柠檬酸钙是一种重要的化学物质，具有广泛的应用领域，对其性质的深入了解有助于更好地应用和利用该物质
简述：钙对人体健康、少年儿童身体发育和生理活动有极其重要的作用，也是人体内易缺乏的矿物元素。柠檬酸钙作为一种有机酸钙，较无机酸钙有更高的溶解性和生物利用率，对肠胃无刺激作用，无需经过胃酸中和，可直接被人体吸收，它正成为食品类补钙品的首选对象。
1. 基本性质：
（1）柠檬酸钙通常为白色结晶状粉末固体，微溶于水，能溶于酸，几乎不溶于乙醇(25℃，密度0.089 g/L)。通常的柠檬酸钙含有4个结晶水，其化学名为2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸钙四水合物，分子式为Ca3(C6H5O7)2·4H2O，此外还有多种水合结晶形态，如不含结晶水的Ca3(C6H5O7)2、3/2个结晶水的Ca3(C6H5O7)2·3/2H2O、2个结晶水的Ca3(C6H5O7)2·2H2O及16个结晶水的Ca3(C6H5O7)2·16H2O。
（2）Ca3(C6H5O7)2·4H2O的热分解过程可分为5个过程：第1阶段为60-140℃，该阶段中四水柠檬酸钙脱去2个结晶水成为二水柠檬酸钙；第2阶段为140-190℃，该阶段中二水柠檬酸钙再次脱去2个结晶水成为无水柠檬酸钙，此时结晶水完全脱去；第3阶段为230℃左右，为无水柠檬酸钙熔融过程；第4阶段为340-480℃，该阶段为无水柠檬酸钙分解成为CaCO3；最后一个阶段为640-780℃，该过程为Ca CO3分解成为Ca O[8]。
（3）晶体结构研究显示Ca3(C6H5O7)2·4H2O属三斜晶系，空间群为m C204，晶格参数为：a=5.946 6(4)?，b=10.224 7(8)?，c=16.6496(13)?，α=72.213(7)°，β=79.718(7)°，γ=89.791(6)°，V=947.06(13)?3,Z=2,R1=0.042 6,w R2=0.103 7，其结构见图。
2. 制备：
柠檬酸钙的制备主要通过以下4个途径。
（1）发酵法
利用淀粉含量高的原料，在黑曲霉的作用下, 进行培养发酵, 最后经过滤、中和、压滤、干燥、分筛等工艺制备出柠檬酸钙。以玉米制备柠檬酸钙为例, 工艺流程为:
玉米→粉碎→液化、过滤→黑曲霉发酵、过滤→中和、过滤、洗涤→烘干→成品。
（2）用蛋壳为原料直接采用中和法和高温煅烧法制备柠檬酸钙
干蛋壳中CaCO3的质量分数约为93%，是一种优质的钙源。以中和法为例，首先取一定量经过预处理的蛋壳粉，加入去离子水使其形成悬浊液，然后逐滴加入盐酸溶液至无气泡产生，经抽滤得到氯化钙澄清液。随后在澄清液中加入一定量的氢氧化钠以制备氢氧化钙，最后加入柠檬酸溶液，在50℃水浴锅中进行反应，随后经过浓缩、结晶、抽滤和干燥步骤制备出柠檬酸钙。
（2）以贝壳、牡蛎壳、虾壳等为原料, 采用单烧法或双烧法制备柠檬酸钙
现代工艺可以轻松从贝壳中提取氧化钙，经过煅烧后制成石灰乳，再与柠檬酸进行中和反应，得到的晶体经过水洗、抽滤和干燥处理，最终制备出柠檬酸钙。这种工艺简单，产品收率较高，操作过程安全，所使用的试剂安全无毒。以贝壳制备柠檬酸钙为例，工艺流程为:
贝壳→清洗、烘干、粉碎→酸溶、过滤、沉淀→煅烧→调制、中和→水洗、抽滤、干燥→成品。
（4）采用碳酸钙或石灰乳为中和剂直接与柠檬酸反应合成柠檬酸钙
本法采用柠檬酸与CaCO3或石灰乳直接反应，再经过过滤、结晶、脱水、干燥等工序, 得到产品柠檬酸钙。
3. 柠檬酸钙在机体的代谢
柠檬酸主要在肝脏、肌肉和肾脏中通过三羧酸循环被分解利用， 最终为机体提供能量。
柠檬酸钙主要通过在胃环境中分解出的柠檬酸实现更多的功能。 (1) 柠檬酸经三羧酸循环, 最终生产二氧化碳和水, 并产生ATP, 为机体提供能量, 促进机体生长发育。 (2) 柠檬酸钙在胃环境中分解出柠檬酸，可降低胃肠道pH值, 有利于激活胃蛋白酶原。(3) 柠檬酸钙对肠胃无刺激作用，可不经胃酸中和而直接被机体吸收，吸收率高。柠檬酸钙本身的溶解性优于碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙等其他钙源，降解过程中可高效、平稳释放钙离子。
参考文献；
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