حمض الستريك اللامائي هو الحمض العضوي الأكثر انتشارًا في الفواكه والخضروات والأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الأطعمة. حمض الستريك اللامائي، المعروف أيضًا باسم حمض الستريك، هو حمض عضوي مهم. ويحدث على شكل بلورات عديمة اللون، وغالبًا ما تحتوي على جزيء واحد من ماء التبلور. وهو عديم الرائحة، وله طعم حامض قوي، وقابل للذوبان في الماء بسهولة. يذوب ملح الكالسيوم في الماء البارد بسهولة أكبر منه في الماء الساخن، وهي خاصية تستخدم غالبًا لتحديد وعزل حمض الستريك. يمكن الحصول على حامض الستريك اللامائي عن طريق التحكم في درجة الحرارة المناسبة أثناء التبلور.
ملكيات
1. الذوبان الجيد: حامض الستريك اللامائي قابل للذوبان بسهولة في الماء والإيثانول والأثير. قابليته للذوبان في الماء عالية جدًا، حيث تصل إلى 84% عند 100 درجة مئوية. ذوبانه في الإيثانول عند 25 درجة مئوية هو 58.9%. علاوة على ذلك، فإن محاليل حامض الستريك ومشتقاته في البروبيلين جليكول قابلة للذوبان أيضًا في الزيوت والدهون. نظرًا لقابليته العالية للذوبان في الماء والدهون، يمكن توزيع حامض الستريك بسهولة وبشكل متساوٍ في مجموعة متنوعة من الأطعمة.
2. الحموضة النقية: مع رائحة خفيفة، فهي الأكثر قبولا بين جميع الأحماض العضوية ويمكن مزجها مع مجموعة متنوعة من التوابل لخلق نكهة حامضة منعشة، مما يجعلها خيارا شعبيا للعديد من الأطعمة. تعمل الحموضة الضعيفة لحمض الستريك أيضًا على منع نمو البكتيريا ضمن نطاق معين من الأس الهيدروجيني، حيث تعمل كمادة حافظة.
3. قوة مخلبية قوية: يمكن لحمض الستريك اللامائي أن يشكل ثلاثة أشكال من الملح بسبب مجموعات الكربوكسيل الثلاث الخاصة به. ومع ذلك، باستثناء أملاح الفلزات القلوية، فإن معظم الأملاح الأخرى غير قابلة للذوبان أو ضعيفة الذوبان في الماء. كما أن لديها خاصية فريدة لكونها أكثر قابلية للذوبان في الماء البارد من الماء الساخن.
4. يمكن أن يشكل مخازن مع القلويات أو الأملاح. على سبيل المثال، يؤدي خلطه مع فوسفات هيدروجين ثنائي الصوديوم بنسب متفاوتة إلى إنتاج سلسلة من المحاليل المنظمة بتركيزات تتراوح من 2 إلى 8.
5. سمية منخفضة: حمض الستريك هو وسيط رئيسي في دورة حمض ثلاثي الكربوكسيل في جسم الإنسان وله سمية منخفضة.
حمض الستريك اللامائي له العديد من الاستخدامات الأخرى، مثل مضاد الأكسدة، عامل التبييض، تخثر المربى، حافظة لون الفاكهة، محسن النكهة، ومزيل الروائح الكريهة للأسماك وحليب الماعز. يوجد حمض الستريك اللامائي بشكل طبيعي في الفواكه مثل الليمون والبرتقال واليوسفي. يعتمد الإنتاج الصناعي في المقام الأول على التوليف والتخمير، حيث يتم إنتاج معظم حامض الستريك اللامائي المستخدم صناعيًا عن طريق التخمير باستخدام الرشاشيات النيجيرية.
يستخدم حامض الستريك اللامائي على نطاق واسع كمادة محمضة في إنتاج مختلف المشروبات والعصائر والأطعمة المعلبة والحلويات والمربيات والهلام، مما يضفي نكهة الفواكه المنعشة. حمض الستريك اللامائي، وهو مكون طبيعي للعصير، لا يضفي نكهة الفواكه على المشروبات فحسب، بل يعمل أيضًا كمذيب ومخزن مؤقت ومضاد للأكسدة، حيث يمزج السكريات والنكهات والأصباغ في المشروبات لإنشاء مزيج ونكهة متناغمة.
