1.用于食品工业

是饮料和食品行业的酸味剂,防腐剂，用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。 一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂。无水柠檬酸大量用于固体饮料;

2.用于化工和纺织业

在化学技术上可作化学分析用试剂、用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂;用作络合剂，掩蔽剂;用以配制缓冲溶液;具有提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂;用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂;用于制造食品包装用塑料薄膜;柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整理剂，用于纯棉织物的防皱整理;

3.用于环保

柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫，是极具开发价值的脱硫吸收剂;

4.用于禽畜生产

柠檬酸稀土是一种新型高效饲料添加剂，适用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊、兔、蚕等各种动物，具有促进动物生长，改善产品品质，提高抗病能力及成活率，提高饲料转化率，缩短饲喂周期等特点;

5.用于化妆品

柠檬酸有加快角质更新的作用，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等;

6.用于杀菌

柠檬具有很强的杀菌作用，与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢;

7.用于医药

在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中，必须有钙离于参加。枸橼酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物，因而降低了血中钙离子浓度，使血液凝固受阻。本品在输血或化验室血样抗凝时，用作体外抗凝药。

8.柠檬酸的化学加工或深加工

常见的柠檬酸为原料的产品有柠檬酸三甲酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯，乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯等;柠檬酸的羧基还可以成盐，常见的产品有柠檬酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸钙、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵等;

9.药用价值

柠檬酸具有防止和消除皮肤色素沉着的作用;吸烟者多吃柠檬，因为他们需要的维生素C是不吸烟者的2倍;柠檬利于减少脂肪，是减肥良药;柠檬能防止心血管动脉硬化并减少血液粘稠度;热柠檬汁加蜂蜜可用于治疗支气管炎和鼻咽炎;柠檬有袪痰的功效;

1.主要采用发酵法生产

原料为:糖蜜、蔗糖、甘薯和石油烃等碳水化合物;

采用的发酵法为:真菌为菌种发酵生产;

发酵方式为:表面发酵和深层发酵;

  表面发酵:早期的生产方法，用某些青霉菌或黑曲霉菌为菌种;

  深层发酵法:以黑曲霉菌为菌种，发酵过程中生成小球形的丝菌聚集体，应避免生成长而薄的丝菌体，发酵条件为pH值1.5-2.8，同时需通入无菌空气并伴随搅拌，发酵完毕过滤除去丝菌体及残存的固体渣滓，滤液用碳酸钙中和获得柠檬酸钙，然后用浓硫酸中和得柠檬酸粗品，再经离子交换树脂精制、浓缩和结晶得到成品;

以深层发酵法为主，约占发酵法产量的80%;

工艺流程:

  (1)菌种培养:柠檬酸工业生产的菌种主要有黑曲霉和解脂假丝酵母等，前者是现在工业是应用最有竞争力的菌种。

       ①黑曲霉的培养:向密度为1.036g每平方立米左右的麦汁内加入25%-30%的琼脂，然后接入黑曲霉菌种，在31℃左右培养4d。将麸皮、水以1:1的比例掺拌，加入10%碳酸钙、0.5%的硫酸铵，拌匀后装入250ml的三角瓶中，用981×1.5KPa压力灭菌60min,接入上述已培养的菌种，培养96-120h即可使用;

       ②解脂假丝酵母培养:该酵母一般都是从含有动植物油或矿物油的材料中分离出来的，经富集培养、平板分离培养，所得培养基经常规摇瓶方法初筛，可得培养基，再经诱导有种，制得用于工业发酵的解脂假丝酵母。这种酵母可由烷烃发酵生产柠檬酸，也可由糖类发酵生产柠檬酸;

  (2)发酵工艺:目前生产柠檬酸主要有以下3种方法。

       ①表面发酵法:此法又称浅层发酵法，其理想原料为甜菜糖蜜。将原料糖蜜先送入煮沸锅内加等体积水煮沸15-30min，依次加黄血盐和EDTA二钠盐煮沸灭菌，再用无菌水配成含糖蜜12%-16%的发酵培养基液。加入适量的硫酸铵、磷酸二氢钾作为氮源和营养盐:将培养基液在45-50℃下送入发酵室内装入浅底的铝盘或不锈钢盘中，液层厚度为1.5-2.5cm。按75mg每平方立米干孢子接入黑曲霉干孢，在温度为35℃、pH＜下发酵6-12d，而得柠檬成品。糖蜜(40%-50%)消耗定额3 t/t;

