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檸檬酸是一種重要的化工原料，在食品、和化工等領域有廣泛應用，其中其厚重的酸味使其作為酸度調節劑被大量應用于食品加工中，且應用到食品中的用量占其生產總量的75%以上，是目前用量一種酸味劑。

在選擇上也比較寬泛，黑曲霉、棒曲霉、文氏曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、橘青霉、解脂假絲酵母等眾多都可采用，且對原料沒有特殊依賴性，只要能通過微生物代謝產生檸檬酸即可，故檸檬酸的價格非常低廉，這也是其廣泛應用的重要基礎。

自1940年H.A.克雷伯斯提出三羧酸循環學說以來，檸檬酸對代謝的影響逐漸受到關注，檸檬酸是三羧酸循環的重要中間產物，三羧酸循環又是糖類、脂類、氨基酸的終代謝通路，在人體的正常代謝中扮演著重要角色，而體內檸檬酸的不足不僅會導致疲勞元素乳酸和焦性葡萄糖的產生，而且會導致其他疾病的出現，其健康效應不可忽視。

檸檬酸通過對壁的刺激，反射性地減慢胃排空速度，延長了食物在胃內的停留時間，使食物與胃液和睡液等消化液充分混合，增加食物的消化率，因此還能起到降低血糖徒增的風險。同時，檸檬酸能夠降低腸道pH值，抑制有害菌的生產，維護腸道健康。

檸檬酸能與鈣形成更易吸收的有機化合物檸檬酸鈣，從而促進機體對鈣的吸收，對缺鈣和骨質疏松具有一定的預防作用。鈣離子是凝血過程中所需的物質之一，血液中鈣離子減少，會使血液凝固受阻，此作用在醫學上常作為劑使用。