何為檸檬酸？

檸檬酸是一種重要的有機(jī)酸，又名枸櫞酸（枸音同“舉”，櫞音同“元”），化學(xué)名稱為2-羥基-均丙三羧酸，分子式為C6H8O7，常含一分子結(jié)晶水，酸味較重，易溶于水。其熔點(diǎn)為153℃，沸點(diǎn)為175℃，外觀為白色結(jié)晶粉末，無(wú)臭。

檸檬酸的“多用”

01用于食品

檸檬酸有溫和爽快的酸味，普遍用于各種飲料、糖果、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制造。在所有有機(jī)酸的市場(chǎng)中，檸檬酸市場(chǎng)占有率達(dá)70%以上，到目前為止還沒有找到可以取代檸檬酸的酸味劑。

一分子結(jié)晶水檸檬酸主要用作清涼飲料、果汁、果醬、水果糖和罐頭等的酸性調(diào)味劑，也可用作食用油的抗氧化劑，改善食品的感官性狀，增強(qiáng)人的食欲和促進(jìn)人體內(nèi)鈣、磷物質(zhì)的消化吸收；無(wú)水檸檬酸大量用于固體飲料；檸檬酸的鹽類，如檸檬酸鈣和檸檬酸鐵是某些食品中需要添加鈣離子和鐵離子的強(qiáng)化劑；檸檬酸的酯類，如檸檬酸三乙酯可作無(wú)毒增塑劑，是制造食品包裝用的塑料薄膜。

02用于醫(yī)藥

在醫(yī)藥行業(yè)中，檸檬酸可以和碳酸鈉或碳酸氫鈉水溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量CO2，用作泡騰體系，從而使藥物活性成分迅速溶解并改善味覺效果。此外檸檬酸還可以作為緩沖液，用于各種營(yíng)養(yǎng)口服液中。中藥制劑中加入少量檸檬酸可形成微量鐵銅金屬絡(luò)合物，延緩活性成分的降解。檸檬酸的各種鹽還可以幫助人體補(bǔ)充相應(yīng)的元素。檸檬酸鈉是抗凝血?jiǎng)?，廣泛用于輸血、血液和血漿的保存以及人造血漿和血制品的加工。

03用于化妝品

檸檬酸屬于果酸的一種，常用于乳液、乳霜、洗發(fā)精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等，其主要作用是加快角質(zhì)更新。角質(zhì)的更新有助于皮膚中黑色素的代謝，黑頭的溶解，改善毛孔，還可以在一定程度上對(duì)皮膚起到保濕、美白的作用。

04用于禽畜生產(chǎn)

在仔豬飼料中添加檸檬酸，可以降低仔豬的腹瀉率（早期斷奶仔豬因抗病力低，腹瀉死亡率高），使仔豬提早斷奶，增加母豬產(chǎn)仔量。在生長(zhǎng)育肥豬日糧中添加1%～2%檸檬酸，可提高豬的日增重，降低背脂厚度，改善肉質(zhì)和胴體特性。檸檬酸稀土是一種新型高效飼料添加劑，適用于豬、雞、魚、蝦、牛、羊、兔、蠶等各種動(dòng)物，具有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高抗病能力及成活率、提高飼料轉(zhuǎn)化率、縮短飼喂周期等特點(diǎn)。

05用于化工和紡織業(yè)

檸檬酸在化學(xué)技術(shù)上可作化學(xué)分析試劑，用作實(shí)驗(yàn)試劑、色譜分析試劑及生化試劑，作絡(luò)合劑、掩蔽劑，或用以配制緩沖溶液。檸檬酸可作為測(cè)試建筑陶瓷瓷磚的耐酸性的試劑、采用檸檬酸或檸檬酸鹽類作助洗劑，可改善洗滌產(chǎn)品的性能，迅速沉淀金屬離子，防止污染物重新附著在織物上，保持洗滌必要的堿性。服裝的甲醛污染是很敏感的問題，而檸檬酸和改性檸檬酸可被制成一種無(wú)甲醛防皺整理劑，用于純棉織物的防皺整理。

檸檬酸的“發(fā)酵和提取”

檸檬酸的發(fā)酵

①固態(tài)發(fā)酵法是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的農(nóng)副產(chǎn)品為原料，配好培養(yǎng)基后，在常壓下蒸煮，冷卻至接種溫度，接入種曲，裝入曲盤，在一定溫度和濕度條件下發(fā)酵。采用固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易。

②液態(tài)淺盤發(fā)酵法多以糖蜜為原料，其生產(chǎn)方法是將滅菌的培養(yǎng)液通過管道轉(zhuǎn)入一個(gè)個(gè)發(fā)酵盤中，接入菌種，待菌體繁殖形成菌膜后添加糖液發(fā)酵。發(fā)酵時(shí)要求在發(fā)酵室內(nèi)通入無(wú)菌空氣。

③深層發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸的主體設(shè)備是發(fā)酵罐。微生物在這個(gè)密閉容器內(nèi)繁殖與發(fā)酵?，F(xiàn)多采用通用發(fā)酵罐。它的主要部件包括罐體、攪拌器、冷卻裝置、空氣分布裝置、消泡器，軸封及其他附屬裝置。

檸檬酸的提取

在檸檬酸發(fā)酵液中，除了主要產(chǎn)物外，還含有其他代謝產(chǎn)物和一些雜質(zhì)，必須通過物理和化學(xué)方法將檸檬酸提取出來(lái)。檸檬酸的分離提純主要方法有鈣鹽法、色譜法等。

鈣鹽法是將發(fā)酵液中的檸檬酸變成鈣鹽沉淀，用硫酸將檸檬酸鈣置換出游離的檸檬酸，生成的硫酸鈣沉淀出來(lái)，然后將檸檬酸進(jìn)一步純化結(jié)晶。

該傳統(tǒng)工藝缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

①工序多，復(fù)雜不方便操作；

②生產(chǎn)收率低，目前只有80~85%左右；

③產(chǎn)生大量的硫酸鈣廢棄物，對(duì)環(huán)境污染大。

連續(xù)色譜技術(shù)是一種高分離效能的新型工藝，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝不能連續(xù)操作，分離柱材料的利用率低等缺陷，已廣泛應(yīng)用于發(fā)酵行業(yè)，近些年來(lái)，該技術(shù)也應(yīng)用于檸檬酸行業(yè)。

該工藝主優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：

①工序較少，工藝簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，成本低；

②生產(chǎn)收率高，達(dá)到90%以上；

③不產(chǎn)生硫酸鈣等固廢物，解決了原工藝氣體和廢渣排放的問題，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)也降低了廢水環(huán)保成本。