اسید سیتریک چیست؟

اسید سیتریک چیست؟ احتمالاً با این واقعیت آشنا هستید که اسید سیتریک به طور طبیعی در مرکباتی مانند پرتقال، لیمو، گریپ فروت و لیمو ترش یافت می شود. اسید سیتریک نه ویتامین است و نه ماده معدنی. اهمیت غذایی ندارد و نباید آن را با ویتامین C یا اسید اسکوربیک که در مرکبات نیز یافت می شود، اشتباه گرفت.

اسید سیتریک به عنوان یک اسید آلی ضعیف طبقه بندی می شود زیرا زمانی که در یک حلال، به ویژه آب حل می شود، تا حدی تجزیه یا جدا می شود. قدرت یک اسید نه لزوما بر حسب pH بلکه بر اساس تفکیک آن در یک حلال اندازه گیری می شود.

غلظت آن در مرکبات بسته به گونه متفاوت است. یکی از شاخص های غلظت آن در میوه ها میزان یا شدت طعم ترش است. به عنوان مثال، لیمو بسیار ترش است زیرا غلظت اسید سیتریک آن در حدود 5-6٪ با سطح pH حدود 2.2 است.

آیا اسید سیتریک در مقیاس صنعتی تولید می شود؟

سالانه تقریباً دو میلیون تن اسید سیتریک به صورت انبوه تولید می شود. عمدتاً در صنایع غذایی به عنوان طعم دهنده و کیلیت کننده استفاده می شود. فرآیند کیلاسیون – پیوند یون ها و مولکول ها به یون های فلزی – از نظر افزودنی های تغذیه ای در صنایع غذایی مفید است.

اسید سیتریک به همراه مشتقات آن به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی در صنعت داروسازی نیز بسیار مفید است. برای حفظ پایداری مواد فعال در برخی داروها استفاده می شود. همچنین به عنوان یک ضد انعقاد با کیل کردن کلسیم در خون استفاده می شود.

فرمول اسید سیتریک

درست مانند سایر اسیدها، اسید سیتریک با فرمول شیمیایی، سطح pH متوسط ​​آن برای یک غلظت معین و ثابت تفکیک آن تعریف می شود. فرمول مولکولی اسید سیتریک را می توان به صورت زیر نوشت:

C6H8O7

دارای شش اتم کربن، هشت اتم هیدروژن و هفت اتم اکسیژن با جرم مولی کل 192.12 گرم بر مول است. اسید سیتریک به عنوان یک اسید آلفا هیدروکسی با اسکلت سه کربنه طبقه بندی می شود. دارای یک گروه هیدروکسیل (OH) و سه گروه اسید کربوکسیلیک (COOH) است. از نظر ساختاری، سه اتم اکسیژن آن با اتم‌های کربن پیوند دوگانه دارند در حالی که چهار اتم اکسیژن آن با اتم‌های هیدروژن پیوند دارند.

مولکول اسید سیتریک، سیترات و فرمول شیمیایی

اسید سیتریک برای چه مواردی استفاده می شود؟

اسید سیتریک، چه به شکل طبیعی و چه به صورت مصنوعی، چندین کاربرد عملی دارد، به ویژه در:

غذا و نوشیدنی: اسید سیتریک هم به عنوان طعم دهنده و هم به عنوان نگهدارنده در طیف وسیعی از غذاها و نوشیدنی ها، به ویژه نوشابه ها و خوراکی های شیرین استفاده می شود. همچنین به عنوان یک عامل امولسیون کننده برای بستنی استفاده می شود و به شکل پودر “نمک ترش” فروخته می شود. از آن به عنوان جایگزینی برای سرکه یا آب لیمو در بسیاری از دستورهای آشپزی استفاده می شود.
تمیز کردن به عنوان یک عامل کیلیت: می توانید از اسید سیتریک طبیعی مرکبات، به ویژه از آب لیمو، به عنوان یک عامل تمیز کننده برای کاشی های سرامیکی استفاده کنید. در واقع، بسیاری از محلول های تمیز کننده حمام و آشپزخانه این اسید را به عنوان یکی از مواد موثره خود دارند. برای از بین بردن لکه های فلزی بسیار عالی است زیرا به عنوان یک عامل کیلیت عمل می کند و مولکول های فلزی را به شکل محلول متصل می کند. می توان از آن برای از بین بردن رسوب آهک استفاده کرد و اثر کیلیت آن باعث می شود در تصفیه آب سخت مفید باشد.
لوازم آرایشی و مکمل های غذایی: بسیاری از محصولات آرایشی و بهداشتی مانند کرم ها، ژل ها و مایعات از اسید سیتریک به عنوان اسید کننده استفاده می کنند. اسید به حفظ ثبات آنزیم ها در بسیاری از محصولات آرایشی کمک می کند. همچنین در مکمل های غذایی به عنوان یک کمک پردازش استفاده می شود.

