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。
在室溫下,檸檬酸為白色結(jié)晶性粉末,無臭、味酸 ,密度1.542g/cm3,熔點153-159℃,175℃以解釋放出水及二氧化碳。檸檬酸易溶于水,20℃時溶解度為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)。檸檬酸溶于時與反應(yīng),生成檸檬酸乙酯
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 ,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,檸檬酸也可在無水中溶解。
菌種的培養(yǎng)
在檸檬酸的工業(yè)生產(chǎn)中都采用微生物發(fā)酵法,而有的只有幾種曲霉菌和酵母菌,其中黑曲霉菌是工業(yè)中具有競爭力的菌種,酵母中競爭力強的有解脂假絲酵母和季也蒙赤酵母等。
黑曲霉是在瓊脂上培養(yǎng)的,在瓊脂上成局限菌落,在室溫下培養(yǎng)10~14天,成為豐富密集的孢子梗,菌落為黑色,有時也為深褐黑色??紤]到檸檬酸生產(chǎn)菌應(yīng)具有產(chǎn)酸能力強和耐檸檬酸濃度高的特點,可采用酸性濾紙法、變色圈法和單孢子移植法將黑曲霉分離出來,以避免其他雜菌干擾,使其成為生產(chǎn)檸檬酸用黑曲霉。
酵母的培養(yǎng)可用于檸檬酸生產(chǎn)的酵母有解脂假絲酵母和季也蒙假絲酵母2種。前者有很強的分解脂肪的能力,較好的炭源是正烷烴。后者可由烷烴發(fā)酵生成檸檬酸,也可由糖類發(fā)酵生成檸檬酸,酵母發(fā)酵pH值為3.5~4.0。