檸檬酸在食品和醫藥中用作螯合劑,也是壹種化學中間體,用於蘇打、糖果等。,也用作金屬清潔劑和媒染劑。
檸檬酸廣泛分布於植物界,如檸檬、醋栗、覆盆子、葡萄汁等。可從植物原料中提取,也可由糖經檸檬酸發酵制成。
因為檸檬酸有刺激作用,接觸可能會引起濕疹。
檸檬酸粉與空氣可形成混合物,遇明火、高熱或與氧化劑接觸可能引起燃燒。
天然分布天然檸檬酸在檸檬中含量很高。天然檸檬酸在自然界中分布廣泛。天然檸檬酸存在於檸檬、橙子、菠蘿等水果以及動物的骨骼、肌肉和血液中。
許多種類的水果和蔬菜,尤其是柑橘類水果,含有較多的檸檬酸,尤其是檸檬和酸橙——它們含有大量的檸檬酸,幹燥後含量可達8%(果汁中的含量約為47g/L)。
在柑橘類水果中,柑橘和葡萄的檸檬酸含量介於0.005摩爾/升和檸檬和酸橙的0.30摩爾/升之間。
這種含量隨著不同栽培物種和植物的生長而變化。
壹水檸檬酸晶體的物理性質和外觀
檸檬酸為無色半透明結晶,或白色顆粒,或白色結晶粉末,無臭,雖有強烈酸味,但令人愉快,略帶澀味。
在溫暖空氣中逐漸風化,在潮濕空氣中微潮解。
溶於水、乙醇、苯,微溶於氯仿,水溶液呈酸性。
檸檬酸的鈣鹽在冷水中比在熱水中更易溶解,常用於鑒別和分離檸檬酸。
結晶形式的檸檬酸的立體分子結構
檸檬酸的晶體形態隨不同的結晶條件而變化,包括無水檸檬酸C6。
H8O7,還有檸檬酸2C6H8O7 H2O,C6H8O7 H2O或C6H8O7 2H2O含結晶水。
在結晶過程中控制適當的溫度可以得到無水檸檬酸。
商業檸檬酸主要是無水檸檬酸和壹水檸檬酸。
壹水檸檬酸是從低溫(36.6℃以下)水溶液中結晶、分離、幹燥得到的產品,分子量210.14,結晶水含量8.58%,熔點70 ~ 75℃,密度1.542。
在20℃時,100g水可以溶解147g無水石膏。
當置於幹燥空氣中時,晶格中的結晶水逸出並風化。
檸檬酸壹水合物晶體緩慢加熱時,50 ~ 70℃開始失水,70 ~ 75℃晶體軟化,開始融化。
加熱到130℃時,結晶水完全喪失,最後在135 ~ 152℃範圍內完全熔化。
壹水檸檬酸劇烈加熱時,在100℃熔化,結塊成為無水檸檬酸,連續加熱後在153℃準確熔化。
壹水檸檬酸晶體為菱面體,晶體較大。
無水檸檬酸從高溫(36.6℃以上)水溶液中結晶出來。
壹水檸檬酸轉變為無水檸檬酸的臨界溫度為36.6±0.15℃。
無水檸檬酸的分子量為192.14,熔點為153℃。
無水檸檬酸的晶體形態為單斜晶系的棱柱-雙錐。
化學性質漢斯·阿道夫·克雷布斯從結構上講,檸檬酸是壹種三羧酸化合物,因此它與其他羧酸具有相似的物理和化學性質。
當加熱到175°C時,會分解產生二氧化碳和水,留下壹些白色晶體。
檸檬酸是壹種有三個H的強有機酸。
可以電離;加熱可以分解成很多產物,與酸、堿、甘油發生反應。
檸檬酸是將脂肪、蛋白質和糖轉化為二氧化碳的生化過程中的重要化合物。
這些化學反應是幾乎所有新陳代謝的核心反應,是高等生物的能量。
漢斯·阿道夫·克雷布斯因發現這壹系列反應獲得了1953諾貝爾生理學或醫學獎。
這壹系列反應稱為“檸檬酸循環”、“三羧酸循環”或“凱氏循環”。
主要用途檸檬酸是有機酸中最大的酸。由於其物理性質、化學性質和衍生性質,它是最重要的有機酸,廣泛應用於食品、醫藥、日化等行業。
廣泛用作食品和飲料的酸味劑。
還可用作化妝品、金屬清洗劑、媒染劑、無毒增塑劑和鍋爐阻垢劑的原料和試劑。
其主要鹽產品有檸檬酸鈉、鈣鹽和銨鹽等。檸檬酸鈉是血液的抗凝劑,檸檬酸鐵銨可以補血。
食品工業用檸檬酸廣泛用於糖果和飲料的生產。由於檸檬酸具有溫和爽口的酸味,所以廣泛應用於各種飲料、汽水、酒、糖果、零食、餅幹、果汁罐頭、制品等食品中。
在有機酸的所有市場中,檸檬酸的市場份額超過70%。
