กรดมะนาว (Citric acid)
กรดมะนาว (Citric acid)
ซิตริกแอซิด โมโนไฮเดรต ทั้งแบบ Food Grade และเกรดงานอุตสาหกรรม
เป็นสารให้ความเปรี้ยวแหลม มีลักษณะเป็นเม็ดเล็กสีขาว ไม่มีกลิ่น ละลายน้ําได้ดี กรดซิตริกโมโน ไฮเดรต จะมีความชื้นมากกว่าแบบแอนไฮดรัส และให้ความเปรี้ยวที่น้อยกว่าแบบแอนไฮดรัส กรดซิตริก เป็น วัตถุเจือปนอาหาร (food additive) ที่ใช้อย่างกว้างขวางในอาหารและเครื่องดื่ม
สารให้ความเปรียว ให้รสเปรี้ยว อ่อนกว่า ชนิด Anhydrous แต่จะมีราคาถูกกว่า
กรดมะนาวหรือกรดซิตริค (Citric acid) การใช้กรดซิตริกในผลิตภัณฑ์ผักและผลไม้ ใช้เพื่อปรับปรุงกลิ่น รส และสี ของผลิตภัณฑ์ให้ดีขึ้น ป้องกันปฏิกิริยาการเกิดสีน้ําตาล และช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ทําให้เก็บผลิตภัณฑ์ได้นานขึ้น นอกจากนี้กรดยังช่วยลดอุณหภูมิที่ต้องใช้ในการแปรรูป แต่การเลือกใช้กรดจะ ต้องขึ้นอยู่กับชนิด ของกรดที่มีอยู่มากในผลไม้นั้นๆ ผลไม้ทั่วๆไป จะมีกรดซิตริค (กรดมะนาว) ส่วนองุ่นมีกรด ทาร์ทาริค (หรือเรียกว่ากรดมะขาม) นอกจากนั้นยังมีการใช้กรดอะซิติค หรือน้ําส้มสายชูในอาหารหมักดองด้วย กรดมะนาวนิยมเติมลงในน้ําลวก หรือน้ําแช่ผัก และผลไม้ก่อนการแปรรูป ช่วยให้สีของผักผลไม้ขาว หรือไม่ เปลี่ยนสี ปริมาณที่ใช้คือ 5 กรัมต่อน้ํา 1 ลิตร แช่นาน 10-15 นาที
ข้อมูลสินค้า ชื่อทั่วไป
– กรดซิตริก
– กรดมะนาว ,โมโนไฮเดรต, Citric Acid Monohydrate สารให้ความเปรียว ให้รสเปรี้ยว อ่อนกว่า ชนิด Anhydrous แต่จะมีราคาถูกกว่า
คุณสมบัติทางกายภาพ และเคมี
1. สถานะ : ผงสีขาวใส ไม่มีกลิ่น มีรสเปรี้ยว และมีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว
2. ชื่อทางเคมี :
– กรดมะนาว
– ซิตริกแอซิด โมโนไฮเดรต
– Citric acid
– กรดซิตริก
3. สูตรโมเลกุล : C6H8O7
4. รูปผลึกที่พบในปัจจุบัน : Monohydrate (C6H8O7.H2O)
5. ธาตุประกอบ : C 37.51%, H 4.20% และ O 58.29%
6. น้ำหนักโมเลกุล : 192.12 กรัม/โมล
7. ความหนาแน่นที่ 20 ºC : 1.665 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
8. จุดหลอมเหลว : 153 °C
9. การละลายน้ำ
– ที่ 0 ºC : 54.0% (w/w)
– ที่ 20 ºC : 59.2% (w/w) หรือ 133 กรัม/100 มิลลิลิตร
– ที่ 30 ºC : 73.5% (w/w)
– ที่ 70 ºC : 84.0% (w/w)
สูตรโมเลกุล : C6H10O8
แหล่งของกรดซิตริก
แหล่งที่พบกรดซิตริกในธรรมชาติ สามารถเจอได้ตามแหล่งต่างๆดังนี้
1. ผลไม้ที่มีรสเปรี้ยว เช่น มะนาว มะขาม สับปะรด และส้ม เป็นต้น
2. ในกิจกรรมการย่อยของจุลินทรีย์บางชนิด
3. ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งใช้เป็นตัวกลางในกระบวนการ Kreb’s cycle เพื่อการหายใจ
การผลิตกรดซิตริก
