6132-04-3/檸檬酸鈉的作用

背景^[1][2][3]

檸檬酸鈉亦稱(chēng)“枸櫞酸鈉”，無(wú)色斜方柱狀晶體。在空氣中穩(wěn)定。相對(duì)密度1.859²⁴。能溶于水和甘油中，微溶于乙醇。水溶液具有微堿性，品嘗時(shí)有清涼感。加熱至100℃時(shí)變成為二水鹽。后者為無(wú)色單斜柱狀晶體或粒狀粉末，易溶于水。在150℃時(shí)變成無(wú)水物，更高溫度即分解。

本品可用作酸度調(diào)節(jié)劑，緩沖劑、乳化劑、穩(wěn)定劑。是我國(guó)GB2760-1996規(guī)定允許使用的食品用酸度調(diào)節(jié)劑，可用于各類(lèi)食品，最大使用量視正常生產(chǎn)需要而定。按美國(guó)FAO/ WHO(1984)規(guī)定，可用于人造奶油、嬰兒食品、熟肉末、午餐肉、罐裝嬰兒食品、食用油脂，熟火腿、食用酪蛋白酸鹽等，限量按GMP規(guī)定；低倍濃縮乳、甜煉乳、稀奶油(單用為2g/kg，與其他穩(wěn)定劑合用量為3g/kg，以無(wú)水物計(jì))；奶粉、奶油粉5g/kg(單用或與其他穩(wěn)定劑合用量，以無(wú)水物計(jì))；加工干酪40g/kg(單用或與其他乳化劑、酸化劑合用量，以無(wú)水物計(jì))；果醬、果凍、橘皮果凍，使pH值保持在2.8～3.5；成熟豌豆罐頭150mg/kg(單用或與碳酸氫鈉合用量，以鈉計(jì)，可不添加固化劑和軟化劑)。

如用于清涼飲料等，可緩和檸檬酸的酸味；也用作乳制品的防止酸敗劑；加工干酪、魚(yú)肉糜制品等的增粘劑；冰糕、冰淇淋等的乳化劑和穩(wěn)定劑(用量0.2%～0.3%)。此外，用于培養(yǎng)甜酒的液體曲時(shí)，具有促進(jìn)糖化作用的效果(用量約0.3%)。也用于甜味劑矯味，但如用量過(guò)多則呈苦味。本品除用于食品外，還可用于醫(yī)藥(用作祛痰劑、利尿劑、抗凝血?jiǎng)?、攝影。

合成路線^[5][4]

依據(jù)生產(chǎn)原料的不同，檸檬酸鈉的制備方法主要有以下幾種方法。

1.檸檬酸+氫氧化鈉

這也是最早研究開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)工藝。將檸檬酸溶于水，加入氫氧化鈉溶液中，發(fā)生中和反應(yīng)并產(chǎn)生大量的熱，經(jīng)過(guò)濾濃縮結(jié)晶干燥等工序處理得到成品。本法工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品純度好；缺點(diǎn)是生產(chǎn)成品高?，F(xiàn)僅用于制備實(shí)驗(yàn)室用品。

2.檸檬酸+純堿

中和法改良工藝，作為原料的純堿易采購(gòu)好保存并且生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)；是目前各工業(yè)企業(yè)普遍采用的生產(chǎn)方法。

3.檸檬酸+小蘇打

本法是針對(duì)純堿法產(chǎn)品不適用醫(yī)藥業(yè)而改進(jìn)的制備方法。本法采用高品質(zhì)的小蘇打，按計(jì)算量溶于水后與檸檬酸中和，經(jīng)濃縮結(jié)晶等工序處理，制備藥品級(jí)檸檬酸鈉。其特點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品質(zhì)量好，工藝操作性好。目前本法主要在部分藥劑廠使用。

4.檸檬酸鈣+純堿

本法是利用檸檬酸鈣與純堿混合發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，濾除不溶物而獲取檸檬酸鈉的。產(chǎn)品純度差且操作流程長(zhǎng)。前些年有報(bào)道通過(guò)調(diào)整混合條件pH值，從而簡(jiǎn)化了該工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，獲得品質(zhì)較好產(chǎn)品。

性能^[5]

檸檬酸鈉是目前最重要的檸檬酸鹽，主要由淀粉類(lèi)物質(zhì)經(jīng)發(fā)酵生成檸檬酸，再跟堿類(lèi)物質(zhì)中和而產(chǎn)生，具有多種獨(dú)特的優(yōu)良性能

1. 檸檬酸鈉具有安全無(wú)毒性能。由于制備檸檬酸鈉的原料基本來(lái)源于糧食，因而絕對(duì)安全可靠，對(duì)人類(lèi)健康不會(huì)產(chǎn)生危害。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)與世界衛(wèi)生組織對(duì)其每日攝入量不作任何限制，可認(rèn)為該品屬于無(wú)毒品。

2. 檸檬酸鈉具有生物降解性。檸檬酸鈉經(jīng)自然界大量的水稀釋后，部分變成檸檬酸，兩者共存于同一體系中。檸檬酸在水中經(jīng)氧、熱、光、細(xì)菌以及微生物的作用，很容易發(fā)生生物降解。其分解途徑一般是經(jīng)烏頭酸、衣康酸、檸康酸酐，轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己退?/p>

3. 檸檬酸鈉具有金屬離子絡(luò)合能力。檸檬酸鈉對(duì)Ca抖、Mg。等金屬離子具有良好的絡(luò)合能力，對(duì)其他金屬離子，如Fe。等離子也有很好的絡(luò)合能力。

