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主要用于食品、饮料行业作为酸味剂、调味剂及防腐剂、保鲜剂。还在化工行业、化妆品行业及洗涤行业中用作剂、增塑剂、洗涤剂。
柠檬酸是一种重要的酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有 多的用途。
在食品添加剂方面主要用于碳酸饮料、果汁饮料、乳酸饮料等清凉饮料和腌制品，其需求量受季节气候的变化而有所变化。柠檬酸约占酸味剂总消耗量的2/3。在水果罐头中添加柠檬酸可保持或改进馆藏水果的风味，提高某些酸度较低的水果罐藏时的酸度（降低pH值），减弱微生物的抗热性和抑制其生长，防止酸度较低的水果罐头胀罐和破坏。在糖果中加入柠檬酸作为酸味剂易于和果味协调。在凝胶食品如果酱、果冻中使用柠檬酸能有效降低果胶负电荷，从而使果胶分子间氢键结合而凝胶。在加工蔬菜罐头时，一些蔬菜呈碱性反应，用柠檬酸作pH调整剂，不但可以起到调味作用，还可保持其品质。
柠檬酸所具有螯合作用和调节pH值得特性使其在速冻食品的加工中能增加抗氧剂的性能，抑制酶活性，延长酸味给人以爽快的刺激，一般人虽多喜甜食，但是 甜的糖果、饮料、果酱等饮食甜味平淡，食多则腻，若能以适当之酸甜比配合，可明显地改善其风味和掩盖某些不好的风味。因此，酸味剂在食品加工中被广泛应用。
调节pH值
酸味剂在食品中可用于控制体系的酸碱性，如在凝胶、干酷、果冻、软搪、果酱等产品 中，为取得产品的 佳性状和韧度，必须正确调整pH值，果胶的凝胶、干酪的凝固尤其如此。酸味剂降低了体系的pH值，可抑制许多有害微生物繁殖，抑制不良的发酵过程，并有助于酸型防腐剂的效果，减少高温对食品风味的不利影响。
抑菌作用
微生物生存需要一定的pH值，少数耐受到pH为43的范围（酵母菌、酶菌），因此，酸味剂以调整酸度起防腐作用。
稳定泡沫
酸味剂遇碳酸盐可产生CO2气体，这是化学膨松剂产生的基础，而且酸味剂的性质决定了膨松剂的反应速度。酸味剂有一定的泡沫稳定作用。
香味辅助剂
酸味剂在食品中可作香味辅助剂，广泛应用于调香。许多酸味剂都得益于特定的香味，如酒石酸可辅助葡萄的香味，苹果酸可辅助许多水果和果酱的香味。酸味剂能平衡风味，修饰蔗糖或甜味剂的甜味。