اسید سیتریک | Citric Acid

Description

این ماده با طعم ترش و دوست داشتنی، شاید شما را یاد لیموترش‌های آبدار یا آبنبات‌های خوشمزه بیندازد. (یکی از اسیدهای آلی است که در لیموترش و پرتقال وجود دارد.) اما اسید سیتریک فراتر از یک طعم‌دهنده خوشمزه است. این اسید آلی ضعیف به طور طبیعی در مرکباتی مثل لیمو، پرتقال و گریپ‌فروت وجود دارد و علاوه بر صنایع غذایی، در داروسازی، محصولات بهداشتی و حتی تمیزکننده‌ها هم کاربرد دارد. پس بیایید با دنیای جالب سیتریک اسید بیشتر آشنا شویم.

اسید سیتریک (Citric Acid) چیست؟

اسید سیتریک نامی آشناست که از واژه سیتروس به معنی مرکبات برگرفته شده است. اسید سیتریک نوعی اسید طبیعی عالی، اسیدی ضعیف و جزو اسیدهای اصلی در صنعت است. این ماده از مهمترین اسیدهای آلی است که بصورت تناژ و برای مصارف صنایع خوراکی(60%) و دارویی(10%) بطور گسترده‌ای استفاده میشود.

منابع طبیعی سیتریک اسید

طبیعت، سرشار از گنجینه‌های ارزشمند است و اسید سیتریک هم یکی از آن‌هاست. میوه‌های خانواده مرکبات مثل لیموترش، پرتقال، گریپ‌فروت و نارنگی حاوی مقادیر زیادی سیتریک اسید هستند. در واقع، طعم ترش این میوه‌ها ناشی از همین اسید دوست داشتنی است. علاوه بر مرکبات، برخی از انواع توت‌ها مثل توت فرنگی و کرانبری هم حاوی مقادیر کمی از سیتریک هستند.

ساختار شیمیایی و فرمول اسید سیتریک

با نگاهی دقیق‌تر به ساختار سیتریک اسید، وارد دنیای شگفت‌انگیز علم شیمی می‌شویم. فرمول شیمیایی این اسید C6H8O7 بوده و ساختار مولکولی آن شامل سه گروه کربوکسیل و یک گروه هیدروکسیل است. همین ساختار خاص، به سیتریک اسید خاصیت اسیدی ضعیف می‌بخشد.

تاریخچه کشف و تولید

جالب است بدانید که دانشمندان مسلمان و ایرانی، نقش مهمی در کشف و تولید اسید سیتریک داشته‌اند. سیتریک در قرن هشتم توسط جابر بن حیان کشف شده است. جابربن حیان، دانشمند برجسته ایرانی در قرن هشتم هجری، اولین کسی بود که سیتریک اسید را از آبلیمو استخراج کرد.

دانشمندان قرون وسطی در اروپا در قرن سیزدهم با خواص اسیدی لیمو و آبلیمو آشنا شدند. این ماده اولین بار در سال 1784 در قرن هجدهم، توسط شیمیدان فرانسوی به نام “کارل ویلهلم شله” سیتریک را به طور جداگانه از لیموترش استخراج و نام “اسید لیمو” را برای آن برگزید.

امروزه، آسپرژیلوس نایجر همچنان به عنوان قارچ اصلی تولیدکننده صنعتی اسید سیتریک شناخته می‌شود. سویه‌های اصلاح شده این قارچ و سایر میکروارگانیسم‌ها با انجام فرآیندهای تخمیری، تولید چندبرابری اسید سیتریک را ممکن ساخته‌اند.

توزیع و پراکندگی تولید اسید سیتریک در جهان

در حال حاضر، تولید جهانی اسید سیتریک بروش تخمیری حدود 736000 تن در سال تخمین زده میشود (Química e Derivados، 1997). کشور برزیل بصورت کلی تقریباً تمام نیاز خود به اسید سیتریک را از طریق واردات تأمین مینماید. باید توجه ویژه‌ به تولید اسید سیتریک داشت زیرا با افزایش 3.5 تا 4 درصدی مصرف جهانی آن نیاز مبرمی به جایگزینی روشهای نوین در تولید این ماده اساسی میباشد.

انواع اسید سیتریک

سیتریک اسید در اشکال مختلفی موجود است که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند:

– اسید سیتریک خشک (پودری):

اسید سیتریک خشک یا پودری (انهیدرات) خالص ترین شکل است. این یک پودر بلوری سفید است که بدون آب است. سیتریک اسید بلوری معمولاً در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود.

