اسید سیتریک یا جوهر لیمو یا از اسیدهای آلی ضعیف بوده که در لیموترش و پرتقال بصورت طبیعی وجود دارد. شکل ظاهری این ترکیب به‌صورت پودر جامد، کریستالی و سفیدرنگی است که دمای ذوب آن 153 درجه‌ی سانتی‌گراد و دمای جوش آن 175 درجه‌ی سانتی گراد است. این اسید به دو دسته‌ی اسید سیتریک خشک (آنهیدروز) و اسید سیتریک آبدار(منوهیدرات) تقسیم میشود. اسامی مترادف با اسید سیتریک : سیتریک اسید ، جوهر لیمو ، اسید لیمو ، Citric acid ، tricarboxylic acid hydroxypropane
اسید سیتریک
شکل ظاهری این ترکیب به‌صورت پودر جامد، کریستالی و سفیدرنگی است که دمای ذوب آن 153 درجه‌ی سانتی‌گراد و دمای جوش آن 175 درجه‌ی سانتی گراد است.اسید سیتریک با توجه به میزان تقاضای زیاد جهانی ، یكی از بزرگترین محصولات تخمیری می باشد كه درجهان با تناژهای زیادی تولید میشود. ٧٠ % مصرف كل اسید سیتریك تولیدی در صنعت غذا و ١٢% در صنایع دارویی و ١٨% بقیه در سایر كاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.یکی از بزرگترین کشورهای تولید کننده اسید سیتریک کشور چین می باشد.
مشخصات فنی
- نام شیمیایی : اسید سیتریک | Citric acid
- فرمول شیمایی : C6H8O7
- خلوص : 98درصد
- شکل ظاهری : کریستال سفید جامد
- گرید محصول : صنعتی ، آزمایشگاهی
- انواع : اسید سیتریک خشک (بدون آب-anhydrous) ، اسید سیتریک آبدار (مونوهیدرات- monohydrate)
انواع اسید سیتریک
اسید سیتریک خشک و آبدار در شکل ظاهری هیچگونه تفاوتی ندارند. در ترکیب شیمیایی در یک مولکول آب متفاوت هستند، اسید سیتریک آبدار یک مولکول آب در ساختار خود دارد
اسید سیتریک خشک
فرم خشک از کریستالیزه شدن اسید سیتریک در آب گرم ایجاد میشود.به شکل پودری میباشد
اسید سیتریک آبدار
فرم آبدار از تبلور اسید سیتریک در آب سرد ایجاد میشود. فرم آبدار با حرارت دادن در 47 درجه سانتی‌گراد به فرم خشک تبدیل میشود. اسید سیتریک در حرارت بالای 175 درجه تجزیه‌شده و CO2 و آب آزاد میکند.به شکل کریستالی میباشد.
کاربردهای سیتریک اسید
کاربردهای سیتریک اسید به شرح زیر است:
صنایع غذایی
اسیدسیتریک در صنایع غذایی به طور بسیار گسترده ای استفاده می شود. دارا بودن خصوصیت هایی مانند حلالیت بالا در آب، ترش کنندگی و ایجاد طعم دلپذیر، خواص بافری و غیر سمی بودن آن در حجم زیاد باعث افزایش کاربرد آن شده است و حدود ۷۰درصد از این اسید و نمک هایش در صنایع غذایی استفاده میشود.در صنایع غذایی این اسید در دسر ها، ژل ها، کیک و شیرینی های خانگی، بیسکوئیت، نبات ها، شکلات ها، کنسرو ها، نوشابه ها، اسانس ها، مربا، مارمالاد، صمغ های مصنوعی و بستنی استفاده می شود.
- اسید سیتریک یا جوهر لیمو علاوه بر طعم دهندگی موجب تنظیم اسیدیته و pH نیز می شود.
- جزء افزودنی های مواد غذایی است که وظیفه طعم دهندگی در مواد غذایی حاوی ویتامینC را دارد.
