Experimente
Versuch: Untersuchung und Herstellung von Brausepulver
Versuch: Säuren als Antioxidationshilfsmittel

Die Lebensmittelindustrie verbraucht etwa 60-70 % der Jahresproduktion an Citronensäure.
Die Säure gehört nicht nur zu den so genannten Genusssäuren, sondern kommt auch als Zwischenprodukt im menschlichen Stoffwechsel vor (Citronensäure-Zyklus). Citronensäure gilt deshalb als Lebensmittel und darf als Zusatzstoff anderen Lebensmitteln ohne mengenmäßige Begrenzung zugesetzt werden.
Zunächst dient die Citronensäure als Säuerungsmittel in Salaten, Getränken und Süßigkeiten. Die Säure ist nur sauer und hat keinen besonderen Geschmack. Der typische Geschmack von Zitronenprodukten wie etwa den Limonaden rührt von den anderen Inhaltsstoffen der Frucht her, insbesondere von den Terpenen aus dem (Zitronenschalenöl). Diese fallen beim Auspressen oder Schälen einer Zitrone reichlich an.
Citronensäure wird auch zur Herstellung von Brausepulver (-> Versuch) verwendet, da sie mit Natriumhydrogencarbonat bzw. mit Soda bei Zugabe von Wasser zu Natriumcitrat, Wasser und Kohlenstoffdioxid reagiert:

Außerdem ist die Citronensäure ein wichtiges Konservierungsmittel. Aufgrund des sauren Charakters wirkt sie gegen Pilzbefall. Weiter wird sie als Antioxidationsmittel eingesetzt (-> Versuch): Viele Nahrungsmittel verfärben sich, wenn sie dem Luftsauerstoff ausgesetzt sind. Dies lässt sich besonders gut bei Äpfeln, Bananen und vielen anderen Früchten, aber auch bei Kartoffeln beobachten. Wenn man diese durchschneidet und einige Zeit offen liegen lässt, werden sie braun. Ursache ist eine Reaktion, bei der Sauerstoff mit bestimmten biochemischen Diphenolen reagiert. Durch Behandlung mit Säuren kann dieser Vorgang unterbunden werden. Dafür gibt es zwei Gründe:
Erstens laufen Oxidationen mit Sauerstoff im sauren Milieu nicht so gut ab, da das Oxidationspotential mit sinkendem pH-Wert abnimmt.
Zweitens ist die Bräunung eine enzymatische Reaktion. Das Enzym heißt Catechol-Oxidase oder Tyrosinase. Es arbeitet nur im neutralen bis schwach alkalischen pH-Bereich. Durch Zugabe einer Säure lässt sich der pH-Wert nun so weit absenken, dass das Enzym inaktiviert wird.
Zum Konservieren darf aber nicht jede Säure verwendet werden, weil viele Säuren gesundheitsschädlich oder sogar giftig sind. Beispiele hierfür wären Salzsäure oder schweflige Säure, die die Bräunung verhindern. Die leckeren weißen Apfelringe werden z. B. mit Schwefeldioxid behandelt. Aus gesundheitlichen Gründen verwendet man neuerdings in der Regel nur noch Genußsäuren wie Citronensäure, Milchsäure, Essigsäure oder Ascorbinsäure. Letztere wirkt (wie SO₂) darüber hinaus noch als starkes Reduktionsmittel und ist ein eigentliches Antioxidationsmittel. Die anderen Säuren wirken wegen der pH-Wertänderung nur synergistisch, sind also Antioxidationshilfsmittel.

Die Citronensäure hat sich mittlerweile auch zu einem wichtigen Bestandteil von Futtermitteln entwickelt. Hierzu wird wahrscheinlich der größte Teil der in Deutschland hergestellten 500.000 t Säure eingesetzt. Grund dafür ist, dass man festgestellt hat, dass Weidetiere solche Pflanzen bevorzugen, die besonders viel Citronensäure enthalten. Citronensäure wirkt also auf Rinder und Schafe appetitanregend.

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