กรดมะนาว หรือ Citric Acid 

กรดมะนาว (Citric Acid) จัดเป็นกรดอินทรีย์ที่มีรสเปรี้ยว สามารถผลิตได้จากน้ำผลไม้หรือการหมักแป้ง และน้ำตาล นิยมใช้ประโยชน์ในด้านอาหาร ยา เครื่องสำอาง และการเกษตร รวมถึงอุตสาหกรรมบางชนิด

คุณสมบัติทางกายภาพ และเคมีของกรดมะนาว

1. สถานะ : ผงสีขาวใส ไม่มีกลิ่น มีรสเปรี้ยว และมีกลิ่นฉุนเฉพาะตัว
2. ชื่อทางเคมี :

• 2-ไฮดรอกซี่-1,2,3-โพรเพนไตรคาร์บอกซิลิก แอซิด (2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid)
• 2-ไฮดรอกซี่โพรเพนไตรคาร์บอกซิลิก แอซิด (2-hydroxypropanetriccarboxylic acid)– เบต้า-ไฮดรอกซี่ไตรคาร์เบลลีลิก แอซิด (2-hydroxtricarballylic acid)

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)

ปัจจุบัน การผลิตกรดมะนาว นิยมใช้กระบวนการหมักน้ำตาลกลูโคสกับจุลินทรีย์ ผ่านกระบวนการไกลโคไลซีส (Glycolysis Pathway) ดังแผนภูมิด้านล่าง จนได้สารออกซาโลอะซิเตท (Oxaloacetate) ก่อนสะสม และเปลี่ยนเป็นกรดซิตริก โดยจุลินทรีย์ที่นิยมใช้ ได้แก่
1. เชื้อรา Aspergillus niger
2. ยีสต์ Candida Lypolitica

ประโยชน์ของกรดมะนาว

1. ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร

• กรดมะนาว ทำหน้าที่ช่วยเพิ่มรสเปรี้ยวของอาหารและช่วยป้องกันการเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลของผักหรือผลไม้แปรรูป เนื่องจาก สามารถยับยั้งการเกิดสีน้ำตาลได้ดี โดยทำหน้าที่เป็นสารคีเลท (chelating agent) เข้าจับกับทองแดงที่เป็นองค์ประกอบของเอนไซม์ PPO (Polyphenols oxydase) ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ ช่วยให้เอนไซม์ทำงานได้ช้าลง รวมถึงช่วยปรับสมดุลความเป็นกรด-ด่าง ช่วยให้แอนโธไซยานินในผลิตภัณฑ์คงสภาพได้นาน รวมถึงช่วยป้องกัน และชะลอการเกิดกระบวนการ auto-oxidation ของกรดแอสคอร์บิคได้ด้วย ทั้งนี้ อาหารที่มีการเติมกรดซิตริก ได้แก่ แยม เยลลี่ อาหารกระป๋อง อาหารดอง และเครื่องดื่ม เป็นต้น
• ใช้ผสมในอาหารประเภทเนื้อเพื่อปรับปรุงรสสัมผัสให้เกิดความนุ่มมากขึ้น

2. อุตสาหกรรมยา

ยาบางชนิดจำเป็นต้องใช้กรดซิตริกเป็นส่วนผสมเพื่อควบคุมความเป็นกรด-ด่าง หรือใช้เป็นตัวทำละลาย ช่วยให้ยามีการแตกตัว และกระจายตัวได้ดีขึ้น และใช้ป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของยา นอกจากนี้ ยังใช้ผสมในยาบางชนิดเพื่อให้เกิดฟองฟู่ และช่วยเพิ่มรสให้ทานง่าย โดยอาจใช้ร่วมกับคาร์บอเนต

3. อุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องสำอาง กรดซิตริกจะถูกใช้เพื่อป้องกันการออกซิไดซ์ ปรับความเป็นกรด-ด่าง หรือเป็นบัฟเฟอร์ (Buffer) ในเครื่องสำอาง เช่น ใช้เป็นส่วนผสมของน้ำยาเซทผม ครีมบำรุงผม และครีมทาผิว ทำหน้าที่ช่วยให้ส่วนผสมผสานกันได้ดี และทำให้เกิดความแวววาว

4. อุตสาหกรรมอื่นๆ

• กรดซิตริกในรูปของโซเดียมซิเตรทถูกใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตผงซักฟอก เพื่อใช้แทนสารฟอสเฟต
• กรดซิตริกถูกใช้เป็นสารบัฟเฟอร์ในอุตสาหกรรมการถ่ายภาพ
• กรดซิตริกถูกใช้เป็นส่วนผสมของสารทำความสะอาด น้ำยาเติมหม้อต้มน้ำ (Boiler) รวมถึงใช้ทำความสะอาดโลหะ ล้างสนิม ล้างหมึกพิมพ์ น้ำและสี รวมถึงนำไปใช้ในการบำบัดน้ำเสีย

5. ด้านการเกษตร

• ใช้เป็นส่วนผสมของปุ๋ยน้ำหรือฮอร์โมนพืช ทำหน้าที่ละลายไขที่เคลือบผิวใบ ช่วยให้สารถูกดูดซึมผ่านใบมากขึ้น
• ใช้เป็นส่วนผสมของน้ำหมักชีวภาพสำหรับการฉีดพ่น เพื่อยับยั้งการเติบโตของเชื้อราหรือเชื้อจุลินทรีย์ในพืช
• ใช้เป็นส่วนผสมของอาหารสัตว์หรือใช้เป็นอาหารเสริมแก่สัตว์ เพื่อเพิ่มความเป็นกรดในกระเพาะอาหาร ช่วยให้อาหารย่อยได้ง่ายขึ้น และช่วยเพิ่มการดูดซึมสารอาหาร รวมถึงยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคในระบบทางเดินอาหารของสัตว์ ช่วยเสริมสร้างพลังงาน และส่งเสริมกระบวนการเมทาบอลิซึมของร่างกาย