柠檬酸作为酸味剂广泛应用于各种饮料和以及果汁的生产,使产品的酸味清爽可口,并有果味的香甜。柠檬酸本身是果汁的天然成分之一,不仅赋予饮料水果风味,而且具有增溶和缓冲以及抗氧化等作用。柠檬酸作pH值的调整剂,可使其pH值降低,抑制腐败微生物的繁殖。一般当pH值小于5.5时,大部分腐败细菌可被抑制。如当葡萄或其他酿酒原料成熟过度而酸度不足时,可以用柠檬酸调节,以防止所酿造的酒口味单薄,同时还有抗氧化和保护色素的作用,以保护果汁的新鲜感和防止变色。
此外柠檬酸作抗氧化剂的增效剂,如在切去皮后的果蔬原料中加入浓度为0.1%的抗坏血酸溶液可防止原料氧化褐变。通常以柠檬酸作为增效剂,以控制酚酶的活力,防止酶褐变。如添加柠檬酸可以改善冰激凌的口味,增加乳化稳定性,防止氧化作用。在果酱和果冻中同样可以增进风味,并有抗氧化作用。如各种肉类和蔬菜在腌制加工时,加入或涂上柠檬酸可以改善风味,除腥去臭,抗氧化。柠檬酸还可作为香料稳定剂添加到许多食品包装材料中去,起到保鲜除异味作用,如将添加1%柠檬酸等聚乙烯制成的膜用于包装鱼及其腌制品,三天后能明显降低异味。
柠檬酸是食品加工业中很重要的食品添加剂,也广泛应用于医药和染料及其他工业。柠檬酸生产有两条途径,一条是以淀粉及糖类为原料,用微生物发酵方法来制取;另一条是从含酸分丰富的原料中提取,特别是在果品加工中进行综合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液,其含酸量可达4至5%,制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取柠檬酸很好原料。其主要提取工艺有以下几步:
原料澄清过滤:橘汁和梅汁中含有不少果胶及杂质,需进行澄清,促进杂质沉淀,然后用压滤机压滤。
中和:可用碳酸钙或石灰中和,要预先调成浆状进行,好加入15%碳酸钙中和。具体做法是:把橘汁、梅汁等咸酸水加热至75摄氏度时,逐渐加入碳酸钙乳浆,继续加热2小时,初温控制在5摄氏度左右,后可升高到100摄氏度,至溶液呈青绿色时,即表示已完成中和反应。然后静置沉淀,此沉淀即为果酸钙。
除盐:所得柠檬酸钙含有盐分,可用清水洗涤,加热至70—80摄氏度,反复多次,直至盐分除净为止,干燥备用。
酸解脱色:柠檬酸钙浆液加热至60至70摄氏度,加入浓度为35%的硫酸,沸腾3小时左右,待柠檬酸钙分解完成,即静置沉淀,上层清液为柠檬酸溶液。将暗红色的柠檬酸用1—2%活性炭脱色半小时,则得无色清液。
浓缩和晶析:将无色柠檬酸液进行浓缩,至固形物含量75%时,于结晶缸内静置结晶。4—5天可完成晶析。
离心和干燥:柠檬酸结晶还含有一定水分和杂质,需用离心机除去。然后在75摄氏度下干燥到含水量达1%以下,后通过过筛分级以及包装即为成品。
贮藏条件
柠檬酸一水化合物在干燥空气中或加热至约40度时,失去结晶水,在湿空气中有轻微潮解,稀的柠檬酸水溶液可在静置时发酵。所以固体一水化合物或无水物,应贮藏于气密容器内,置阴凉干燥处保存。
菌种的培养
在柠檬酸的工业生产中都采用微生物发酵法,而有的只有几种曲霉菌和酵母菌,其中黑曲霉菌是工业中具有竞争力的菌种,酵母中竞争力强的有解脂假丝酵母和季也蒙赤酵母等。
黑曲霉是在琼脂上培养的,在琼脂上成局限菌落,在室温下培养10~14天,成为丰富密集的孢子梗,菌落为黑色,有时也为深褐黑色。考虑到柠檬酸生产菌应具有产酸能力强和耐柠檬酸浓度高的特点,可采用酸性滤纸法、变色圈法和单孢子移植法将黑曲霉分离出来,以避免其他杂菌干扰,使其成为生产柠檬酸用黑曲霉。
酵母的培养可用于柠檬酸生产的酵母有解脂假丝酵母和季也蒙假丝酵母2种。前者有很强的分解脂肪的能力,较好的炭源是正烷烃。后者可由烷烃发酵生成柠檬酸,也可由糖类发酵生成柠檬酸,酵母发酵pH值为3.5~4.0。
柠檬酸属于果酸的一种,主要作用是加快角质更新,常用于乳液、乳霜、洗发精、用品、用品、青春痘用品等。柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂,用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂;用作络合剂,掩蔽剂;用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂,可改善洗涤产品的性能,可以迅速沉淀金属离子,防止污染物重新附着在织物上,保持洗涤必要的碱性;使污垢和灰分散和悬浮;提高表面活性剂的性能,是一种优良的鳌合剂;可用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫。我国煤炭资源丰富,是构成能源的主要部分,然而一直缺乏有效的烟气脱硫工艺,导致大气SO2污染严重。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因,是开发的脱硫吸收剂。
在传统的染色整理工艺中, 整理通常是在染色之后进行的。由于整理中的交联处理,常常会导致色牢度和色差的问题,特别是选用还原牲催化剂时,这种现象更加明显。用1步法对织物进行处理,不仅可以降低成本、缩短生产时间,而目可以避免色牢度及色差问题。目前染色整理同步进行主要用于棉、棉的混纺织物、丝、毛和粘胶纤维。 这些纤维共同的特征是需要通过整理来提高其服用性能; 染色整理1步法和两步法均获得了较好的整理效果,但一步法更能节省能源、工艺简单,污染小,因此具有好的发展前景。
通常情况下,淀粉类物质为柠檬酸的主要来源。将淀粉质的原料粉碎,然后给粉碎的原料加入适量的水并搅拌,将拌合料进行发酵,发酵之后通过过滤得到滤液,在滤液中加入碳酸钙发生中和反应,过滤出柠檬酸钙,使用对柠檬酸钙进行酸解并过滤,对滤液进行离子交换脱色,之后浓缩、结晶,再干燥就得到了白色粉末状的柠檬酸。