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    檸檬酸的應用領(lǐng)域

    • 2021-12-03
    • 人關(guān)注

    食品工業(yè)

    檸檬酸是世界上用生物化學(xué)方法生產(chǎn)的產(chǎn)量最大的有機酸, 檸檬酸及鹽類(lèi)是發(fā)酵行業(yè)的支柱產(chǎn)品之一,主要用于食品工業(yè),如酸味劑、增溶劑、緩沖劑、抗氧化劑、除腥脫臭劑、風(fēng)味增進(jìn)劑、膠凝劑、調色劑等。
    食品添加劑方面主要用于碳酸飲料、果汁飲料、乳酸飲料等清涼飲料和腌制品,其需求量受季節氣候的變化而有所變化。檸檬酸約占酸味劑總消耗量的2/3。在水果罐頭中添加檸檬酸可保持或改進(jìn)水果的風(fēng)味,提高某些酸度較低的水果罐藏時(shí)的酸度(降低pH值),減弱微生物的抗熱性和抑制其生長(cháng),防止酸度較低的水果罐頭常發(fā)生的細菌性脹罐和破壞。在糖果中加入檸檬酸作為酸味劑易于和果味協(xié)調。在凝膠食品如果醬、果凍中使用檸檬酸能有效降低果膠負電荷,從而使果膠分子間氫鍵結合而凝膠。在加工蔬菜罐頭時(shí),一些蔬菜呈堿性反應,用檸檬酸作pH調整劑,不但可以起到調味作用,還可保持其品質(zhì)。檸檬酸所具有螯合作用和調節pH值得特性使其在速凍食品的加工中能增加抗氧劑的性能,抑制酶活性,延長(cháng)食品保存期。

    金屬清洗

    檸檬酸是通過(guò)微生物發(fā)酵生產(chǎn)的有機酸,在洗滌劑生產(chǎn)當中進(jìn)行應用比較廣泛,其自身的特異性以及螯合作用發(fā)揮起到了積極作用。檸檬酸在實(shí)際的使用過(guò)程中,有著(zhù)良好的性能體現,主要就是在安全性方面比較突出,制備檸檬酸的原料都是來(lái)源于糧食,這是安全的食品級微生物。檸檬酸的使用對環(huán)境不會(huì )造成影響,在微生物以及熱等作用下比較容易降解,其自身的螯合能力也比較強,主要及時(shí)檸檬酸鹽對錳離子以及鐵離子等有著(zhù)比較強的螯合能力,使用效果也比較突出。洗滌劑中的檸檬酸使用性能中的緩蝕性也比較突出,酸洗作為化學(xué)清洗中的一個(gè)比較重要的環(huán)節,和無(wú)機酸相比較而言,檸檬酸的酸性相對比較弱,所以對設備所產(chǎn)生的腐蝕性也比較小,檸檬酸清洗的安全可靠性比較強,廢液也比較容易處理,對人體不會(huì )造成危害。
    (1)檸檬酸清洗機理
    檸檬酸對金屬腐蝕小,是一種安全清洗劑,由于檸檬酸不含有Cl-,故不會(huì )引起設備的應力腐蝕,它能夠絡(luò )合Fe3+,削弱Fe3+對腐蝕的促進(jìn)作用。
    檸檬酸可溶解氧化鐵氧化銅,生成檸檬鐵、銅的絡(luò )合物,如果采用氨化的檸檬酸溶液,能生成溶解度很大的檸檬酸亞鐵氨和檸檬酸高鐵絡(luò )合物,清洗效果非常好,檸檬酸以除鐵銹為主,所以主要用于清洗新建的鍋爐,檸檬酸與氨基磺酸、羥基乙酸甲酸混用,可用來(lái)清洗鍋爐中的鈣鎂垢和鐵銹,檸檬酸與乙二胺四乙酸(EDTA)混用,可用來(lái)清洗過(guò)熱器。
    檸檬酸及其衍生物以其特殊的理化性能,在化學(xué)清洗等許多領(lǐng)域都有很廣闊的用途。
    (2)檸檬酸清洗管道
    這是針對高雜質(zhì)硬水質(zhì)的最新清洗技術(shù),利用食品級檸檬酸軟化頑固水垢,再以微電腦控制水流與氣動(dòng),產(chǎn)生水流震蕩,使水管內的陳年積垢剝離脫落,讓水管暢通清潔。
    (3)復配表面活性劑清洗燃氣熱水器
    檸檬酸、AES和苯并三氮唑配制的化學(xué)清洗劑清洗已使用多年的燃氣熱水器,將清洗劑注入倒置的熱水器中,浸泡1h后,倒出清洗液,用清水沖洗干凈,重新使用熱水器,在相同流量下,出水溫度提高5℃~8℃。
    (4)清洗飲水機
    用食用檸檬酸(粉末狀)用水稀釋?zhuān)⑷腼嬎畽C加熱內膽中,浸泡20min左右。最后用清水反復沖洗內膽,直至干凈為止,無(wú)毒且效果好。 

