柠檬酸钙（Calcium Citrate，Ca₃(C₆H₅O₇)₂·4H₂O）是柠檬酸的钙盐，是一种重要的食品添加剂（营养强化剂、酸度调节剂、稳定剂、凝固剂）和医药原料（钙补充剂、肾结石预防剂、抗骨质疏松药）。柠檬酸钙的钙含量为21%（四水合物）或24%（无水物），水溶性中等（溶解度0.85g/100g水，20℃），生物利用度高（吸收率优于碳酸钙（CaCO₃），与乳酸钙、葡萄糖酸钙相近），对胃肠道刺激性小，不引起便秘（钙离子与草酸结合，减少肾结石风险）。柠檬酸钙广泛用于口服液、泡腾片、咀嚼片、奶粉、饮料、保健品、功能性食品。柠檬酸钙的生产以柠檬酸（Citric Acid，由玉米、木薯淀粉经黑曲霉深层发酵制得）为原料，与石灰乳（Ca(OH)₂）中和、结晶、干燥制得。生石灰是柠檬酸钙的钙源（Ca²⁺提供者），其纯度决定了产品的重金属含量（Pb、As、Cd）和透光率（色度）。柠檬酸钙是“生物发酵-食品-医药”产业链的重要一环。

柠檬酸钙的“石灰中和-结晶”生产工艺：柠檬酸（Citric Acid，含量≥99.5%，食品级或医药级，Fe≤10ppm，SO₄²⁻≤50ppm，Cl⁻≤20ppm）用去离子水溶解，配制成20%-30%柠檬酸溶液，泵入中和反应釜（带搅拌、加热夹套、pH计），加热至40-60℃。在搅拌下缓慢加入石灰乳（10%-20% Ca(OH)₂，由生石灰（CaO≥90%，MgO≤1%，Fe≤10ppm，Pb≤5ppm，As≤3ppm）消化、过滤制得），控制加料速度，使pH逐渐升至5.5-6.5（终点pH6.0-6.5）。反应：2C₆H₈O₇ + 3Ca(OH)₂ → Ca₃(C₆H₅O₇)₂·4H₂O↓ + 6H₂O（放热，温度控制<60℃）。反应液（柠檬酸钙浆料，含悬浮细晶）加入活性炭（0.5%-2%），在60-80℃下搅拌脱色30-60分钟，过滤（板框压滤或精密过滤），去除色素、蛋白质、铁离子。滤液（柠檬酸钙溶液，浓度5%-10%，pH6-7）进入结晶器，缓慢冷却至20-30℃，柠檬酸钙结晶析出（粉末状或颗粒状，四水合物）。结晶浆料经离心分离（或真空过滤），滤饼用去离子水洗涤（去除残留的柠檬酸、盐类），在50-60℃下干燥（流化床或烘箱），粉碎（过80-120目筛），得柠檬酸钙产品（食品级：含量≥98%，透光率（5%水溶液）≥95%，Pb≤2ppm，As≤1ppm，Cd≤0.5ppm；医药级：含量≥99%，透光率≥98%，重金属总量<10ppm）。反应收率（以柠檬酸计）为90%-98%。石灰的用量（Ca(OH)₂/柠檬酸摩尔比1.5-1.6，理论值1.5）需精确控制：石灰不足则柠檬酸残留（产品酸度高，pH<5.5），影响水溶液稳定性和口感；石灰过量则产品中残留Ca(OH)₂（pH>7.0），在储存中吸收CO₂生成CaCO₃（白点），降低透光率。石灰的品质要求：CaO≥90%，MgO≤1%（镁盐影响结晶形态），Fe≤10ppm（铁使产品带黄色，透光率下降），Pb≤5ppm，As≤3ppm，Cd≤1ppm（食品添加剂限量）。石灰中的重金属会全部进入产品，必须使用食品级生石灰（由高纯石灰石煅烧）或高纯试剂级石灰。

柠檬酸钙的应用：食品中作为钙营养强化剂（用于婴幼儿奶粉、钙奶、果汁、果冻、豆制品凝固剂），添加量0.5%-2%；医药中作为钙补充剂（口服液、片剂、泡腾片，治疗低钙血症、骨质疏松、肾结石预防）；饲料中作为补钙剂（用于蛋鸡、奶牛、宠物食品）；饮料中作为酸度调节剂和稳定剂（用于果汁饮料、运动饮料）。柠檬酸钙的优势在于：不引起便秘（相比碳酸钙），不增加肾结石风险（与草酸结合，减少草酸钙结石），生物利用度高（适合老年人和胃酸缺乏者）。全球柠檬酸钙年产量数万吨，消耗生石灰数万吨。

生石灰在柠檬酸钙生产中的应用，是“生物发酵-食品医药”的交叉。食品化工工程师总结：“柠檬酸发酵得有机酸，石灰中和得钙盐；结晶纯化高纯度，补钙食品医药安。”——生石灰为柠檬酸钙产业提供“高纯度、低成本”的钙源解决方案。