       ②固体表面发酵工艺:将果渣晾干、粉碎后，每100kg干渣加入碳酸钙2kg碳酸铵0.7kg在蒸锅内常压下蒸料90min，杀死杂菌及使原料中淀粉糊化;将蒸好的物料摊晾到37℃以下，立即补水接种，种曲用量为干渣质量的0.2%-0.3%。将物料装入曲盘中，装料厚度为6-8cm，曲盘材料可为木质、铁质或铝质，盘底最好是假底或多孔筛板，以利通气。将曲盘送进曲房，在38-43℃下发酵80h，用80℃热水将发酵物中的柠檬酸浸出后，经过滤、中和、酸解、脱色、浓缩、结晶等步骤制得柠檬酸成品;

       ③深层发酵法:先在发酵罐内配制含量为18%-20%的山芋粉悬浮液，加入α淀粉酶液化，然后于110-115℃保温灭菌，冷却后接入黑曲霉菌种，在35℃恒温下通气发酵60-70h，发酵液pH值为2。产酸含量为12%-15%，终点时发酵液含糖小于1%。营养物可加入0.2%的无机铵盐，发酵罐为不锈钢或内壁涂以环气树脂的碳钢罐，内设有多层涡轮搅拌器，其转速为50-100r/min，发酵液经板框过滤机或真空转鼓过渡机除去菌丝体及固形物，滤液用含量为40%-50%氢氧化钙水溶液中和生成柠檬酸沉淀。经过滤后，用20%的稀硫酸酸解制得柠檬酸水溶液，酸解温度为70-80℃柠檬酸水溶液经活性炭脱色，离子交换除去金属、硫酸根、氯根等杂质后，进入双效蒸发器浓缩，蒸发温度50-65℃，真空度79.98-93.31kpa ,出料含量70%-80%。浓缩液经冷却、结晶、离心及干燥后制得柠檬酸成品。消耗定额:山芋粉2.3t/t,α淀粉酶6kg/t,工业硫酸(98%)1.05t/t,碳酸钙(98%)1200 kg/t，盐酸(32%)500kg/t，电1200KW·h/t,蒸汽5t/t,水陆联运。4.5t/t;

  (3)柠檬酸的提取:经发酵所得的发酵酸，经过滤出菌体、残渣，再经加石灰乳中和、碳酸钙过滤而得碳酸钙盐;然后加硫酸酸解、过滤而得粗酸液;再经净化，通过吸附脱色和离子交换树脂交换，除去前述溶液中酸含有的色素和胶体物质，其中有铁、钙、铜和镁等多种金属阳离子，以及硫酸根等杂质;然后经浓缩到柠檬酸含量20%-25%，通过在沸腾状态下迅速蒸发，浓缩到70%以上，即可进行结晶。其中中和与酸解两步反应为中和:由柠檬酸与钙或钙碱(石灰乳)反应制得柠檬酸钙。酸解:由中和所得柠檬酸钙用硫酸酸解，可得柠檬酸。结晶:不仅要求产品纯度高、回收率高，而且对产品的晶形、晶粒度也有严格要求，这是影响成品质量的关键环节之一。结晶的方法有一水柠檬酸结晶法和无水柠檬酸结晶法;

       ①一水柠檬酸结晶法:当浓缩液含量约达80%、温度达55℃时，已呈过饱和状态，然后将其放入结晶器中，开动搅拌，任其自然冷却，当温度到40℃以下时，可以刺激起晶或添加晶种，冷却，控制温度不超过36℃，以保证柠檬酸以一水柠檬酸形式析出，如超过36.6℃则会结晶出无水柠檬酸。当结晶体系温度到10℃以下，结晶工序即可结束，整个结晶时间约为10h。再经过干燥即产品一水柠檬酸;

       ②无水物柠檬酸结晶法:生产无水物柠檬酸结晶，要求温度较高，不能用冷却结晶器。无水柠檬酸生产用的蒸发式结晶器，必须在真空下操作，因为操作温度不得超过60℃ ;溶液在100℃下浓缩到含柠檬酸83%，即可停止加热，当冷却到46℃左右，经加入晶种，可维持温度在40-45℃，最终降温到38℃，结晶完毕。再以低速(50-60r/min)开动离心机，将晶种用喷洒洗涤水洗涤;再经烘房干燥，而得无水柠檬酸成品。发酵液中添加钙、镁、钠、钾等金属离子，可提高柠檬酸产量10%，添加氨基酸可增加60%-80%;

2.直接结晶法

如果发酵得到的是高纯度和近于无色的柠檬酸水溶液，则在上述步骤中过滤分离硫酸钙，但从最后母液中回收柠檬酸仍需要使用沉淀法;

1.运输注意事项:起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、还原剂、碱类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。装运本品的车辆排气管须有阻火装置。中途停留时应远离火种、热源。车辆运输完毕应进行彻底清扫。公路运输时要按规定路线行驶;

2.储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物;

3.包装注意事项:密封包装;

