檸檬酸在早期斷奶幼仔日糧中的應(yīng)用效果顯著,檸檬酸摻雜在飼料中可以降低日糧pH值,使胃內(nèi)pH值下降,提高酶活性。檸檬酸可在一定程度上引起日糧和胃腸道pH值降低,低pH值可使無(wú)活性的胃蛋白酶原激活成為有活性的胃蛋白酶,從而為幼仔營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收提供了適宜環(huán)境。斷奶仔豬日糧中添加檸檬酸,小腸內(nèi)容物質(zhì)胰蛋白酶和淀粉酶活性明顯提高。
此外檸檬酸調(diào)節(jié)胃排空速度,酸性食糜進(jìn)入小腸后通過(guò)對(duì)小腸壁的化學(xué)刺激,使之分泌異胃素,凡反射性抑制胃運(yùn)動(dòng),減慢胃排空速度和食物在腸道內(nèi)移動(dòng)速度,了食物在胃內(nèi)的停留時(shí)間,使食物與胃液和唾液等消化液充分混合,有利于食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。檸檬酸促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收,檸檬酸在降低胃腸道內(nèi)容物的pH值的同時(shí),還能與一些礦物質(zhì)元素形成易被吸收利用的絡(luò)合物。檸檬酸是飼料抗氧化劑的增效劑,其作用機(jī)理是對(duì)飼料金屬離子有封鎖作用,使其不能起催化氧化反應(yīng)的作用。
檸檬酸是食品加工業(yè)中很重要的食品添加劑,也廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和染料及其他工業(yè)。檸檬酸生產(chǎn)有兩條途徑,一條是以淀粉及糖類(lèi)為原料,用微生物發(fā)酵方法來(lái)制?。涣硪粭l是從含酸分豐富的原料中提取,特別是在果品加工中進(jìn)行綜合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液,其含酸量可達(dá)4至5%,制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取檸檬酸很好原料。其主要提取工藝有以下幾步:
原料澄清過(guò)濾:橘汁和梅汁中含有不少果膠及雜質(zhì),需進(jìn)行澄清,促進(jìn)雜質(zhì)沉淀,然后用壓濾機(jī)壓濾。
中和:可用碳酸鈣或石灰中和,要預(yù)先調(diào)成漿狀進(jìn)行,好加入15%碳酸鈣中和。具體做法是:把橘汁、梅汁等咸酸水加熱至75攝氏度時(shí),逐漸加入碳酸鈣乳漿,繼續(xù)加熱2小時(shí),初溫控制在5攝氏度左右,后可升高到100攝氏度,至溶液呈青綠色時(shí),即表示已完成中和反應(yīng)。然后靜置沉淀,此沉淀即為果酸鈣。
除鹽:所得檸檬酸鈣含有鹽分,可用清水洗滌,加熱至70—80攝氏度,反復(fù)多次,直至鹽分除凈為止,干燥備用。
酸解脫色:檸檬酸鈣漿液加熱至60至70攝氏度,加入濃度為35%的硫酸,沸騰3小時(shí)左右,待檸檬酸鈣分解完成,即靜置沉淀,上層清液為檸檬酸溶液。將暗紅色的檸檬酸用1—2%活性炭脫色半小時(shí),則得無(wú)色清液。
濃縮和晶析:將無(wú)色檸檬酸液進(jìn)行濃縮,至固形物含量75%時(shí),于結(jié)晶缸內(nèi)靜置結(jié)晶。4—5天可完成晶析。
離心和干燥:檸檬酸結(jié)晶還含有一定水分和雜質(zhì),需用離心機(jī)除去。然后在75攝氏度下干燥到含水量達(dá)1%以下,后通過(guò)過(guò)篩分級(jí)以及包裝即為成品。
