檸檬酸簡介 檸檬酸又稱枸緣酸,化學名稱2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸。根據其含水量的不同,分為一水檸檬酸和無水檸檬酸。檸檬酸的用途非常廣泛,用於食品工業佔生產量的75%以上,可做為食品的酸味劑,抗氧化劑,pH調節劑,用於清涼飲料、果醬、水果和糕點等食品中。用於醫藥工業佔10%左右,主要用作抗凝血劑、解酸藥、矯味劑、化妝品等。用於化學工業等佔15%左右,用作緩衝劑、絡合劑、金屬清洗劑、媒染劑、膠凝劑、調色劑等。在電子、紡織、石油、皮革、建築、攝影、塑料、鑄造和陶瓷等工業領域中都有十分廣闊 。檸檬酸理化性質檸檬酸物理性質在室溫下,檸檬酸為無色半透明晶體或白色顆粒或白色結晶性粉末,無臭、味極酸,在潮溼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:檸檬酸從熱水中結晶時,生成無水合物;在冷水中結晶則生成一水合物。加熱到78 ℃時一水合物會分解得到無水合物。在15攝氏度時,檸檬酸也可在無水乙醇中溶解
檸檬酸結晶形態因結晶條件不同而不同,有無水檸檬酸C6H8O7也有含結晶水的檸檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O。
檸檬酸化學性質從結構上講檸檬酸是一種三羧酸類化合物,並因此而與其他羧酸有相似的物理和化學性質。加熱至175 ℃時
檸檬酸結構式
它會分解產生二氧化碳和水,剩餘一些白色晶體。檸檬酸是一種較強的有機酸,有3個H+可以電離; 加熱可以分解成多種產物,與酸、鹼、甘油等發生反應。
技術指標
指標項目
指標要求
外觀
白色結晶粉末
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-羥基丙三羧酸(檸檬酸) H3C6H5O7 的電離常數為:pk1=3.13;pk2= 4.76;pk3= 6.40,從電離常數來看,檸檬酸酸性比較強。最多的是氫離子,而檸檬酸電離後主要存在形式和PH有關。以下化學式,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.
檸檬酸作用檸檬酸主要用作酸味劑、增溶劑、緩衝劑、抗氧化劑、除腥脫臭劑、風味增進劑、膠凝劑、調色劑等。此外,檸檬酸還有抑制細菌、護色、改進風味、促進蔗糖轉化等作用。檸檬酸還具有螯合作用,能夠清除某些有害金屬。檸檬酸能夠防止因酶催化和金屬催化引起的氧化作用,從而阻止速凍水果變色變味。
檸檬酸天然存在天然檸檬酸在自然界中分布很廣,天然的檸檬酸存在於植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實和動物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的檸檬酸是用砂糖、糖蜜、澱粉、葡萄等含糖物質發酵而製得的,可分為無水和水合物兩種。純品檸檬酸為無色透明結晶或白色粉末,無臭,有一種誘人的酸味。
很多種水果和蔬菜,尤其是柑橘屬的水果中都含有較多的檸檬酸,特別是檸檬和青檸——它們含有大量檸檬酸,在乾燥之後,含量可達8%(在果汁中的含量大約為47 g/L[3])。在柑橘屬水果中,檸檬酸的含量介於橙和葡萄的0.005 mol/L和檸檬和青檸的0.30 mol/L之間。這個含量隨著不同的栽培種和植物的生長情況而有所變化。
檸檬酸主要用途用於食品工業因為檸檬酸有溫和爽快的酸味,普遍用於各種飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點心、餅乾、罐頭果汁、乳製品等食品的製造。在所有有機酸的市場中,檸檬酸市場佔有率 70%以上,調味劑,也可用作食用油的抗氧化劑。同時改善食品的感官性狀,增強食慾和促進體內鈣、磷物質的消化吸收。無水檸檬酸大量用於固體飲料。檸檬酸的鹽類如檸檬酸鈣和檸檬酸鐵是某些食品中需要添加鈣離子和鐵離子的強化劑。檸檬酸的酯類如檸檬酸三乙酯可作無毒增塑劑,製造食品包裝用塑料薄膜,是飲料和食品行業的酸味劑,防腐劑。