- در نوشابه‌سازی برای ایجاد طعم ترش و مطبوع و نیز برای بازدارندگی فعالیت میکروبی و تنظیم اسیدیته به کار می‌رود.
- جهت به وجود آوردن طعم ترش سرکه مانند در تولید زیتون و سایر ترشیجات استفاده می شود.
- در صنایع آرد و نان به منظور بالا بردن کیفیت و ماندگاری محصول به کار می رود.
- به عنوان نگهدارنده در تولید سوسیس و کالباس کاربرد دارد.
- درکنسرو سبزیجات نیز برای جلوگیری از رشد میکروب ها و کاهش pH استفاده میشود.
- برای ایجاد طعم میوه‌ای و تنظیم pH در ژله‌‌ها، مرباجات و دسرها نیز از این اسید استفاده میشود.
- در غذاهای منجمد، چربی‌ها و روغن‌ها با تنظیم pH و ایجاد کمپلکس نمک بین سیترات ها و فلزات کمیاب به عنوان آنتی اکسیدان و نگهدارنده عمل میکند، به طوری که زمان نگهداری را زیاد میکند.
صنایع داروسازی
در ساخت پماد ها و کرم ها، لوازم شستشو و ضد عفونی، ذخیره سازی خون و دترژنت ها کاربرد دارد.
- در تهیه محلول های ضد انعقاد خون مانند تری سدیم سیترات استفاده میشود که از طریق تشکیل کمپلکس یون کلسیم از انعقاد خون جلوگیری میکند.
- همچنین از سیترات فریک آمونیاکی در درمان بیماری ناشی از فقر آهن (آنمی) هنوز هم استفاده میشود هر چند که در حال حاضر ترجیح داده می شود از نمک های دیگر آهن استفاده شود.
- در تهیه آسپرین و برای خوش طعم کردن داروها و قرص های جوشان نیز استفاده میشود.
- به عنوان حلال در تهیه برخی داروها استفاده میشود
- با توجه به خاصیت چنگاله ای اسیدسیتریک که موجب هضم و جذب بهتر مواد معدنی به ویژه مکمل های کلسیم می شود. از آن برای تولید مکمل‌های کلسیم استفاده میشود.
صنایع آرایشی و بهداشتی
در فرمولاسیون محصولات بهداشتی و آرایشی نیز اسید سیتریک کاربرد دارد :
- در شامپو های ضد شوره سر به مقدار۰.۲۵ تا ۱.۸۶درصد به منظور تنظیم pH و بهبود درخشندگی و شفافیت به کار می‌رود.
- برای تنظیم pH و شلات کردن یون های فلزی در سیستم آنتی اکسیدانی شوینده های اسیدی موی سر استفاده میشود.
- مواد شوینده ای که حاوی این اسید باشند،با تأثیر زیادی کار میکنند. زیرا مواد معدنی اضافی آب را جدا میکند.
کاربرد های دیگر
- با این اسید پاک کننده های طبیعی با کیفیت خوب میتوان سنتز کرد.
- برای تمیزکردن سطح الیاف، زیبا کردن رنگ نسوج و الیاف به کار می رود
- از ترکیب سیترات با فلزات، به دلیل تاثیر کم برای پاک کردن و جرم زدایی دیگ های بخار استیل به طور گسترده ای استفاده میشود
- این اسید پلاستیسه کننده، آنتی اکسیدان و اسیدی کننده است و در نمک های جوشان و رزین های آلیدی مورد استفاده قرار می گیرد.
- برای حذف دی اکسید گوگرد از سوخت های گازی کارخانه های برق وتصفیه خانه ها از محلول بافری این اسید به عنوان پاک کننده استفاده میشود
- حل کردن زنگ مواد فولادی استفاده میشود.
- برای ظاهر کردن عکس استفاده میشود.
