柠檬酸到底是什么

发布网友 发布时间：2023-04-25 09:38

我来回答

共1个回答

热心网友 时间：2023-10-15 08:00

简介柠檬酸，又称枸橼酸，学名2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸，化学式为C6H8O7，是一种重要的有机酸，为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。
柠檬酸在食品和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体，用于汽水、糖果等，也用作金属清洁剂，媒染剂等。
柠檬酸广泛分布于植物界中，如在柠檬、醋栗、覆盆子、葡萄汁等中，可从植物原料中提取，也可由糖进行柠檬酸发酵制得。
由于柠檬酸具刺激作用，接触者可能引起湿疹。
柠檬酸粉体与空气可形成性混合物，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。
天然分布天然柠檬酸在柠檬中含量较高天然柠檬酸在自然界中分布很广，天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。
很多种水果和蔬菜，尤其是柑橘属的水果中都含有较多的柠檬酸，特别是柠檬和青柠——它们含有大量柠檬酸，在干燥之后，含量可达8%（在果汁中的含量大约为47g/L）。
在柑橘属水果中，柠檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005mol/L和柠檬和青柠的0.30mol/L之间。
这个含量随着不同的栽培种和植物的生长情况而有所变化。
物理性质外观一水柠檬酸晶体
柠檬酸为无色半透明晶体，或白色颗粒，或白色结晶性粉末，无臭，虽有强烈酸味但令人愉快，稍有一点后涩味。
它在温暖空气中渐渐风化，在潮湿空气中微有潮解性。
溶解性溶于水、乙醇、，不溶于苯，微溶于氯仿，水溶液显酸性。
柠檬酸其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。
结晶形式柠檬酸立体分子结构
柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C6
H8O7，也有含结晶水的柠檬酸2C6H8O7·H2O、C6H8O7·H2O或C6H8O7·2H2O。
结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。
商品柠檬酸主要是无水柠檬酸和一水柠檬酸。
一水柠檬酸是由低温（低于36.6℃）水溶液中结晶析出，经分离干燥后的产品，分子量210.14，含结晶水量为8.58%，熔点70～75℃，密度=1.542。
20℃下，100g水中可溶解无水物147g。
放置在干燥空气中时，处于晶体晶格中的结晶水逸出而风化。
一水柠檬酸晶体缓慢加热时，先在50～70℃开始失水，70～75℃晶体软化，开始熔化。
加热到130℃时完全丧失结晶水，最后在135～152℃范围内完全熔化。
一水柠檬酸剧烈加热时，在100℃熔化，结块变为无水柠檬酸，继续加热很精确地在153℃熔化。
一水柠檬酸晶体为斜方棱晶，晶体较大。
无水柠檬酸是由高温（高于36.6℃）水溶液中结晶析出的。
一水柠檬酸转变为无水柠檬酸的临界温度为36.6±0.15℃。
无水柠檬酸分子量192.14，熔点153℃。
无水柠檬酸晶体形态为单斜晶系的棱形-双菱锥体。
化学性质汉斯·阿道夫·克雷布斯从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。
加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。
柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H
可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
柠檬酸是在生物化学上将脂肪、蛋白质和糖转化为二氧化碳的过程中的重要化合物。
这些化学反应是几乎所有代谢的核心反应，并且为高等生物能量。
汉斯·阿道夫·克雷布斯因为发现这一系列反应获得了1953年诺贝尔生理学或医学奖。
这一系列反应称作“柠檬酸循环”、“三羧酸循环”或“克氏循环”。
主要用途柠檬酸是有机酸中第一大酸，由于物理性能、化学性能、衍生物的性能，是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸。
广泛用作食品、饮料的酸味剂和剂。
亦可用作化妆品、金属清洗剂、媒染剂、无毒增塑剂和锅炉防垢剂的原料和剂。
