檸檬酸又稱枸櫞酸,是一種有機化合物,外觀為白色到無色晶體。無臭,有清涼咸辣味。常溫及空氣中穩(wěn)定,在濕空氣中微有溶解性,在熱空氣中產(chǎn)生風(fēng)化現(xiàn)象。加熱至150度失去結(jié)晶水。易溶于水、可溶于甘油、難溶于醇類及其他有機溶劑,過熱分解,在潮濕的環(huán)境中微有潮解,在熱空氣中微有風(fēng)化,其溶液ph值約為8。
由于制備檸檬酸鈉的原料基本來源于糧食,因而安全可靠,對人類健康不會產(chǎn)生危害。聯(lián)合國糧農(nóng)與世界衛(wèi)生組織對其每日攝人量不作任何限制,可認為該品屬于品。不過,枸櫞酸根與血中鈣離子形成難解離的絡(luò)合物,鈣離子是凝血過程中所需的物質(zhì)之一,血液中鈣離子減少,而使血液凝固受阻。在臨床上采取新鮮血液時,檸檬酸鈉就作為抗凝血劑。
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,酸性食糜進入小腸后通過對小腸壁的化學(xué)刺激,使之分泌異胃素,凡反射性抑制胃運動,減慢胃排空速度和食物在腸道內(nèi)移動速度,了食物在胃內(nèi)的停留時間,使食物與胃液和唾液等消化液充分混合,有利于食物中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。檸檬酸促進礦物質(zhì)的吸收,檸檬酸在降低胃腸道內(nèi)容物的pH值的同時,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,其作用機理是對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。
檸檬酸作為酸味劑廣泛應(yīng)用于各種飲料和以及果汁的生產(chǎn),使產(chǎn)品的酸味清爽可口,并有果味的香甜。檸檬酸本身是果汁的天然成分之一,不僅賦予飲料水果風(fēng)味,而且具有增溶和緩沖以及抗氧化等作用。檸檬酸作pH值的調(diào)整劑,可使其pH值降低,抑制腐敗微生物的繁殖。一般當(dāng)pH值小于5.5時,大部分腐敗細菌可被抑制。如當(dāng)葡萄或其他釀酒原料成熟過度而酸度不足時,可以用檸檬酸調(diào)節(jié),以防止所釀造的酒口味單薄,同時還有抗氧化和保護色素的作用,以保護果汁的新鮮感和防止變色。
此外檸檬酸作抗氧化劑的增效劑,如在切去皮后的果蔬原料中加入濃度為0.1%的抗壞血酸溶液可防止原料氧化褐變。通常以檸檬酸作為增效劑,以控制酚酶的活力,防止酶褐變。如添加檸檬酸可以改善冰激凌的口味,增加乳化穩(wěn)定性,防止氧化作用。在果醬和果凍中同樣可以增進風(fēng)味,并有抗氧化作用。如各種肉類和蔬菜在腌制加工時,加入或涂上檸檬酸可以改善風(fēng)味,除腥去臭,抗氧化。檸檬酸還可作為香料穩(wěn)定劑添加到許多食品包裝材料中去,起到保鮮除異味作用,如將添加1%檸檬酸等聚乙烯制成的膜用于包裝魚及其腌制品,三天后能明顯降低異味。
自然界中檸檬酸廣泛存在于檸檬和橙以及桔子等水果中。工業(yè)生產(chǎn)主要采用合成法和發(fā)酵法,而工業(yè)上使用的檸檬酸多由黑曲霉發(fā)酵法生產(chǎn)。其主要性狀特點有以下幾點:
1、溶解性好,檸檬酸易溶于水和乙醇以及乙醚。檸檬酸在水中的溶解度很大,此外,檸檬酸和其衍生物的丙二醇溶液還可溶于油脂。由于水溶性和脂溶性較好,檸檬酸易于均勻地分散于各類食品中。
2、酸味,溫和芳香,在所有有機酸中是可口的,并能與多種香料混合產(chǎn)生清爽的酸味,故事用于許多食品。同時由于檸檬酸的弱酸性,在一定pH范圍內(nèi)能抑制細菌繁殖,起到防腐作用。
3、螯合力強,檸檬酸由于含有三個羧基故可形成三種形式的鹽,但除堿金屬鹽外,其他鹽大多不溶或難溶于水。它還有一種奇特的性質(zhì),就是在冷水中比在熱水中易溶。
4、能與堿或鹽組成緩沖劑,如與磷酸氫二鈉以不同比例混合,可得到多種緩沖液。
5、毒性小,在人體內(nèi)檸檬酸為三羧酸循環(huán)的重要中間體,對人體不會造成傷害。
檸檬酸是有機酸中大酸,由于物理性能、化學(xué)性能、物的性能,是廣泛應(yīng)用于食品、、日化等行業(yè)重要的有機酸。
