Tổng quan về Axit Citric

1. Định nghĩa và lịch sử phát hiện

Axit citric (công thức hóa học: C₆H₈O₇) là một acid hữu cơ yếu thuộc nhóm acid carboxylic, tồn tại tự nhiên trong nhiều loại thực vật, đặc biệt là trái cây thuộc họ cam quýt. Ở dạng nguyên chất, axit citric là chất rắn kết tinh không màu, không mùi và có vị chua đặc trưng.

Axit citric lần đầu tiên được phân lập từ nước cốt chanh vào năm 1784 bởi nhà hóa học Carl Wilhelm Scheele. Đến năm 1917, James Currie đã phát hiện ra khả năng sản xuất axit citric quy mô lớn thông qua quá trình lên men bằng nấm mốc Aspergillus niger – phương pháp này hiện vẫn là công nghệ chủ yếu trong công nghiệp.

2. Axit Citric và Vitamin C: Phân biệt hai hợp chất

Mặc dù axit citric và acid ascorbic (vitamin C) đều là các hợp chất có tính acid và cùng có mặt trong trái cây họ cam quýt, hai chất này hoàn toàn khác nhau về cấu trúc hóa học và chức năng sinh học. Cụ thể:

• Axit citric không có hoạt tính vitamin và không chứa vitamin C.

• Vitamin C (acid ascorbic) là một chất dinh dưỡng thiết yếu với vai trò chống oxy hóa và hỗ trợ tổng hợp collagen.

3. Nguồn gốc axit citric

3.1. Nguồn tự nhiên

Axit citric có mặt tự nhiên trong:

• Hàm lượng cao: chanh, cam, quýt, bưởi.

• Hàm lượng thấp hơn: dâu tây, dứa, sung, lựu, rau xà lách, khoai tây.

3.2. Nguồn tổng hợp

Trong công nghiệp, axit citric được sản xuất thông qua quá trình lên men đường (chủ yếu từ ngô) bằng Aspergillus niger, nhằm đáp ứng nhu cầu lớn trong thực phẩm, dược phẩm và công nghiệp tẩy rửa.

4. Ứng dụng của Axit Citric

4.1. Trong công nghiệp thực phẩm và đồ uống

Axit citric chiếm khoảng 70% sản lượng tiêu thụ toàn cầu nhờ các đặc tính:

• Tăng vị chua và điều chỉnh pH.

• Chống oxy hóa và ức chế vi sinh vật (kể cả Clostridium botulinum).

• Ổn định màu sắc và hương vị của thực phẩm.

Các thực phẩm phổ biến chứa axit citric tổng hợp:

• Trái cây đông lạnh, nước ép rau củ

• Nước ngọt, nước tăng lực, siro

• Mứt, thạch, món tráng miệng, rượu vang, kẹo

4.2. Trong mỹ phẩm và dược phẩm

• Mỹ phẩm: điều chỉnh độ pH, làm mềm da, tăng độ đàn hồi.

• Dược phẩm: bảo quản vitamin, ổn định hoạt chất, điều chỉnh vị thuốc (che đắng).

• Vai trò hóa học: chất điều chỉnh pH, chất tạo đệm và chất chống oxy hóa.

4.3. Trong chất tẩy rửa

• Là chất tẩy rửa tự nhiên có thể:

  • Loại bỏ cặn khoáng (nước cứng), vết rỉ sét, cặn xà phòng.

  • Khử trùng: hiệu quả với một số virus (như norovirus người).

5. Lợi ích đối với sức khỏe

5.1. Hỗ trợ chăm sóc da

Là một loại acid alpha-hydroxy (AHA), axit citric có tác dụng:

• Tẩy tế bào chết hóa học

• Cải thiện màu da và kết cấu bề mặt

• Thúc đẩy tái tạo tế bào

Lưu ý: nồng độ cao có thể gây kích ứng, đặc biệt trên da nhạy cảm.

5.2. Ngăn ngừa sỏi thận

• Axit citric (và dạng muối citrate) giúp:

  • Tăng nồng độ citrate trong nước tiểu (ức chế kết tinh canxi).

  • Giảm nguy cơ hình thành sỏi canxi oxalat, sỏi uric, sỏi cystine.

• Ứng dụng lâm sàng: tương đương hiệu quả với kali citrate.

5.3. Tăng hấp thu khoáng chất

Axit citric tạo các phức chất dễ hấp thu như:

• Magie citrate (hấp thu tốt hơn magnesium oxide hoặc magnesium chelate).

• Canxi citrate (có thể dùng khi đói, không cần acid dạ dày).

5.4. Chống oxy hóa và kháng viêm

• Axit citric có khả năng trung hòa gốc tự do và giảm viêm tế bào – góp phần chống lão hóa và bảo vệ mô.

6. Nguy cơ và tác dụng phụ

Dù được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận là an toàn (GRAS), một số vấn đề cần lưu ý:

• Phản ứng dị ứng:

  • Một số người nhạy cảm với axit citric tổng hợp có thể phản ứng nếu có dị ứng với nấm mốc hoặc ngô – nguyên liệu sản xuất công nghiệp.

  • Biểu hiện: nổi mẩn, kích ứng đường hô hấp, triệu chứng viêm.

• Ảnh hưởng lên men răng:

  • Tính acid cao có thể làm mòn men răng nếu tiêu thụ thường xuyên và không chăm sóc răng miệng đúng cách.

• Kích ứng da:

  • Trong mỹ phẩm, axit citric có thể gây đỏ da, rát nhẹ hoặc kích ứng ở liều cao, đặc biệt trên làn da nhạy cảm.

Kết luận

Axit citric là một hợp chất hữu cơ quan trọng có nhiều ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và tẩy rửa nhờ đặc tính điều chỉnh pH, chống oxy hóa và bảo quản. Mặc dù an toàn trong phần lớn trường hợp, vẫn cần thận trọng với người có cơ địa dị ứng hoặc da nhạy cảm.