1.用于食品工业

是饮料和食品行业的酸味剂,防腐剂，用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。 一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂。无水柠檬酸大量用于固体饮料;

2.用于化工和纺织业

在化学技术上可作化学分析用试剂、用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂;用作络合剂，掩蔽剂;用以配制缓冲溶液;具有提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂;用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂;用于制造食品包装用塑料薄膜;柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整理剂，用于纯棉织物的防皱整理;

3.用于环保

柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫，是极具开发价值的脱硫吸收剂;

4.用于禽畜生产

柠檬酸稀土是一种新型高效饲料添加剂，适用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊、兔、蚕等各种动物，具有促进动物生长，改善产品品质，提高抗病能力及成活率，提高饲料转化率，缩短饲喂周期等特点;

5.用于化妆品

柠檬酸有加快角质更新的作用，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等;

6.用于杀菌

柠檬具有很强的杀菌作用，与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢;

7.用于医药

在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中，必须有钙离于参加。枸橼酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物，因而降低了血中钙离子浓度，使血液凝固受阻。本品在输血或化验室血样抗凝时，用作体外抗凝药。

8.柠檬酸的化学加工或深加工

常见的柠檬酸为原料的产品有柠檬酸三甲酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯，乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯等;柠檬酸的羧基还可以成盐，常见的产品有柠檬酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸钙、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵等;

9.药用价值

柠檬酸具有防止和消除皮肤色素沉着的作用;吸烟者多吃柠檬，因为他们需要的维生素C是不吸烟者的2倍;柠檬利于减少脂肪，是减肥良药;柠檬能防止心血管动脉硬化并减少血液粘稠度;热柠檬汁加蜂蜜可用于治疗支气管炎和鼻咽炎;柠檬有袪痰的功效;

1.主要采用发酵法生产

原料为:糖蜜、蔗糖、甘薯和石油烃等碳水化合物;

采用的发酵法为:真菌为菌种发酵生产;

发酵方式为:表面发酵和深层发酵;

  表面发酵:早期的生产方法，用某些青霉菌或黑曲霉菌为菌种;

  深层发酵法:以黑曲霉菌为菌种，发酵过程中生成小球形的丝菌聚集体，应避免生成长而薄的丝菌体，发酵条件为pH值1.5-2.8，同时需通入无菌空气并伴随搅拌，发酵完毕过滤除去丝菌体及残存的固体渣滓，滤液用碳酸钙中和获得柠檬酸钙，然后用浓硫酸中和得柠檬酸粗品，再经离子交换树脂精制、浓缩和结晶得到成品;

以深层发酵法为主，约占发酵法产量的80%;

工艺流程:

  (1)菌种培养:柠檬酸工业生产的菌种主要有黑曲霉和解脂假丝酵母等，前者是现在工业是应用最有竞争力的菌种。

       ①黑曲霉的培养:向密度为1.036g每平方立米左右的麦汁内加入25%-30%的琼脂，然后接入黑曲霉菌种，在31℃左右培养4d。将麸皮、水以1:1的比例掺拌，加入10%碳酸钙、0.5%的硫酸铵，拌匀后装入250ml的三角瓶中，用981×1.5KPa压力灭菌60min,接入上述已培养的菌种，培养96-120h即可使用;

       ②解脂假丝酵母培养:该酵母一般都是从含有动植物油或矿物油的材料中分离出来的，经富集培养、平板分离培养，所得培养基经常规摇瓶方法初筛，可得培养基，再经诱导有种，制得用于工业发酵的解脂假丝酵母。这种酵母可由烷烃发酵生产柠檬酸，也可由糖类发酵生产柠檬酸;

  (2)发酵工艺:目前生产柠檬酸主要有以下3种方法。

       ①表面发酵法:此法又称浅层发酵法，其理想原料为甜菜糖蜜。将原料糖蜜先送入煮沸锅内加等体积水煮沸15-30min，依次加黄血盐和EDTA二钠盐煮沸灭菌，再用无菌水配成含糖蜜12%-16%的发酵培养基液。加入适量的硫酸铵、磷酸二氢钾作为氮源和营养盐:将培养基液在45-50℃下送入发酵室内装入浅底的铝盘或不锈钢盘中，液层厚度为1.5-2.5cm。按75mg每平方立米干孢子接入黑曲霉干孢，在温度为35℃、pH＜下发酵6-12d，而得柠檬成品。糖蜜(40%-50%)消耗定额3 t/t;

