اسید سیتریک Citric Acidجوهر لیمو، یکی از افزودنی‌ها و مواد اولیه غذایی محبوب در اکثر کشورها است، یک اسید آلی ضعیف است که به طور طبیعی در میوه ها و مرکبات وجود دارد. هر ساله بیش از یک میلیون تن تولید می شود. از این ماده به طور گسترده ای به عنوان عامل طعم دهنده در مواد غذایی گوناگون استفاده می شود. در صنعت غذایی علاوه بر طعم دهندگی باعث تنظیم PH نیز می شود. هر چند که طعم تلخی دارد، ولی زمانی که با غذا مخلوط می‌شود، طعمی ترش یا اسیدی به آن‌ می‌دهد. از این ماده به عنوان یک طعم‌دهنده در ساخت ویتامین ث و در تهیه نوشیدنی‌های گازدار استفاده می‌شود. از آن در آب نبات ترش هم استفاده می‌شود. پوشش پودری سفید رنگ آب نبات‌ها اسید سیتریک است. در آماده سازی گوشت، از آن می‌توان به عنوان یک نرم‌ کننده استفاده کرد، به این دلیل که می‌تواند باعث شکسته شدن پروتئین‌های گوشت شود. از آن به عنوان یک عامل تمیزکننده طبیعی هم استفاده می‌شود.

این ماده گاهی برای ایجاد یک محیط اسیدی و تسهیل فرایند رسیدن به هنگام تولید پنیر، به ویژه موتزارلا استفاده می شود. اسید سیتریک همچنین به طور گسترده ای در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرد که از عوامل کنترل pH در صنعت مواد غذایی است. در تولید مربا از اسید سیتریک استفاده میشود بطور کل اسید سیتریک باعث تقویت شیرینی و شیرینی سازی می شود.

این پودر کریستالی بی رنگ یا سفید است و به طور عمده به عنوان یک ماده نگهدارنده اسیدی، طعم دهنده و نگهدارنده در غذاها و نوشیدنی ها استفاده می شود. همچنین به عنوان یک آنتی اکسیدان، پلاستیسایزر و مواد شوینده استفاده می شود. اسید سیتریک اسید آلی میوه ها و سبزیجات مختلف است، اما بیشتر در انواع لیمو بصورت گسترده وجود دارد. زمانی که از اسید سیتریک نام برده می شود در واقع از یک نگهدارنده طبیعی صحبت میکنیم که همچنین برای افزودن طعم اسیدی (ترش) به غذاها و نوشیدنی های غیر الکلی استفاده می شود.

اسید سیتریک تولید شده از لیمو
اسید سیتریک تولید شده از لیمو

انواع اسید سیتریک:

  •  اسید سیتریک خشک (آنهیدروز)
  • اسید سیتریک آبدار (مونو هیدرات)

این ماده را می توان در شکل پودر خریداری کرد و معمولا در فروشگاه های دیگر با مواد تهیه کنسرو عرضه می شود. اسید سیتریک همچنین می تواند در فروشگاه های مواد غذایی طبیعی یا فروشگاه های مواد غذایی بهداشتی با سایر ویتامین ها و مکمل های غذایی یافت شود. در برخی فروشگاه های مواد غذایی، در شیکرهای کوچک فروخته می شود و به عنوان “نمک ترش” برچسب گذاری می شود.

از آنجا که اسید سیتریک را می توان در شکل پودری تولید کرد، می توان آن را در غذاهای خشک نیز مورد استفاده قرار داد. این ماده یک جایگزین خشک برای آب لیمو یا سرکه در غذاهای خشک مانند نمک چاشنی، پودرهای طعم دهنده و ترشی است.

اسید سیتریک خشک
اسید سیتریک خشک

تاریخچه اسید سیتریک

اسید سیتریک در بسیاری از میوه ها و سبزیجات، به ویژه مرکبات وجود دارد. لیمو دارای غلظت های بالایی از این ماده است. اسید سیتریک می تواند تا ۸ درصد وزن خشک این میوه ها را تشکیل دهد (حدود ۴۷ گرم در لیتر در لیمو). غلظت اسید سیتریک در میوه های مرکبات از ۰٫۰۰۵ mol / L برای پرتقال و گریپ فروت به ۰٫۳۰ mol / L در لیمو وانواع آن متغیر است. این مقادیر بسته به شرایطی که در آن میوه رشد کرده است، می تواند متفاوت باشد.