其主要盐类产品有柠檬酸钠、钙和铵盐等,柠檬酸钠是血液抗凝剂,柠檬酸铁铵可作补血。
用于食品工业柠檬酸被普遍用于糖果和饮料的生产因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、制品等食品的。
在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率70%以上。
一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂
。
用于化工柠檬酸用作化学试剂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。
用于纺织业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，可以迅速和沉淀金属离子，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。
工业用的柠檬酸，在化学技术上可作化学分析用试剂，服装的甲醛污染已是很敏感的问题，柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整理剂，用于纯棉织物的防皱整理。
不仅防皱效果好，而且成本低。
用于环保柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫。
柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因，是极具开发价值的脱硫吸收剂。
用于禽畜生产在仔猪饲料中柠檬酸，可以提早断奶，提高饲料利用率5％～10％，增加母猪产仔量。
在生长育肥猪日粮中1％～2％柠檬酸，可提高日增重，降低料肉比，提高蛋白质消化率，降低背脂厚度，改善肉质和胴体特性。
柠檬酸稀土是一种新型高效饲料剂，适用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊、兔、蚕等各种动物，具有促进动物生长，改善产品品质，提高抗病能力及成活率，提高饲料转化率，缩短饲喂周期等特点。
用于化妆品柠檬酸属于果酸的一种，主要作用是加快角质更新，常用于液、霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。
角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落，毛孔的收细，黑头的溶解等。
用于柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。
享有“西餐之王”美誉的柠檬具有很强的作用，对食品卫生很有好处，再加上柠檬的清香气味，人们历来喜欢用其凉菜，不仅美味爽口，也能增进食欲。
用于医药柠檬酸具有收缩、增固毛细血管并降低其通透性的作用，还能提高凝血功能及血小板数量，缩短凝血时间和出血时间，具有一定的止血作用。
制药工业用作医药清凉剂，测血钾。
食用注意作为食品剂柠檬酸为食用酸类，可增强体内正常代谢，适当的剂量对人体无害。
在某些食品中加入柠檬酸后口感好，并可促进食欲。
虽然柠檬酸对人体无直接危害，但它可以促进体内钙的排泄和沉积，如长期食用含柠檬酸的食品，有可能导致低钙血症。
儿童表现有神经系统不稳定、易兴奋、植物神经紊乱；大人则为手足抽搐、肌肉痉挛，感觉异常，瘙痒及消化道症状等。
如果误食工业柠檬酸浸泡的食品，食品中的化学残留会损害神经系统，诱发过敏性疾病，甚至致癌。
饮料或食物中含有的食用柠檬酸极少量，基本对人体无害。
生产简史世界生产史贾比尔·伊本·哈扬柠檬酸的发现始于8世纪伊朗炼金术士贾比尔。
1784年，C.W.舍勒首次从柠檬汁中结晶分离出柠檬酸。
1890年，意大利柠檬汁工厂开启了柠檬酸的工业。
1893年，C.韦默尔发现青霉菌可以以糖类为原料柠檬酸。
1917年，美国食物化学家詹姆斯·柯里发现某些类型的黑曲霉可以高效地柠檬酸。
两年后，辉瑞利用这一技术开始进行柠檬酸的。
1923年美国菲泽公司建造了世界上第一家以黑曲霉浅盘发酵法生产柠檬酸的工厂。
1950年前，柠檬酸采用浅盘发酵法生产。
1952年美国迈尔斯试验室采用深层发酵法大规模生产柠檬酸。
此后，深层发酵法逐渐建立起来。
深层发酵周期短，产率高，节省劳动力，占地面积小，便于实现仪表控制和连续化，成为柠檬酸生产的主要方法。
中国发展柠檬酸1942年，汤腾汉用发酵法柠檬酸是为中国最早记录。
1952年，陈声等开始用黑曲霉浅盘发酵柠檬酸。
1966年，天津市工业微生物研究所、上海市工业微生物研究所相继开展用黑曲霉进行薯干粉原料深层发酵柠檬酸的试验研究，并获得成功，从而确定了中国柠檬酸生产的这一主要工艺路线。