آیا اسید سیتریک اسید قوی است؟

اسید سیتریک به عنوان یک اسید ضعیف طبقه بندی می شود زیرا گروه های هیدروکسیل و کربوکسیلیک اسید زمانی که در آب حل می شوند تا حدی تجزیه می شوند. قدرت یک اسید به عنوان یک ثابت تفکیک محاسبه می شود که نسبت بین یون های تفکیک شده و مولکول های غیر تفکیک شده است.

Ka = [H+] [A–]/HA

هنگامی که اسید سیتریک در آب حل می شود، در سه مرحله با ثابت های تفکیک مربوطه تجزیه می شود:

C6H8O7(aq)+H2O(l)⇌C6H7O−7(aq)+H+3O(aq) (1)

C6H7O-7(aq)+H2O(l)⇌C6H6O2-7(aq)+H+3O(aq) (2)

C6H6O2-7(aq)+H2O(l)⇌C6H5O3-7(aq)+H+3O(aq) (3)

برای هر یک از سه مرحله، ثابت تفکیک نیز متفاوت است. ثابت های خاص محاسبه شده برای هر مرحله به شرح زیر است:

مرحله (1): Ka1=7.5 x 10−4

مرحله (2): Ka2=1.7 x 10-5

مرحله (3): Ka3=4.0 x 10-7

همانطور که می بینید، با رسیدن محلول اسید به تعادل نهایی، ثابت تفکیک ضعیف تر می شود. این آن را به یک جزء بسیار مفید در محلول بافر تبدیل می کند. برای محدوده pH 2.1-7.4 مفید است.

آیا اسید سیتریک طبیعی است؟

اسید سیتریک در واقع یک محصول فرعی میانی در بیوشیمی چرخه اسید سیتریک است که در همه موجودات هوازی وجود دارد. موجودات هوازی آنهایی هستند که برای آزاد کردن انرژی از غذا به اکسیژن نیاز دارند. از این رو، آنها تحت تنفس هوازی قرار می گیرند.

از نظر فنی، گیاهان، از جمله مرکبات، مانند حیوانات برای «نفس کشیدن» به اکسیژن مولکولی نیاز ندارند. این فرآیند ممکن است معکوس به نظر برسد زیرا گیاهان دی اکسید کربن را جذب کرده و اکسیژن را به عنوان یک محصول جانبی آزاد می کنند.

با این حال، آنقدرها هم که به نظر می رسد ساده نیست، زیرا گیاهان برای آزاد کردن انرژی از مواد غذایی (معمولاً به شکل قند) که تولید می کنند، از اکسیژن نیز استفاده می کنند. این مرحله چرخه اسید سیتریک نامیده می شود که به عنوان چرخه کربس نیز شناخته می شود.

چرخه اسید سیتریک، همچنین به عنوان چرخه کربس شناخته می شود

در چرخه کربس، انرژی ذخیره شده در غذا از طریق اکسیداسیون استیل کوآ حاصل از کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها آزاد می شود. سپس استیل-CoA به ATP و دی اکسید کربن تبدیل می شود. در طول مسیر، اسید سیتریک به عنوان یک محصول فرعی بیوشیمیایی میانی تولید می شود.

آیا اسید سیتریک موجود در غذا مضر است؟

اسید سیتریک چه به طور طبیعی تولید شود و چه به صورت مصنوعی، به عنوان یک افزودنی غذایی بی خطر است زیرا به طور طبیعی جزء مرکبات است. طیف وسیع استفاده از آن به عنوان نگهدارنده غذا، طعم دهنده و عامل کیلیت، آن را به یک ماده ایمن و ضروری در بسیاری از دستور العمل های آشپزی تبدیل می کند.

درک معنای اسید سیتریک برای صنعت غذا و نوشیدنی باعث می شود از استفاده در سطح صنعتی اسید در فرآوری مواد غذایی قدردانی کنید. برخی از محصولات غذایی بدون آن ماندگاری بسیار کوتاهی خواهند داشت. اما به صورت پودر، این ماده خطر آتش سوزی جزئی دارد. هنگام استفاده از پودر اسید سیتریک باید در آشپزخانه مراقب باشید. آن را در معرض شعله مستقیم قرار ندهید زیرا ممکن است ترکیده شود.

.

منبع:https://www.chemicals.co.uk/blog