اسید سیتریک در سال ۱۷۸۴ توسط کارل ویلهلم شیمیدان، از آب لیمو به صورت کریستال شده جدا شد.

تولید اسید سیتریک در مقیاس صنعتی در ابتدا در سال ۱۸۹۰ با استفاده از صنعت مرکبات ایتالیا آغاز شد که در آن آب به وسیله آهک هیدراته (هیدروکسید کلسیم) برای رسوب سیترات کلسیم، با استفاده از اسید سولفوریک رقیق شده جدا شده و به اسید سیتریک تبدیل می شود. این ماده را می توان از شکر تولید کرد. با این وجود، تولید میکروبی این ماده تا زمانی که جنگ جهانی اول منجر به اختلال در صادرات مرکبات ایتالیایی نشد، مهمتر از تولید صنعتی آن بود.

در سال ۱۹۱۷، جیمز کوری، شیمیدان آمریکایی کشف کرد که گونه های خاصی از  Aspergillus niger قالب می تواند تولید کننده این ماده کارآمد باشد و شرکت Pfizer دو سال بعد با استفاده از این تکنولوژی تولید صنعتی را شروع کرد. و سپس  Citrique Belge در سال ۱۹۲۹ شروع به این کار کرد. در این تکنیک تولیدی، که هنوز هم مسیر اصلی صنعتی تولید اسید سیتریک است که امروزه استفاده می شود، از کشت A. niger از یک سقز یا یک ماده حاوی گلوکز برای تولید اسید سیتریک استفاده می شود. منبع تولید آن می تواند شکر، ملاس، نشاسته ذرت هیدرولیز شده یا سایر راه حل های ارزان قیمت باشد. پس از ترکیب محلول حاصل، اسید سیتریک و رسوب آن با هیدروکسید کلسیم به منظور تولید نمک سیترات کلسیم جدا می شود.

در سال ۱۹۷۷ یک ارویه جدید برای تولید این ماده توسط برادران Lever برای سنتز شیمیایی اسید سیتریک با استفاده از نمک های آکانیوتیک یا ایزوسیترات آلوئیزوسیترات کلسیم تحت شرایط فشار بالا انجام شد.

در سال ۲۰۰۷، تولید سالانه در سراسر جهان حدود ۱۶۰۰۰۰۰ تن بود. بیش از ۵۰ درصد از این حجم در چین تولید شد. بیش از ۵۰٪ این ماده به عنوان تنظیم کننده اسیدیته در نوشیدنی ها، ۲۰٪ در سایر مواد غذایی، ۲۰٪ برای کاربردهای مواد شوینده و ۱۰٪ برای کاربردهای مربوطه به غیر از مواد غذایی مانند لوازم آرایشی، دارو، و صنایع شیمیایی استفاده می شود.

تاریخچه اسید سیتریک

ویژگی های شیمیایی اسید سیتریک

این ماده می تواند در یک فرم بدون آب یا به عنوان یک مونوهیدرات وجود داشته باشد.
شکل بی آب کریستال از آب گرم است، در حالی که مونوهیدرات زمانی ایجاد می شود که اسید سیتریک از آب سرد کریستال شود.

مونوهیدرات میتواند در حدود ۷۸ درجه سانتی گراد به شکل بی آب تبدیل شود. اسید سیتریک در اتانول مطلق (بدون آب) (۷۶ قسمت اسید سیتریک در هر ۱۰۰ قسمت اتانول) در دمای ۱۵ درجه سانتیگراد حل می شود. با تخریب دی اکسید کربن بالای ۱۷۵ درجه سانتیگراد تجزیه می شود. از سوی دیگر،  pH محلول ۱ میلی متری این ماده حدود ۳٫۲ است. pH آب میوه از میوه های مرکبات مانند پرتقال و لیمو بستگی به غلظت اسید سیتریک دارد، برای غلظت اسیدی بالاتر بیشتر می شود و برعکس.

