自然界中柠檬酸广泛存在于柠檬和橙以及桔子等水果中。工业生产主要采用合成法和发酵法,而工业上使用的柠檬酸多由黑曲霉发酵法生产。其主要性状特点有以下几点:
1、溶解性好,柠檬酸易溶于水和乙醇以及乙醚。柠檬酸在水中的溶解度很大,此外,柠檬酸和其衍生物的丙二醇溶液还可溶于油脂。由于水溶性和脂溶性较好,柠檬酸易于均匀地分散于各类食品中。
2、酸味,温和芳香,在所有有机酸中是可口的,并能与多种香料混合产生清爽的酸味,故事用于许多食品。同时由于柠檬酸的弱酸性,在一定pH范围内能抑制细菌繁殖,起到防腐作用。
3、螯合力强,柠檬酸由于含有三个羧基故可形成三种形式的盐,但除碱金属盐外,其他盐大多不溶或难溶于水。它还有一种奇特的性质,就是在冷水中比在热水中易溶。
4、能与碱或盐组成缓冲剂,如与磷酸氢二钠以不同比例混合,可得到多种缓冲液。
5、毒性小,在人体内柠檬酸为三羧酸循环的重要中间体,对人体不会造成伤害。
在室温下,柠檬酸为白色结晶性粉末,无臭、味酸 ,密度1.542g/cm3,熔点153-159℃,175℃以解释放出水及二氧化碳。柠檬酸易溶于水,20℃时溶解度为59%,其2%水溶液的pH为2.1。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而存在差异,在干燥空气中微有风化性,在潮湿空气中有吸湿性,加热可以分解成多种产物,可与酸、碱、甘油等发生反应。柠檬酸溶于时与反应,生成柠檬酸乙酯
在室温下,柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极酸 ,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℃时一水合物会分解得到无水合物。在15℃时,柠檬酸也可在无水中溶解。
柠檬酸钙用酸解,按溶液中柠檬酸含量确定的用量,一般过量不超过0.2%。酸解后,酸液进行过滤。柠檬酸溶液的净化通过吸附脱色和离子交换除去溶液中的色素、胶体和铁离子、钙离子、铜离子、镁离子等金属阳离子以及根离子等阴离子杂质。
柠檬酸是世界上用生物化学方法生产的产量的有机酸, 柠檬酸及盐类是发酵行业的支柱产品,主要用于食品工业,如酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥脱臭剂、风味增进剂、胶凝剂、调色剂等。
处理柠檬酸生产废水比较常见的处理方法为生物法,生物法又分为厌氧生物法和好氧生物法在国外处理柠檬酸生产废水的主要方法为式厌氧污泥床,其处理废水的步骤如下。使废水在经过反应器底部之后进入到内筒,然后废水不断上升直至达到反应器的水分布器,再利用虹吸管将废水导入驯化好的污泥中,不断进行混合,将废水里的有机物分解成沼气,利用三相分离器将沼气、污泥与水分离并各自排出。