در این مقاله، از سری مقالات علمی سایت مهرادکو می پردازیم به بررسی جوش شیرین و تفاوت گریدهای مختلف آن و کاربردهایشان.

جوش شیرین چیست؟

جوش شیرین یا سدیم بی کربنات (سدیم هیدروژن کربنات یا بیکینگ سودا) ترکیبی شیمیایی با فرمول NaHCO_۳ است. سدیم بی کربنات نمکی متشکل از یون سدیم (⁺Na) و آنیون بی کربنات(^–HCO_۳) است. نمونه‌های این جامد سفید رنگ کریستالی معمولاً به شکل پودری دیده می‌شوند. این ماده به طور گسترده ای در تولید مواد غذایی، پزشکی و فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده می شود و ساختار مولکولی بسیار خاصی دارد. به لطف همین ساختار و خواص متعدد آن است که تبدیل به یک محصول دوستدار انسان و محیط زیست شده است.

ویژگی های جوش شیرین:

تاریخچه‌ی جوش شیرین:

مصریان باستان از قبل با پودر سفیدی به نام ناترون آشنا بودند. (واژه ناترون در زمان‌های جدید در بسیاری از زبان‌ها به شکل‌های آناترون، ناتروم و ناترون استفاده شده است)، که به صورت شکوفه‌هایی در لبه‌های آب‌های شور در طی تبخیر بسیاری از دریاچه‌های آفریقایی (دریاچه‌های نمک با آب بی‌کربنات) ایجاد می‌شد. ناترون یک سنگ معدنی است که بر پایه نمک ده هیدرات، کربنات سدیم و از ذخایر کربنات و هیدروکربنات از جمله بی کربنات سدیم تشکیل شده است. این پودر بی کربنات سدیم، کم و بیش خالص، در هنگام تبخیر دریاچه های نمک با آب بی کربنات ظاهر می شد. در گذشته، از این پودر سفید برای دندان‌ها یا تمیز کردن خانه‌ها، برای ساختن پماد، برای بهداشت بدن و غیره استفاده می‌شد.
در سال 1791، نیکلاس لبلان، شیمیدان فرانسوی، کربنات سدیم را به شکل مصنوعی به شکلی که امروزه می شناسیم ایجاد کرد که بنام خاکستر سودا نیز معروف شد.
در سال 1846، آستین چرچ و جان دوایت، دو نانوای نیویورکی، به لطف اولین روشی که در آن کربنات سدیم به صورت صنعتی تصفیه می شد، موفق به تصفیه فرآیند به دست آوردن جوش شیرین شدند، آنها بی کربنات سدیم را از ترونا به دست آوردند.
در دهه 1860 تقاضا برای جوش شیرین افزایش یافت. ارنست سولوای اولین کارخانه تولید کربنات خود را راه اندازی کرد، سپس کارخانه جوش شیرین را با استفاده از فرآیند جدیدی که هنوز هم استفاده می شود، راه اندازی کرد.

انواع فرآیندهای تولید جوش شیرین:

فرآیند Solvay:
در سال 1863، ارنست سولوای فرآیند جدیدی را برای تولید کربنات سدیم با استفاده از نمک دریا، آمونیاک و اسید کربنیک کشف کرد. این فرآیند یک بی کربنات سدیم با خلوص بالا تولید کرد که امروزه در بسیاری از زمینه ها استفاده می شود. سنگ آهک، نمک و آب سه عنصر ضروری برای تولید آن است. سنگ آهک در معادن استخراج می شود. سنگ نمک با تزریق آب تحت فشار (بدون مواد افزودنی شیمیایی) به عمق 200 متر در لایه ای بیش از 200 میلیون سال به منظور بازیابی آب نمک کلرید سدیم بازیابی می شود.
منابع طبیعی:
ترونا یک ماده معدنی است که حاوی بیش از 90 درصد مخلوطی از کربنات سدیم و بی کربنات است .در این روش از طریق استحصال از منابع طبیعی ترونا( (Trona، سنگ معدن حاوی کربنات سدیم ابتدا سدیم کربنات حاصل می شود که به سدیم بی کربنات یا همان جوش شیرین تبدیل می شود.
واکنش بین گاز دی اکسید کربن و محلول آبی سدیم هیدروکسید:
از واکنش گاز دی اکسید کربن و محلول آبی سدیم هیدروکسید ابتدا کربنات سدیم تولید می شود و با افزودن مقدار بیشتری گاز دی اکسید کربن به محلول حاصل، بی کربنات سدیم تولید می شود.

