1890年,在意大利柑橘类水果产业的基础上,开始了工业规模的柠檬酸生产,用熟石灰(氢氧化钙)处理果汁以沉淀柠檬酸钙,然后分离柠檬酸钙并用稀硫酸将其转化为柠檬酸 [9]。
1917年,美国食品化学家詹姆斯-库里(James Currie)发现,黑曲霉的某些菌株可以地生产柠檬酸,两年后,辉瑞制药公司开始使用这种技术进行工业化生产 [10]。1929年,Citrique Belge公司也开始使用这种技术进行生产。这种生产技术至今仍是柠檬酸的主要工业化生产途径,在这种技术中,黑曲霉培养物在含蔗糖或葡萄糖的培养基上进行喂养,以生产柠檬酸。糖的来源是玉米浸液、糖蜜、水解玉米淀粉或其他廉价的含糖溶液。从生成的溶液中过滤出霉菌后,用氢氧化钙沉淀柠檬酸,生成柠檬酸钙盐,再用硫酸处理,从中再生柠檬酸,就像直接从柑橘果汁中提取柠檬酸一样 [11]。
1977年,Lever Brothers公司获得了在高压条件下从乌头钙盐或异柠檬酸钙盐(又称异柠檬酸钙盐)开始化学合成柠檬酸的专利。这似乎是一种逆向的、非酶的三羧酸循环反应,可产生接近定量的柠檬酸 [12]。
2018年,全球产量超过200万吨。其中50%以上产自中国 [13]。50%以上用作饮料中的酸度调节剂,约20%用于其他食品应用,20%用于洗涤剂应用,10%用于食品以外的应用,如化妆品、药品和化工行业 [9]。
柠檬酸盐可被运出线粒体并进入细胞质,然后分解为乙酰-CoA(用于脂肪酸合成)和草酰乙酸。柠檬酸盐是这种转化的正向调节剂,并对乙酰-CoA 羧化酶进行异构调节,而乙酰-CoA 羧化酶是乙酰-CoA 转化为丙二酰-CoA(脂肪酸合成的步)的调节酶。简而言之,柠檬酸盐被运输到细胞质中,转化为乙酰-CoA,然后由乙酰-CoA 羧化酶转化为丙二酰-CoA,而乙酰-CoA 羧化酶受柠檬酸盐的异构调节。
除此之外,柠檬酸盐是骨骼的重要组成部分,有助于调节磷灰石晶体的大小
柠檬酸是通过微生物发酵生产的有机酸,在洗涤剂生产当中进行应用比较广泛,其自身的特异性以及螯合作用发挥起到了积极作用。柠檬酸在实际的使用过程中,有着良好的性能体现,主要就是在安全性方面比较,制备柠檬酸的原料都是来源于粮食,这是安全的食品级微生物。柠檬酸的使用对环境不会造成影响,在微生物以及热等作用下比较容易降解,其自身的螯合能力也比较强,主要及时柠檬酸盐对锰离子以及铁离子等有着比较强的螯合能力,使用效果也比较。洗涤剂中的柠檬酸使用性能中的缓蚀性也比较,酸洗作为化学清洗中的一个比较重要的环节,和无机酸相比较而言,柠檬酸的酸性相对比较弱,所以对设备所产生的腐蚀性也比较小,柠檬酸清洗的安全可靠性比较强,废液也比较容易处理,对人体不会造成危害 [24]。柠檬酸清洗机理
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