    精細化工領(lǐng)域

    檸檬酸屬于果酸的一種,主要作用是加快角質(zhì)更新,常用于乳液、乳霜、洗發(fā)精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。檸檬酸在化學(xué)技術(shù)上可作化學(xué)分析用試劑,用作實(shí)驗試劑、色譜分析試劑及生化試劑;用作絡(luò )合劑,掩蔽劑;用以配制緩沖溶液。采用檸檬酸或檸檬酸鹽類(lèi)作助洗劑,可改善洗滌產(chǎn)品的性能,可以迅速沉淀金屬離子,防止污染物重新附著(zhù)在織物上,保持洗滌必要的堿性;使污垢和灰分散和懸??;提高表面活性劑的性能,是一種優(yōu)良的鰲合劑;可用作測試建筑陶瓷瓷磚的耐酸性的試劑。檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液用于煙氣脫硫。我國煤炭資源豐富,是構成能源的主要部分,然而一直缺乏有效的煙氣脫硫工藝,導致大氣SO2污染嚴重。檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液由于其蒸氣壓低、無(wú)毒、化學(xué)性質(zhì)穩定、對SO2吸收率高等原因,是極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的脫硫吸收劑。 
    在傳統的染色整理工藝中, 整理通常是在染色之后進(jìn)行的。由于整理中的交聯(lián)處理,常常會(huì )導致色牢度和色差的問(wèn)題,特別是選用還原牲催化劑時(shí),這種現象更加明顯。用一步法對織物進(jìn)行處理,不僅可以降低成本、縮短生產(chǎn)時(shí)間,而目可以避免色牢度及色差問(wèn)題。目前染色整理同步進(jìn)行主要用于棉、棉的混紡織物、絲、毛和粘膠纖維。 這些纖維共同的特征是需要通過(guò)整理來(lái)提高其服用性能; 染色整理一步法和兩步法均獲得了較好的整理效果,但一步法更能節省能源、工藝簡(jiǎn)單,污染小,因此具有好的發(fā)展前景。
    檸檬酸可作為無(wú)甲醛染色整理劑。三乙醇胺可以防止檸檬酸在織物焙烘過(guò)程中分解、脫水生成不飽和多元羧酸,從而有效地抑制了織物的泛黃現象。
    檸檬酸酯類(lèi),已經(jīng)美國食品和藥物管理局批準,作為食品包裝用的聚氯乙烯纖維素塑料薄膜的無(wú)毒增塑劑。乙?;?、丁?;瘷幟仕狨タ捎糜?a target="_blank" data-lemmaid="8824533" style="color:#136ec2;text-decoration-line:none;">甲基丙烯酸甲酯聚合物的發(fā)泡劑、丙烯酰胺穩定劑、聚酰胺黏合劑的引發(fā)劑、聚氯乙烯的增塑劑等。特別是檸檬酸丁酯和乙?;?a target="_blank" data-lemmaid="4719146" style="color:#136ec2;text-decoration-line:none;">檸檬酸三丁酯,是舉世公認的無(wú)毒增塑劑。本身除無(wú)毒外,在相容性,耐抽出性,低揮發(fā)性等方面性能更為優(yōu)越。如乙?;瘷幟仕崛乎?、丁?;瘷幟仕崛□タ捎糜谏a(chǎn)衛生要求高的成分輸血管與導管等。

