?一水檸檬酸是一種含有一個結晶水的有機化合物，化學式為 C?H?O?·H?O，分子量約 210.14。它通常呈現為白色透明或半透明的晶體、粒狀或微粒狀粉末，無臭但具有強烈的酸味，稍后帶有澀味。在干燥空氣中久置會因結晶水逸出而風化，其晶體為斜方棱晶，轉變為無水檸檬酸的臨界溫度為 36.6±0.15℃。一水檸檬酸的生產過程對原料、工藝、設備及質量控制均有嚴格要求，具體要求如下：
一、原料選擇要求
核心原料：
以淀粉質原料（如玉米淀粉、薯類淀粉）或蔗糖（如甘蔗糖、甜菜糖）為主，要求純度高：
淀粉含量≥90%，蔗糖含量≥95%。
無重金屬殘留（鉛≤0.1mg/kg，砷≤0.05mg/kg），農藥殘留符合GB 2763標準。
輔助原料：
氮源（如硫酸銨、尿素）和微量元素（如鎂、鋅離子）需符合食品級標準（如GB 1886.3-2016硫酸銨）。
原料預處理：
淀粉質原料需經液化（加α-淀粉酶，80-90℃加熱30分鐘）和糖化（加葡萄糖淀粉酶，60-65℃加熱2-4小時）轉化為葡萄糖，葡萄糖含量需≥95%。
糖化后的糖液需通過活性炭脫色和離子交換樹脂脫鹽，得到透光率≥95%、濃度20%-25%的精制糖液。
二、核心工藝步驟要求
發酵：
菌種選擇：采用黑曲霉（Aspergillus niger），需經馴化以提高檸檬酸轉化率（通常≥90%）。
發酵條件控制：
溫度：30-32℃（黑曲霉最適溫度）。
pH值：初始pH 3.0-3.5，發酵過程中自然下降至2.0-2.5（抑制雜菌生長）。
通風量：1:0.8-1.2（v/v·min），確保氧氣充足。
發酵時間：72-96小時，通過高效液相色譜（HPLC）監測檸檬酸濃度，達標后終止發酵（檸檬酸濃度≥15%）。
提取與純化：
過濾：發酵液經板框過濾去除菌絲體、殘渣，再經0.22μm濾膜精密過濾。
中和與酸解：加食品級碳酸鈣生成檸檬酸鈣沉淀，再用稀硫酸酸解沉淀，重新生成檸檬酸。
脫色脫鹽：酸解液經活性炭脫色、離子交換樹脂脫鹽，得到純度≥99.5%的精制檸檬酸液。
結晶與干燥：
結晶控制：
精制檸檬酸液濃縮至濃度60%-65%，降溫至20-25℃（一水檸檬酸結晶穩定溫度）。
攪拌速度控制在20-30r/min，結晶時間12-16小時。
分離干燥：
用離心分離機分離晶體與母液，晶體經熱風干燥（溫度60-70℃，避免失去結晶水）。
干燥后含水量控制在10%-11%，zui終經篩選（顆粒度20-80目）、包裝。
三、設備與操作要求
過濾設備：
板框式過濾機、水平帶式真空過濾機、真空轉鼓過濾機等，用于分離菌絲體、檸檬酸鈣和硫酸鈣。
中和、酸解設備：
由攪拌器、加熱裝置和桶體組成，材料多為不銹鋼，高徑比1:1-1.5，下封頭取135-150錐形，放料口宜粗短。
攪拌型式有槳葉、框式和推進式，轉速50-80r/min。
結晶與干燥設備：
結晶罐需維持料溫在32℃以下進行連續結晶、分離母液。
干燥品溫一水檸檬酸需在36℃以下，高于此溫度會失去結晶水成為無水檸檬酸。
四、質量控制要求
純度：成品檸檬酸含量≥99.5%（HPLC檢測）。
重金屬：鉛≤0.1mg/kg，砷≤0.05mg/kg，汞≤0.01mg/kg（原子吸收光譜檢測）。
微生物：菌落總數≤1000CFU/g，大腸桿菌、沙門氏菌不得檢出（GB 4789標準檢測）。
外觀：無肉眼可見雜質，顏色為白色（色差儀檢測，白度≥90）。