روش تولید اسید سیتریک

روش تولید اسید سیتریک

روش تولید اسید سیتریک به چه صورت است؟ و چه کاربرد ها و خطراتی به دنبال دارد؟ در این مقاله کامل به شما عزیزان روش تولید اسید فسفریک و  خرید اسید سیتریک را کامل به شما توضیح داده ایم پس تا آخر این مقاله با ما همراه باشید. همچنین شما عزیزان می توانید برای تهیه و خرید اسید سیتریک با بالاترین کیفیت و مناسب ترین قیمت به صفحه فروش اسید سیتریک مراجعه نمایید.

اسید سیتریک چیست؟

اسید سیتریک یک اسید کننده-نگهدارنده- امولسیفایر – طعم دهنده – ترشح کننده – و بافر کننده است که به طور گسترده در بسیاری از صنایع به ویژه صنایع غذایی- آشامیدنی – دارویی – تغذیه ای و آرایشی استفاده می شود.

اسید سیتریک که برای اولین بار از آب لیمو متبلور شد و بر اساس آن توسط شیل در سوید در سال 1784 نامگذاری شد اسد تری کربوکسیلیک است که نقش مرکزی آن در متابولیسم همه موجودات هوازی توسط کربس در اواخر 1930 مشخص نشد.

با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی قابل توجه و طبیعت سازگار با محیط زیست – استفاده از اسید سیتریک در چندین بخش صنعتی در قرن نوزدهم هنگامی که اسید مستقیما از آب لیمو غلیظ عمدتا در سیسیل استخراج شد به سرعت افزایش یافت با افزودن آهک برای رسوب سیترات کلسیم و سپس بازیابی اسید با استفاده از اسید سولفوریک رقیق شده.

به طور خلاصه تولید اسید سیتریک از آب لیمو 1915 – 1916 – در 17.500 به اوج خود رسید. و پس از آن به دلیل شروع تولید تجاری با تخمیر شکر کاهش یافت. امروزه در سراسر جهان به ویژه چین برای برآوردن تقاضای جهانی اسید عمدتا از ملاس ارزان قیمت به عنوان مواد اولیه استفاده می شود.

اسید سیتریک

اسید سیتریک مهمترین اسید آلی تولید شده در تناژ است و به طور گسترده در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود. عمدتاً از طریق تخمیر غوطه‌ور با استفاده از Aspergillus niger یا Candida sp تولید می‌شود. از منابع مختلف کربوهیدرات ها مانند ملاس و محیط های مبتنی بر نشاسته. با این حال، سایر تکنیک های تخمیر، به عنوان مثال. تخمیر حالت جامد و تخمیر سطحی و منابع جایگزین کربن مانند پسماندهای کشاورزی و صنعتی به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است که چشم انداز خوبی برای تولید آن نشان می دهد. این مقاله با ارائه خلاصه‌ای از موضوع، توصیف میکروارگانیسم‌ها، تکنیک‌های تولید و بسترها و غیره، پیشرفت‌های اخیر در تولید اسید سیتریک را مرور می‌کند.

این ترکیب عموما از نشاسته و یا ساکارز تخمیری به دست می آید، اما ترکیبات دیگری نیز برای تولید مورد استفاده قرار می گیرند که از آن جمله می توان به سایر ترکیبات نشاسته ای ، ملاس و هیدروکربن ها اشاره نمود. به طور کلی موادی که برای تولید این ماده مورد استفاده قرار می گیرند به دو دسته تقسیم می شوند:

1-مواد اولیه ای با مقدار خاکستر پایین،که می توان کاتیون ها را با روش های استاندارد رایج از آن خارج کرد. مانند قند نیشکر یا چغندر ، شربت های دکستروز و یا کریستال های دکستروز

2-مواد اولیه ای با مقدار خاکستر بالا به عنوان مثال ملاس چغندر ، نشاسته ی هیدرولیز شده ی خام و فیلتر نشده

عموما ملاس یکی از مهم ترین مواد اولیه در تهیه سیتریک اسید به دلیل دارا بودن محتوای قند زیاد (40-55٪) و دارا بودن هزینه ی پایین به شمار می رود.