مزیت های جوش شیرین:

ساینده ملایم و محلول در آب
کمی محلول در الکل
قارچ کش
طعم کمی قلیایی
غیر قابل اشتعال
زیست تخریب پذیر
غیر سمی
ایجاد حساسیت نمی کند
به طور طبیعی در بدن ما و روی کره زمین وجود دارد
پرکاربرد و ارزان

تفاوت 3 گرید مختلف جوش شیرین:

جوش شیرین غذایی: در طول ساخت آن تحت آنالیز و کنترل بیشتری قرار می‌گیرد. این ماده ای است که باید برای بهداشت، مراقبت از بدن یا هر گونه استفاده ای که باعث تماس با غذا می شود (مانند شستن میوه ها و سبزیجات، خنثی کردن بوی یخچال یا حتی برای بلند کردن کیک ها) و برای درمان اختلالات گوارشی استفاده می شود. در داروخانه ها و داروخانه ها در بسته بندی های کوچک یافت می شوداستفاده شود.
جوش شیرین دام و طیور: جوش شیرین برای تنظیم اسیدیته در خوراک گاو و طیور در نظر گرفته شده است. که این به حیوانات داده می شود زیرا آنها رژیم غذایی بسیار غنی از پروتئین دارند (که فایده آن رشد سریعتر آنها است). این غذا باعث اسیدی شدن ارگانیسم آنها می شود. بنابراین، با دادن جوش شیرین به آنها، این اسید بیش از حد را جبران کرده و به تعادل مجدد pH آنها کمک می کند.
صنعتی: بی کربنات سدیم صنعتی کمی خالص تر از درجه غذایی است. همچنین اغلب در خطوط تولید با استفاده از مواد دیگری مانند کریستال‌های سودا تولید می‌شود و سپس مقداری ناخالصی به محصول نهایی می‌ریزد. خلوص آن به 99 درصد می رسد. جوش شیرین درجه صنعتی نباید برای بهداشت شخصی یا پخت و پز استفاده شود. خطر سمیت کم است، اما وجود دارد. برای نگهداری از خانه، لباس‌شویی، باغ، بوی‌زدایی و غیره رزرو شود.

نکته: در تشخیص تفاوت بین نوع صنعتی و خوراکی می توان به این نکته توجه داشت که نوع صنعتی نرم تر از خوراکی است.

کاربرد جوش شیرین در صنایع غذایی:

سدیم بی کربنات در صنایع غذایی مصارف گوناگونی دارد، اصلی‌ترین مصرف جوش شیرین در پخت و پز به عنوان عامل ورآورنده یا برآورنده است. عامل ورآورنده به عاملی گفته می‌شود که باعث وارد شدن حباب‌های گاز به درون خمیر و ور آمدن خمیر می‌شود. زمانی که جوش شیرین با اسیدها واکنش می‌دهد، کربن دی اکسید آزاد می‌شود. این آزادسازی گاز موجب افزایش حجم به علاوه ساختار و بافت خاص خمیرهای پنکیک، کیک، نان و دیگر خوراکی‌های پختنی و سرخ کردنی می‌شود.
جوش شیرین برای سوخاری کردن یا پوشاندن خوراکی‌ها با نان خرد شده، به ویژه در غذاهای سوخاری، استفاده می‌شود تا غذا تردتر شود. کار دیگری که سدیم بی کربنات اینجا می‌کند این است که فضاهایی برای عبور بخار ایجاد می‌کند تا پودر سوخاری روی غذا بماند و پخش نشود.
جوش شیرین در رنگ های خوراکی استفاده می شود. رنگ‌های خوراکی معمولاً به غذاهایی اضافه می‌شوند که رنگ ندارند یا رنگ آن‌ها در طول پردازش یا نگهداری تغییر می‌کند.
بی کربنات سدیم به هضم لوبیا و حبوبات کمک می کن. اثر قلیایی جوش شیرین باعث نرم شدن فیبر موجود در لوبیا و حبوبات می شود و شروع به حل شدن پروتئین می کند و هضم حبوبات را پس از پخت آسان تر می کند.
بی کربنات سدیم برخی نوشیدنی ها را گازدار می کند
بی کربنات سدیم میوه ها و سبزیجات را ضد عفونی می کند