在室溫下,檸檬酸為白色結(jié)晶性粉末,無(wú)臭、味酸 ,密度1.542g/cm3,熔點(diǎn)153-159℃,175℃以解釋放出水及二氧化碳。檸檬酸易溶于水,20℃時(shí)溶解度為59%,其2%水溶液的pH為2.1。檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不同而存在差異,在干燥空氣中微有風(fēng)化性,在潮濕空氣中有吸濕性,加熱可以分解成多種產(chǎn)物,可與酸、堿、甘油等發(fā)生反應(yīng)。檸檬酸溶于時(shí)與反應(yīng),生成檸檬酸乙酯
貯藏條件
檸檬酸一水化合物在干燥空氣中或加熱至約40度時(shí),失去結(jié)晶水,在濕空氣中有輕微潮解,稀的檸檬酸水溶液可在靜置時(shí)發(fā)酵。所以固體一水化合物或無(wú)水物,應(yīng)貯藏于氣密容器內(nèi),置陰涼干燥處保存。
檸檬酸是代謝過(guò)程中的中間產(chǎn)物。在發(fā)酵過(guò)程中,當(dāng)微生物體內(nèi)的酸水合酶和異檸檬酸脫氫酶活性很低、而檸檬酸合成酶活性很高時(shí),才有利于檸檬酸的大量積累。
發(fā)酵工藝分表面發(fā)酵和固體發(fā)酵,按不同工藝制備不同原料的培養(yǎng)基,然后進(jìn)行蒸料。蒸料的目的是將淀粉糊化,并進(jìn)行滅菌。蒸料時(shí)要使物料受熱均勻,蒸汽通暢,邊蒸邊加料,把料加在冒汽的地方,逐層加入。蒸好的物料要揚(yáng)散攤涼,當(dāng)溫度降至37℃以下,即可補(bǔ)水接種,裝盤(pán)發(fā)酵,發(fā)酵終點(diǎn)以酸度來(lái)決定,定期測(cè)定酸度,在酸度時(shí)出料,以免檸檬酸被分解。
檸檬酸鈣用酸解,按溶液中檸檬酸含量確定的用量,一般過(guò)量不超過(guò)0.2%。酸解后,酸液進(jìn)行過(guò)濾。檸檬酸溶液的凈化通過(guò)吸附脫色和離子交換除去溶液中的色素、膠體和鐵離子、鈣離子、銅離子、鎂離子等金屬陽(yáng)離子以及根離子等陰離子雜質(zhì)。
很多種水果和蔬菜,尤其是柑橘屬的水果中都含有較多的檸檬酸,特別是檸檬和青檸——它們含有大量檸檬酸,在干燥之后,含量可達(dá)8%(在果汁中的含量大約為47g/L)。在柑橘屬水果中,檸檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005mol/L和檸檬和青檸的0.30mol/L之間。這個(gè)含量隨著不同的栽培種和植物的生長(zhǎng)情況而有所變化。
殺菌及過(guò)程
檸檬酸與80℃溫度聯(lián)合作用具有良好殺滅芽孢的作用,并可有效殺滅血液透析機(jī)管路中污染的芽孢。在酶原激活物的形成及以后的過(guò)程中,有鈣離子參加。枸櫞酸根離子與鈣離子能形成一種難于解離的可溶性絡(luò)合物,因而降低了血中鈣離子濃度,使血液凝固受阻。
處理檸檬酸生產(chǎn)廢水比較常見(jiàn)的處理方法為生物法,生物法又分為厭氧生物法和好氧生物法在國(guó)外處理檸檬酸生產(chǎn)廢水的主要方法為式厭氧污泥床,其處理廢水的步驟如下。使廢水在經(jīng)過(guò)反應(yīng)器底部之后進(jìn)入到內(nèi)筒,然后廢水不斷上升直至達(dá)到反應(yīng)器的水分布器,再利用虹吸管將廢水導(dǎo)入馴化好的污泥中,不斷進(jìn)行混合,將廢水里的有機(jī)物分解成沼氣,利用三相分離器將沼氣、污泥與水分離并各自排出。