Asam Sitrat: Sifat dan Kegunaan

Asam sitrat secara alami ditemukan dalam buah jeruk seperti jeruk buah, jeruk lemon, jeruk bali, dan jeruk pecel, dan lain sebagainya. Asam sitrat bukanlah vitamin atau mineral. Ini tidak memiliki kepentingan diet dan tidak harus bingung dengan vitamin C atau asam askorbat, yang juga ditemukan dalam buah jeruk.

Asam sitrat diklasifikasikan sebagai asam organik lemah karena sebagian terdisosiasi, atau terpisah, ketika dilarutkan dalam pelarut, terutama air. Kekuatan asam diukur tidak harus dalam hal pH tetapi pada disosiasi dalam pelarut.

Konsentrasinya dalam buah jeruk bervariasi tergantung pada spesiesnya. Salah satu indikator konsentrasinya dalam buah-buahan adalah tingkat atau intensitas rasa asam. Misalnya, lemon sangat asam karena memiliki konsentrasi asam sitrat sekitar 5-6% dengan tingkat pH sekitar 2,2.

Produksi Asam Sitrat dalam Skala Industri

Sekitar dua juta ton asam sitrat diproduksi secara massal setiap tahun. Hal ini terutama digunakan dalam industri makanan sebagai penyedap dan agen chelating. Proses khelasi  mengikat ion dan molekul menjadi ion logam berguna dalam industri makanan terutama dalam hal aditif nutrisi. Asam sitrat beserta turunannya juga sangat berguna dalam industri farmasi karena sifat antioksidannya. Ini digunakan untuk menjaga stabilitas bahan aktif dalam beberapa obat. Ini juga digunakan sebagai antikoagulan dengan mengkelat kalsium dalam darah.

Rumus Kimia Asam Sitrat

Sama seperti asam lainnya, asam sitrat ditentukan olehmemepunyai sifat spesifikasi khusus yaitu rumus kimianya, tingkat pH rata-rata untuk konsentrasi tertentu, dan konstanta disosiasinya. Rumus molekul asam sitrat dapat ditulis sebagai: C₆H₈O₇ Ia memiliki enam atom karbon, delapan atom hidrogen, dan tujuh atom oksigen dengan massa molar total 192,12 g/mol.

Asam sitrat diklasifikasikan sebagai asam alfa-hidroksi dengan kerangka tiga karbon. Ini memiliki gugus hidroksil (OH) dan tiga gugus asam karboksilat (COOH). Secara struktural, tiga atom oksigennya terikat ganda dengan atom karbon sedangkan empat atom oksigennya terikat dengan atom hidrogen.

Kegunaan Asam Sitrat

Asam sitrat, baik dalam bentuk alami maupun sintetis, memiliki beberapa kegunaan praktis, terutama dalam:

1. Asam sitrat digunakan baik sebagai penyedap dan pengawet dalam berbagai makanan dan minuman, terutama minuman ringan dan makanan manis. Ini juga digunakan sebagai bahan pengemulsi untuk es krim dan dijual dalam bentuk bubuk ‘garam asam’. Asam sitrat ini digunakan sebagai alternatif cuka atau jus lemon dalam banyak resep kuliner.

2. Kita dapat menggunakan asam sitrat alami dari buah jeruk, terutama dari jus lemon, sebagai bahan pembersih ubin keramik. Pada kenyataanya, banyak larutan pembersih kamar mandi dan dapur memiliki asam ini sebagai salah satu bahan aktifnya. Asam sitrati ini sangat baik untuk menghilangkan noda logam karena bertindak sebagai agen pengkelat, mengikat molekul logam menjadi bentuk yang larut. Ini dapat digunakan untuk menghilangkan kerak kapur, dan efek pengkelatnya membuatnya berguna dalam mengolah air sadah.

3. Banyak produk kosmetik seperti krim, gel, dan cairan menggunakan asam sitrat sebagai acidulant. Asam membantu menjaga stabilitas enzim dalam banyak produk kosmetik. Asam sitrat ini juga digunakan dalam suplemen makanan sebagai bantuan pemrosesan.

Sifat Asam dari Asam Sitrat 

Asam sitrat diklasifikasikan sebagai asam lemah karena gugus hidroksil dan asam karboksilat hanya terdisosiasi sebagian ketika dilarutkan dalam air. Kekuatan asam dihitung sebagai konstanta disosiasi, yang merupakan rasio antara ion yang terdisosiasi dan molekul yang tidak terdisosiasi.

K_a = [H⁺] [A^–]/HA

Ketika dilarutkan dalam air, asam sitrat terdisosiasi dalam tiga langkah dengan konstanta disosiasi yang sesuai:

C₆H₈O_7(aq)+H₂O_(l)⇌C₆H₇O−_7(aq)+H⁺₃O_(aq) (1)

C₆H₇O−_7(aq)+H₂O_(l)⇌C₆H₆O₂−_7(aq)+H⁺₃O_(aq) (2)

C₆H₆O₂−_7(aq)+H₂O_(l)⇌C₆H₅O₃−_7(aq)+H⁺₃O_(aq) (3)

Untuk masing-masing dari tiga langkah, konstanta disosiasi juga bervariasi. Konstanta spesifik yang dihitung untuk setiap langkah adalah sebagai berikut:

Step (1): K_a1=7.5 x 10⁻⁴

Step (2): K_a2=1.7 x 10⁻⁵

Step (3): K_a3=4.0 x 10⁻⁷

Asam Sitrat di Alam

Asam sitrat sebenarnya merupakan produk sampingan antara dalam biokimia siklus asam sitrat, yang terjadi pada semua organisme aerobik. Organisme aerobik adalah mereka yang membutuhkan oksigen untuk melepaskan energi dari makanan. Oleh karena itu, mereka menjalani respirasi aerobik.

Secara teknis, tanaman, termasuk buah jeruk, tidak membutuhkan oksigen molekuler untuk “bernapas” seperti yang dilakukan hewan. Prosesnya mungkin tampak terbalik karena tanaman mengambil karbon dioksida dan melepaskan oksigen sebagai produk sampingan.

Namun, ternyata tidak sesederhana kelihatannya karena tumbuhan juga menggunakan oksigen untuk melepaskan energi dari makanan (biasanya dalam bentuk gula) yang mereka buat. Tahap ini disebut siklus asam sitrat, juga dikenal sebagai siklus Krebs.