• خالص ترین شکل سیتریک است.
• بدون آب است.
• به عنوان طعم دهنده، نگهدارنده و عامل کیلیت کننده در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود.
• نام های دیگر: اسید سیتریک بلوری، جوهر لیمو، سیتریک اسید
• کاربردها: نوشابه ها، آب نبات ها، مکمل های غذایی، داروها

– اسید سیتریک آبدار:

این نوع سیتریک اسید (مونوهیدرات) حاوی مقداری آب (بین 1 تا 8 درصد) است. حاوی یک مولکول آب به ازای هر مولکول اسید سیتریک است.

 ویژگیهای اسید سیتریک آبدار

خلوص اسید سیتریک آبدار در روش تکنولوژی میکرو تست غیرتهاجمی(NMT) برابر 100.5% و در روش تست آزمایشگاهی ملی 99.5% است.

• به صورت کریستال یا پودر بلوری مرطوب
• حلالیت بیشتر در آب نسبت به اسید سیتریک خشک
• نقطه ذوب پایین‌تر

– اسید سیتریک مایع:

اسید سیتریک مایع، محلول 50 درصدی سیتریک اسید در آب است که به عنوان طعم دهنده، نگهدارنده و عامل کیلیت کننده در صنایع غذایی، دارویی و مصارف خانگی کاربرد دارد.

– اسید سیتریک صنعتی:

این نوع سیتریک اسید ممکن است حاوی ناخالصی‌هایی باشد که برای مصارف خوراکی مناسب نیستند و در تصفیه آب، تولید مواد شیمیایی، دباغی چرم، شوینده‌ها و … کاربرد دارد.

– اسید سیتریک خوراکی:

گرید خالص اسید سیتریک است که برای مصارف خوراکی مانند طعم دهنده و نگهدارنده در نظر گرفته شده است. باید با الزامات بهداشتی و کیفیتی خاصی مطابقت داشته باشد.

نمک اسید سیتریک:

نمک های مختلف سیتریک هستند که با خنثی کردن سیتریک اسید با بازها به دست می آیند. به عنوان طعم دهنده، نگهدارنده و عامل تنظیم کننده pH در محصولات غذایی و دارویی استفاده می شود. نام های دیگر این نمک، سیترات سدیم، سیترات پتاسیم و سیترات کلسیم است.

روشهای تولید اسید سیتریک

نحوه تولید اسید سیتریک با استفاده از فرایند قارچ آسپرژیلوس نایجر

روشهای مرسوم گذشته برای عمل‌آوری اسید سیتریک گرید خوراکی آنهم با غلظت بالا عموماً در اندازه‌های تجاری- صنعتی نیاز به هزینه بالایی دارد. دیگر این روشها متداول و اقتصادی نیستند. چنانکه امروزه با افزایش تقاضا برای این ماده بویژه در بخشهای صنعتی و خوراکی نمیتوان دیگر این حجم از تقاضا را برآورده نمود. بنابراین ضمن اینکه درصد بالایی از میوه‌جات بویژه مرکبات از اسید سیتریک تشکیل شده‌اند ولی دیگر مقرون بصرفه نیست که باز هم مثل گذشته عمل نمود.

روش متداول استحصال اسید سیتریک با استفاده از فرایند متابولیسمی مخصوص، بصورت کشت دادن نوعی کپک بنام “آسپرژیلوس نایجر” بر روی بستری از شکر است. ساکاروز بستر تولید اسید سیتریک در محیط این فرایند است. قارچ Aspergillus niger(A. niger) از یک ترکیب قند استفاده کرده و مقدار 80 گرم بر لیتر معادل 57% اسید سیتریک تولید میکند.

در آزمایش دوم این مقدار خیلی کمتر است و با استفاده از جلبک دریایی که بعنوان بستر قند در محیط فرایند تولید استفاده میشود فقط 30 گرم بر لیتر معادل 22% اسید سیتریک تولید میشود.
در طول فرایند استحصال اسید سیتریک با عمل جداساختن و تهنشینی ماده‌ای بنام کلسیم سیترات بوجود می‌آید. این ماده طی واکنشی که با آب دارد، اسید سیتریک و کلسیم هیدروکسید تولید میکند. معادله شامل:

Ca_3 (〖C_6 H_5 O_7)〗_2+6H_2 O →3Ca(OH)_2+2C_6 H_8 O_7

طبق ارزیابی براوردهای نظری به میزان 112 گرم اسید سیتریک خشک در هر 100 گرم ساکاروز تولید میگردد. با اینحال در طول فرایند تروفوفاز، حین رشد فعال در تشکیل متابولیتهای اولیه با استفاده از این سویه‌ها معمولاً از 70% پیشبینیهای ارزیابی شده نظری در منبع کربن تجاوز نمیکند. بنابراین با وجود اینکه سابقه طولانی و موفقیت‌آمیزی در تولید اسید سیتریک در دنیا بوده، نمیتوان نظری واحد در توصیف اساس بیوشیمیایی فرایندهای تخمیری متابولیتی بیان نمود.

