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柠檬酸，亦称为枸橼酸，化学式为C6H8O7，是一种中强度有机酸，它包括3个羧基（R-COOH）基团。柠檬酸是自然在柑橘类水果中产生的一种天然防腐剂，也是食物和饮料中的酸味添加剂。在生物化学中，它是柠檬酸循环的重要中间产物，因此在几乎所有生物的代谢中起到重要作用。此外，它也是一种对环境无害的清洁剂。
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柚的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品种和植物的生长情况而有所变化。
在室温下，柠檬酸是一种白色晶体粉末。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在。柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78°C时一水合物会分解得到无水合物。在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。
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。
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。