محصولات تولیدی با این روش:
تری سدیم سیترات
اسید سیتریک خشک و آبدار
پارامتر های موثر در طرز تهیه اسید سیتریک
pH
pH یک عامل مهم در سنتز مواد شیمیایی است که با توجه به فعالیت های متابولیکی – میکروبی تغییر می کند. بارزترین دلیل این نوسانات
تولید اسیدهای آلی مانند اسیدهای سیتریک ، استیک یا لاکتیک است که باعث کاهش pH در طول فرایند می شود. علاوه بر این تغییرات در pH به فعالیت میکرو ارگانیسم ها نیز به شدت وابسته است.

 

نحوه مصرف اسید سیتریک

 

  • استفاده هنگام تهیه میوه های کنسروی (همانند استفاده از آبلیمو به منظور پایین آوردن pH برای ذخیره سازی بهتر)
  • تمیز نمودن وسایل موجود در آشپزخانه
  • استفاده به عنوان یک طعم دهنده عالی. اسید یکی از عناصر مهم برای متعادل نمودن مزه هاست. علاوه بر این می تواند ظاهر غذای شما را نیز بهبود ببخشد.

استفاده از اسید سیتریک جهت تازه نگه داشتن مواد غذایی

بسیاری از میوه های بریده شده مانند سیب و یا آووکادو، هنگامی که مدتی در معرض هوا قرار می گیرند اکسید شده و به رنگ قهوه ای در می آیند. شاید شنیده باشید که برای جلوگیری از این امر استفاده از آبلیمو می تواند مفید باشد اما استفاده از جوهر لیمو تجربه متفاوتی خواهد بود.

به عنوان مثال در ساخت تبلیغات تجاری برای میوه ها (مانند سیب و آووکادو) مخلوطی از آب و سیتریک اسید ساخته و قطعات میوه را به این مخلوط آغشته می کنند. با این ترفند قطعات میوه در طول زمان فیلمبرداری تازگی خود را از دست نمیدهند و ظاهر بهتری دارند. از پودر نیز به صورت مستقیم می توان استفاده نمود، به عنوان مثال اگر قصد دارید میوه را درون نایلون قرار دهید، در همان لحظه مقداری پودر را بر روی سطح قطعات میوه بپاشید.

اسید سیتریک در میوه ها

 

اسید سیتریک یکی از ضروری ترین اسیدهای آلی است که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد. به طور گسترده ای به عنوان یک اسیدولانت، بافر pH – و در ترکیب با مواد دیگر – به عنوان یک نگهدارنده در صنایع فرآوری مواد غذایی و نوشیدنی استفاده می شود. به دلیل خاصیت جداسازی و زیست تخریب پذیری آن، یک عنصر مهم در مواد شوینده، دارویی و آرایشی است.

اسید سیتریک به طور طبیعی در انواع مرکبات وجود دارد. برای رفع نیازهای صنعتی، اسید سیتریک در مقیاس وسیع از هیدرولیزهای مختلف نشاسته، نیشکر یا ملاس چغندر و شکر تولید می شود.


