柠檬酸食品应用
一、前言
柠檬酸是水果、蔬菜中分布最广的有机酸，也是食品中应用最广泛的酸味剂。柠檬酸是一种重要的有机酸，又称枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。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。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。柠檬酸分无水柠檬酸和一水柠檬酸。同时柠檬酸还有许多其他用途，如作为抗氧化剂增效剂、漂白剂增效剂、果酱凝结剂、水果护色剂、增香剂及鱼类、羊奶的除臭剂等。
自然界中柠檬酸广泛存在于柠檬、橙、桔子等水果中。工业生产主要采用合成法和发酵法，而工业上使用的柠檬酸多由黑曲霉发酵法生产。
二、性状特点
1，溶解性好柠檬酸易溶于水、乙醇，溶于乙醚。无水柠檬酸在水中的溶解度很大，100℃为84%。25℃时政乙醇中的溶解度为58.9%。此外，柠檬酸和其衍生物的丙二醇溶液还可溶于油脂。由于水溶性和脂溶性较好，柠檬酸易于均匀地分散于各类食品中。
2，酸味纯正温和芳香，在所有有机酸中是最可口的，并能与多种香料混合产生清爽的酸味，故事用于许多食品。同时由于柠檬酸的弱酸性，在一定pH范围内能抑制细菌繁殖，起到防腐作用。
3，螯合力强柠檬酸由于含有三个羧基故可形成三种形式的盐，但除碱金属盐外，其他盐大多不溶或难溶于水。它还有一种奇特的性质，就是在冷水中比在热水中易溶。
4，能与碱或盐组成缓冲剂如与磷酸氢二钠以不同比例混合，可得到2～8的系列缓冲液。
5，毒性小在人体内柠檬酸为三羧酸循环的重要中间体，毒性小。
三、应用
1，柠檬酸作为酸味剂广泛应用于各种饮料、果汁、罐头、糖果、果酱、果冻的生产，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、缓冲、抗氧化等作用，能使饮料中的糖、香精、色素等成分交融协调，形成适宜的口味和风味。
2，柠檬酸作蔗糖转化剂在蔗糖液中添加适量柠檬酸可使其转化为糖，以提高蔗糖的饱和度和粘度，增大渗透压，从而有效地防止糖制品的蔗糖返砂，并提高制品的保藏性和改善其质地。
3，柠檬酸作果蔬原料的护色剂将果蔬原料放在1%～2%的食盐和0.1%的柠檬酸混合液中浸渍，可抑制果蔬原料酶褐变引起的变色。
4，柠檬酸作pH值的调整剂柠檬酸在罐头、果酱、果冻等制品中使用，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。同时，用柠檬酸调整食品的pH值还可达到改善品质和风味的目的。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。
5，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。如一分子结晶水柠檬酸可用作食用油的抗氧化剂。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。
6，柠檬酸作疏松剂的改良剂在面食制品中用小苏打作疏松剂时，制品往往碱度大，口感差。若将柠檬酸和小苏打同时使用，可使小苏打分子在反应过程中产生的二氧化碳被吸收，不致使碳酸钠积累，从而降低面食的碱度，改善风味。
7，柠檬酸作缓冲剂蔬菜、水果在加工时由于品种、产地、收获期、存放时间不同会使它们的含酸量不同，给工业带来不便，为此根据需要在控制溶液酸度，保证产品质量，还可抑制细菌生长、减少杀菌时间及降低杀菌温度。
8，柠檬酸与脂肪酸单双甘油酯合用作乳化剂在人造奶油、冰激凌生产中添加这种乳化剂有利于脂肪的破乳、凝结，从而提高产品质量，使产品口感细腻。参考用量：10g/kg，冷饮10g/kg。
