در صنایع غذایی گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد؛ همچنین به عنوان یک بافر عمل کرده و توانایی بالایی در حفظ کیفیت و نگهداری غذا ها از خود نشان می دهد.

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

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

تفاوت بین اسید سیتریک خشک و آبدار

فرم آبدار در ساختار بلوری خود به ازای هر مولکول C6H8O7 یک مولکول آب نیز دارد که فرمول آن به صورت C6H8O7.H2O است و به آن مونوهیدرات گفته می شود. . اما فرم خشک در ساختار بلوری خود آب نداشته و فرمول آن به صورت C6H8O7 است که به آن آنهیدروز می گویند.

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 بتوان 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

کاربرد های اسید سیتریک

این ترکیب به دلیل خاصیت اسیدی و مزه ای که دارد ، عمدتاً به عنوان ماده طعم دهنده و نگهدارنده به خصوص در نوشابه ها و شیرینی ها مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین از این ماده برای تثبیت یا حفظ داروها و به عنوان ضد عفونی کننده در برابر ویروس ها و باکتری ها استفاده می شود.

نوشیدنی ها یا محصولات غذایی مانند سس گوجه فرنگی نیز حاوی اسید سیتریک هستند. اگرچه این ماده بطور طبیعی تولید نمی شود اما به عنوان محصول جانبی تولید پنیر ، شراب و تولید نان ترش تولید می شود.

مواد غذایی و نوشیدنی ها حدود ۷۰٪ و محصولات دارویی و مکمل های غذایی ۲۰٪ اسید سیتریک تولیدی را استفاده می کنند و ۱۰٪ باقی مانده نیز در مواد تمیز کننده بکار می رود.

استفاده از اسید سیتریک به عنوان نگهدارنده ها

از آنجا که جوهر لیمو یکی از اسیدهای خوراکی قوی است، غالبا 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.

همچنین به عنوان نمک ترش یا نمک سیتریک نامیده می شود، اسید سیتریک یک اسید آلی طبیعی، مزه ترش، و در میوه های مرکبات تشکیل شده است. اسید سیتریک ماده بلوری است که از آب این میوه ها استخراج می شود. از اسید سیتریک برای افزودن طعم اسیدی (ترش) به غذاها و نوشابه و به عنوان یک ترکیب سفت کننده در محصولاتی مانند کنسرو گوجه فرنگی استفاده می شود.

اسید سیتریک قابل تجزیه بیولوژیکی به طور کلی برای محیط زیست آسیب کمتری دارد و بنابراین دفع آن پس از استفاده از بیشتر اسید های فرآوری شده آسان تر است.

اسید سیتریک مونوهیدرات یک اسید تری کربوکسیلیک است که در میوه های مرکبات یافت می شود و به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی خود به عنوان ماده کمکی در داروها استفاده می شود. پایداری مواد فعال را حفظ می کند و به عنوان ماده نگهدارنده استفاده می شود. این ماده همچنین به عنوان یک اسید برای کنترل pH استفاده می شود و با کلات شدن کلسیم در خون به عنوان ضد انعقاد عمل می کند.

بطور کلی اسید سیتریک بصورت آبدار و خشک تقسیم بندی شده است که در ذیل به اختصار به تفاوت آنها میپردازیم :

تفاوت بین اسید سیتریک خشک و آبدار چیست؟

تفاوت اصلی بین اسید سیتریک خشک و آبدار این است که اسید سیتریک خشک فاقد آب تبلور است در حالی که اسید سیتریک مونوهیدرات دارای یک مولکول آب در ارتباط با یک مولکول اسید سیتریک است.

اسید سیتریک بی آب (خشک) چیست؟

شکل ظاهری این ترکیب بی رنگ و بی بو است. به صورت خشک و دانه بندی آن هیچ آبی ندارد. ما می توانیم این ترکیب را از طریق تبلور از آب گرم تولید کنیم.

اسید سیتریک بی آب از فرم مونوهیدرات در دمای ۷۸ درجه سانتیگراد تشکیل می شود. تراکم فرم بی آب ۱٫۶۶۵ گرم در سانتی متر مکعب است. در دمای ۱۵۶ درجه سانتی گراد ذوب میشود و نقطه جوش این ترکیب ۳۱۰ درجه سانتی گراد است. فرمول شیمیایی این ترکیب C6H8O7 است در حالی که جرم مولی ۱۹۲٫۱۲ گرم در مول است.

مونوهیدرات (آبدار) سیتریک اسید چیست؟

مونوهیدرات اسید سیتریک نوعی اسید سیتریک حاوی آب است. این یک مولکول آب دارد که با یک مولکول اسید سیتریک مرتبط است. ما این آب را آب تبلور می نامیم. این شکل از اسید سیتریک از طریق تبلور از آب سرد تشکیل می شود.

فرم مونوهیدرات در دمای ۷۸ درجه سانتیگراد به شکل بی آب تبدیل می شود. چگالی این ترکیب ۱٫۵۴۲ گرم در سانتی متر مکعب است. فرمول شیمیایی این ترکیب C6H8O7.H2O است و جرم مولی آن ۲۱۰٫۱۳۸ گرم در مول است. نقطه ذوب ۱۳۵ درجه سانتیگراد و نقطه جوش ۳۱۰ درجه سانتیگراد است.

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.