กรดซิตริกได้มาจากการหมักคาร์โบไฮเดรต (Fermentation of Carbohydrate) หรือได้มาจากน้ำมะนาว โดยมีการสกัดเป็น Citrate ออกมา ซึ่งจะอยู่ในรูปของ Citric Acid นั่นเอง ดังนั้น กรดซิตริกจึงเป็นกรดที่ได้มาจากวัตถุดิบตามธรรมชาติ
ขั้นตอนการผลิต
ในระยะแรก การผลิตกรดซิตริกทำโดยการคั้นมะนาวโดยตรง ซึ่งจะได้น้ำมะนาวที่มีความเข้มข้นของกรดซิตริก ประมาณ 7-9%
ปัจจุบัน การผลิตกรดซิตริก นิยมใช้กระบวนการหมักน้ำตาลกลูโคสกับจุลินทรีย์ ผ่านกระบวนการไกลโคไลซีส (Glycolysis Pathway) ดังแผนภูมิด้านล่าง จนได้สารออกซาโลอะซิเตท (Oxaloacetate) ก่อนสะสม และเปลี่ยนเป็นกรดซิตริก โดยจุลินทรีย์ที่นิยมใช้ ได้แก่
1. เชื้อรา Aspergillus niger
2. ยีสต์ Candida Lypolitica
มะนาวเป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตกรดซิตริก หรือที่เรียกกรดมะนาว
การย่อยสลายตัวของกรดซิตริก
กรดซิตริกย่อยสลายได้ตามธรรมชาติด้วยจุลินทรีย์ ทำให้เกิดสารต่างๆ ได้แก่
– Acetic acid (AA)
– Succinic acid (SA)
– H2O
– CO2
การใช้ประโยชน์
1.การใช้กรดมะนาวหรือกรดซิตริคในอาหาร :
กรดซิตริก เป็นวัตถุเจือปนอาหาร (Food additive) ที่ใช้อย่างกว้างขวางในอาหาร และเครื่องดื่ม เป็นสารสำคัญในการปรุงรส อาหารให้มีความเปรี้ยวรวมทั้งการการผลิตน้ำส้มสายชูเทียม กรดซิตริก (citric acid) เป็นกรดอินทรีย์ (organic acid) เป็นกรดอ่อน (weak acid)
กรดซิตริกเป็นกรดอ่อนใช้ประโยชน์เพื่อการถนอมอาหารโดยมีบทบาทสำคัญ
ในการเพิ่มรสชาดให้กับอาหารให้มีรสเปรี้ยว และมีกลิ่นหอมชวนรับประทาน ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่ามีความปลอดภัยในการบริโภค สามารถเติมลงไปในอาหารโดยไม่เกิดอันตราย และสามารถย่อยสลายได้ง่ายและไม่เป็นพิษต่อส่งแวดล้อม
กรดซิตริกเป็นสารสําคัญในการปรุงรส อาหารให้มีความเปรี้ยวรวมทั้งการการผลิตน้ําส้มสายชูเทียม กรดซิต ก (citric acid) เป็นกรดอินทรีย์ (organic acid) เป็นกรดอ่อน (weak acid) มีสูตรโมเลกุล C6H1008 พบ ธรรมชาติในอาหารหลายชนิด เช่น พืชตระกูลส้ม (citrus) มะม่วง สําหรับ ใช้เป็นสารปรุงรสให้รสเปรี้ยวในอาหารและเครื่องดื่ม ไอศครีม ขนม เป็นต้น
- ใช้เป็นสารกันบูดเพื่อถนอมอาหาร
- ใช้ในการผลิตน้ํามะนาวเทียม
- ใช้เป็นสารปรุงรสให้รสเปรี้ยวในอาหารและเครื่องดื่ม ลูกอมต่างๆ
ปริมาณที่ใช้ในอาหาร :
(ปริมาณสูงสุดที่ให้ใช้ได้ (มิลลิกรัมต่อ 1 กิโลกรัม)เว้นแต่ได้ระบุปริมาณเฉพาะไว้แล้ว)
ตัวอย่างการใช้ กรดซิตริค ในอุตสาหกรรมอาหาร
| อาหาร |
ปริมาณสูงสุดที่ให้ใช้ได้ (มิลลิกรัมต่อ 1 กิโลกรัม) เว้นแต่ได้ระบุปริมาณเฉพาะไว้แล้ว |
| มะกอกดอง |
- 15,000 |
| อาหารเสริมสำหรับเด็กชนิดแป้ง |
- 25,000 คำนวณในสภาพที่ปราศจากน้ำ |
| โพรเซสชีส (processed cheese) |
- 40,000 ใช้อย่างเดียวหรือใช้ร่วมกับสารกลุ่มฟอสเฟต และปริมาณฟอสเฟตต้องไม่เกิน 9,000 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม คำนวณเป็นฟอสฟอรัส |