       ②固体表面发酵工艺:将果渣晾干、粉碎后，每100kg干渣加入碳酸钙2kg碳酸铵0.7kg在蒸锅内常压下蒸料90min，杀死杂菌及使原料中淀粉糊化;将蒸好的物料摊晾到37℃以下，立即补水接种，种曲用量为干渣质量的0.2%-0.3%。将物料装入曲盘中，装料厚度为6-8cm，曲盘材料可为木质、铁质或铝质，盘底最好是假底或多孔筛板，以利通气。将曲盘送进曲房，在38-43℃下发酵80h，用80℃热水将发酵物中的柠檬酸浸出后，经过滤、中和、酸解、脱色、浓缩、结晶等步骤制得柠檬酸成品;

       ③深层发酵法:先在发酵罐内配制含量为18%-20%的山芋粉悬浮液，加入α淀粉酶液化，然后于110-115℃保温灭菌，冷却后接入黑曲霉菌种，在35℃恒温下通气发酵60-70h，发酵液pH值为2。产酸含量为12%-15%，终点时发酵液含糖小于1%。营养物可加入0.2%的无机铵盐，发酵罐为不锈钢或内壁涂以环气树脂的碳钢罐，内设有多层涡轮搅拌器，其转速为50-100r/min，发酵液经板框过滤机或真空转鼓过渡机除去菌丝体及固形物，滤液用含量为40%-50%氢氧化钙水溶液中和生成柠檬酸沉淀。经过滤后，用20%的稀硫酸酸解制得柠檬酸水溶液，酸解温度为70-80℃柠檬酸水溶液经活性炭脱色，离子交换除去金属、硫酸根、氯根等杂质后，进入双效蒸发器浓缩，蒸发温度50-65℃，真空度79.98-93.31kpa ,出料含量70%-80%。浓缩液经冷却、结晶、离心及干燥后制得柠檬酸成品。消耗定额:山芋粉2.3t/t,α淀粉酶6kg/t,工业硫酸(98%)1.05t/t,碳酸钙(98%)1200 kg/t，盐酸(32%)500kg/t，电1200KW·h/t,蒸汽5t/t,水陆联运。4.5t/t;

  (3)柠檬酸的提取:经发酵所得的发酵酸，经过滤出菌体、残渣，再经加石灰乳中和、碳酸钙过滤而得碳酸钙盐;然后加硫酸酸解、过滤而得粗酸液;再经净化，通过吸附脱色和离子交换树脂交换，除去前述溶液中酸含有的色素和胶体物质，其中有铁、钙、铜和镁等多种金属阳离子，以及硫酸根等杂质;然后经浓缩到柠檬酸含量20%-25%，通过在沸腾状态下迅速蒸发，浓缩到70%以上，即可进行结晶。其中中和与酸解两步反应为中和:由柠檬酸与钙或钙碱(石灰乳)反应制得柠檬酸钙。酸解:由中和所得柠檬酸钙用硫酸酸解，可得柠檬酸。结晶:不仅要求产品纯度高、回收率高，而且对产品的晶形、晶粒度也有严格要求，这是影响成品质量的关键环节之一。结晶的方法有一水柠檬酸结晶法和无水柠檬酸结晶法;

       ①一水柠檬酸结晶法:当浓缩液含量约达80%、温度达55℃时，已呈过饱和状态，然后将其放入结晶器中，开动搅拌，任其自然冷却，当温度到40℃以下时，可以刺激起晶或添加晶种，冷却，控制温度不超过36℃，以保证柠檬酸以一水柠檬酸形式析出，如超过36.6℃则会结晶出无水柠檬酸。当结晶体系温度到10℃以下，结晶工序即可结束，整个结晶时间约为10h。再经过干燥即产品一水柠檬酸;

       ②无水物柠檬酸结晶法:生产无水物柠檬酸结晶，要求温度较高，不能用冷却结晶器。无水柠檬酸生产用的蒸发式结晶器，必须在真空下操作，因为操作温度不得超过60℃ ;溶液在100℃下浓缩到含柠檬酸83%，即可停止加热，当冷却到46℃左右，经加入晶种，可维持温度在40-45℃，最终降温到38℃，结晶完毕。再以低速(50-60r/min)开动离心机，将晶种用喷洒洗涤水洗涤;再经烘房干燥，而得无水柠檬酸成品。发酵液中添加钙、镁、钠、钾等金属离子，可提高柠檬酸产量10%，添加氨基酸可增加60%-80%;

2.直接结晶法

如果发酵得到的是高纯度和近于无色的柠檬酸水溶液，则在上述步骤中过滤分离硫酸钙，但从最后母液中回收柠檬酸仍需要使用沉淀法;

1.运输注意事项:起运时包装要完整，装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、还原剂、碱类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。装运本品的车辆排气管须有阻火装置。中途停留时应远离火种、热源。车辆运输完毕应进行彻底清扫。公路运输时要按规定路线行驶;

2.储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物;

3.包装注意事项:密封包装;