1、用于食品工業(yè);因為檸檬酸有溫和爽快的酸味,普遍用于各種飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點心、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制造。在所有有機酸的市場中,檸檬酸市場占有率70%以上,到目前還沒有一種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。同時改善食品的感官性狀,增強食欲和促進體內(nèi)鈣、磷物質(zhì)的消化吸收。無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化劑。檸檬酸的酯類如檸檬酸三乙酯可作增塑劑,制造食品包裝用塑料薄膜,是飲料和食品行業(yè)的酸味劑,防腐劑。
2、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)分析用試劑,用作實驗試劑、色譜分析試劑及生化試劑;用作絡(luò)合劑,掩蔽劑;用以配制緩沖溶液。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,可以迅速沉淀金屬離子,防止污染物重新附著在織物上,保持洗滌必要的堿性;使污垢和灰分散和懸?。惶岣弑砻婊钚詣┑男阅?,是一種優(yōu)良的鰲合劑;可用作測試建筑陶瓷瓷磚的耐酸性的試劑。
服裝的污染已是很敏感的問題,檸檬酸和改性檸檬酸可制成一種無防皺整理劑,用于純棉織物的防皺整理。不僅防皺效果好,而且成本低。
3、用于環(huán)保:檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液用于煙氣脫硫。中國煤炭豐富,是構(gòu)成能源的主要部分,然而一直缺乏有效的煙氣脫硫工藝,導(dǎo)致大氣SO2污染嚴重。目前,中國SO2年排放量已近4000萬噸,研究有效的脫硫工藝,實為當(dāng)務(wù)之急。檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液由于其蒸氣壓低、、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、對SO2吸收率高等原因,是開發(fā)價值的脫硫吸收劑。
4、用于禽畜生產(chǎn):在仔豬飼料中添加檸檬酸,可以提早斷奶,提高飼料利用率5%~10%,增加母豬產(chǎn)仔量。在生長育肥豬日糧中添加1%~2%檸檬酸,可提高日增重,降低料肉比,提高蛋白質(zhì)消化率,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飼料添加劑,適用于豬、雞、魚、蝦、牛、羊、兔、蠶等各種動物,具有促進動物生長,改善產(chǎn)品品質(zhì),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。
5、用于化妝品:檸檬酸屬于果酸的一種,主要作用是加快角質(zhì)更新,常用于乳液、乳霜、洗發(fā)精、用品、用品、青春痘用品等。角質(zhì)的更新有助于皮膚的中黑色素的剝落,毛孔的收細,黑頭的溶解等。
6、用于:檸檬酸與80℃溫度聯(lián)用具有良好殺滅芽孢的作用,并可有效殺滅血液透析機管路中污染的芽孢。享有“西餐”美譽的檸檬具有很強的作用,對食品衛(wèi)生很有好處,再加上檸檬的清香氣味,人們歷來喜歡用其制作涼菜,不僅美味爽口,也能增進食欲。
7、用于:在酶原物的形成及以后的過程中,有鈣離于參加。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。該品在輸血或化驗室血樣抗凝時,用作體外抗凝藥。
8、檸檬酸的化學(xué)加工或深加工:除了以上檸檬酸本身的用途,檸檬酸的另一個主要用途是深加工,這是一個豐富多彩的產(chǎn)業(yè)鏈。
檸檬酸是羥基酸,其分子中有四個活性基團——三個羧基和一個羥基。這四個基團均可發(fā)生酯化或醇解或?;磻?yīng),生成酯類化合物,常見的產(chǎn)品有檸檬酸酯、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、檸檬酸.
動物養(yǎng)殖
檸檬酸,又稱枸櫞酸、2-羥基丙三羧酸,在機體三羧酸循環(huán)中由乙酰輔酶 A 和草酰乙酸羧合而成,參與體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝。 天然的檸檬酸存在于植物(如檸檬、柑橘、菠蘿等)果實和動物的骨骼、肌肉、血液中,人工合成則通過砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質(zhì)發(fā)酵制得。 在配合飼料中添加檸檬酸可消毒,預(yù)防霉變,防止沙門氏菌等感染動物飼料。 動物采食檸檬酸可減少病原體的增殖和抑制有毒代謝產(chǎn)物產(chǎn)生,提高動物應(yīng)激力。