9，柠檬酸作为香料及除味剂柠檬酸可添加到软饮料、冷饮、焙烤食品、糖果及胶姆糖中。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。此外，柠檬酸作为海产品、水产品及羊奶等制品的除腥、除膻剂也被广泛使用，如海带饮料中常用10%的柠檬酸和0.2%的盐酸进行酸煮脱腥，沙丁鱼在加工前浸泡在pH5.5的柠檬酸中30分钟后可除去腥味。
10，柠檬酸对VC含量的影响所有甜橙汁样品中储藏过程中，维生素C含量都在下降，但各自下降的特点有所不同。在对比试验中，柠檬酸对维生素C的下降有一定的减缓作用。在新制备的甜橙汁新鲜样品中，含有柠檬酸的样品菌落总数下降速度比对照样品快，且随柠檬酸浓度的增加而加快。
11，柠檬酸在早期断奶仔猪日粮中的应用
a）降低日粮pH值，使胃内pH值下降，提高酶活性。柠檬酸可在一定程度上引起日粮和胃肠道pH值降低，低pH值可使无活性的胃蛋白酶原激活成为有活性的胃蛋白酶，从而为仔猪营养物质的消化和吸收提供了适宜环境。侯永清等（1996）报道，断奶仔猪日粮中添加柠檬酸，小肠内容物质胰蛋白酶和淀粉酶活性明显提高。柠檬酸通过降低胃肠道pH值，改善有害微生物的适宜生存坏境或直接抑菌、杀死有害微生物，同时促进乳酸菌的发酵活动。
b）直接参与体内代谢，提高营养物质消化率柠檬酸是糖、蛋白质和脂肪代谢中的一个必经过程，是三羧酸循环的中间产物，被仔猪吸收后在体内合成ATP时对电子传递系统和异柠檬酸脱氢酶活性都有积极作用，对ATP形成和生物总量的积累起重要作用，促进仔猪的新陈代谢，增强对能量和氨基酸的利用率。
c）柠檬酸调节胃排空速度酸性食糜进入小肠后通过对小肠壁的化学刺激，使之分泌异胃素，凡反射性抑制胃运动，减慢胃排空速度和食物在肠道内移动速度，延长了食物在胃内的停留时间，使食物与胃液和唾液等消化液充分混合，有利于食物中营养物质的消化吸收。
d）柠檬酸促进矿物质的吸收柠檬酸在降低胃肠道内容物的pH值的同时，还能与一些矿物质元素形成易被吸收利用的络合物。
e）柠檬酸作为饲料的保护剂柠檬酸是饲料抗氧化剂的增效剂，其作用机理是对饲料金属离子有封锁作用，使其不能起催化氧化反应的作用。
12，罐头食品、豆制品及调味品柠檬酸还有螯合金属离子的作用，保护器中的抗坏血酸，使之不被金属离子破坏。柠檬酸添加到植物油中也有类似的作用。柠檬酸可以用于大豆等豆类蛋白、葵花子蛋白的水解，生产出风味别致的调味品。它也可以用于成熟调味品（酱油等）的调味。
13，其他柠檬酸在医药、化学等其他工业中也有一定作用。柠檬酸铁铵可以用作补血剂；柠檬酸钠可以用作输血剂；柠檬酸可制造食品包装用薄膜及无公害洗涤剂，如柠檬酸酯的两个主要品种柠檬酸三丁脂（TBC）、乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）已获得美国FDA批准作为安全、无毒增塑剂，我国也建议在包装材料中使用。柠檬酸三丁酯（TBC）因具有相容性好、增塑效率高、无毒、不易挥发、耐候性强等特点而广受关注，成为首选替代邻苯二甲酸酯类的绿色环保产品。柠檬酸酯类增塑剂具有良好的综合性能，耐寒性好，在寒冷地区使用仍保持有好的挠曲性，又耐光，耐水，耐热，熔封时热稳定性好而不变色，安全经久耐用，抗霉性好，可生物降解，与聚丙烯（PP）、PVC、氯乙烯-偏二氯乙烯（PVDC）、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物和各种纤维树脂等相容性好。柠檬酸酯作为食品级PVC薄膜的主增塑剂，使增塑PVC薄膜透气性好、有效保持保险肉类的红氧肌球蛋白，且熔封性能良好，克服了PVC膜包装肉类后，由于沾油而难以熔封的缺点，尤其适用于包装肉类等高脂肪食品；薄膜表面光泽、透明，内包装食品一目了然；透水性好，二氧化碳透过性高，能减少新鲜蔬菜的脱水现象，延长蔬菜保鲜期。柠檬酸酯增塑剂在食品级PVDC膜中兼起主增塑剂和热稳定剂的作用。