壹分子結晶水檸檬酸主要用作清涼飲料、果汁、果醬、水果糖、罐頭食品的酸性調味劑,也可用作食用油的抗氧化劑。
化學工業中使用的檸檬酸可用作化學試劑。檸檬酸在化學技術中可用作化學分析試劑、實驗試劑、色譜分析試劑和生化試劑。用作絡合劑和掩蔽劑;用於制備緩沖溶液。
紡織工業中使用的檸檬酸或檸檬酸鹽,可以提高洗滌產品的性能,快速沈澱金屬離子,防止汙染物重新附著在織物上,維持洗滌所必需的堿性;分散和懸浮灰塵和灰燼;是改善表面活性劑性能的優良螯合劑。
工業用檸檬酸可用作化學技術中化學分析的試劑。服裝中的甲醛汙染是壹個非常敏感的問題。檸檬酸和改性檸檬酸可制成棉織物無甲醛抗皺整理劑。
不僅抗皺效果好,而且成本低。
將環保用檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液用於煙氣脫硫。
檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液蒸汽壓低、無毒、化學性質穩定、SO2吸收率高,是壹種極具開發價值的脫硫吸收劑。
仔豬飼料中用於畜牧生產的檸檬酸可早期斷奶,提高飼料利用率5% ~ 10%,增加母豬產仔數。
在生長肥育豬日糧中添加1% ~ 2%檸檬酸可提高日增重,降低料肉比,提高蛋白質消化率,降低背膘厚,改善肉質和胴體特性。
檸檬酸稀土是壹種新型高效飼料添加劑,適用於豬、雞、魚、蝦、牛、羊、兔、蠶等動物。具有促進動物生長、提高產品質量、提高抗病力和成活率、提高飼料轉化率、縮短飼養周期等特點。
化妝品中使用的檸檬酸是壹種果酸,主要作用是加快角質更新。常用於液體、面霜、洗發水、美白產品、抗衰老產品、祛痘產品等。
角蛋白的更新有助於皮膚黑色素的脫落,毛孔的縮小和黑頭的溶解。
在檸檬酸和80℃溫度的共同作用下使用,具有良好的殺滅細菌芽孢的效果,能有效殺滅血液透析機管道中的汙染細菌芽孢。
檸檬享有“西餐之王”的美譽,功能強大,有益於食品衛生。再加上它的清香,人們壹直喜歡用它的涼菜,不僅鮮美爽口,還能刺激食欲。
醫學上使用的檸檬酸具有收縮、強化毛細血管、降低其通透性的作用。還能改善凝血功能和血小板數量,縮短凝血時間和出血時間,有壹定的止血作用。
制藥行業作為藥用清涼劑,用於測定血鉀。
食用註意作為壹種食品劑,檸檬酸是壹種食用酸,可以增強體內的正常代謝,適當的劑量對人體無害。
在壹些食物中加入檸檬酸味道很好,可以促進食欲。
檸檬酸雖然對人體沒有直接的危害,但能促進鈣在體內的排泄和沈積。如果長期食用含有檸檬酸的食物,可能會導致低鈣血癥。
兒童表現為神經系統不穩定、易興奮、自主神經紊亂;成年人出現手足抽搐、肌肉痙攣、感覺異常、瘙癢和消化道癥狀。
如果誤食工業檸檬酸浸泡過的食物,食物中的化學殘留會損傷神經系統,誘發過敏性疾病,甚至致癌。
飲料或食品中食用檸檬酸很少,對人體基本無害。
生產簡史檸檬酸在賈比爾·伊本·哈揚的發現始於8世紀伊朗煉金術士賈比爾。
在1784中,C.W. Scheler首次從檸檬汁中結晶並分離出檸檬酸。
1890年,意大利檸檬汁廠開啟了檸檬酸行業。
1893年,C. Wehmer發現青黴菌可以利用糖作為檸檬酸的原料。
1917年,美國食品化學家詹姆斯·柯裏發現某些類型的黑曲黴可以高效地檸檬酸。
兩年後,輝瑞公司使用這項技術開始生產檸檬酸。
1923年,美國Fizer公司建成世界上第壹座黑曲黴淺碟發酵生產檸檬酸的工廠。
1950之前,檸檬酸是淺碟發酵生產的。
1952年,美國邁爾斯實驗室采用深層發酵法大規模生產檸檬酸。
此後,液體深層發酵逐漸建立起來。
深層發酵具有周期短、產量高、省工、占地面積小、易於實現儀器控制和連續化等優點,已成為檸檬酸生產的主要方法。
檸檬酸於1942年在中國發展起來,唐滕漢發酵制檸檬酸是中國最早的記載。