نکته: یک قاشق چای خوری جوش شیرین حاوی بیش از 1250 میلی گرم سدیم است. مراقب میزان مصرف سدیم خود باشید، از بی کربنات سدیم با احتیاط استفاده کنید

از جوش شیرین در مراقبت از پوست و مو و دندان نیز می توان استفاده کرد. بی کربنات سدیم به طور موثر دندان ها و لثه ها را تمیز می کند و اسیدیته طبیعی دهان را کاهش می دهد که اگر بالاتر از حد طبیعی باشد می تواند باعث عفونت دهان شود.
جوش شیرین می تواند با از بین بردن سلول های مرده پوست و باز کردن منافذ پوست به لایه برداری پوست شما کمک کند
هنگامی که اسید بیش از حد در هر یک از سیستم های بدن وجود دارد، بی کربنات سدیم می تواند به سرعت با ایجاد یک واکنش اسید، باز یا با افزایش pH بدن مقابله کند. خستگی مزمن کلیه، سوزش سر دل، سنگ کلیه اسید اوریک و اسیدوز متابولیک همگی با بی کربنات سدیم قابل درمان هستند.
سدیم بی کربنات یک عنصر رایج در پودرها و قرص های جوشان است که قرص ها و پودرهای جوشان به طور گسترده برای تحویل داروهای حاوی آنتی اسیدها، داروهای ضد درد، و داروهای سرفه یا سرماخوردگی استفاده می شوند. آنها به سرعت حل می شوند، پایدار، راحت و حمل آسان هستند.

کاربرد جوش شیرین دام و طیور:

اصلی ترین کاربرد جوش شیرین در صنعت دام و طیور کمک به حفظ تعادل اسید و باز بدن دام و طیور است. جوش شیرین اگر چه خاصیت بازی (قلیایی) ضعیفی دارد ولی دارای خاصیت بافری مناسبی بوده و با جلوگیری از تغییرات شدید pH به حفظ تعادل اسید-باز بدن جانداران (دام و طیور) کمک می نماید
گاهی اوقات برای افزایش کیفیت پوست تخم مرغ یا مقابله با اثرات ناشی از استرس گرمایی استفاده می شود
بهبود کیفیت بستر با جایگزینی بخشی از نمک جیره با جوش شیرین دامی، مصرف آب توسط ماکیان تا حدود زیادی کاهش یافته و مشکل رطوبت بالای بستر برطرف می شود.
سدیم بی‌کربنات می‌تواند مقاومت دام‌ها در برابر بیماری‌ها را افزایش دهد. این افزایش مقاومت ممکن است به تنظیم سیستم ایمنی، کاهش التهابات و تسریع فرآیند بهبودی کمک کند.
افزایش تولیدجوش شیرین ممکن است به افزایش مصرف مواد غذایی توسط دام‌ها و بهره‌وری بیشتر در تولیدات کمک کند.
افزودن مقدار مناسب جوش شیرین به کنسانتره گاو می تواند اشتهای گاو را افزایش دهد، از سقط جنین جلوگیری کند و رشد آن ها را افزایش دهد

کاربرد جوش شیرین در صنعت:

