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在室溫下，檸檬酸為無色半透檸檬酸明晶體或白色顆粒或白色結晶性粉末，無臭、味極酸，在潮濕的空氣中微有潮解性。它可以以無水合物或者一水合物的形式存在：檸檬酸從熱水中結晶時，生成無水合物；在冷水中結晶則生成一水合物。加熱到78 ℃時一水合物會分解得到無水合物。在15攝氏度時，檸檬酸也可在無水乙醇中溶解。檸檬酸結晶形態因結晶條件不同而不同，有無水檸檬酸C6H8O7也有含結晶水的檸檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O。 [2] 化學性質

1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循環學說以來，檸檬酸的發酵機理逐漸被人們所認識。已經證明，糖質原料生成檸檬酸的生化過程中，由糖變成酸的過程與酒精發酵相同，亦即通過E-M途徑（二磷酸己糖途徑）進行酵解。然后酸進一步氧化脫羧生成乙酰輔酶A，乙酰輔酶A和酸羧化所生成的草酰縮合成為檸檬酸并進入三羧循環途徑。檸檬酸是代謝過程中的中間產物。在發酵過程中，當微生物體內的烏頭酸水合酶和異檸檬酸脫氫酶活性很低、而檸檬酸合成酶活性很高時，才有利于檸檬酸的大量積

檸檬酸的發酵因、工藝、原料而異，但在發酵過程中還需要掌握一定的溫度、通風量及pH值等條件。一般認為，黑曲霉適合在28～30℃時產酸。溫度過高會導致菌體大量繁殖，糖被大量消耗以致產酸降低，同時還生成較多的草酸和葡萄糖酸；溫度過低則發酵時間延長。微生物生成檸檬酸要求低pH，最適pH為2～4，這不僅有利于生成檸檬酸，減少草酸等雜酸的形成，同時可避免雜菌的污染。檸檬酸發酵要求較強的通風條件，有利于在發酵液中維持一定的溶解氧量。