استخراج میوه

اسید سیتریک به طور گسترده در طبیعت وجود دارد، به ویژه در برخی از میوه ها مانند لیمو، پرتقال، پرتقال، سیب و غیره. تولید میوه های امروزی صنعتی و در مقیاس بزرگ بوده است و تولید میوه نیز سال به سال افزایش می یابد، گاهی اوقات با توجه به استفاده همه جانبه از میوه.
اسید سیتریک از چنین میوه هایی استخراج می شود. با این حال، این روش پیشنهاد می کند که هزینه اسید سیتریک بسیار بالا است، که به شدت تحت تاثیر قیمت مواد خام است، که برای استخراج صنعتی اسید سیتریک مساعد نیست.
سنتز شیمیایی
مواد اولیه برای سنتز شیمیایی استون، دی کلرواستون یا کتن است.
روش سنتز شیمیایی پیچیده است، هزینه آن بسیار بالا است و مشکلات ایمنی وجود دارد. روش سنتز شیمیایی به ندرت در تولید صنعتی اسید سیتریک استفاده شده است.
تخمیر بیولوژیکی
پرکاربردترین روش برای تولید اسید سیتریک، تخمیر بیولوژیکی است که در ادامه به اختصار توضیح داده خواهد شد.
روش تخمیر بیولوژیکی را می توان به روش تخمیر سطحی، روش تخمیر سطح جامد، روش تخمیر غوطه ور، روش تخمیر هیدروکربن نفتی (n-alkane) تقسیم کرد.
1. روش تخمیر سطح جامد در این روش بیشتر از آلژینات کلسیم به عنوان حامل استفاده می شود و همچنین از پلی آکریل آمید (ماده ای که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد) استفاده می شود که دارای استحکام، کشش و بی اثری شیمیایی بسیار خوبی است.
روش تثبیت دومی به عنوان مثال است. مونومر آکریل آمید (ACAM) و N,N-متیلن بی ساکریل آمید (BIS) در آب حل می شوند، با سلول های میکروبی مخلوط می شوند، هم زده می شوند و با تترمتیل اتیلن دی آمین (TEMED) و پرسولفات پتاسیم اضافه می شوند. در دمای اتاق به مدت 30 دقیقه برای تکمیل پلیمریزاسیون،
ژل بدست آمده و به 33 قطعه کوچک 3mm×3mm×3mm بریده شد و با نرمال سالین شسته شد و سپس تخمیر و استخراج شد تا اسید سیتریک بدست آید.
2. روش تخمیر سطحی این روش را روش تخمیر کم عمق نیز می نامند که بیشتر از ملاس چغندر به عنوان ماده اولیه استفاده می شود. فرآیند فن آوری به شرح زیر است: ابتدا مواد اولیه را در یک قابلمه در حال جوش قرار داده و با آب می جوشانند و سپس نمک زرد خون و نمک دی سدیم ETDA را برای جوشاندن و استریل کردن اضافه می کنند و سپس از آب استریل برای تهیه محیط کشت استفاده می کنند.
مقدار مناسبی سولفات آمونیوم و دی هیدروژن فسفات پتاسیم را به عنوان منبع نیتروژن و نمک مغذی اضافه کنید، محیط کشت را به داخل محفظه تخمیر در دمای 50-45 درجه سانتیگراد بفرستید و آن را در یک صفحه آلومینیومی کم عمق یا صفحه فولادی ضد زنگ قرار دهید و هاگ های خشک شده را وارد کنید. به اسپورهای آسپرژیلوس نیجر، تخمیر.


پس از فیلتر کردن میسلیوم، براث تخمیر خنثی می شود، اسید هیدرولیز می شود، خالص می شود، تغلیظ می شود و برای به دست آوردن اسید سیتریک متبلور می شود.


3. روش تخمیر هیدروکربن نفتی (n-آلکان) از C. lipolytica به عنوان سویه استفاده می کند و تولید اسید سیتریک از طریق تخمیر با نفت به عنوان ماده اولیه بر اساس توانایی تجزیه آلکان های با زنجیره بلند است. اسیدهای چرب زنجیره ای از طریق اکسیداسیون یک سر تولید می شوند که باعث تولید اسید سیتریک می شود.


با اکسیداسیون β یا اکسیداسیون ω، تبدیل به اسید چرب زنجیره ای می شود و سپس وارد چرخه اسید تری کربوکسیلیک می شود تا اسید سیتریک تولید کند.


4. روش تخمیر غوطه ور در این روش از ترکیب کشت جهت، جهش زایی اشعه ماوراء بنفش و تیمار NTG برای انتخاب سویه شروع W-1 استفاده می شود و آن را برای تخمیر غوطه ور با ملاس به عنوان ماده خام مناسب می کند و تولید سویه ها را بهبود می بخشد. سرعت اسید و نرخ تبدیل،ملاس پیش تیمار و تیمار شد و سپس اسید سیتریک با تخمیر، استخراج و سایر فرآیندها بدست آمد.

 

پاسخ دهید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.قسمتهای مورد نیاز علامت گذاری شده اند *