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檸檬酸,又名枸櫞酸,分子式為C?H?O?,是一種重要的有機酸,為無色晶體,無臭,有很強的酸味,易溶于水,是天然防腐劑食品添加劑。

檸檬酸分為一水檸檬酸和無水檸檬酸。一水檸檬酸和無水檸檬酸沒有實質性的區別,只是前者含有一個結晶水,被溶解后這個結晶水就和普通水沒有任何區別。

相互轉化:一水檸檬酸加熱到153℃(失水),溶液結晶臨界溫度36.6℃(36.6℃以上結晶為無水檸檬酸,36.6℃以下結晶為一水檸檬酸)。

一般而言被添加的物料中都是含大量水分的,而添加比例通常又很小,因此添加這兩種檸檬酸幾乎不影響到水分的含量,所以都可以使用。

 

應用領域

食品工業

檸檬酸是世界上用生物化學方法生產的產量較大的有機酸, 檸檬酸及鹽類是發酵行業的支柱產品之一,主要用于食品工業,如酸味劑、增溶劑、緩沖劑、抗氧化劑、除腥脫臭劑、風味增進劑、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。在水果罐頭中添加檸檬酸可保持或改進水果的風味,提高某些酸度較低的水果罐藏時的酸度(降低pH值),減弱微生物的抗熱性和抑制其生長,防止酸度較低的水果罐頭常發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,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。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354長食品保存期。

金屬清洗

檸檬酸是通過微生物發酵生產的有機酸,在洗滌劑生產當中進行應用比較廣泛,其自身的特異性以及螯合作用發揮起到了積極作用。檸檬酸在實際的使用過程中,有著良好的性能體現,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源于糧食,這是安全的食品級微生物。檸檬酸的使用對環境不會造成影響,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,檸檬酸鹽對錳離子以及鐵離子等有著比較強的螯合能力,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,酸洗作為化學清洗中的一個比較重要的環節,和無機酸相比較而言,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-,故不會引起設備的應力腐蝕,它能夠絡合Fe3+,削弱Fe3+對腐蝕的促進作用。 

檸檬酸可溶解氧化鐵氧化銅,生成檸檬鐵、銅的絡合物,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,可用來清洗過熱器。 

檸檬酸及其衍生物以其特殊的理化性能,在化學清洗等許多領域都有很廣闊的用途。 

2)檸檬酸清洗管道

這是針對高雜質硬水質的較新清洗技術,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,產生水流震蕩,使水管內的陳年積垢剝離脫落,讓水管暢通清浩,檸檬酸清洗技術,較快速安全有效的施工法,不使用臭氧或化學試劑且費用低。 

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,注入飲水機加熱內膽中,浸泡20min左右。較后用清水反復沖洗內膽,直至干凈為止,無毒且效果好。 

精細化工領域

檸檬酸屬于果酸的一種,主要作用是加快角質更新,常用于乳液、乳霜、洗發精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。檸檬酸在化學技術上可作化學分析用試劑,用作實驗試劑、色譜分析試劑及生化試劑;用作絡合劑,掩蔽劑;用以配制緩沖溶液。采用檸檬酸或檸檬酸鹽類作助洗劑,可改善洗滌產品的性能,可以迅速沉淀金屬離子,防止污染物重新附著在織物上,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、無毒、化學性質穩定、對SO2吸收率高等原因,是極具開發價值的脫硫吸收劑。 

在傳統的染色整理工藝中,整理通常是在染色之后進行的。由于整理中的交聯處理,常常會導致色牢度和色差的問題,特別是選用還原牲催化劑時,這種現象更加明顯。用一步法對織物進行處理,不僅可以降低成本、縮短生產時間,而目可以避免色牢度及色差問題。目前染色整理同步進行主要用于棉、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整理來提高其服用性能; 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、工藝簡單,污染小,因此具有好的發展前景。 

檸檬酸可作為無甲醛染色整理劑。三乙醇胺可以防止檸檬酸在織物焙烘過程中分解、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。

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