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檸檬酸鈉在食品、飲料工業中用作風味劑、穩定劑；在醫藥工業中用作抗血凝劑、化痰藥和利尿藥；在洗滌劑工業中，可替代三聚磷酸鈉作為無毒洗滌劑的助劑；在化學上是優良的螯合劑/絡合劑,在工業上對檸檬酸鈉的應用都是利用此一特性。還用于釀造、注射液、攝影藥品和電鍍等。
檸檬酸鈉是目前最重要的檸檬酸鹽，主要由淀粉類物質經發酵生成檸檬酸，再跟堿類物質中和而產生，具有以下優良性能：(1)安全無毒性能。由于制備檸檬酸鈉的原料基本來源于糧食，因而絕對安全可靠，對人類健康不會產生危害。聯合國糧農與世界衛生組織對其每日攝入量不作任何限制，可認為該品屬于無毒品。（2）具有生物降解性。檸檬酸鈉經自然界大量的水稀釋后，部分變成檸檬酸，兩者共存于同一體系中。檸檬酸在水中經氧、熱、光、細菌以及微生物的作用，很容易發生生物降解。其分解途徑一般是經烏頭酸、衣康酸、檸康酸酐，轉變為二氧化碳和水。（3）具有金屬離子絡合能力。檸檬酸鈉對Ca2+、Mg2+等金屬離子具有良好的絡合能力，對其他金屬離子，如Fe2+等離子也有很好的絡合能力。（4）極好的溶解性能，并且溶解性隨水溫升高而增加。（5）具有良好的pH調節及緩沖性能。檸檬酸鈉是一種弱酸強堿鹽，與檸檬酸配伍可組成較強的pH緩沖劑，因此在某些不適宜pH大范圍變化的場合有其重要用處。另外，檸檬酸鈉還具有優良的緩凝性能及穩定性能。
食品應用
我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2014)規定：使用量按正常生產需要而定。
檸檬酸鈉用于清涼飲料可緩和酸味，改進口味。在釀造中加入本品，可促進糖化作用，用量約為0.3%．在冰糕和冰淇淋制造中，檸檬酸鈉可用作乳化劑和穩定劑，用量為0.2%~0.3%。本品還可用作乳制品的防止酸敗劑，加工干酪和魚肉制品等的增黏劑，以及食品的甜味矯正劑等[3] 。
檸檬酸鈉具有上述多種優良的性能，使得其具有十分廣泛的用途。檸檬酸鈉無毒性、具有pH調節性能及良好的穩定性，因此可用于食品工業。檸檬酸鈉用作食品添加劑，需求量最大，主要用作調味劑、緩沖劑、乳化劑、膨脹劑、穩定劑和防腐劑等；另外，檸檬酸鈉同檸檬酸配伍，用作各種果醬、果凍、果汁、飲料、冷飲、奶制品和糕點等的膠凝劑、營養增補劑及風味劑。
醫藥應用
在醫藥方面，檸檬酸鈉的用途也很廣泛。利用檸檬酸根與鈣離子能形成可溶性絡合物的特性，可用作抗凝血劑和輸血劑，保存和加工血制品。檸檬酸鈉作為防腐劑，用于保存糖漿等藥物。檸檬酸鈉注射時和鉀鹽一樣，用于矯正血液、體液及尿液的酸度，作為利尿劑、化痰劑等。檸檬酸鈉與別的試劑配伍可用于提取、純化動物肝臟核糖核酸。