從65438年到0952年,辛西婭等人開始用黑曲黴在淺盤中發酵檸檬酸。
1966期間,天津工業微生物研究所和上海工業微生物研究所先後開展了黑曲黴幹薯粉深層發酵檸檬酸的實驗研究,並取得成功,從而確定了我國檸檬酸生產的主要技術路線。
馬鈴薯幹粉深層發酵檸檬酸是我國獨有的先進工藝,原料豐富,工藝簡單,無需營養物質,產量高。
1970,天津、上海、沈陽、常州等地的研究所使用解脂假絲酵母。
解脂酵母)用於石蠟油(正構烷烴)發酵生產檸檬酸。
1979年,徐自遠等人篩選出壹株對氟乙酸敏感的解脂假絲酵母突變株。烏頭酸水合酶活性很低,檸檬酸產量比例從50%提高到80%,從而提高了石油發酵檸檬酸的產量。
檸檬酸發酵過程的生產方法
檸檬酸生產技術分為三種方法:果實提取法、化學法和生物發酵法。
檸檬酸是從檸檬、橘子、蘋果等檸檬酸含量高的水果中提取的。
這種方法成本高,不利於工業化生產。
化學方法這種方法是基於二氯或乙烯酮的化學。
這種方法工藝復雜,成本高,安全性低。
黑曲黴在含有蔗糖或葡萄糖的培養基中通過生物發酵生產檸檬酸。
糖的來源包括玉米糖漿、糖蜜發酵液、玉米粉水解物或其他廉價的糖溶液。
拆模後,在剩余溶液中加入氫氧化鈣,使檸檬酸反應生成檸檬酸鈣沈澱,分離沈澱後加入硫酸,得到檸檬酸。
國家標準基本信息標準編號標準編號:GB/ T8269-2006中文標準名稱standard title in Chine:Citricacid英文標準名稱:檸檬酸發布日期:2006-7-18實施日期:2006-12-1 first issueancedate。:1987-10-19標準狀態:當前復審確認日期:計劃編號計劃編號:20031594-T-607代替國家標準編號替換標準:GB/ T8269-1998替換為國家標準號替換標準:廢止日期:采用國際標準號采用國際標準號:BP-98、USP-27采用標準名稱采用國際標準名稱:英國藥典、USP適用程度:NEQ采用國際標準采用國際標準:國外先進標準國際標準分類號(ICS): 67.220.10中國標準分類號(CCS)準價(元)價格(元):主管部門省長:國家標準化管理委員會技術委員會:起草全國食品工業標準化技術委員會委員:安徽豐源生化公司、山東日照泰山傑晶生化公司、江蘇宜興協聯生化公司、中國食品發酵工業研究所範圍本標準規定了檸檬酸的化學名、分子式、結構式和相對分子量、產品分類、要求、分析方法、檢驗規則、標誌、包裝、運輸和貯存。
本標準適用於以澱粉或糖為原料發酵的檸檬酸產品。
通過引用本標準,下列文件中的條款成為本標準的條款。
凡是註明日期的引用文件,其隨後的所有修改(不包括勘誤表)或修訂均不適用於本標準。但是,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可以應用這些文件的最新版本。
凡是不註日期的參考文件,其最新版本適用於本標準。
GB/T191包裝、貯存和運輸圖形標誌(GB/T191-2000,Eqviso 780:1997)GB/t 601 GB/T602化學試劑雜質測定標準溶液GB/T603 GB/ t606化學試劑水分測定通用方法卡爾·費休試驗方法GB/ T500必須建設與生產規模相適應的環境保護設施,主要汙染物的排放必須達到國家規定的排放標準。對達不到標準的企業,依據相關環境保護法進行停產或限產,並進行處罰。
檸檬酸行業執行《汙水綜合排放標準》和《大氣汙染綜合排放標準》中的相關標準。
根據實際情況,要求企業排放的主要汙染物(即水中的COD、廢氣中的煙塵和二氧化硫)達到國家排放標準。
經過厭氧處理後,高濃度檸檬酸廢水與低濃度有機廢水混合進入接觸氧化池,然後進入氣浮系統。最終出水COD應達到新擴建企業發酵工業二級標準(COD≤300mg/L,SS≤200mg/L,pH = 6 ~ 9)。