حامض الستريك اللامائي كعامل انعكاس السكروز: إضافة كمية مناسبة من حامض الستريك اللامائي إلى محلول السكروز يحوله إلى سكر، مما يزيد من تشبع ولزوجة السكروز ويعزز الضغط الأسموزي. وهذا يمنع بشكل فعال ارتداد السكروز في المنتجات السكرية، مما يحسن مدة صلاحيتها وملمسها.
حمض الستريك اللامائي كمادة حافظة لونية للفواكه والخضروات: غمر الفواكه والخضروات في خليط من 1% إلى 2% ملح و0.1% حمض الستريك اللامائي يمكن أن يمنع تغير اللون الناتج عن الاسمرار الأنزيمي.
حامض الستريك اللامائي كضابط لدرجة الحموضة: يستخدم حامض الستريك اللامائي في الأطعمة المعلبة والمربيات والهلام وغيرها من المنتجات لخفض درجة الحموضة ومنع نمو الكائنات الحية الدقيقة الفاسدة. بشكل عام، الرقم الهيدروجيني أقل من 5.5 يمنع معظم البكتيريا المسببة للتلف. يمكن أن يؤدي ضبط درجة الحموضة في الطعام باستخدام حامض الستريك اللامائي إلى تحسين الجودة والنكهة. على سبيل المثال، عندما يكون العنب أو مكونات صناعة النبيذ الأخرى مفرطة النضج ويفتقر إلى الحموضة، يمكن استخدام حامض الستريك اللامائي لضبط درجة الحموضة لمنع النبيذ الناتج من الحصول على طعم لطيف. كما أن له خصائص مضادة للأكسدة ويحمي التصبغات ويحافظ على نضارة العصير ويمنع تغير اللون.
حمض الستريك اللامائي كمضاد للأكسدة: على سبيل المثال، إضافة محلول حمض الأسكوربيك بنسبة 0.1٪ إلى الفواكه والخضروات المقشرة يمكن أن يمنع اللون البني التأكسدي. غالبًا ما يستخدم حامض الستريك اللامائي كعامل تآزري للتحكم في نشاط الفينولاز ومنع الاسمرار. على سبيل المثال، يمكن استخدام جزيء واحد من الماء البلوري، وهو حمض الستريك اللامائي، كمضاد للأكسدة في زيوت الطبخ. على سبيل المثال، إضافة حامض الستريك اللامائي يمكن أن يحسن نكهة الآيس كريم، ويزيد من ثبات المستحلب، ويمنع الأكسدة. يمكن أن يعزز أيضًا نكهة المربيات والهلام وله خصائص مضادة للأكسدة. على سبيل المثال، عند تخليل اللحوم والخضروات، فإن إضافتها أو تغليفها بحمض الستريك اللامائي يمكن أن يحسن النكهة، ويزيل الروائح السمكية، ويوفر فوائد مضادة للأكسدة.
حامض الستريك اللامائي كعامل تخمير: غالبًا ما يؤدي استخدام صودا الخبز كعامل تخمير في المعكرونة إلى قلوية عالية وقوام رديء. إن استخدام حامض الستريك اللامائي وصودا الخبز معًا يمتص ثاني أكسيد الكربون الناتج عن جزيئات صودا الخبز أثناء التفاعل، مما يمنع تراكم كربونات الصوديوم. هذا يقلل من قلوية المعكرونة ويحسن نكهتها.
حامض الستريك اللامائي كمواد عازلة: تختلف الخضروات والفواكه في المحتوى الحمضي أثناء المعالجة بسبب تنوعها وأصلها وفترة الحصاد ووقت التخزين، مما يخلق إزعاجات في الصناعة. ولذلك، فإن التحكم في حموضة المحلول حسب الحاجة يضمن جودة المنتج. كما أنه يمنع نمو البكتيريا، ويقلل من وقت التعقيم، ويخفض درجة حرارة التعقيم.
يستخدم حمض الستريك اللامائي في تركيبة مع الأحماض الدهنية الأحادية والثنائية كمستحلب. إن إضافة هذا المستحلب إلى إنتاج السمن النباتي والآيس كريم يسهل إزالة استحلاب الدهون وتخثرها، وبالتالي تحسين جودة المنتج وإنشاء ملمس أكثر نعومة. الجرعة المرجعية: 10 جم/كجم، 10 جم/كجم للمشروبات الباردة.
