檸檬酸在早期斷奶幼仔日糧中的應(yīng)用效果顯著,檸檬酸摻雜在飼料中可以降低日糧pH值,使胃內(nèi)pH值下降,提高酶活性。檸檬酸可在一定程度上引起日糧和胃腸道pH值降低,低pH值可使無活性的胃蛋白酶原激活成為有活性的胃蛋白酶,從而為幼仔營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收提供了適宜環(huán)境。斷奶仔豬日糧中添加檸檬酸,小腸內(nèi)容物質(zhì)胰蛋白酶和淀粉酶活性明顯提高。
此外檸檬酸調(diào)節(jié)胃排空速度,酸性食糜進(jìn)入小腸后通過對(duì)小腸壁的化學(xué)刺激,使之分泌異胃素,凡反射性抑制胃運(yùn)動(dòng),減慢胃排空速度和食物在腸道內(nèi)移動(dòng)速度,了食物在胃內(nèi)的停留時(shí)間,使食物與胃液和唾液等消化液充分混合,有利于食物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。檸檬酸促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收,檸檬酸在降低胃腸道內(nèi)容物的pH值的同時(shí),還能與一些礦物質(zhì)元素形成易被吸收利用的絡(luò)合物。檸檬酸是飼料抗氧化劑的增效劑,其作用機(jī)理是對(duì)飼料金屬離子有封鎖作用,使其不能起催化氧化反應(yīng)的作用。
檸檬酸作為酸味劑廣泛應(yīng)用于各種飲料和以及果汁的生產(chǎn),使產(chǎn)品的酸味清爽可口,并有果味的香甜。檸檬酸本身是果汁的天然成分之一,不僅賦予飲料水果風(fēng)味,而且具有增溶和緩沖以及抗氧化等作用。檸檬酸作pH值的調(diào)整劑,可使其pH值降低,抑制腐敗微生物的繁殖。一般當(dāng)pH值小于5.5時(shí),大部分腐敗細(xì)菌可被抑制。如當(dāng)葡萄或其他釀酒原料成熟過度而酸度不足時(shí),可以用檸檬酸調(diào)節(jié),以防止所釀造的酒口味單薄,同時(shí)還有抗氧化和保護(hù)色素的作用,以保護(hù)果汁的新鮮感和防止變色。
此外檸檬酸作抗氧化劑的增效劑,如在切去皮后的果蔬原料中加入濃度為0.1%的抗壞血酸溶液可防止原料氧化褐變。通常以檸檬酸作為增效劑,以控制酚酶的活力,防止酶褐變。如添加檸檬酸可以改善冰激凌的口味,增加乳化穩(wěn)定性,防止氧化作用。在果醬和果凍中同樣可以增進(jìn)風(fēng)味,并有抗氧化作用。如各種肉類和蔬菜在腌制加工時(shí),加入或涂上檸檬酸可以改善風(fēng)味,除腥去臭,抗氧化。檸檬酸還可作為香料穩(wěn)定劑添加到許多食品包裝材料中去,起到保鮮除異味作用,如將添加1%檸檬酸等聚乙烯制成的膜用于包裝魚及其腌制品,三天后能明顯降低異味。
自然界中檸檬酸廣泛存在于檸檬和橙以及桔子等水果中。工業(yè)生產(chǎn)主要采用合成法和發(fā)酵法,而工業(yè)上使用的檸檬酸多由黑曲霉發(fā)酵法生產(chǎn)。其主要性狀特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
1、溶解性好,檸檬酸易溶于水和乙醇以及乙醚。檸檬酸在水中的溶解度很大,此外,檸檬酸和其衍生物的丙二醇溶液還可溶于油脂。由于水溶性和脂溶性較好,檸檬酸易于均勻地分散于各類食品中。
2、酸味,溫和芳香,在所有有機(jī)酸中是可口的,并能與多種香料混合產(chǎn)生清爽的酸味,故事用于許多食品。同時(shí)由于檸檬酸的弱酸性,在一定pH范圍內(nèi)能抑制細(xì)菌繁殖,起到防腐作用。
3、螯合力強(qiáng),檸檬酸由于含有三個(gè)羧基故可形成三種形式的鹽,但除堿金屬鹽外,其他鹽大多不溶或難溶于水。它還有一種奇特的性質(zhì),就是在冷水中比在熱水中易溶。
4、能與堿或鹽組成緩沖劑,如與磷酸氫二鈉以不同比例混合,可得到多種緩沖液。
5、毒性小,在人體內(nèi)檸檬酸為三羧酸循環(huán)的重要中間體,對(duì)人體不會(huì)造成傷害。
檸檬酸是食品加工業(yè)中很重要的食品添加劑,也廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和染料及其他工業(yè)。檸檬酸生產(chǎn)有兩條途徑,一條是以淀粉及糖類為原料,用微生物發(fā)酵方法來制取;另一條是從含酸分豐富的原料中提取,特別是在果品加工中進(jìn)行綜合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液,其含酸量可達(dá)4至5%,制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取檸檬酸很好原料。其主要提取工藝有以下幾步:
原料澄清過濾:橘汁和梅汁中含有不少果膠及雜質(zhì),需進(jìn)行澄清,促進(jìn)雜質(zhì)沉淀,然后用壓濾機(jī)壓濾。
中和:可用碳酸鈣或石灰中和,要預(yù)先調(diào)成漿狀進(jìn)行,好加入15%碳酸鈣中和。具體做法是:把橘汁、梅汁等咸酸水加熱至75攝氏度時(shí),逐漸加入碳酸鈣乳漿,繼續(xù)加熱2小時(shí),初溫控制在5攝氏度左右,后可升高到100攝氏度,至溶液呈青綠色時(shí),即表示已完成中和反應(yīng)。然后靜置沉淀,此沉淀即為果酸鈣。
除鹽:所得檸檬酸鈣含有鹽分,可用清水洗滌,加熱至70—80攝氏度,反復(fù)多次,直至鹽分除凈為止,干燥備用。
酸解脫色:檸檬酸鈣漿液加熱至60至70攝氏度,加入濃度為35%的硫酸,沸騰3小時(shí)左右,待檸檬酸鈣分解完成,即靜置沉淀,上層清液為檸檬酸溶液。將暗紅色的檸檬酸用1—2%活性炭脫色半小時(shí),則得無色清液。
濃縮和晶析:將無色檸檬酸液進(jìn)行濃縮,至固形物含量75%時(shí),于結(jié)晶缸內(nèi)靜置結(jié)晶。4—5天可完成晶析。
離心和干燥:檸檬酸結(jié)晶還含有一定水分和雜質(zhì),需用離心機(jī)除去。然后在75攝氏度下干燥到含水量達(dá)1%以下,后通過過篩分級(jí)以及包裝即為成品。
貯藏條件
檸檬酸一水化合物在干燥空氣中或加熱至約40度時(shí),失去結(jié)晶水,在濕空氣中有輕微潮解,稀的檸檬酸水溶液可在靜置時(shí)發(fā)酵。所以固體一水化合物或無水物,應(yīng)貯藏于氣密容器內(nèi),置陰涼干燥處保存。
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,在干燥之后,含量可達(dá)8%(在果汁中的含量大約為47g/L)。在柑橘屬水果中,檸檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005mol/L和檸檬和青檸的0.30mol/L之間。這個(gè)含量隨著不同的栽培種和植物的生長(zhǎng)情況而有所變化。