- از سایر موارد کاربرد آن میتوان به استخراج نفت، صنایع رنگ سازی، و آب فلزکاری اشاره نمود.
مواد اولیه اسید سیتریک
مواد اولیه اسید سیتریک بسته به نوع تکنولوژی می تواند: شکر خام، ملاس، ذرت، سیب زمینی، گندم، نشاسته و گلوکز باشد. تعیین مواد اولیه معمولاً به قیمت تمام شده و تکنولوژی آن بستگی دارد.این مـواد اولیـه قنـدی، با استفـاده از میکرو ارگانیسم ها در فرمانتورهای بلند به اسید سیتریک تبدیل می شوند، با توجه به راندمان و حجم زیاد تولید تقریباً بیش از %09 تولیدات امروزه دنیا، از طریق غوطه وری در فرمانتورهای بلند با حجم های مختلف به بهره برداری می رسد.
تولید اسید سیتریک
اسید سیتریک در قرن هشتم توسط جابر بن حیان کشف شده است. تا اوایل دهه 1900 میلادی ،اسید سیتریک تنها از آب لیمو به دست می آمد اما از آن زمان به بعد بود که محققان متوجه شدند می توان اسید سیتریک را به صورت مصنوعی از کپک قارچ آسپرژیلوس نایجر به دست آورد. این قارچ را با شکر تغذیه می کنند و محلول مایعی به دست می آورند. سپس این محلول را با آهک (هیدروکسید کلسیم) مخلوط می کنند و نمک سیترات را به دست می آورند. در مرحله بعدی به سدیم سیترات به دست آمده به منظور تولید اسید سیتریک، اسید سولفوریک می زنند.قندهای که برای تولید اسید سیتریک استفاده می شوند از نیشکر، ذرت یا گندم به دست می آیند. امروزه نیز این روش جهت تولید صنعتی استفاده میشـود.این روش به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند که عبارت‌اند از: كشت سطحی (بستر جامد) و كشت غوطه‌وری.
روش كشت سطحی
کشت سطحی نخستین بار در سال 1920 ابداع شد.امروزه روش كشت سطحی به خاطر مزایایی کشت غوطه وری در درجه دوم اهمیت قرار دارد. در یكی از حالت‌های این روش،اسپورهای آسپرژیلوس نایجر در شرایط محیطی کنترل شده است به ظروف حاوی کشت مناسب انتقال داده میشود ، سپس این ظروف را در مکان مناسب با دمای حدود 30 درجه سانتی گراد قرا ر میدهند.اسپورها پس از مدت 24ساعت جوانه میزنند و میسیلیوم سفید چین داری سطح محیط را می پوشاند پس از گذشت دوره زمانی چند روزه و گذشت مراحل رشد و نمو میکروارگانیسم ، محیط کشت از اسپور های تیره رنگ پر میشود و این یعنی نشان دهنده پایان تولید اسید سیتریک می باشد.
روش كشت غوطه‌وری
در این روش از محیط کشت مایع و در شرایط کنترل شده جهت رشد و نمو قارچ ها استفاده میشود.در کشورهای صنعتی از سال 1940 این روش توسعه زیادی پیدا کرد به دلیل زمان کمتر برای رشد و نمو میکروبی، بازده بیشتر ، آسان بودن فرایند، وجود کنترل کننده های مداوم و دقیق این روش پیشرفت چشمگیری پیدا کرد.
بسته بندی و نگهداری
این ترکیب باید در انباری سر بسته با تهویه‌ی مناسب و به دور عوامل اكسيدكننده ; مانند اسيد كرميك – اسيد نيتريك – تركيبات هيدروكسيل دار – پركلريك اسيد – اتيلن گليكول – پراكسيدها –پرمنگناتها باشند. برای مثال از نزدیکی استیک اسید و آمونیوم نیترات و مخلوط شدن آنها ممکن است باعث احتراق گردد مخصوصا اگر استیک اسید غلیظ باشد.
لینک های مرتبط :