    殺菌及凝血過(guò)程

    檸檬酸與80℃溫度聯(lián)合作用具有良好殺滅細菌芽孢的作用,并可有效殺滅血液透析機管路中污染的細菌芽孢。在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血過(guò)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于解離的可溶性絡(luò )合物,因而降低了血中鈣離子濃度,使血液凝固受阻。
    動(dòng)物養殖
    檸檬酸在機體三羧酸循環(huán)中由乙酰輔酶A和草酰乙酸羧合而成,參與體內糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝。 天然的檸檬酸存在于植物(如檸檬、柑橘、菠蘿等)果實(shí)和動(dòng)物的骨骼、肌肉、血液中,人工合成則通過(guò)砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物質(zhì)發(fā)酵制得。 在配合飼料中添加檸檬酸可消毒,預防霉變,防止沙門(mén)氏菌等感染動(dòng)物飼料。 動(dòng)物采食檸檬酸可減少病原體的增殖和抑制有毒代謝產(chǎn)物產(chǎn)生,提高動(dòng)物應激力。 
    (1)提高采食量促進(jìn)營(yíng)養物質(zhì)消化吸收
    日糧中添加檸檬酸,可以改善日糧的適口性。檸檬酸可以直接刺激口腔內的味蕾細胞,使唾液分泌增多,起到調味劑的作用,增強動(dòng)物食欲,從而提高動(dòng)物的采食量。日糧中添加檸檬酸可使日糧pH降低,動(dòng)物采食后,胃內酸度下降,無(wú)活性的胃蛋白酶原轉化為有活性的胃蛋白酶,或直接刺激消化酶的分泌;另外,酸性食糜進(jìn)入小腸后,刺激小腸分泌腸抑胃素,使之反射性抑制胃蠕動(dòng),延緩胃排空的時(shí)間,使食糜通過(guò)腸道的時(shí)間增長(cháng),促進(jìn)營(yíng)養物質(zhì)的消化。 
    (2)促進(jìn)腸道菌群健康
    有機酸可以進(jìn)入細菌的細胞壁,使細菌內部和外部出現pH梯度變化,抑制細菌生長(cháng)。常見(jiàn)的幾種病原菌生長(cháng)的適宜pH均是中性偏堿, 如大腸桿菌適宜的pH為6.0~8.0,鏈球菌為6.0~7.5,而乳酸菌等益生菌宜于酸性環(huán)境繁殖。檸檬酸使胃腸道內pH下降, 腸道內乳酸菌等益生菌得到良好的生長(cháng)條件,從而維持畜禽消化道中微生物菌群的正常平衡。
    (3)增強機體抗應激和免疫能力
    免疫活性細胞,即T淋巴細胞B淋巴細胞,對機體起著(zhù)免疫監視作用。研究表明,肉雞飼喂檸檬酸可使免疫活性細胞具有較高的密度,使雞處于較好免疫狀態(tài),可抑制腸道致病菌繁殖和預防傳染病的發(fā)生。
    (4)作防霉劑和抗氧化劑
    檸檬酸是一種天然防腐劑。由于檸檬酸可降低飼料的pH,有害微生物的增殖及毒素的產(chǎn)生受到抑制,有明顯的防霉作用。作抗氧化劑的增效劑,將檸檬酸與抗氧化劑混合使用,可提高抗氧化效果,阻止或延緩飼料氧化, 提高配合飼料的穩定性并延長(cháng)貯存期。

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