4. 檸檬酸鈉具有極好的溶解性能，并且溶解性隨水溫升高而增加。

5. 檸檬酸鈉具有良好的pH 調(diào)節(jié)及緩沖性能。檸檬酸鈉是一種弱酸強(qiáng)堿鹽，與檸檬酸配伍可組成較強(qiáng)的pH 緩沖劑，因此在某些不適宜pH 大范圍變化的場(chǎng)合有其重要用處。另外，檸檬酸鈉還具有優(yōu)良的緩凝性能及穩(wěn)定性能。

應(yīng)用^[5]

檬酸鈉具有上述多種優(yōu)良的性能，因而具有廣泛的用途。檸檬酸鈉無(wú)毒性、具有pH 調(diào)節(jié)性能及良好的穩(wěn)定性，因此可用于食品工業(yè)。檸檬酸鈉用作食品添加劑，需求量最大，主要用作調(diào)味劑、緩沖劑、乳化劑、膨脹劑、穩(wěn)定劑和防腐劑等；另外，檸檬酸鈉同檸檬酸配伍，用作各種果醬、果凍、果汁、飲料、冷飲、奶制品和糕點(diǎn)等的膠凝劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑及風(fēng)味劑。

在醫(yī)藥方面，檸檬酸鈉的用途也很廣泛。利用檸檬酸根與鈣離子能形成可溶性絡(luò)合物的特性，可用作抗凝血?jiǎng)┖洼斞獎(jiǎng)?，保存和加工血制品。檸檬酸鈉作為防腐劑，用于保存糖漿等藥物。檸檬酸鈉注射時(shí)和甲鹽一樣，用于矯正血液、體液及尿液的酸度，作為利尿劑、化痰劑等。檸檬酸鈉與別的試劑配伍，可用于提取、純化動(dòng)物肝臟核糖核酸。

檸檬酸鈉具有水溶性好、對(duì)水中的Ca、Mg等金屬離子具有優(yōu)良的螯合能力、能發(fā)生生物降解、分散能力及抗再沉積能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因此正逐漸成為三聚磷酸鈉的替代品，被用來(lái)生產(chǎn)無(wú)磷洗衣粉，尤其是無(wú)磷液體洗滌劑。洗滌劑中加入一定量的檸檬酸鈉，能明顯增加洗滌劑的去污能力。三聚磷酸鈉作為助洗劑在洗滌劑中的大量應(yīng)用是合成洗滌劑工業(yè)的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。

但是，磷酸鹽隨著洗滌污水排人江河湖泊，造成水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，促進(jìn)了水藻類(lèi)快速繁殖，水中缺氧，危害水生動(dòng)物的生存，因而成為環(huán)保的一大問(wèn)題。從20世紀(jì)70年代起，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)提出了洗滌劑的限磷問(wèn)題，并先后對(duì)其含量作出了規(guī)定。在我國(guó)，由于各方面原因，特別是價(jià)格因素，過(guò)去對(duì)上述問(wèn)題并未引起足夠重視。近年來(lái)，隨著洗滌劑工業(yè)的快速發(fā)展，以及水質(zhì)的不斷惡化，洗滌劑行業(yè)也正朝著低磷化、無(wú)磷化方向發(fā)展。

含檸檬酸鈉的液體洗滌劑具有優(yōu)良的洗滌性能，因此，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種專(zhuān)用洗滌劑。含檸檬酸鈉的液體洗滌劑還具有其他的優(yōu)良性能，如：有的含檸檬酸鈉專(zhuān)用清洗劑對(duì)某些金屬器具無(wú)腐蝕性，因而可專(zhuān)門(mén)用于清洗貴重的精密儀器等；有的含檸檬酸鈉專(zhuān)用洗滌劑清洗器具后，金屬表面光亮如新，而且，清洗后的廢液經(jīng)過(guò)處理能再生重復(fù)利用，降低了洗滌成本。有報(bào)道指出，了解決蔬菜水果等食物上的農(nóng)藥殘留問(wèn)題，有關(guān)專(zhuān)家已研制出含檸檬酸鈉的蔬菜水果農(nóng)藥殘留專(zhuān)用清洗劑。

檸檬酸鈉具有很好的絡(luò)合性能，因此被廣泛應(yīng)用于電鍍工業(yè)；在建筑工業(yè)上，檸檬酸鈉可作為緩凝劑加入混凝土中，以提高水泥制品的抗拉、抗壓及抗凍性能；在環(huán)境保護(hù)方面，檸檬酸鈉可用來(lái)脫除工業(yè)尾氣中的硫化物。在陶瓷工業(yè)上，檸檬酸鈉可作為助磨添加劑。此外，檸檬酸鈉在釀造及照相業(yè)也有新的用途，從而進(jìn)一步拓寬了檸檬酸鈉的應(yīng)用領(lǐng)域。由此可見(jiàn)，檸檬酸鈉性能優(yōu)良，用途極其廣泛，特別是全球洗滌劑行業(yè)的無(wú)磷化趨勢(shì)，使得檸檬酸鈉的需求量正急劇上升。

主要參考資料

[1] 化合物詞典

[2] 實(shí)用精細(xì)化工辭典

[3] 周本華. 檸檬酸鈉的應(yīng)用與制備方法研究[J]. 鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版), 2010, 23(1): 10-13.

[4] 魏朝. 檸檬酸鈉生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用[J]. 石河子科技, 2012 (2): 40-41.

[5] 張英, 周長(zhǎng)民. 檸檬酸鈉的特性與應(yīng)用[J]. 遼寧化工, 2007, 36(5): 350-352.