谷氨酸盐作用(谷氨酸和谷氨酸盐)

　　内容提要：【谷氨酸盐作用】

　　1. 谷氨酸和谷氨酸盐

　　谷氨酸钠就是味精的主要成分，是一种氨基酸，而钠是一种金属，谷氨酸钠是一种由钠离子与谷氨酸　味精系指以粮食为原料经发酵提纯的谷氨酸钠结晶。

　　人体自产谷氨酸，它主要以络合状态存在于富含蛋白质的食物中，如蘑菇、海带、西红柿、坚果、豆类、肉类，以及大多数奶制品。

　　部分食物中的谷氨酸以「自由」形态存在，并且只有这种自由形态的谷氨酸盐能够增强食物的鲜味。

　　西红柿、发酵的大豆制品、酵母提取物、某些尖奶酪，以及发酵或水解蛋白质产品（如酱油或豆酱）所能带来的调味作用中，部分归功于谷氨酸的存在。

　　2. 谷氨酸钠与氨

　　谷氨酸，化学式为C5H9NO4，分子量为147.13，是一种酸性氨基酸。分子内含两个羧基，化学名称为α-氨基戊二酸。

　　氨基酸的转氨作用虽然在生物体内普遍存在,但是单靠转氨作用并不能最终脱掉氨基。当前联合氨基酸作用有两个内容：

　　其一：是指氨基酸的α－氨基借助转氨作用，转移到α－酮戊二酸的分子上，生成相应的α－酮酸和谷氨酸，然后谷氨酸在谷氨酸脱氢酶的催化下，脱氨基生成α－酮戊二酸，同时释放出氨。

　　其二：是嘌呤核苷酸的联合脱氨基作用，这一过程的内容是：次黄嘌呤核苷酸与天冬氨酸作用形成中间产物腺苷酸代琥珀酸（adenylsuccinate），后者在裂合酶的作用下，分裂成腺嘌呤核苷酸和延胡索酸，腺嘌呤核苷酸（腺苷酸）水解后即产生游离氨和次黄嘌呤核苷酸。（在机体的骨骼肌、心肌和脑组织中以此种联合脱氨方式为主）

　　由此可见，联合脱氨基作用包括四个大方面：

　　1 氨基酸通过转氨基作用脱去氨基

　　2 L-谷氨酸通过L-谷氨酸脱氢酶催化脱去氨基

　　3 氨基酸通过嘌呤和谷氨酸循环脱去氨基。

　　4氨基酸通过氨基酸氧化酶催化脱去氨基。

　　3. 谷氨酸盐酸盐

　　通常情况下所说的谷氨酸都是指L-谷氨酸，不是L-谷氨酸的叫D-谷氨酸，是与L-谷氨酸的一种旋光异构

　　L－谷氨酸 ,D-谷氨酸 怎么区别?各自的用途在哪?

　　L－谷氨酸,D-谷氨酸区别：氨基酸根据其a-碳原子上4个不同取代基的位置分为L型和D型,在书写结构时a-氨基在左边的为L型,反之为D型.

　　（一）L-谷氨酸

　　L-谷氨酸是白色结晶性粉末、几乎无臭,有特殊滋味和酸味。

　　224度~225度分解。饱和水溶液的PH值约3.2。难溶于水，实际不溶于乙醇和乙醚、极易溶于甲酸。溶解度（g/100g水）；0.72(20度)，1.51(40度)，3.17(60度)，6.66(80度)。

　　用途：

　　1、在食品工业方面：

　　用作代盐剂、营养增补剂、鲜味剂（主要用于肉类、汤类和家禽等）。如用于方便食品的肉汤和汤类，10g/kg。用于饮料、焙烤制品、肉、肉香肠、乳及乳制品、调味剂、谷类制品、用量400mg/kg。用作营养增补剂，限量12.4%(以食品中蛋白质的总量计)。可用作虾、蟹等水产罐头中产生磷酸铵镁结晶的防止剂，用量0.3%~1.6%。

