1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循環(huán)學說以來，檸檬酸的發(fā)酵機理逐漸被人們所認識。已經(jīng)證明，糖質(zhì)原料生成檸檬酸的生化過程中，由糖變成酸的過程與酒精發(fā)酵相同，亦即通過E-M途徑（二磷酸己糖途徑）進行酵解。然后酸進一步氧化脫羧生成乙酰輔酶A，乙酰輔酶A和酸羧化所生成的草?？s合成為檸檬酸并進入三羧循環(huán)途徑。檸檬酸是代謝過程中的中間產(chǎn)物。在發(fā)酵過程中，當微生物體內(nèi)的烏頭酸水合酶和異檸檬酸脫氫酶活性很低、而檸檬酸合成酶活性很高時，才有利于檸檬酸的大量積

用于食品工業(yè)因為檸檬酸有溫和爽快的酸味，普遍用于各種飲料、汽水、葡萄酒、糖果、點心、餅干、罐頭果汁、乳制品等食品的制造。在所有有機酸的市場中，檸檬酸市場占有率 70%以上，調(diào)味劑，也可用作食用油的劑。同時改善食品的感官性狀，增強食欲和促進體內(nèi)鈣、磷物質(zhì)的消化吸收。無水檸檬酸大量用于固體飲料。檸檬酸的鹽類如檸檬酸鈣和檸檬酸鐵是某些食品中需要添加鈣離子和鐵離子的強化劑。檸檬酸的酯類如檸檬酸三乙酯可作無毒增塑劑，制造食品包裝用塑料薄膜，是飲料和食品行業(yè)的酸

微生物在這個密閉容器內(nèi)繁殖與發(fā)酵。現(xiàn)多采用通用發(fā)酵罐。它的主要部件包括罐體、攪拌器、冷卻裝置、空氣分布裝置、消泡器，軸封及其他附屬裝置。發(fā)酵罐徑高比例一般是1:2.5，應(yīng)能承受一定的壓力，并有良好的密封性。除通用式發(fā)酵罐外，還可采用帶升式發(fā)酵罐、塔式發(fā)酵罐和噴射自吸式發(fā)酵罐等。為了得到產(chǎn)檸檬酸的優(yōu)良，通常是從不同地區(qū)采集的土壤或從腐爛的水果中分離篩選，然后通過物理和化學方法進行選育。例如薯干粉深層發(fā)酵檸檬酸的就是通過不斷變異和選育得到的。適合在高濃度下發(fā)酵，產(chǎn)酸水平較高。