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。檸檬酸在水中的溶解度很大,此外,檸檬酸和其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、酸味純正,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。同時由于檸檬酸的弱酸性,在一定pH范圍內(nèi)能抑制繁殖,起到防腐作用。
3、螯合力強(qiáng),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、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
十、生產(chǎn)簡史
1784年C.W.舍勒首先從柑橘中提取檸檬酸。他是通過在水果榨汁中加入石灰乳以形成檸檬酸鈣沉淀的方法制取檸檬酸的。天然檸檬酸初產(chǎn)于美國加利福尼亞州、意大利和西印度群島。意大利的產(chǎn)量居首位。到1922年,世界檸檬酸的總銷售額的90%由美國、英國、法國等壟斷。發(fā)酵法制取檸檬酸始于19世紀(jì)末。1893年C.韋默爾發(fā)現(xiàn)青霉(屬)菌能積累檸檬酸。1913年B.扎霍斯基報道黑曲霉能生成檸檬酸。1916年湯姆和柯里以曲霉屬菌進(jìn)行試驗,證實大多數(shù)曲霉菌如泡盛曲霉、米曲霉、溫氏曲霉、綠色木霉和黑曲霉都具有產(chǎn)檸檬酸的能力,而黑曲霉的產(chǎn)酸能力更強(qiáng)。如柯里以黑曲霉為供試菌株,在15%蔗糖培養(yǎng)液中發(fā)酵,對糖的吸收率達(dá)55%。1923年美國菲澤公司建造了世界上家以黑曲霉淺盤發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸的工廠。隨后比利時、英國、 德國、蘇聯(lián)等相繼研究成功發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸。這樣,依靠從柑橘中提取天然檸檬酸的方法逐漸為發(fā)酵檸檬酸所取代。1950年前,檸檬酸采用淺盤發(fā)酵法生產(chǎn)。1952年美國邁爾斯試驗室采用深層發(fā)酵法大規(guī)模生產(chǎn)檸檬酸。此后,深層發(fā)酵法逐漸建立起來。深層發(fā)酵周期短,產(chǎn)率高,節(jié)省勞動力,占地面積小,便于實現(xiàn)儀表控制和連續(xù)化,現(xiàn)已成為檸檬酸生產(chǎn)的主要方法。
用發(fā)酵法制取檸檬酸以1942年湯騰漢等報告為早。1952年陳聲等開始用黑曲霉淺盤發(fā)酵制取檸檬酸。輕工業(yè)部發(fā)酵工業(yè)科學(xué)研究所于1959年完成了200l規(guī)模深層發(fā)酵制檸檬酸試驗,1965年進(jìn)行了生產(chǎn)100t甜菜糖蜜原料淺盤發(fā)酵制取檸檬酸的中間試驗,并于1968年投入生產(chǎn)。1966年后,天津市工業(yè)微生物研究所、上海市工業(yè)微生物研究所相繼開展用黑曲霉進(jìn)行薯干粉原料深層發(fā)酵檸檬酸的試驗研究,并獲得成功,從而確定了檸檬酸生產(chǎn)的這一主要工藝路線。薯干粉深層發(fā)酵檸檬酸,原料豐富,工藝簡單,不需添加營養(yǎng)鹽,產(chǎn)率高,是獨特的先進(jìn)工藝。
石油發(fā)酵檸檬酸的研究起步較早。1970年,天津、上海、沈陽、常州等地研究單位利用解脂假絲酵母(candida lipolytica)進(jìn)行石蠟油(正構(gòu)烷烴)發(fā)酵生產(chǎn)檸檬酸的試驗。1979年徐子淵等篩選出一株對敏感的變異株解脂假絲酵母,其烏頭酸水合酶的活性很低,檸檬酸的生成比例從原來的50%提高至80%,從而提高了石油發(fā)酵檸檬酸的產(chǎn)率。
隨著生物技術(shù)的進(jìn)步,檸檬酸工業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,全世界檸檬酸產(chǎn)量已達(dá)160萬噸。在檸檬酸發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域,由于高產(chǎn)菌株的應(yīng)用和新技術(shù)的不斷開拓,檸檬酸發(fā)酵和提取收率都有明顯提高,每生產(chǎn)1t檸檬酸分別消耗2.5~2.8t糖蜜,2.2~2.3t薯干粉或1.2~1.3t蔗糖。人們正在大力開發(fā)固定化細(xì)胞循環(huán)生物反應(yīng)器發(fā)酵技術(shù)。
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θ梭w無害。但是不能多吃。
簡介:檸檬酸是一種重要的有機(jī)酸,又名枸櫞酸,無色晶體,常含一分子結(jié)晶水,無臭,有很強(qiáng)的酸味,易溶于水。其鈣鹽在冷水中比熱水中易溶解,此性質(zhì)常用來鑒定和分離檸檬酸。結(jié)晶時控制適宜的溫度可獲得無水檸檬酸。在工業(yè),食品業(yè),化妝業(yè)等具有極多的用途。
