天然檸檬酸在自然界中分布很廣,天然的檸檬酸存在于植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實(shí)和動(dòng)物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的檸檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質(zhì)發(fā)酵而制得的,可分為無(wú)水和水合物兩種。純品檸檬酸為無(wú)色透明結(jié)晶或白色粉末,無(wú)臭,有一種誘人的酸味。
檸檬酸為食用酸類,可增強(qiáng)體內(nèi)正常代謝,適當(dāng)?shù)膭┝繉?duì)人體無(wú)害。在某些食品中加入檸檬酸后口感好,并可促進(jìn)食欲,在中國(guó)允許果醬、飲料、罐頭和糖果中使用檸檬酸。雖然檸檬酸對(duì)人體無(wú)直接危害,但它可以促進(jìn)體內(nèi)鈣的排泄和沉積,如長(zhǎng)期食用含檸檬酸的食品,有可能導(dǎo)致低鈣血癥,并且會(huì)增加患十二指腸癌的幾率。兒童表現(xiàn)有神經(jīng)系統(tǒng)不穩(wěn)定、易興奮、植物神經(jīng)紊亂;大人則為手足抽搐、肌肉痙攣,感覺異常,瘙癢及消化道癥狀等。
基于檸檬酸對(duì)鈣的代謝可產(chǎn)生的影響,經(jīng)常食用罐頭、飲料、果醬、酸味糖果的人們,特別是孩子,要注意補(bǔ)鈣,多喝生奶、魚頭和魚骨湯,吃些小蝦皮等,以免導(dǎo)致血鈣不足而影響健康,胃潰瘍、胃酸過(guò)多、齲齒和糖尿病患者不宜經(jīng)常食用檸檬酸。檸檬酸不能加在純奶里,否則會(huì)引起純奶凝固。乳制品行業(yè)常把檸檬酸配成10%左右的溶液加入低濃度的牛奶溶液中,加入時(shí)應(yīng)快速的攪拌。
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(diǎn)有以下幾點(diǎn):
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(jī)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(shí)由于檸檬酸的弱酸性,在一定pH范圍內(nèi)能抑制細(xì)菌繁殖,起到防腐作用。
3、螯合力強(qiáng),檸檬酸由于含有三個(gè)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(duì)人體不會(huì)造成傷害。
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為原料,用微生物發(fā)酵方法來(lái)制??;另一條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。