نمک این ماده را می توان با تنظیم دقیق pH قبل از کریستالیزاسیون ترکیب آماده کرد. به عنوان مثال، سدیم سیترات را ببینید:
یون سیترات با کمپلکس های فلزی تشکیل می شود. ثابت های پایدار برای تشکیل این مجتمع ها به دلیل اثرکلات بسیار زیاد است. در نتیجه، حتی با کاتدی فلز قلیایی تشکیل می دهد. با این حال، هنگامی که یک مجموعه کلات با تمام سه گروه کربوکسیلات تشکیل می شود، حلقه های کلات دارای ۷ و ۸ عضو هستند که عموما از نظر ترمودینامیکی پایدارتر از حلقه های کوچکتر کلات است. اسید سیتریک را می توان در یک یا چند گروه کارکردی اسید کربوکسیلیک بر روی مولکول (با استفاده از انواع مختلف الکل ها) استرید کرد تا هر یک از انواع استرهای mono، di، tri و mixed را تشکیل دهند.

کاربرد اسید سیتریک در صنایع غذایی

اسید سیتریک در ژله

ژله از ۴ ماده اصلی تشکیل شده است: میوه، شکر، پکتین و اسید. شکل گرفتن ژله به مقدار مناسب هر یک از این مواد بستگی دارد. هر چه اسیدیته آب در ژله بیشتر شود مقدار شکر مورد نیاز کمتر است. ژله هایی که آب اسیدی بیشتری دارند بهتر می بندند. قدرت یک ژله بستگی به تداوم و استحکام ساختار آن دارد. در یک محیط اسیدی میزان ته نشین شدن قند ضروری است. اسید سیتریک یا آبلیمو به روند حل شدن ژله کمک می کنند. اسید سیتریک همچنین برای ایجاد طعم میوه ها در ژله استفاده می شود.

اسید برای فعال کردن پکتین برای تنظیم ژله لازم است و قند را به شکر تبدیل می کند (برای حل کردن قند لازم نباشد ژله جوشیده شود). اگر اسید کافی نباشد، ژل تشکیل نمی شود و اگر بیش از حد وجود داشته باشد، ژله حالت مایع نخواهد گرفت. زغال اخته، هلو، گلابی اغلب میوه های کم اسید هستند. برای ژله این میوه ها می توان از اسید سیتریک یا آبلیمو برای افزایش سطح اسید استفاده کرد. ۱۵ میلی لیتر (۱ قاشق غذاخوری) به ۲۵۰ میلی لیتر (۱ فنجان) آب آماده اضافه کنید.

اسید سیتریک در مربا

اسید سیتریک یک اسید آلی ضعیف است که به طور طبیعی در مرکبات یافت می شود و بعنوان یک عامل طعم دهنده استفاده می شود. اسید سیتریک توسط تخمیر قند ها به دست  می آید. طیف گسترده ای از مواد افزودنی ایمن مانند پکتین و اسید سیتریک در ترکیبات مواد غذایی استفاده می شود. در مرباها پکتین و اسید سیتریک مواد اولیه هستند، آنها بی ضرر هستند.

اسید سیتریک در آبنبات

اسید سیتریک یک اسید آلی تری کربوکسیلیک ضعیف است. دارای قدرت حل پذیری بسیار بالا در آب است و بعد از حل شدن، اسیدیته ضعیف را نشان می دهد، اما یک مزه اسیدی قوی دارد که شیرینی را تحت تاثیر قرار می دهد و به خاطر طعم میوه ای که دارد در صنعت مواد غذایی و آشامیدنی استفاده می شود. به طور کلی، همچنین برای پوشاندن طعم ناخوشایند داروها استفاده می شود. اسیدهای غذایی به منظور ترش کردن آبنبات استفاده می شوند. آنها به طور طبیعی در مرکبات، سیب، انواع توت ها وجود دارند. انواع مختلف آب نبات ترش وجود دارد. آب نبات های سفت، آب نبات های چسبنده و شکلات های پودری بعضی از رایج ترین آنها هستند. همه آنها یک دسته از مواد تشکیل دهنده دارند: اسیدهای غذایی مانند اسید مالیک، اسید سیتریک، اسید تارتار و اسید فوماریک.