　　L－谷氨酸单钠盐（MSG俗称“味精”）具有强烈的肉类鲜味，是除食糖和食盐之外世界消费量最多的一种调味剂。特别是在PH值为6~7时，MSG全部解离，呈味最强。广泛用于烹饪和食品加工。一般用量为0.2%~0.5%。人均日允许摄入量不超过6g/d。

　　L-谷氨酸盐酸盐用于改善啤酒的苦味，也可用作代盐剂、营养增补剂、增香剂。

　　2、在医药工业方面：

　　L－谷氨酸是非必需氨基酸，它在体内代谢。容易失去氨基，与酮酸发生转移反应，能合成其它氨基酸。食用后，有96%L－谷氨酸可被体内吸收，因此可作为营养增补剂“要素膳”的原料之一，在临床上使用。

　　（二）D-谷氨酸

　　D-谷氨酸白色结晶或结晶性粉末；溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚；比旋光度[α]20D-30.5°(0.5-2mg/ml6mol/LHCl)，LD50(人，静脉)117mg/kg。

　　用途：

　　用于生化研究， 氨基酸类药。

　　4. 谷氨酸盐有哪些

　　味精含谷氨酸钠

　　谷氨酸钠（C5H8NO4Na），化学名α-氨基戊二酸一钠，是一种由钠离子与谷氨酸根离子形成的盐。其中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。生活中常用的调味料味精的主要成分就是谷氨酸钠。味精是一种很纯的鲜味剂，其最主要的成份是谷氨酸钠，以碳水化合物(淀粉、糖蜜等)为原料，经微生物发酵后提炼精制而成的。

　　5. 谷氨酸和谷氨酸盐一样吗

　　常温常压下稳定。

　　稳定性：对光和热稳定，10%水溶液在pH值6.9时通气条件下100℃加热3h分解率约0.6%。加热至120℃脱水缩合。在酸性环境中，谷氨酸钠会生成谷氨酸或谷氨酸盐酸盐；在碱性环境中，谷氨酸钠会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质。

　　谷氨酸钠与酸（盐酸）反应方程式：HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa+HCl=HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+NaCl

　　谷氨酸钠与酸（磷酸）反应方程式：

　　过量：3HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa+H3PO4=3HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+Na3PO4

　　少量：HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa+H3PO4=HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH+NaH2PO4

　　谷氨酸钠与碱（氢氧化钠）反应方程式：HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa+NaOH→NaOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COONa+H2O

　　6. 谷氨酸的酸性

　　耐高温。聚谷氨酸[ployglutamic acid，简称为聚谷氨酸]是以谷氨酸为唯一单体的共聚高分子聚合物。聚谷氨酸最早发现于1937年。研究人员在炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)与糖化菌(Bacillus mesentericus)的细胞荚膜中发现聚谷氨酸，是某些微生物荚膜的主要成分之一。后期日本研究者在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和纳豆杆菌(Bacillus natto)中也发现聚谷氨酸。

　　迄今为止，以味之素株式会社、明治制果公司和广崎大学为代表的国外单位对聚谷氨酸的性能，合成和应用做了较深入地研究，γ型聚谷氨酸已有商业产品，我国在这方面研究的相对较少，直到近几年才有学者对聚谷氨酸的合成与性能做了基础性的研究。因此加强聚谷氨酸的研究，特别是对下游加工提取过程系统研究，构建可降解生物高分子的一个研究的平台，具有重要的理论价值和应用价值。

