自然界分布 柠檬酸在自然界中分布广泛，存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝、醋栗、覆盆子、葡萄汁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。

从热的浓水溶液中得到的半透明无色晶体是无水物，熔点153℃。从冷水溶液中得到的半透明无色晶体是一水物，密度1.542。75℃软化，约100℃熔化。一水物在干燥空气中可失水。是强有机酸。溶于水、乙醇和乙醚。用于制造药物、汽水、糖果等，也用作金属清洁剂，媒染剂等。

很多种水果和蔬菜，尤其是柑橘属的水果中都含有较多的柠檬酸，特别是柠檬和青柠——它们含有大量柠檬酸，在干燥之后，含量可达8%(在果汁中的含量大约为47 g/L)。在柑橘属水果中，柠檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005 mol/L和柠檬和青柠的0.30 mol/L之间。

这个含量随着不同的栽培种和植物的生长情况而有所变化。理化性质 柠檬酸是动植物体内的一种天然成分和生理代谢的中间产物，也是食品、医药、化工等领域应用最广泛的有机酸之一。它是无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，无臭，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有后涩味。

在温暖空气中渐渐风化，在潮湿空气中微有潮解性。图1为柠檬酸结构式 柠檬酸具有多元酸的性质，可以生成酯、盐和酰胺，但不能生成酸酐；其羧基和羟基也可以和金属离子形成络合物或螯合物；柠檬酸是一种强酸，对碳钢有强腐蚀作用，但对不锈钢无腐蚀作用；遇强氧化剂(如高锰酸钾)可被氧化，生成草酸；与氢氧化钾熔融时，本品分解为草酸及乙酸；遇热可以分解。

大鼠经皮LD50975mg/kg。(1) 与酸反应 柠檬酸与发烟硫酸混合，在常温下即产生乌头酸，稍稍加热能生成3-酮戊二酸。柠檬酸与浓硫酸混合，温度在40℃时产生丙酮、CO2、CO等；加热至150℃时生成乌头酸酐； 加热至200℃时生成双康酸(diconic acid) C9H10O6及CO、CO2等。

当硫酸浓度低于94%，低温时生成3-酮戊二酸；当硫酸浓度低于60%，加热时生成乌头酸。无水柠檬酸与1份硝酸及2份硫酸作用生成硝酸酯C3H5(ONO2)(COOH)3，它不溶于醚，与钡及铅化合生成不溶性盐类。(2) 与碱反应 柠檬酸与K2CO3或KOH或硝酸共熔得到草酸和醋酸或其他盐类。

柠檬酸与钠盐 (如NaCl) 加石灰干馏得到丙酮。柠檬酸在碱液中煮沸时得到丙烯酸(C3H4O2)。柠檬酸的常规酸碱中和反应可以生成各种盐类。(3) 与甘油作用 柠檬酸与甘油混合干馏得到丙酮、CO、CO2和甘油内醚丙酮酸酯。柠檬酸与甘油混合共热至100℃，生成柠檬酸甘油酯，这是一种玻璃状物质。

如果甘油用量较多，加热至170℃时得到香茅二甘油(citrodiglycerin，C12H18O11)。柠檬酸与甘油按1：3的摩尔比共热，可以得到柠檬酸三甘油酯。用不同的摩尔比能获得不同性质树脂状物质，有的呈胶状或固体状，有的不溶于水，也有的溶于水。

如果与桐油或油硬脂酸共热至100℃，可以缩合成树脂状物质，能作为油漆和塑料添加剂或特种溶剂。发现历史 柠檬酸的发现始于8世纪伊朗炼金术士贾比尔。1784年C.W.舍勒首先从柠檬汁中结晶分离出柠檬酸。他是通过在水果榨汁中加入石灰乳以形成柠檬酸钙沉淀的方法制取。

天然柠檬酸在自然界中分布很广，在植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中都含有。最初产于美国加利福尼亚州、意大利和西印度群岛。意大利的产量居首位。发酵法制取柠檬酸始于19世纪末。1893年韦默尔发现青霉菌可以以糖类为原料制造柠檬酸。

然而，直到第一次世界大战阻碍了意大利的柠檬出口之前，在工业上利用微生物制造柠檬酸都没有被提上日程。1913年B.扎霍斯基报道黑曲霉能生成柠檬酸。1916年汤姆和柯里以曲霉属菌进行试验，证实大多数曲霉菌如泡盛曲霉、米曲霉、温氏曲霉、绿色木霉和黑曲霉都具有产柠檬酸的能力，而黑曲霉的产酸能力更强。

如柯里以黑曲霉为供试菌株，在15％蔗糖培养液中发酵，对糖的吸收率达55％。1923年美国菲泽公司建造了世界上第一家以黑曲霉浅盘发酵法生产柠檬酸的工厂。随后比利时、英国、 德国、苏联等相继研究成功发酵法生产柠檬酸。这样，依靠从柑橘中提取天然柠檬酸的方法逐渐为发酵法所取代。

1950年前，柠檬酸采用浅盘发酵法生产。1952年美国迈尔斯试验室采用深层发酵法大规模生产柠檬酸。此后，深层发酵法逐渐建立起来。深层发酵周期短，产率高，节省劳动力，占地面积小，便于实现仪表控制和连续化，这一制造技术仍是目前最主要的制造方法。

在这个技术中，黑曲霉被放入含有蔗糖或葡萄糖的培养基中进行培养，以生产柠檬酸。糖类的来源包括玉米浆、糖蜜发酵液、玉米粉的水解产物或其他廉价的糖类溶液。在去除霉菌之后，向剩余的溶液中加入氢氧化钙，使柠檬酸反应生成柠檬酸钙沉淀，分离出沉淀之后再加入硫酸就可以得到柠檬酸。

在食品工业的应用 柠檬酸被称为第一食用酸味剂，我国GB2760—1996规定为允许使用的食品用酸度调节剂。在食品工业上极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥脱臭剂、螯合剂等，其具体用途，不胜枚举。1.饮料 据国内外统计，饮料工业消耗柠檬酸占总柠檬酸生产总量的75%～80%。

柠檬酸是果汁天然成分之一，不仅能赋予水果风味而且还有增溶、缓冲、抗氧化等作用，使饮料中糖、香精、色素等成分交融协调，形成调和口味和香气，能增加抗微生物防腐效果。所以，很广泛地用于配制各种水果型软饮料，例如水果型汽水一般加酸量在0.10%～0.25%之间。

对于不充CO2的饮料，例如水、果汁、糖、酸、色素、香精混合物，柠檬酸用来调节pH到一定酸度，使产品滴定酸度在0.25%～0.40%之间。对于果肉型固体饮料粉，柠檬酸添加量可增至1.5%～5.0%。近年来随着城乡人民生活水平不断提高，各种饮料需求量大幅度增加，可以预测今后饮料工业柠檬酸用量将大幅增加。

2.果酱与果冻 柠檬酸。