رنگرزی پشم، ابریشم و چرم همگی از بی کربنات سدیم استفاده می کنند
در ساخت پیچیده پلاستیک و پلیمر از بی کربنات سدیم به عنوان تصفیه کننده و کاتالیزور استفاده می شود
در صنعت حفاری، از بی کربنات سدیم برای تصفیه شیمیایی گل حفاری هنگامی که با یون های کلسیم سیمان یا آهک آلوده می شود، استفاده می شود. بی کربنات سدیم با یون های کلسیم واکنش می دهد تا رسوب کلسیم بی اثری تولید کند که می تواند از سیستم حذف شود.
بی کربنات سدیم یک بخش حیاتی از فرآیندهای تصفیه گازهای دودکش است. اسکرابرهای گاز خشک از درجه ریز بی کربنات سدیم برای واکنش با آلاینده های اسیدی و گوگردی استفاده می کنند. بی کربنات سدیم یکی از کارآمدترین جاذب های خشک برای تصفیه گازهای دودکش است.
در کپسول های آتش نشانی از بی کربنات سدیم برای خاموش کردن شعله های آتش استفاده می کنند. خاموش کننده های شیمیایی خشک اغلب حاوی درجه ریز بی کربنات سدیم هستند. بی کربنات سدیم در دمای بالا تجزیه می شود و دی اکسید کربن آزاد می کند. دی اکسید کربن به نوبه خود، اکسیژن موجود در آتش را کاهش می دهد و آن را از بین می برد.
در تصفیه آب و به عنوان ماده اولیه برای کنترل pH و ضدعفونی‌کننده ضعیف عمل می کند
به عنوان یک عامل تمیز کننده، از بین برنده بو و برای مبارزه با کپک

سوالات متداول FAQs:

تفاوت جوش شیرین و بکینگ پودر در چیست؟
پاسخ: بکینگ پودر از واکنش جوش شیرین (که ترکیبی قلیایی است) با اسید به وجود می آید. در بکینگ پودر تا زمانی که مایعی اضافه نشود، واکنشی اتفاق نمی افتد. دلیل این امر این است که اسیدی که در داخل بکینگ پودر وجود دارد معمولا به شکل نمک بوده و تا زمانی که مایعی به آن اضافه نشود، فعال نمی شود. اما از جوش شیرین در مواردی استفاده می شود که مواد اسیدی مانند ماست یا سرکه در ترکیب ماده غذایی وجود داشته باشد.
مضرات مصرف زیاد جوش شیرین چیست؟
پاسخ: زیاده روی در خوردن جوش شیرین می تواند باعث واکنش های آلرژیک و حساسیت شود. جوش شیرین مقادیر بالای سدیم دارد و زیاده روی در مصرف آن برای افراد مبتلا به بیماری های کبد، کلیه و همچنین نارسایی قلبی مضر می باشد.
آیا بی کربنات سدیم می تواند باعث فشار خون بالا شود؟
پاسخ: بی کربنات سدیم مانند نمک معمولی فشار خون را افزایش نمی دهد. اما در صورت استفاده طولانی مدت، ممکن است فشار خون را افزایش دهد. بنابراین افرادی که از قبل فشار خون بالایی دارند باید سعی کنند از مصرف بی رویه و زیاد بی کربنات سدیم خودداری کنند.
بهترین روش خوردن جوش شیرین برای درمان سوزش معده چیست؟
پاسخ: جوش شیرین می تواند با خنثی کردن اسید معده به درمان سوزش معده کمک کند. برای امتحان، 1 قاشق چایخوری (5 گرم) جوش شیرین را در یک لیوان آب سرد حل کنید و مخلوط را به آرامی بنوشید.
بعد از خوردن زیاد جوش شیرین چه اتفاقی رخ میدهد و چه کنیم؟
پاسخ: بی کربنات سدیم می تواند در مقادیر زیاد سمی باشد و ممکن است علائمی از جمله: یبوست، تشنج، اسهال، احساس سیری، تکرر ادرار، تحریک پذیری، اسپاسم عضلانی، ضعف عضلانی و استفراغ را تجربه کنید. در صورت بروز هر کدام از این علائم فوراً به پزشک مراجعه کنید و فرد را وادار به استفراغ نکنید مگر اینکه دکتر به شما بگوید.
PH سدیم بی کربنات چند است؟
پاسخ: محلول 0.1 مولار آن دارای pH=8.3 بوده و در حالت اشباع pH آن 8-9 می باشد که نشان دهنده خاصیت بازی این ترکیب است.