檸檬酸又稱枸緣酸,化學(xué)名稱2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸。根據(jù)其含水量的不同,分為一水檸檬酸和無水檸檬酸。檸檬酸的用途非常廣泛,用于食品工業(yè)占生產(chǎn)量的75%以上,可做為食品的酸味劑,抗氧化劑,pH調(diào)節(jié)劑,用于清涼飲料、果醬、水果和糕點等食品中。用于醫(yī)工業(yè)占10%左右,主要用作抗凝血劑、解酸、矯味劑、化妝品等。用于化學(xué)工業(yè)等占15%左右,用作緩沖劑、絡(luò)合劑、金屬清洗劑、媒染劑、膠凝劑、調(diào)色劑等。在電子、紡織、石油、皮革、建筑、攝影、塑料、鑄造和陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域中都有十分廣闊。
檸檬酸
1、物理性質(zhì)
在室溫下,檸檬酸為無色半透明晶體或白色顆?;虬咨Y(jié)晶性粉末,無臭、味極酸,在潮濕的空氣中微有潮解性。它可以以無水合物或者一水合物的形式存在:檸檬酸從熱水中結(jié)晶時,生成無水合物;在冷水中結(jié)晶則生成一水合物。加熱到78 ℃時一水合物會分解得到無水合物。在15 ℃時,檸檬酸也可在無水乙醇中溶解。
檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不同而不同,有無水檸檬酸C6H8O7也有含結(jié)晶水的檸檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O。
2、化學(xué)性質(zhì)
從結(jié)構(gòu)上講檸檬酸是一種三羧酸類化合物,并因此而與其他羧酸有相似的物理和化學(xué)性質(zhì)。加熱至175 ℃時它會分解產(chǎn)生二氧化碳和水,剩余一些白色晶體。檸檬酸是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸,有3個H+可以電離; 加熱可以分解成多種產(chǎn)物,與酸、堿、等發(fā)生反應(yīng)。
檸檬酸結(jié)構(gòu)式
技術(shù)指標(biāo)
指標(biāo)項目 指標(biāo)要求
外觀 白色結(jié)晶粉末
氣味 無味
PH值 ——
含水量 0.5-9.0%
硫酸灰分 ≤0.05%
草酸鹽 ≤0.01%
氯化物 ≤0.005%
鐵 ≤5.0ppm
砷 ≤1.0ppm
鉛 ≤.05ppm
3、水中電離情況
3-羥基丙三羧酸(檸檬酸) H3C6H5O7 的電離常數(shù)為:pk1=3.13;pk2= 4.76;pk3= 6.40,從電離常數(shù)來看,檸檬酸酸性比較強(qiáng)。多的是氫離子,而檸檬酸電離后主要存在形式和PH有關(guān)。以下化學(xué)式,依次為一、二、三級電離。
H3Cit==H+ + H2Cit- pk1=3.13
H2Cit-==H+ HCit2- pk2= 4.76
HCit2-==H+ + Cit3- pk3= 6.40
在化學(xué)鍍鎳操作的pH值條件下,絕大部分檸檬酸都已電離成三價的檸檬酸根離子。(見圖)
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,抑制微生物的繁殖。一般當(dāng)pH值小于5.5時,大部分可被抑制。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(hù)色素的作用,以保護(hù)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(jìn)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。
檸檬酸屬于果酸的一種,主要效果是加速角質(zhì)更新,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。角質(zhì)的更新有助于皮膚的中黑色素的脫落,毛孔的收細(xì),黑頭的溶解等。
用于
檸檬酸與80℃溫度聯(lián)合效果具有良好殺滅芽孢的效果,并可有效殺滅血液透析機(jī)管路中污染的芽孢。享有西餐美譽的檸檬具有很強(qiáng)的效果,對食物衛(wèi)生很有優(yōu)點,再加上檸檬的清香氣味,人們向來喜愛用其制作涼菜,不只美味爽口,也能增進(jìn)胃口。
檸檬酸又稱枸櫞酸,是一種有機(jī)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、難溶于醇類及其他有機(jī)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。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(rèn)為該品屬于無。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。
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