حامض الستريك اللامائي كعامل منكه ومزيل للروائح الكريهة: يمكن إضافة حامض الستريك اللامائي إلى المشروبات الغازية والمشروبات الباردة والمخبوزات والحلويات والعلكة. يمكن أيضًا إضافة حامض الستريك اللامائي كمثبت للنكهة للعديد من مواد تغليف المواد الغذائية، مما يحافظ على نضارتها ويزيل الروائح. على سبيل المثال، فإن طبقة البولي إيثيلين التي تحتوي على 1% من حمض الستريك اللامائي لتعبئة الأسماك والمنتجات المحفوظة تقلل الرائحة بشكل كبير بعد ثلاثة أيام. كما يستخدم حامض الستريك اللامائي على نطاق واسع كمزيل للروائح الكريهة للمأكولات البحرية والمنتجات المائية وحليب الماعز. على سبيل المثال، غالبًا ما يتم طهي مشروبات عشب البحر باستخدام 10% من حمض الستريك اللامائي و0.2% من حمض الهيدروكلوريك لإزالة الرائحة السمكية. يمكن نقع السردين في حامض الستريك اللامائي عند درجة حموضة 5.5 لمدة 30 دقيقة قبل المعالجة لإزالة الرائحة السمكية.
تأثير حامض الستريك اللامائي على محتوى فيتامين C: انخفض محتوى فيتامين C في جميع عينات عصير البرتقال أثناء التخزين، ولكن نمط الانخفاض اختلف. في التجارب المقارنة، كان لحمض الستريك اللامائي تأثير معتدل على إبطاء انخفاض فيتامين C. في عينات عصير البرتقال الطازجة، انخفض إجمالي عدد المستعمرات في العينات التي تحتوي على حامض الستريك اللامائي بشكل أسرع منه في عينة التحكم، وتسارع معدل الانخفاض مع زيادة تركيز حامض الستريك اللامائي.
تطبيق حامض الستريك اللامائي في النظام الغذائي للخنازير في وقت مبكر من الفطام: أ) خفض درجة الحموضة الغذائية يخفض درجة الحموضة في المعدة ويعزز نشاط الإنزيم. يمكن لحمض الستريك اللامائي، إلى حد ما، خفض درجة الحموضة في النظام الغذائي والجهاز الهضمي. يعمل هذا الرقم الهيدروجيني المنخفض على تنشيط البيبسينوجين الخامل وتحويله إلى البيبسين النشط، مما يخلق بيئة مواتية لهضم العناصر الغذائية وامتصاصها في الخنازير. هوى يونغ تشينغ وآخرون. (1996) أفاد أن إضافة حامض الستريك اللامائي إلى النظام الغذائي للخنازير المفطومة يزيد بشكل كبير من نشاط التربسين والأميلاز في الأمعاء الدقيقة.
يقوم حمض الستريك اللامائي أيضًا بخلب الأيونات المعدنية الموجودة في الأطعمة المعلبة ومنتجات الصويا والتوابل، مما يحمي حمض الأسكوربيك من التلف الناتج عن الأيونات المعدنية. حمض الستريك اللامائي له تأثير مماثل عند إضافته إلى الزيوت النباتية. يمكن استخدام حامض الستريك اللامائي لتحليل فول الصويا وبروتينات البقوليات الأخرى، وكذلك بروتينات بذور عباد الشمس، لإنتاج توابل ذات نكهة فريدة. ويمكن استخدامه أيضًا لإضفاء نكهة على التوابل الناضجة (مثل صلصة الصويا).
آحرون
حمض الستريك اللامائي له أيضًا دور في صناعات أخرى، مثل الطب والكيمياء. يمكن استخدام سترات حديديك الأمونيوم اللامائية كمقوي للدم. يمكن استخدام سترات الصوديوم اللامائية كعامل نقل الدم. يمكن استخدام حامض الستريك اللامائي في صناعة أفلام تغليف المواد الغذائية والمنظفات الخالية من التلوث. على سبيل المثال، تمت الموافقة على النوعين الرئيسيين من استرات السترات اللامائية، سترات ثلاثي بوتيل اللامائي (TBC) وسيترات أسيتيل تريبوتيل (ATBC)، من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية باعتبارهما ملدنات آمنة وغير سامة، وتوصي بلدي أيضًا باستخدامهما في مواد التعبئة والتغليف.