اسید سیتریک در سس ها

استفاده از اسید سیتریک در غذاها و کنسروها برای ماندگاری طولانی مدت آنهاست. در سس های گوجه فرنگی اغلب اسید سیتریک اضافه می شود زیرا اسیدیته در گوجه فرنگی به تنهایی برای ذخیره سازی طولانی مدت در فرآیند تهیه کافی نیست. استفاده از اسید سیتریک در سس ها باید به اندازه ی لازم باشد، در برخی از مارک های با کیفیت پایین اسید سیتریک بیشتری نسبت به موارد لازم برای اضافه کردن برخی عطر و طعم اضافه می شود، همچنین برای کمبود گوجه فرنگی، آب، شکر و نمک را اضافه می کنند. کنسروهای گوجه فرنگی خوب آب و شکر اضافه ندارند و نمک کمتری اضافه می کنند. برای اطمینان از اسیدیته مطمئن گوجه فرنگی خرد شده را هنگام پردازش در آب جوش به آن اسید سیتریک اضافه می کنند که باید ۶/۴PH= باشد.

استفاده از اسید سیتریک  در سس مایونز

سس مایونز ترکیبی از تخم مرغ، سرکه، روغن و ادویه جات، ترشی جات است که احتمالا یکی از قدیمی ترین و گسترده ترین سس ها در جهان امروز است. سس مایونز سنتی امولسیون روغن در آب با وجود داشتن ۷۰-۸۰٪ چربی است. اسید سیتریک در محصولات مایونز می تواند مطلوب باشد. طعم مشخصی از سس مایونز به طور عمده از افزودن خردل، که حاوی ایزوتیوسیانات است، مشتق می شود. این ایزوتیوسیانات ها در محلول آبی با افزودن اسید سیتریک پایدار می شوند. مقدار مناسب اسید در سس باعث از بین بردن باکتری های مضر می شود. اسید سیتریک یا سدیم ممکن است در مقادیر زیاد استفاده شوند حدود۵/۲%.

اسید سیتریک در نوشابه های رژیمی

اسید سیتریک به عنوان یک افزودنی در نوشیدنی های مختلف برای بهبود طعم و مزه استفاده می شود. همچنین برای حفظ نوشیدنی برای مدت زمان طولانی استفاده می شود. اولین انتخاب برای استفاده به عنوان یک تنظیم کننده اسید است، زیرا دارای مزایای دیگری نیز مانند افزایش فعالیت آنتی اکسیدان های مفید و اضافه کردن عطر است. مصرف ۵۰۰ میلی گرم اسید سیتریک در روز هیچ اثر مضری ندارد. مقدار اسید سیتریک در نوشیدنی ها بسته به سازنده آن متفاوت است، اما می تواند از ۰٫۰۳ گرم در هر اونس تا ۰٫۲۲ گرم در هر اونس باشد. بعضی از آبمیوه هایی که به طور مصنوعی طعم دهنده و شیرین شده اند و در واقع حاوی هیچ میوه ای ندارند و می توانند اسید سیتریک بیشتری نسبت به آبمیوه هایی که از مرکبات استفاده شده دارند.

استفاده از اسید سیتریک در نان

افزودن اسیدهای آلی به نان باعث افزایش طول عمر آن برای نگهداری تا بیش از ۳۰ روز می شود و این مدت زمان به اسید و نسبت آن بستگی دارد. همچنین اسید سیتریک به عنوان یک تهویه خمیر در تولید نان تجاری استفاده می شود و باعث می شود که خمیر بیشتر الاستیسیته و عمر طولانی تر داشته باشد. شما می توانید اسید سیتریک را به نان خامه ای یا نان خمیر ترش اضافه کنید. هیچ بویی توسط اسید سیتریک اضافه نشده است، فقط مزه ترش می دهد.

