تولید اسید سیتریک از قارچ سیاه

تولید اسید سیتریک از قارچ سیاه با متابولیسم اولیه و در چرخه اکسیداسیون یا تخمیر صورت می گیرد. علاوه بر قارچ سیاه، انوع میکروارگانیسم های دیگری مانند مخمرها و باکتری ها نیز اسید سیتریک تولید می کنند. اسید سیتریک به عنوان یک ماده شیمیایی در بسیاری از صنایع مانند صنعت غذا به عنوان افزودنی، مکمل غذایی و در صنایع دارویی و آرایشی و بهداشتی استفاده می شود. با مطالعه این نشریه جهان شیمی فیزیک به تولید اسید سیتریک از قارچ سیاه می پردازیم.

اسید سیتریک چیست؟

جوهر لیمو یا اسید سیتریک یکی از ترکیبات آلی و اسیدی ضعیف بوده و به طور طبیعی در مرکبات یافت می شود. اسید سیتریک با نام دیگر ۲-هیدروکسید پروپان نیز شناخته می شود. نمک های به دست آمده از اسید سیتریک، سیترات ها بوده و کاربرد زیادی دارند. فرمول شیمیایی این اسید به صورت C_۶H_۸O_۷ است. تولید اسید سیتریک از قارچ سیاه به طور عمده تا ۹۹ درصد از سال ۱۹۱۹ بوده است. قارچ آسپرژیلوس نیگر از قارچ های دیگری است که برای تولید این اسید به کار برده می شود. تا قبل از این سال، اسید سیتریک را از لیموترش استخراج می کردند. سالانه بیشتر از ۲ میلیون تن از این اسید در دنیا تولید می شود.

تولید اسید سیتریک از قارچ سیاه چگونه است؟

دو روش صنعتی و تخمیر برای تولید اسید سیتریک به کار برده می شود. همان طور که در بالا گفته شد، یکی از مهمترین روش های تولید اسید سیتریک با روش تخمیر از طریق ارگانیسم ها است. به طوری که ۹۹ درصد با روش تخمیر میکروبی به دست می آید. انواع قارچ ها، باکتری ها و مخمر ها برای تولید این اسید به کار برده می شود. بعد از تشکیل اسید سیتریک، با توجه به فاکتورهای مختلفی چون میزان PH، مقدار قند در محیط، تحمل میکروارگانیسم ها در تخمیر و … محصول تولید شده را جداسازی کرده و خالص می کنند.

روش صنعتی که از دو روش تخمیر غوطه وری و روش سطحی استفاده می کند، برای تولید اسید سیتریک به کار برده می شود. در مناطق آسیای شرقی، مقدار کمی از اسید سیتریک با تخمیر حاصل می شود. عمده ترین ارگانیسمی که برای تولید صنعتی این اسید به کار می رود، A. niger است. بعد از این که اسید سیتریک ار عصاره تخمیر به دست آمد، با استفاده از فیلترها برای جداسازی بهتر، تصفیه می شود.

در این روش برای این که مانع تولید اسید اگزالیک در محصول نهایی شویم، به رسوب اگزالات کلسیم، آهک با میزان PH کم اضافه کرده و از مایع جداسازی می شود. رسوب اسید سیتریک در نتیجه ی افزایش غلظت آهک، بالا بردن دما بین ۷۰ تا ۹۰ درجه سانتی گراد و میزان PH 7,2 صورت می گیرد. در نهایت جمع آوری سیترات کلسیم با استفاده از فیلترهای چرخان صورت می گیرد.

خالص سازی

اما برای این که درصد خلوص محصول تولید شده بالا رود، به مخلوط تولید شده اسید سولفوریک اضافه کرده تا رسوب سولفات کلسیم، تشکیل شود. اسید سیتریک می تواند با کمک کربن فعال تصفیه شود. کربن فعال به عنوان تبادل کننده های کاتیونی و آنیونی عمل می کند. محصول نهایی، اسید سیتریک خشک و یا مونوهیدرات خواهد بود.

خواص اسید سیتریک

اسید سیتریک در صنعت غذا به عنوان طعم دهنده و نگهدارنده به کار می رود. این ماده را در ترکیب نوشابه ها به کار برده و در آب نبات های چوبی به جهت طعم ترش خود کاربرد دارد.

در تولید مواد شوینده و پاک کننده ها، اسید سیتریک به عنوان یک عامل کی لیت ساز به کار می رود. در دیگ های بخار، اسید سیتریک باعث حذف رسوبات آهکی از آن ها و تبخیرکننده های صنعتی می شود. استفاده از اسید سیتریک در ترکیب صابون ها و مواد شوینده، به جهت نرم کردن آب های سخت و ایجاد بوی خوش است.

در محصولات مراقبت از پوست مانند ماسک های لایه بردار، اسید سیتریک کاربرد داشته و بهبود دهنده رنگ پوست و از بین برنده چین و چروک صورت و آکنه ها است.