| ผลิตภัณฑ์นม ยกเว้น นมจืดชนิดเหลว นมเปรี้ยวไม่ปรุงแต่ง ครีมพาสเจอไรซ์ ครีมสเตอริไลส์ ครีมยูเอชที วิปปิ้งครีม ครีมไขมันต่ำ และโพรเซสชีส |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ผลิตภัณฑ์ประเภทน้ำผสมน้ำมัน (อิมัลชัน) เช่น เนยเทียม มินารีน รวมทั้งขนมหวานทำนองนี้ |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ไอศกรีม |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ผลไม้ที่ผ่านกรรมวิธี เช่น ผลไม้แห้ง ผลไม้ผ่านกรรมวิธีบรรจุกระป๋อง (canning) ขนมหวานจากผลไม้ เป็นต้น |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| พืชผัก สาหร่าย ถั่วเปลือกแข็งและเมล็ดพืชต่าง ๆ ที่ผ่านกรรมวิธี เช่น พืชผักแห้ง พืชผักที่ผ่านกรรมวิธีบรรจุกระป๋อง พืชผักแช่เยือกแข็ง เป็นต้น ยกเว้นมะกอกดอง |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ผลิตภัณฑ์ขนมหวาน เช่น ลูกกวาด ลูกอม ช็อกโกแลต หมากฝรั่ง เป็นต้น |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ผลิตภัณฑ์จากเมล็ดธัญพืช (cereal grain) ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ธัญพืชอาหารเช้า ขนมหวานจากธัญพืช แป้งสำหรับชุบอาหารทอด และผลิตภัณฑ์จากถั่วเหลือง |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ผลิตภัณฑ์ขนมอบ เช่น ขนมปัง ขนมเค้ก คุกกี้ ขนมพาย เป็นต้น |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ลิตภัณฑ์เนื้อ ยกเว้นเนื้อสด |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| สัตว์น้ำและผลิตภัณฑ์สัตว์น้ำ ยกเว้นสัตว์น้ำสดและสัตว์น้ำเยือกแข็ง |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ผลิตภัณฑ์ไข่ ยกเว้นไข่สด ไข่เหลว และไข่เยือกแข็ง |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| ผลิตภัณฑ์ประเภทซอส ซุป สลัด และผลิตภัณฑ์โปรตีนสกัด |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| อาหารสำหรับผู้ที่ต้องการควบคุมน้ำหนักและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| เครื่องดื่ม ยกเว้นน้ำแร่ธรรมชาติ ชา กาแฟ เครื่องดื่มสมุนไพรชนิดชงและเครื่องดื่มจากธัญพืช |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| อาหารทารก |
- ปริมาณที่เหมาะสม |
| |
|
2.อุตสาหกรรมยา
ยาบางชนิดจำเป็นต้องใช้กรดซิตริกเป็นส่วนผสมเพื่อควบคุมความเป็นกรด-ด่าง หรือใช้เป็นตัวทำละลาย ช่วยให้ยามีการแตกตัว และกระจายตัวได้ดีขึ้น และใช้ป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของยา นอกจากนี้ ยังใช้ผสมในยาบางชนิดเพื่อให้เกิดฟองฟู่ และช่วยเพิ่มรสให้ทานง่าย โดยอาจใช้ร่วมกับคาร์บอเนต เช่น ยาที่มีฟองฟู่ต่างๆ ,ยาลดกรด
3. อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง
ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องสำอาง กรดซิตริกจะถูกใช้เพื่อป้องกันการออกซิไดซ์ ปรับความเป็นกรด-ด่าง หรือเป็นบัฟเฟอร์ (Buffer) ในเครื่องสำอาง เช่น ใช้เป็นส่วนผสมของน้ำยาเซทผม ครีมบำรุงผม และครีมทาผิว ทำหน้าที่ช่วยให้ส่วนผสมผสานกันได้ดี และทำให้เกิดความแวววาว
4. ด้านการเกษตร
– ใช้เป็นส่วนผสมของปุ๋ยน้ำหรือฮอร์โมนพืช ทำหน้าที่ละลายไขที่เคลือบผิวใบ ช่วยให้สารถูกดูดซึมผ่านใบมากขึ้น
– ใช้เป็นส่วนผสมของน้ำหมักชีวภาพสำหรับการฉีดพ่น เพื่อยับยั้งการเติบโตของเชื้อราหรือเชื้อจุลินทรีย์ในพืช
– ใช้เป็นส่วนผสมของอาหารสัตว์หรือใช้เป็นอาหารเสริมแก่สัตว์ เพื่อเพิ่มความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร ช่วยให้อาหารย่อยได้ง่ายขึ้น และช่วยเพิ่มการดูดซึมสารอาหาร รวมถึงยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ ช่วยเสริมสร้างพลังงาน และส่งเสริมกระบวนการเมทาบอลิซึมของร่างกาย
5. อุตสาหกรรมอื่นๆ
– กรดซิตริกในรูปของโซเดียมซิเตรทถูกใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตผงซักฟอก เพื่อใช้แทนสารฟอสเฟต
– กรดซิตริกถูกใช้เป็นสารบัฟเฟอร์ในอุตสาหกรรมการถ่ายภาพ
– กรดซิตริกถูกใช้เป็นส่วนผสมของสารทำความสะอาด น้ำยาเติมหม้อต้มน้ำ (Boiler) รวมถึงใช้ทำความสะอาดโลหะ ล้างสนิม ล้างหมึกพิมพ์ น้ำและสี รวมถึงนำไปใช้ในการบำบัดน้ำเสีย
-เป็นสารดักจับโลหะในน้ํากระด้าง สารกําจัดตะกรัน ผสมในสบู่และสารทําความสะอาดห้อง ครัว ห้องน้ํา ละลายสนิมจากเหล็กสตีล
-ใช้ปรับภาวะความเป็นกรดกรดโดยปรับค่าพีเอชของอาหาร เช่น สารละลายกรดซิตริก
– เป็นสารกันหืน (antioxidant)
– เป็นสารกันเสีย (preservative)
– เป็นสารจับโลหะ (chelating agent)
– เป็นสารทําความสะอาด (cleaning agent)
– ใช้เพื่อปรับภาวะความเป็นกรด โดยใช้ปรับค่าพีเอช (ค่าความเป็นกรดด่าง) ของอาหารเพื่อให้อาหารเป็น อาหารปรับกรด (Acidified food)
ความเป็นพิษของกรดซิตริก
ความเป็นพิษของกรดซิตริกต่อมนุษย์
กรดชิตริก เป็นกรดอินทรีย์มนุษย์สามารถรับประทานหรือใช้เป็นส่วนผสมของอาหารได้ แต่หากรับประทานมากเกินไปหรือมีความเข้มข้นสูงจะทำให้เกิดอาการข้างเคียง คือ เกิดการคลื่นไส้ อาเจียน และท้องอืด เนื่องจาก เกิดก๊าซในกระเพาะอาหาร และลำไส้มาก รวมถึงความเป็นกรดอาจทำให้เกิดอาการท้องร่วงได้ง่าย
การหายใจเอาไอของกรดซิตริกเข้าไปจะทำให้ระบบทางเดินหายใจระคายเคือง มีอาการแสบคอ คันคอ และไอตามมา แต่ก็ถือว่าไม่ได้มีอันตรายที่ร้ายแรงสำหรับมนุษย์
การจัดเก็บ :
การจัดเก็บกรดซิตริกจัดเก็บสินค้าไว้ในที่แห้งและเย็น ไม่ให้ถูกความชื้นและแสงแดด (สามารถเก็บไว้ในตู้เย็นได้) โดยทำการชีลปิดปากถุงให้สนิททุกครั้งหลังการใช้งาน