نان هایی که به عنوان خوراکی دسته بندی شده اند، از جمله نان خمیر معمولی، چاودار، ، حاوی اسید سیتریک هستند. بعضی از آنها برای اهداف طعم اضافه شده است، در حالی که بعضی دیگر اسید سیتریک را به عنوان فرآورده تولید می کنند. استفاده از اسید سیتریک در نان در حد مجاز مانعی ندارد.استفاده از اسید سیتریک در روغن های خوراکیروغن های استخراج شده با حلال (سویا، دانه آفتابگردان و کلزا) در مرحله ی اول پالایش به دلیل خواص امولسیونیشان مقداری زیادی از دست می دهند و به دلیل بی ثباتی حرارتی تیره می شوند.

برای روغن های که فسفاتید پایین دارند مثل روغن هسته خرما و روغن زیتون فرایند تخلیه بسیار ساده است: کافی است که چربی را با مقدار کمی از یک اسید نرم کننده قوی مانند اسید فسفریک یا سیتریک  مخلوط کرده، تا فسفاتید های غیر هیدراته (NHP) به فسفاتید اسید (PA) و نمک کلسیم یا منیزیم بی فسفات جدا شوند. هر دو ماده در فرآیند حذف می شوند.اضافه کردن مقدار بسیار کمی اسید سیتریک به روغن  سرخ کردنی می تواند جذب اکسیژن را کاهش دهد و به مواد غذایی که در آن روغن سرخ شده است تازگی بدهد.

اسیدسیتریک در پنیردر ساخت پنیر، اسید سیتریک به سریع تر بسته شدن شیر کمک می کند و این امر بخشی اساسی از تولید پنیر به مقدار زیاد است.  به طور سنتی، پنیر با افزودن باکتریایی به شیر، پنیر به آرامی درست می شود، اما در فرآیند صنعتی پنیر اسید سیتریک به آن اضافه می شود تا پنیر سریعتر آماده شود.اسید سیتریک در کنسروهاغذاهای کنسروی، به اندازه کافی اسیدی نیستند تا از رشد این باکتری جلوگیری کنند. غذاهای حاوی اسید برای جلوگیری از رشد آنها هستند یا گرم کردن آن غذا سریعتر آنها را از بین می برد. اصطلاح “pH” اندازه گیری اسیدیته است.

سطح اسیدیته در غذاها را می توان با افزودن آب لیمو، اسید سیتریک یا سرکه افزایش داد.غذاهای کم اسید دارای pH بالاتر از ۴٫۶ است. آنها عبارتند از گوشت قرمز، غذاهای دریایی، مرغ، شیر و تمام سبزیجات تازه، به جز گوجه فرنگی.غذاهای اسیدی کنسرو شده باید با pH 4.6 یا پایین تر با آب لیمو یا اسید سیتریک اسید شوند. گوجه فرنگی ها و انجیر ها اسیدی هستند و می توانند به راحتی در یک کانن آب جوش کار کنند. اسید سیتریک یک نگهدارنده نسبتا شایع است که برای مواد غذایی کنسرو شده استفاده می شود.

اسید سیتریک غیر سمی است، در واقع آن را از مرکبات استخراج می کنند و نسبتا ارزان است. از آن به عنوان جایگزین مواد شیمیایی برای حذف شار استفاده می کنند. اسید سیتریک باید گرم شود  تا بهترکار کند. نسبت آب به اسید سیتریک حدود ۱۰ به ۱است.اسید سیتریک در پاستااسید های ارگانیک طبیعی به پاستای تازه و نودل اضافه می شوند که منجر به pH برابر با ۵٫۰ تا ۵٫۵ می شود که این PHبرای  اکثر میکروارگانیسم ها برای زنده ماندن بسیار پایین است. بنابراین عمر مفید این محصولات تا حد زیادی افزایش می یابد. اسیدهای ارگانیک مانند اسید مالیک، اسید لاکتیک، اسید سیتریک، اسید اسکوربیک و اسید فوماریک معمولا برای تنظیم pH و اسیدیته کل محصولات استفاده می شوند. اسیدهای ارگانیک باید با توجه به نیاز به تضعیف گلوتن، به خمیر رشته فرنگی و ماکارونی اضافه شوند.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *