柠檬酸在早期断奶幼仔日粮中的应用效果显著，柠檬酸掺杂在饲料中可以降低日粮pH值，使胃内pH值下降，提高酶活性。柠檬酸可在一定程度上引起日粮和胃肠道pH值降低，低pH值可使无活性的胃蛋白酶原激活成为有活性的胃蛋白酶，从而为幼仔营养物质的消化和吸收提供了适宜环境。断奶仔猪日粮中添加柠檬酸，小肠内容物质胰蛋白酶和淀粉酶活性明显提高。
此外柠檬酸调节胃排空速度，酸性食糜进入小肠后通过对小肠壁的化学刺激，使之分泌异胃素，凡反射性抑制胃运动，减慢胃排空速度和食物在肠道内移动速度，了食物在胃内的停留时间，使食物与胃液和唾液等消化液充分混合，有利于食物中营养物质的消化吸收。柠檬酸促进矿物质的吸收，柠檬酸在降低胃肠道内容物的pH值的同时，还能与一些矿物质元素形成易被吸收利用的络合物。柠檬酸是饲料抗氧化剂的增效剂，其作用机理是对饲料金属离子有封锁作用，使其不能起催化氧化反应的作用。
柠檬酸作为酸味剂广泛应用于各种饮料和以及果汁的生产，使产品的酸味清爽可口，并有果味的香甜。柠檬酸本身是果汁的天然成分之一，不仅赋予饮料水果风味，而且具有增溶和缓冲以及抗氧化等作用。柠檬酸作pH值的调整剂，可使其pH值降低，抑制腐败微生物的繁殖。一般当pH值小于5.5时，大部分腐败细菌可被抑制。如当葡萄或其他酿酒原料成熟过度而酸度不足时，可以用柠檬酸调节，以防止所酿造的酒口味单薄，同时还有抗氧化和保护色素的作用，以保护果汁的新鲜感和防止变色。
此外柠檬酸作抗氧化剂的增效剂，如在切去皮后的果蔬原料中加入浓度为0.1%的抗坏血酸溶液可防止原料氧化褐变。通常以柠檬酸作为增效剂，以控制酚酶的活力，防止酶褐变。如添加柠檬酸可以改善冰激凌的口味，增加乳化稳定性，防止氧化作用。在果酱和果冻中同样可以增进风味，并有抗氧化作用。如各种肉类和蔬菜在腌制加工时，加入或涂上柠檬酸可以改善风味，除腥去臭，抗氧化。柠檬酸还可作为香料稳定剂添加到许多食品包装材料中去，起到保鲜除异味作用，如将添加1%柠檬酸等聚乙烯制成的膜用于包装鱼及其腌制品，三天后能明显降低异味。
柠檬酸的电离常数为：pk1=3.13；pk2=4.76；pk3=6.40，从电离常数来看，柠檬酸酸性比较强。柠檬酸电离后主要存在形式和pH有关。在化学镀镍操作的pH值条件下，绝大部分柠檬酸都已电离成三价的柠檬酸根离子。
柠檬酸在自然界中分布很广，的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的，可分为无水和水合物两种。纯品柠檬酸为无色透明结晶或白色粉末，无臭，有一种诱人的酸味。
柠檬酸是代谢过程中的中间产物。在发酵过程中，当微生物体内的酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低、而柠檬酸合成酶活性很高时，才有利于柠檬酸的大量积累。
发酵工艺分表面发酵和固体发酵，按不同工艺制备不同原料的培养基，然后进行蒸料。蒸料的目的是将淀粉糊化，并进行灭菌。蒸料时要使物料受热均匀，蒸汽通畅，边蒸边加料，把料加在冒汽的地方，逐层加入。蒸好的物料要扬散摊凉，当温度降至37℃以下，即可补水接种，装盘发酵，发酵终点以酸度来决定，定期测定酸度，在酸度时出料，以免柠檬酸被分解。
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。
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