用於化工和紡織業
檸檬酸在化學技術上可作化學分析用試劑,用作實驗試劑、色譜分析試劑及生化試劑;用作絡合劑,掩蔽劑;用以配製緩衝溶液。採用檸檬酸或檸檬酸鹽類作助洗劑,可改善洗滌產品的性能,可以迅速沉澱金屬離子,防止汙染物重新附著在織物上,保持洗滌必要的鹼性;使汙垢和灰分散和懸浮;提高表面活性劑的性能,是一種優良的鰲合劑;可用作測試建築陶瓷瓷磚的耐酸性的試劑。
用於禽畜生產
在仔豬飼料中添加檸檬酸,可以提早斷奶,提高飼料利用率5%~10%,增加母豬產仔量。在生長育肥豬日糧中添加1%~2%檸檬酸,可提高日增重,降低料肉比,提高蛋白質消化率,降低背脂厚度,改善肉質和胴體特性。檸檬酸稀土是一種新型高效飼料添加劑,適用於豬、雞、魚、蝦、牛、羊、兔、蠶等各種動物,具有促進動物生長,改善產品品質,提高抗病能力及成活率,提高飼料轉化率,縮短飼餵周期等特點。
用於化妝品
檸檬酸屬於果酸的一種,主要作用是加快角質更新,常用於乳液、乳霜、洗髮精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。角質的更新有助於皮膚的中黑色素的剝落,毛孔的收細,黑頭的溶解等。
用於殺菌
檸檬酸與80℃溫度聯合作用具有良好殺滅細菌芽孢的作用,並可有效殺滅血液透析機管路中汙染的細菌芽孢。享有「西餐之王」美譽的檸檬具有很強的殺菌作用,對食品衛生很有好處,再加上檸檬的清香氣味,人們歷來喜歡用其製作涼菜,不僅美味爽口,也能增進食慾。
用於醫藥
在凝血酶原激活物的形成及以後的凝血過程中,必須有鈣離子參加。枸櫞酸根離子與鈣離子能形成一種難於解離的可溶性絡合物,因而降低了血中鈣離子濃度,使血液凝固受阻。該品在輸血或化驗室血樣抗凝時,用作體外抗凝藥。
檸檬酸的化學加工或深加工
檸檬酸另一個主要用途是深加工,這是一個豐富的產業鏈。
高等生物體內轉化
檸檬酸是生理學中將脂肪、蛋白質和糖轉化為二氧化碳的過程中的重要化合物。這些化學反應是幾乎所有代謝的核心反應,並且為高等生物提供能量。這一系列反應稱作「檸檬酸循環」、「三羧酸循環」或「克氏循環」。
保養身體
每天早上在還沒有進任何食物前喝一杯檸檬水,可以加強腸胃蠕動、治療便秘、排出體內毒素、達到美容的功效,也可以去除口腔異味,消除口臭。每早一杯熱檸水,還可以使眼睛更有神、皮膚更紅潤。如果在水中多加一些檸檬汁,還會起到清除體內垃圾的作用。
檸檬酸注意事項檸檬酸食用危險檸檬酸為食用酸類,可增強體內正常代謝,適當的劑量對人體無害。在某些食品中加入檸檬酸後口感好,並可促進食慾,在中國允許果醬、飲料、罐頭和糖果中使用檸檬酸。雖然檸檬酸對人體無直接危害,但它可以促進體內鈣的排洩和沉積,如長期食用含檸檬酸的食品,有可能導致低鈣血症,並且會增加患十二指腸癌的機率。兒童表現有神經系統不穩定、易興奮、植物神經紊亂;大人則為手足抽搐、肌肉痙攣,感覺異常,瘙癢及消化道症狀等。
基於檸檬酸對鈣的代謝可產生的影響,經常食用罐頭、飲料、果醬、酸味糖果的人們,特別是孩子,要注意補鈣,多喝生奶、魚頭、魚骨湯、吃些小蝦皮等,以免導致血鈣不足而影響健康,胃潰瘍、胃酸過多、齲齒和糖尿病患者不宜經常食用檸檬酸。檸檬酸不能加在純奶裡, 否則會引起純奶凝固。乳製品行業常把檸檬酸配成10%左右的溶液加入低濃度的牛奶溶液中,加入時應快速的攪拌。
檸檬酸工業危險健康危害:檸檬酸濃溶液對黏膜有刺激作用。在工業使用中,接觸者可能引起溼疹;
燃爆危險:檸檬酸可燃。粉體與空氣可形成爆炸性混合物,遇明火、高熱或與氧化劑接觸,有引起燃燒爆炸的危險。
檸檬酸貯藏條件檸檬酸一水化合物在乾燥空氣中或加熱至約40度時,失去結晶水,在溼空氣中有輕微潮解,稀的檸檬酸水溶液可在靜置時發酵。所以固體一水化合物或無水物,應貯藏於氣密容器內,置陰涼乾燥處保存。
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