اسید سیتریک در حدود قرن هشتم کشف شد. به گفته مورخان، کاشف این اسید، کیمیاگر ایرانی جابر بن حیان بوده است. تا سال 1794 که یک شیمیدان سوئدی به نام کارل ویلهلم شیله نحوه جداسازی اسید سیتریک از آب لیمو را کشف کرد، جدا نشد. Scheele اولین کسی بود که انواع اسیدها از جمله اسید تارتاریک را جدا کرد. در سال 1890، صنعت مرکبات ایتالیا به پایه تولید اسید سیتریک در مقیاس صنعتی تبدیل شد. نقطه عطف بزرگ بعدی در تاریخ اسید سیتریک در سال 1893 رخ داد و در نتیجه کشف سی. ومر که قالب پنی سیلیوم را می توان برای ساخت اسید سیتریک از شکر به کار برد، رخ داد.
در سال 1917، یک شیمیدان آمریکایی به نام جیمز کوری متوجه شد که قالب دیگری به نام Aspergillus niger می تواند اسید سیتریک را به طور مؤثر تولید کند. کشف او پایه و اساس تولید اسید سیتریک صنعتی مدرن بود و هنوز هم استفاده می شود. کشت های کپک روی محیطی حاوی گلوکز تغذیه می شوند. منابع گلوکز شامل ملاس و نشاسته ذرت هیدرولیز شده است. اما سوال اینجاست که این ماده چیست و فواید اسید سیتریک شامل چه مواردی می شود.
اسید سیتریک چیست؟
اسید سیتریک یک ترکیب آلی با فرمول شیمیایی HOC(CH2CO2H)2 است که به طور طبیعی در مرکبات وجود دارد. این اسید ضعیف بی رنگ است و در بیوشیمی، نقش واسطه ای در چرخه متابولیسمی تمام موجودات هوازی دارد. اسید سیتریک، یک ترکیب آلی کریستالی بی رنگ متعلق به خانواده اسیدهای کربوکسیلیک است که تقریباً در همه گیاهان و در بسیاری از بافت ها و مایعات حیوانی وجود دارد. این یکی از مجموعه ای از ترکیبات است که در اکسیداسیون فیزیولوژیکی چربی ها، پروتئین ها و کربوهیدرات ها به دی اکسید کربن و آب نقش دارند. اما نام دیگر اسید سیتریک چیست؟ شناخته شدن ترین نام اسید سیتریک جوهر لیمو است و نام های دیگر اسید سیتریک عبارتند از: 3-کربوکسی-3-هیدروکسی پنتاندیوئیک اسید، 2-هیدروکسی-1،2،3-پروپانتری کربوکسیلیک اسید.
اولین بار کشف اسید سیتریک به وسیله یک محقق سوئدی در سال ۱۷۸۴ از آب لیمو انجام شد. در گذشته، این ترکیب از آب لیمو به دست می آمد، اما در اوایل دهه ۱۹۰۰ محققان متوجه شدند که می توان آن را از کپک سیاه Aspergillus niger نیز به دست‌آورد؛ زیرا این کپک در فرآیند تغذیه از شکر اسید سیتریک تولید می کند.
از جمله فواید اسید سیتریک این است که به غذا طعمی تند و ترش شبیه طعمی که مرکبات ترش می دهند می دهد. این ترشی می تواند با متعادل کردن شیرینی آنها به غذاها و نوشیدنی های شیرین طعم میوه ای بدهد، مشابه نقش آبلیمو در لیموناد. اسید سیتریک نیز به جای نمک در برخی از دستور العمل ها استفاده می شود و ممکن است در برخی از آنها به عنوان نمک ترش اشاره شودهمچنین، برای تثبیت و حفظ داروها و به عنوان ضدعفونی کننده نیز استفاده می شود.
کاربرد اسید سیتریک
ویژگی های منحصر به فرد اسید سیتریک آن را در بسیاری از کاربردها مفید می کند.
تخمین زده می شود که 70 درصد از تولید جهانی اسید سیتریک توسط صنایع غذایی و نوشیدنی و 20 درصد توسط صنایع آرایشی و بهداشتی و دارویی استفاده می شود. 10 درصد باقیمانده مربوط به محصولات پاک کننده و شوینده است.
اسید سیتریک یک شلاتور کارآمد
اسید سیتریک یک اسید تری پروتیک است (می تواند 3 اتم هیدروژن به ازای هر مولکول در یک واکنش اهدا کند) و آن را به یک کیلاتور عالی تبدیل می کند (کلاتاسیون نوعی پیوند یون ها و مولکول ها به یون های فلزی است). این فلزات را با محلول ساختن آنها به هم متصل می کند که برای حذف و جلوگیری از تجمع کلسیم در هنگام استفاده از آب سخت بسیار مفید است. EDTA رایج ترین شلاتور است اما اسید سیتریک یک منبع طبیعی و تجدید پذیر است.
