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发酵1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循环学说以来，柠檬酸的发酵机理逐渐被人们所认识。已经证明，糖质原料生成柠檬酸的生化过程中，由糖变成酸的过程与酒精发酵相同，亦即通过E-M途径（二磷酸己糖途径）进行酵解。然后酸进一步氧化脱羧生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A和酸羧化所生成的草酰缩合成为柠檬酸并进入三羧循环途径。

使污垢和灰分散和悬浮；提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂；可用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫。我国煤炭资源丰富，是构成能源的主要部分，然而一直缺乏有效的烟气脱硫工艺，导致大气SO2污染严重。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因，是极具开发价值的脱硫吸收剂。（2）促进肠道菌群健康有机酸可以进入细菌的细胞壁，使细菌内部和外部出现pH梯度变化，抑制细菌生长。常见的几种病原菌生长的适宜pH均是中性偏碱， 如大肠适宜的pH为6.0～8.0，链球菌为6.0～7.5，而乳酸菌等益生菌宜于酸性环境繁殖。柠檬酸使胃肠道内pH下降， 肠道内乳酸菌等益生菌得到良好的生长条件，从而维持畜禽消化道中微生物菌群的正常平衡。因此要达到相同的酸味强度使用L—苹果酸可以减少用量20%，对于一些食品加苹果酸可以节省白糖10%～20%，由于它的酸味刺激效果优于柠檬酸，而且美国FDA(食品和管理局)已限制柠檬酸在儿童和老年食品中的应用所以，近几年来L-苹果酸在食品工业上的应用已逐渐取代柠檬酸。发酵L—苹果酸是生物体三羧酸循环的中间体，可以参与微生物的发酵过程，可以作为微生物生长的碳源，因此可以用于食品发酵剂。比如可以做酵母生长促进剂，也可以加入发酵乳中。