میتوان گفت که 80% تولید تخمینی اسید سیتریک با استفاده از روش فرایند تخمیر غوطه‌ور(SMF) در کربوهیدرات با استفاده از آسپرژیلوس نایجر یا کاندیدا SP. بدست می‌آید. این فرایند در بستر منابع متفاوتی از کربوهیدراتها نظیر محیط ایجاد شده با ملاس و نشاسته شکل گرفته و عمل میکند.

کاربرد اسید سیتریک در صنایع

این ماده در دو نوع مونوهیدرات (آبدار) و آن هیدروز (خشک یا بدون آب) به صورت پودر کریستال قابل عرضه است.

• جهت کنترل آهن و به عنوان پایدار کننده در صنعت حفاری
• به عنوان طعم دهنده، تنظیم کننده PH و نگه دارنده در صنایع غذایی، تولید آبمیوه و نوشابه
• به عنوان تنظیم کننده PH در صنایع آرایشی و بهداشتی و داروئی
• به عنوان نرم کننده غیر سمی در پلاستیک سازی
• جهت جرم زدایی دیگ های بخار
• جهت تشکیل کیلیت در تولید شوینده‌ها
• گل حفاری

1- کاربردهای اسید سیتریک در کشاورزی مدرن

سیتریک اسید از انواع اسیدهای ضعیف میباشد که در طبیعت درصدی از عناصر برخی میوه‌ها و مرکبات را تشکیل میدهد. اسید سیتریک بخاطر اینکه دارای اسیدیته کم است بعنوان عامل افزودنی شلاته‌کننده و تنظیم‌کننده PH در خاک به منظور حاصلخیزی بهتر خاک و گیاه در صنعت کشاورزی بکار میرود. از این رهگذر برای آشنایی علاقمندان عزیز به کاربردهای آن در این صنعت مطالب زیر بیان میشود.

اسید سیتریک در خاک

اسید سیتریک بخاطر داشتن خاصیت اسیدی با اسیدیته کم ماده مناسبی برای استفاده در خاک است. امروزه بدلیل همجواری زمینهای کشاورزی بخصوص با کارخانه‌های صنعتی مشکلات بسیاری این صنعت را در بخش اراضی تحت کشت تهدید میکند. تخلیه پسابهای صنعتی و آبهای شور رها شده بصورت باتلاقی موجب از بین رفتن حریم اراضی شده و به مرور پیامد شوری، آهکی شدن و در نتیجه افزایش PH آنرا سبب میشود.

بنابراین با وجود التهابات بوجود آمده در خاک بایستی از مواد مناسب جهت افزایش بهره‌وری آن استفاده لازم را برد. اسید سیتریک ماده‌ای است که میتواند باعث تنظیم PH خاکهای شور، آهکی و قلیایی شود. دیگر موارد مفید استفاده از اسید سیتریک میتوان به نابود کردن علفهای هرز، بهبود و افزایش تغذیه‌ای گیاهان اشاره نمود.

2- صنایع غذایی

1- طعم دهنده: به عنوان طعم دهنده ترش در انواع نوشیدنی‌ها، آبمیوه‌ها، سس‌ها، مرباها و … استفاده می‌شود.
2- نگهدارنده: به دلیل خاصیت آنتی‌اکسیدانی، از رشد میکروب‌ها و فساد مواد غذایی جلوگیری می‌کند.
3- عامل کیلیت کننده:  می‌تواند با فلزات موجود در مواد غذایی پیوند ببندد و از تغییر رنگ و طعم آنها جلوگیری کند.

3- محصولات بهداشتی و آرایشی

در فرمولاسیون محصولات بهداشتی و آرایشی اسید سیتریک کاربرد دارد و برای تنظیم pH یون‌های فلزی در سیستم آنتی اکسیدانی شوینده‌های اسیدی موی سر استفاده می‌شود. در شامپوهای ضد شوره سر به مقدار25/0 تا 86/1درصد به منظور تنظیم pH و بهبود درخشندگی و شفافیت به کار می‌رود. میزان مصرف کل این اسید در این صنایع حدود 12 درصد می‌باشد.

• تنظیم pH: برای تنظیم pH محصولات آرایشی و بهداشتی مانند کرم‌ها، لوسیون‌ها و شامپوها استفاده می‌شود.
• عامل کیلیت کننده: می‌تواند با فلزات موجود در محصولات آرایشی و بهداشتی پیوند ببندد و از تغییر رنگ و بوی آنها جلوگیری کند.
• لایه بردار: به عنوان یک لایه بردار ملایم در برخی از محصولات آرایشی و بهداشتی استفاده می‌شود.