اسید سیتریک به عنوان یک عامل تمیز کننده
اسید سیتریک با تجزیه مقادیر کمی از فلز موجود در آب سخت، یک عنصر در پاک کننده های مختلف خانگی است که به تمیز کردن لکه های آب سخت کمک می کند. این یک جایگزین طبیعی برای پاک کننده های شیمیایی خشن و صنعتی است.
اسید سیتریک به عنوان نرم‌کننده آب
از آنجایی که اسید سیتریک یک اسید آلی، یک شلاتور موثر و دارای خواص بافری است، به عنوان نرم‌کننده آب در مواد شوینده استفاده می شود. اسید سیتریک به دلیل خواص شیمیایی آن به عنوان یک اسید آلی ضعیف، یک نرم کننده قوی آب می سازد. اسید سیتریک به پلی فسفات هایی که معمولاً به عنوان تهویه کننده آب صنعتی استفاده می شوند ارجحیت دارد. اما سطوح بالای فسفر می تواند باعث شکوفایی جلبک شود که می تواند برای زندگی انسان و آبزیان مضر باشد.
اسید سیتریک در لوازم آرایشی
اسید سیتریک به طرق مختلف در صنایع آرایشی و بهداشتی استفاده می شود. دارای ظرفیت بافری است که برای تنظیم pH محصولات مراقبت از پوست استفاده می شود. خاصیت ضد پیری دارد زیرا یک آنتی اکسیدان طبیعی است. اسید سیتریک یک اسید آلفا هیدروکسی است، به این معنی که به عنوان یک لایه بردار ملایم و طبیعی عمل می کند که می تواند به درمان آکنه، کاهش لکه های تیره، بهبود بافت پوست، و صاف کردن خطوط و چین و چروک کمک کند.
کاربردهای صنعتی اسید سیتریک
اسید سیتریک در صنایعی مانند تولید مواد شوینده، آبکاری الکتریکی، دباغی چرم، به عنوان نگهدارنده خون ذخیره شده و به عنوان بافر و آنتی اکسیدان در صنعت داروسازی استفاده می شود. علاوه بر این، چندین اسید مشتق از قارچ اسید سیتریک دارای ارزش تجاری قابل توجهی هستند و کاربردهای گسترده ای در صنایع غذایی، خوراک، داروسازی و پلیمر پیدا کرده اند.
غذا و نوشیدنی
اسید سیتریک رایج ترین افزودنی در صنایع غذایی است. این ماده علاوه بر حفظ رنگ، بافت و طعم غذا می تواند اسیدیته غذاها را افزایش دهد. این مساله می تواند به جلوگیری از رشد کپک، کپک، باکتری و قارچ کمک کند
بسیاری از غذاهای کنسرو شده و شیشه ای حاوی اسید سیتریک هستند تا از رشد کلستریدیوم بوتولینوم، باکتری خطرناکی که می تواند باعث بوتولیسم، یک بیماری تهدید کننده زندگی، جلوگیری کند.
اسید سیتریک در تولید مواد زیر کاربرد دارد.
- میوه های یخ زده
- آب سبزیجات
- نوشیدنی بدون الکل
- نوشیدنی های انرژی زا
- شربت ها
- دسر
- مربا و ژله
- شراب ها
- آب نبات
اصلاح محیط زیست
اسید سیتریک به دلیل خواص عالی کلاتینگ فلزات، به طور گسترده برای تمیز کردن مکان های صنعتی، از جمله مکان های هسته ای آلوده به رادیونوکلئیدها و خاک های آلوده به فلزات سنگین استفاده می شود. به عنوان مثال، نه تنها قسمت سیتریک حذف فلزات را در خاک تسهیل می کند، بلکه باعث افزایش دفع خاک از ترکیبات آلی آبگریز از خاک می شود .علاوه بر افزایش پتانسیل حذف آلاینده های مخلوط از خاک، تحقیقات اخیر در چین نشان داده است که هنگامی که با بیوسورفکتانت های رامنولیپیدی ترکیب می شود، اسید سیتریک ظرفیت بی سابقه ای در اصلاح محیط خاک (بهتر از بسیاری از درمان های حرارتی یا شیمیایی) از طریق عوامل شیمیایی مبتنی بر زیست ایجاد می کند. سازگار با محیط زیست است، بلکه ترمیم اکولوژیکی خاک پس از اصلاح را نیز ترویج می کند
نرم کننده آب
اسید سیتریک به دلیل داشتن اسید آلی، کیلیت و خواص بافری به عنوان نرم کننده آب در مواد شوینده استفاده می شود.خواص شیمیایی اسید سیتریک به عنوان یک اسید آلی ضعیف آن را به یک نرم کننده قوی برای آب تبدیل می کند.
فواید اسید سیتریک
اسید سیتریک علاوه بر کاربردهای سنتی آن، چندین مزیت سلامتی جالب دیگر نیز دارد.