薯干粉深层发酵柠檬酸，原料丰富，工艺简单，不需营养盐，产率高，是中国独特的先进工艺。
1970年，天津、上海、沈阳、常州等地研究单位利用解脂假丝酵母(candida
lipolytica)进行石蜡油（正构烷烃）发酵生产柠檬酸的试验。
1979年徐子渊等筛选出一株对氟乙酸敏感的变异株解脂假丝酵母，其乌头酸水合酶的活性很低，柠檬酸的生成比例从原来的50％提高至80％，从而提高了石油发酵柠檬酸的产率。
生产方法柠檬酸发酵工艺
柠檬酸生产工艺分为水果提取法，化学法和生物发酵法三种。
水果提取法柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取。
此法提取的成本较高，不利于工业化生产。
化学法这种方法的是以，二氯或乙烯酮的为原料的化学。
此法工艺复杂，成本高，安全性低。
生物发酵法将黑曲霉被放入含有蔗糖或葡萄糖的培养基中进行培养，以生产柠檬酸。
糖类的来源包括玉米浆、糖蜜发酵液、玉米粉的水解产物或其他廉价的糖类溶液。
在去除霉菌之后，向剩余的溶液中加入氢氧化钙，使柠檬酸反应生成柠檬酸钙沉淀，分离出沉淀之后再加入硫酸就可以得到柠檬酸。
国家标准基本信息标准号StandardNo：GB/T8269-2006中文标准名称StandardTitleinChinese：柠檬酸英文标准名称：Citricacid发布日期IssuanceDate：2006-7-18实施日期ExecuteDate：2006-12-1首次发布日期FirstIssuanceDate：1987-10-19标准状态StandardState：现行复审确认日期ReviewAffirmanceDate：计划编号PlanNo：20031594-T-607代替国标号ReplacedStandard：GB/T8269-1998被代替国标号ReplacedStandard:废止时间RevocatoryDate：采用国际标准号AdoptedInternationalStandardNo：BP-98,USP-27采标名称AdoptedInternationalStandardName：英国药典，美国药典采用程度ApplicationDegree：NEQ采用国际标准AdoptedInternationalStandard：国外先进标准国际标准分类号（ICS）：67.220.10中国标准分类号（CCS）：X69标准类别StandardSort：产品标准页NumberofPages:标准价格（元）Price（￥）：主管部门Governor：国家标准化管理委员会归口单位TechnicalCommittees：全国食品工业标准化技术委员会起草单位DraftingCommittee：安徽丰原生化公司、山东日照泰山洁晶生化公司、江苏宜兴协联生化公司、中国食品发酵工业研究院范围本标准规定了柠檬酸的化学名称、分子式、结构式和相对分子质量、产品分类、要求、分析方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于由淀粉或糖质原料发酵制得的柠檬酸产品。
规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可适用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T191包装储运图示标志（GB/T191-2000,eqvISO780:1997）GB/T601化学试剂滴定溶液的GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的GB/T603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的GB/T606化学试剂水分测定通用方法卡尔.费休法GB/T5009.11-2003食品中总砷及无机砷的测定GB/T6682-1992分析实验室用水规格和试验方法（neqISO3696：1987）GB/T50073-2001洁净厂房设计规范环境措施凡在中国境内从事柠檬酸生产的企业，必须建设与生产规模相适应的环保治理设施，主要污染物排放必须达到国家规定的排放标准，对不达标的企业按照有关环境保律进行停产或限产治理并予处罚。
柠檬酸行业执行《污水综合排放标准》和《大气污染综合排放标准》中相关的标准。
根据实际情况，要求企业排放的主要污染物（即水中的COD和废气中的烟尘、二氧化硫）达到国家规定的排放标准。
高浓度柠檬酸废水经过厌氧处理后，与低浓度有机废水混合进入接触氧化池，再进入气浮系统，最终出水COD要满足《污水综合排放标准》中新扩改企业发酵行业二级标准（COD≤300mg/L、SS≤200mg/L、pH=6～9）.