白砂糖是食糖的一種。其顆粒為結(jié)晶狀，均勻，顏色潔白，甜味，甜度稍低于紅糖。烹調(diào)中常用。適當(dāng)食用白糖有補(bǔ)中、和胃潤肺、養(yǎng)陰止汗的功效。
GB 13104-2014中將白砂糖定義為以甘蔗或甜菜為原料，經(jīng)提取糖汁、清凈處理、煮煉結(jié)晶和分蜜等工藝加工制成的蔗糖結(jié)晶。 [1]綿白糖為粉末狀，適合于烹調(diào)之用，甜度與白砂糖差不多。綿白糖有精制綿白糖和土法制的綿白糖兩種。前者色澤潔白，晶粒細(xì)軟，質(zhì)量較好；后者色澤微黃稍暗，質(zhì)量較差。
1890年，在意大利柑橘類水果產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，開始了工業(yè)規(guī)模的檸檬酸生產(chǎn)，用熟石灰（氫氧化鈣）處理果汁以沉淀檸檬酸鈣，然后分離檸檬酸鈣并用稀硫酸將其轉(zhuǎn)化為檸檬酸 [9]。
1917年，美國食品化學(xué)家詹姆斯-庫里（James Currie）發(fā)現(xiàn)，黑曲霉的某些菌株可以地生產(chǎn)檸檬酸，兩年后，輝瑞制藥公司開始使用這種技術(shù)進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn) [10]。1929年，Citrique Belge公司也開始使用這種技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。這種生產(chǎn)技術(shù)至今仍是檸檬酸的主要工業(yè)化生產(chǎn)途徑，在這種技術(shù)中，黑曲霉培養(yǎng)物在含蔗糖或葡萄糖的培養(yǎng)基上進(jìn)行喂養(yǎng)，以生產(chǎn)檸檬酸。糖的來源是玉米浸液、糖蜜、水解玉米淀粉或其他廉價的含糖溶液。從生成的溶液中過濾出霉菌后，用氫氧化鈣沉淀檸檬酸，生成檸檬酸鈣鹽，再用硫酸處理，從中再生檸檬酸，就像直接從柑橘果汁中提取檸檬酸一樣 [11]。
1977年，Lever Brothers公司獲得了在高壓條件下從烏頭鈣鹽或異檸檬酸鈣鹽（又稱異檸檬酸鈣鹽）開始化學(xué)合成檸檬酸的專利。這似乎是一種逆向的、非酶的三羧酸循環(huán)反應(yīng)，可產(chǎn)生接近定量的檸檬酸 [12]。
2018年，全球產(chǎn)量超過200萬噸。其中50%以上產(chǎn)自中國 [13]。50%以上用作飲料中的酸度調(diào)節(jié)劑，約20%用于其他食品應(yīng)用，20%用于洗滌劑應(yīng)用，10%用于食品以外的應(yīng)用，如化妝品、藥品和化工行業(yè) [9]。
天然檸檬酸在自然界中分布很廣，天然的檸檬酸存在于植物如檸檬、柑橘、菠蘿等果實(shí)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、淀粉、葡萄等含糖物質(zhì)發(fā)酵而制得的。
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47 g/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0.30 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 [14]。
檸檬酸循環(huán)（三羧酸循環(huán)）
檸檬酸是檸檬酸循環(huán)（又稱 TCA（三羧酸）循環(huán)）的中間產(chǎn)物，是動物、植物和細(xì)菌的核心代謝途徑。檸檬酸合成酶催化草酰乙酸（OAA）與乙酰輔酶A縮合形成含有3個羧基的檸檬酸。然后，檸檬酸鹽作為烏頭酸酶的底物，轉(zhuǎn)化為烏頭酸。這個循環(huán)以草酰乙酸的再生而結(jié)束。這一系列化學(xué)反應(yīng)是高等生物三分之二的食物能量來源。漢斯-阿道夫-克雷布斯因這一發(fā)現(xiàn)獲得了1953年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
在檸檬酸的工業(yè)生產(chǎn)中都采用微生物發(fā)酵法，而有價值的只有幾種曲霉菌和酵母菌，其中黑曲霉菌是工業(yè)中具有競爭力的菌種，酵母中競爭力強(qiáng)的有解脂假絲酵母和季也蒙赤酵母等。
黑曲霉是在瓊脂上培養(yǎng)的，在瓊脂上成局限菌落，在室溫下培養(yǎng)10~14天，成為豐富密集的孢子梗，菌落為黑色，有時也為深褐黑色?？紤]到檸檬酸生產(chǎn)菌應(yīng)具有產(chǎn)酸能力強(qiáng)和耐檸檬酸濃度高的特點(diǎn)，可采用酸性濾紙法、變色圈法和單孢子移植法將黑曲霉分離出來，以避免其他雜菌干擾，使其成為生產(chǎn)檸檬酸用黑曲霉。酵母的培養(yǎng)可用于檸檬酸生產(chǎn)的酵母有解脂假絲酵母和季也蒙假絲酵母2種。前者有很強(qiáng)的分解脂肪的能力，較好的炭源是正烷烴。后者可由烷烴發(fā)酵生成檸檬酸，也可由糖類發(fā)酵生成檸檬酸，酵母發(fā)酵pH值為3.5~4.0。 [20]
發(fā)酵
凈化多在色譜柱上進(jìn)行，脫色炭是GH-15顆粒炭，離子樹脂是陰、陽樹脂。檸檬酸凈化液的濃度僅20%~25%，只有濃縮到70%以上才能進(jìn)行結(jié)晶。濃縮時溫度不能過高，以免檸檬酸分解，凈化液的濃縮可在負(fù)壓下進(jìn)行，為了節(jié)能，可采用雙效或三效蒸發(fā)器。濃縮分2段進(jìn)行，第1次濃縮后，放入沉降槽中保溫沉降，再除去大部分石膏；第2次濃縮液含檸檬酸約80%，及時放料結(jié)晶。第2次濃縮可用升降式或括板式蒸發(fā)器，以減少料液和熱媒的接觸時間，可提高產(chǎn)品質(zhì)量。結(jié)晶方式不同可得不同產(chǎn)品，一水檸檬酸的結(jié)晶是將80%溶液，溫度在55 ℃時，在結(jié)晶器中攪拌下自然冷卻，當(dāng)溫度降至40 ℃時，加入晶種，開始結(jié)晶，控制溫度不超過36 ℃，此時產(chǎn)品為一水檸檬酸；如果溶液在60 ℃條件下濃縮到83%，冷卻至46 ℃加入晶種，維持溫度在40~60 ℃慢慢結(jié)晶，終降到38 ℃，產(chǎn)品為無水檸檬酸。晶膏分密離心得結(jié)晶狀的商品
（促進(jìn)腸道菌群健康
有機(jī)酸可以進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞壁，使細(xì)菌內(nèi)部和外部出現(xiàn)pH梯度變化，抑制細(xì)菌生長。常見的幾種病原菌生長的適宜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(nèi)pH下降，腸道內(nèi)乳酸菌等益生菌得到良好的生長條件，從而維持畜禽消化道中微生物菌群的正常平衡 [25]。
增強(qiáng)機(jī)體抗應(yīng)激和能力
活性細(xì)胞，即T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞，對機(jī)體起著監(jiān)視作用。研究表明，肉雞飼喂檸檬酸可使活性細(xì)胞具有較高的密度，使雞處于較好狀態(tài)，可抑制腸道致病菌繁殖和預(yù)防傳染病的發(fā)生 [25]。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(wěn)定性并延長貯存期。
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