بهبود سلامت پوست
اسید سیتریک یک آلفا هیدروکسی اسید (AHA) است. AHAها لایه بردارهای شیمیایی هستند که معمولاً به محصولات مراقبت از پوست اضافه می شوند تا به از بین بردن سلول های مرده پوست کمک کنند و پوستی تازه را نمایان کنند.
غلظت کم اسید سیتریک ممکن است به بهبود رنگ و بافت پوست کمک کند و با افزایش گردش سلولی، منافذ را باز کند.
با این حال، دوزهای بالا ممکن است اثرات نامطلوبی داشته باشد و باعث تحریک پوست شود.
محافظت در برابر سنگ کلیه
اسید سیتریک، به عنوان سیترات پتاسیم، اغلب می تواند سنگ کلیه مزمن را درمان یا از آن پیشگیری کند. این به افزایش سیترات ادرار برای جلوگیری از سنگ های کلسیمی و کاهش اسیدیته ادرار کمک می کند و از تشکیل اسید اوریک و سنگ های سیستین جلوگیری می کند.
همچنین می توان از فواید اسید سیتریک به این نکته اشاراه کرد که کنسانتره آب لیمو رقیق شده به عنوان یک درمان طبیعی برای پیشگیری از سنگ استفاده کنید.
افزایش جذب مواد مغذی
اسید سیتریک اغلب به مواد معدنی اضافه می شود تا به بهبود جذب آنها کمک کند. سیترات منیزیم از ترکیب اسید سیتریک با اکسید منیزیم ساخته می شود.
محافظت در برابر التهاب
از اصلی ترین فواید اسید سیتریک محافظت بدن در برابر التهاب است. اسید سیتریک طبیعی یک آنتی اکسیدان است. این بدان معنی است که می تواند به محافظت از سلول های شما در برابر آسیب های ناشی از رادیکال های آزاد کمک کند. آنتی اکسیدان ها همچنین به محافظت در برابر التهاب و علائم پیری کمک می کنند
مضرات اسید سیتریک چیست؟
جدای از فواید اسید سیتریک این ماده نیز مانند همه مواد شیمیایی دیگر دارای مضراتی است. به طور کلی اسید سیتریک به عنوان یک افزودنی غذایی ایمن (GRAS) شناخته شده است. اگرچه تحقیقات ارتباطی بین اسید سیتریک ایجاد شده از کپک سیاه نشان نداده است، بسیاری نگران هستند که ممکن است باعث آلرژی، مشکلات تنفسی و بیماری های مزمن شود.
برخی از افراد پس از مصرف غذاها یا داروهای حاوی اسید سیتریک تولیدی، علائم التهابی را افزایش داده اند. با این حال، تحقیقات بیشتری برای تعیین وجود یا عدم وجود آسیب ضروری است
آسپرژیلوس نیجر یک آلرژن شناخته شده است. بنابراین، اگر آلرژی به کپک دارید، ممکن است به غذاهای حاوی اسید سیتریک واکنش نشان دهید. قندی که برای تولید اسید سیتریک استفاده می شود اغلب از ذرت می آید، بنابراین اگر به ذرت حساسیت دارید، ممکن است به اسید سیتریک نیز واکنش نشان دهید. محصولات پوستی حاوی اسید سیتریک ممکن است برخی از افراد، به ویژه آنهایی که پوست حساس دارند، تحریک کنند
مضرات اسید سیتریک خوراکی چیست؟
مضرات استفاده بیش از حد از اسید سیتریک خوراکی شامل موارد زیر می شود:
۱. احتمال ایجاد تحریک معده و مشکلات گوارشی مانند سوزش معده و یا افزایش عوارض دیابتی برای برخی افراد.
۲. مصرف بیش از حد می تواند منجر به افزایش تولید اسید معده شود که برای افرادی که دچار مشکلات معده هستند، مضر است.
۳. برای افرادی که مبتلا به کم خونی هستند، مصرف اسید سیتریک در میوه ها ممکن است باعث مشکلات جذب آهن شود.
۴. برخی افراد ممکن است حساسیت به اسید سیتریک داشته باشند و مصرف آن برای آنها مشکلاتی ایجاد کند.
۵. استفاده زیاد و مداوم از محصولات حاوی اسید سیتریک می تواند به مینای دندان ها آسیب برساند و به پوسیدگی دندان ها منجر شود.
۶. مصرف زیاد اسید سیتریک ممکن است به افزایش ریسک سنگ کلیه منجر شود، به خصوص برای افرادی که قبلاً به سنگ کلیه مبتلا بوده اند.
اسید سیتریک را از کجا تهیه کنیم؟
برای تهیه اسید سیتریک در درجه خلوص های متفاوت و اوزان مختلف می توانید با کارشناسان فروش اسپوتا شیمی در تماس باشید. کارشناسان فروش ما با سالها تجربه در زمینه محصولات شیمیایی به راحتی می توانند در تهیه اسید سیتریک یا هر محصول شیمیایی دیگر شما را راهنمایی نمایند.