柠檬酸是“所有有机酸化剂中最好的酸化剂”吗？—— 与碧海云天商榷

cheng_zhang · 发表于 2007-4-9 15:02:30

【柠檬酸，最好的有机酸化剂】....柠檬酸为三羧酸，有机酸中其酸度最高，1％水溶液PH为2.31，因此我认为柠檬酸是所有有机酸化剂中最好的酸化剂。...

请比较甲酸、乙酸、丙酸与柠檬酸的酸性

搂主的话说得太绝对，要看你是做什么用。如果是用有机酸给动物提供能量、提供香味，则柠檬酸可能是最好的酸化剂（但是，成本太高了）。如果是用来酸化饲料、降低饲料的缓冲值、抑制/杀灭病原微生物，柠檬酸的作用远远弱于甲酸、丙酸。为什么？请听详解：

有机酸的酸性来自于H+离子。有机酸酸性强弱取决于所提供的H+数量。一元酸每分子可以解离出一个H+离子，二元酸理论上可以解离两个H+离子，三元酸理论上可以解离三个H+离子。但是，二级解离的比例是一级解离的百分之几，三级解离是二级解离的百分之几。而且发生二级、三级解离时的环境pH值要比较高。所以，二元、三元酸在动物肠道内也只能提供1个或者稍微多些H+。因此，在同样重量的情况下，分子量越小的有机酸（如甲酸），提供的H+数就越多，其酸性也越强。因此，从降低饲料pH值（实际上是降低饲料缓冲值）上来说，甲酸的效果要明显优于柠檬酸。

使用有机酸还有另一个目的，就是抑菌和杀菌。有机酸的抑/杀菌有两个作用方式，一是通过降低细菌环境pH值来实现，因为大多数病原微生物（如弯曲杆菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌）不能耐受低于4.5的环境pH值。但是这一作用模式不能在动物的肠道内实现，因为如果把肠道内pH值降到这个水平会对消化酶功能不利。另一个作用方式是非解离的有机酸作为一个完整的分子，通过自由扩散方式进入细菌细胞内，然后解离出羧基离子和H+离子。羧基离子有抑制DNA复制、抑制蛋白合成和破坏细菌细胞膜的功能，从而抑制细菌产生下一代；而解离出的H+则降低细菌细胞内pH值。细菌必须把多余的H+通过Na-H+-ATP泵泵出膜外，而这是一个耗能过程。所以细菌消耗能量把H+排出，而失去活性，不能产毒、不能附着。从这个机理上，我们可以看出，有机酸抑/杀菌能力取决于有多少有机酸能以分子的形式进入细菌细胞内。要注意的是，有机酸过膜是自由扩散过程。因此进入细菌的有机酸的多少完全取决于1。分子（量）的大小； 2。内外分子浓度差。分子越大，所需排开膜上的脂质双层的空间就越大，也就越难进入。相反，分子越小，则越容易进入。另一方面，分子量越大，同等重量的有机酸所含的分子个数就越少，内外的浓度差也就越小，则进入细菌内的个数也越少。相反，分子量越小，细菌内外有机酸分子浓度差越大，有机酸就进入得越多，所以杀菌能力也就越强。实验（国外）表面，甲酸的最低抑菌浓度大概是柠檬酸、乳酸的1/4。

根据国内外的研究经验，饲料中要添加1-2%的乳酸或者柠檬酸才能有明显效果，而甲酸的需要量则为0.6%（侯永清、呙于明博士的综述）。从这也可以看出，乳酸和柠檬酸类的大分子有机酸的作用要弱于甲酸。当然，纯甲酸也不会好，因为刺激性较大。复合酸的效果要好些。