4- صنایع دارویی

– تولید دارو: در تولید برخی از داروها مانند داروهای ضد اسید معده و سیترات سدیم (ماده ضد انعقاد خون) استفاده می‌شود.
– افزودنی دارویی: به عنوان طعم دهنده، نگهدارنده و عامل کیلیت کننده در برخی از داروها استفاده می‌شود.

5- پاک‌ سازی و جرم‌گیری

از ترکیب سیترات با فلزات، به دلیل تأثیر کم برای پاک کردن و جرم‌ زدایی دیگ‌های بخار استیل به طور وسیع استفاده می‌شود. همچنین از محلول بافری اسید سیتریک به عنوان پاک کننده برای حذف دی اکسید گوگرد از سوخت‌های گازی کارخانجات برق و تصفیه‌خانه‌ها استفاده می‌شود.

6- صنایع شوینده

– عامل پاک کننده: به دلیل خاصیت اسیدی، می‌تواند جرم و کثیفی را از سطوح مختلف پاک کند.
– نرم کننده آب: می‌تواند با یون‌های کلسیم و منیزیم موجود در آب پیوند ببندد و سختی آب را کاهش دهد.
– جلوگیری از رسوب: می‌تواند از رسوب جرم و کثیفی در ماشین‌های لباسشویی و ظرفشویی جلوگیری کند.

7- صنایع دیگر

از سایر موارد کاربرد آن می‌توان به صنایع رنگ‌سازی، تصفیه آب، استخراج نفت، تولید مواد شیمیایی، صنعت کشاورزی و آب فلزکاری اشاره نمود. استرهای اسید سیتریک با الکل‌ها در محدوده وسیعی شناخته شده‌اند. استرهای تری اتیل، تری بوتیل و استیل تری بوتیل به عنوان یک نرم کننده غیر سمی در پلاستیک‌سازی به ویژه در پلاستیک‌های صنعت بسته‌بندی غذایی استفاده می‌شوند.

خرید اسید سیتریک

کیمیا پارس شایانکار با 20 سال سابقه در زمینه تولید و فروش مواد شیمیایی، آماده ارائه خدمات به مشتریان است و می‌توانید از کیفیت و قیمت مناسب محصولات این شرکت اطمینان داشته باشید. برای خرید اسید سیتریک از کیمیا پارس شایانکار، می‌توانید به وب‌سایت این شرکت مراجعه کنید و از قسمت مربوط به ثبت سفارش کالا، درخواست خود را ثبت نمایید.

نوع بسته‌بندی

کیسه‌های 1 – 2 – 5 – 10 – 25 کیلوگرمی؛ اسید سیتریک خشک در بسته‌بندی 5 و 25 کیلوگرمی موجود می باشد.

قیمت اسید سیتریک

قیمت اسید سیتریک به عوامل مختلفی بستگی دارد و معمولاً در بازار به صورت عمده و خرده عرضه می‌شود. در کیمیا پارس شایانکار، اسید سیتریک در دو نوع آبدار و خشک موجود است. برای دریافت قیمت دقیق و به‌روز، بهتر است به وب‌سایت این شرکت مراجعه کنید و از قسمت ثبت درخواست کالا استفاده نمایید.

به طور کلی، قیمت‌ها ممکن است بسته به حجم خرید و نوع محصول متفاوت باشد، بنابراین پیشنهاد می‌شود برای اطلاعات بیشتر و قیمت‌گذاری دقیق، مستقیماً با فروشنده تماس بگیرید یا از وب‌سایت آنها دیدن کنید.

نکاتی در مورد انتخاب برند اسید سیتریک

اولین قدم در انتخاب سیتریک اسید، دانستن کاربرد آن است. آیا به دنبال اسید سیتریک خوراکی هستید یا صنعتی؟

• خلوص: سیتریک در گریدهای مختلف خلوص تولید می‌شود. گرید خوراکی باید دارای خلوص بالایی باشد.
• قیمت: قیمت اسید سیتریک به برند، گرید و خلوص آن بستگی دارد.
• قابلیت دسترس بودن: برخی از برندها در ایران به طور آسان‌تر قابل دسترس هستند.

بهترین برندهای اسید سیتریک جوین (JOVAIN)، تی تی سی آ (TTCA)، مالان، اینساین ensign است. انتخاب بهترین برند اسید سیتریک به نیاز و کاربرد شما بستگی دارد. هر کدام از برندهای جوین، تی تی سی آ، مالان و اینساین مزایا و معایب خاص خود را دارند.