　　性质

　　聚谷氨酸属于聚酯类聚合物，是一种新型的完全生物降解性高分子材料。生物降解性材料是指通过自然界微生物(细菌、真菌等)作用而发生降解的高分子物质。该种材料降解的产物无毒无害，不会对环境产生二次污染，近年来这种高分子材料的开发研究得到了飞速发展。聚谷氨酸由L-或/和D-谷氨酸通过谷氨酰键连接而成，不同的微生物合成的立体化学结构和分子量不同，已经发现的主要有三种立体化学结构：D-谷氨酸组成的均聚物(D-PGA)，L-谷氨酸组成的均聚物(L-PGA)，D-型和L-型谷氨酸组成的共聚物(DL-PGA)。

　　作为一种水溶性脂肪族聚酯，聚谷氨酸分子中有大量的游离的亲水性羧基，因此聚谷氨酸具有高度的水溶性、生物相容性、生物可降解性、生物可吸收性、无免疫原性和可化学衍生性，聚谷氨酸可在酸性水溶液中(如胃酸环境下)自发或在酶的促进下降解为小分子谷氨酸，而谷氨酸单体可参与三羧酸循环被人体吸收，并无任何毒副作用。聚谷氨酸分解或燃烧后，最终产物是二氧化碳和水，可被植物吸收，对环境无毒无害。

　　聚谷氨酸在体内环境下受生物酶的作用，会降解生成无毒的短肽、小分子或氨基酸单体，在自然环境中，会受到微生物的作用而降解；在生理功能方面可防止细胞脱水、保护细胞免受蛋白酶的降解；在放射线照射下，聚谷氨酸会发生分子间的结合，提高吸水性能，由此可开发出一种强吸水性的生物树脂。此外，由于聚谷氨酸易在冷水中分散，可制成水凝胶，聚谷氨酸水凝胶有良好的粘弹性，并在一定范围内具有耐高温，耐酸、碱、盐，耐渗透压，抗冻融等优良特性。

　　7. 谷氨酸是什么酸

　　1、超强亲水性与保水能力

　　漫淹于土壤中时，会在植株根毛表层形成一层薄膜，不但具有保护根毛的功能，更是土壤中养分、水分与根毛亲密接触的最佳输送平台，能很有效率的提高肥料的溶解、存储、输送与吸收。阻止硫酸根、磷酸根、草酸根与金属元素产生沉淀作用,使作物能更有效的吸收土壤中磷、钙、镁及微量元素。促进作物根系的发育，加强抗病性。

　　2、平衡土壤酸碱值

　　对酸、碱具有绝佳缓冲能力，可有效平衡土壤酸碱值，避免长期使用化学肥料所造成的酸性土质。

　　3、可结合沉淀有毒重金属对Pb+2、Cu+2、Cd+2、Cr+3、Al+3、As+4等有毒重金属有极佳的螯合效果。

　　4、可增强植物抗病及抗逆境能力

　　整合植物营养、土壤中的水活成份，可增强抵抗由土壤传播的植物病原所引起的症状。

　　5、促进增产

　　可使茶叶、瓜果、蔬菜等农产品快速增产，增产量可达10-20%

　　8. 谷氨酸和谷氨酸盐区别

　　1866年，德国人雷哈生利用硫酸水解小麦面筋，最先分离出谷氨酸。

　　1908年，日本池田菊苗教授采用水提取和结晶的方法，从海带中分离出谷氨酸，制成一种新型的调味品，并将其味道命名为Umami（鲜味）。

　　池田菊苗注意到日本木鱼和海带的鱼汤均具有一种特别的滋味，而当时他并未对这种味道进行过任何科学描述，且这种味道与甜味、咸味、酸味和苦味截然不同。为了证实是因电离化谷氨酸盐而产生了这种鲜味，池田教授研究了许多关于谷氨酸盐的味觉特性，当中包括钙、钾、铵和镁的谷氨酸盐。除了其他矿物质所产生的某种金属味道外，所有的盐均会形成这种鲜味。在这些盐中，谷氨酸钠可溶性最好，味道最佳，兼且易于结晶。池田教授将这种产物命名为谷氨酸钠，并为生产MSG申请专利。

　　1909年，铃木兄弟开始了商业化生产，这也是世界上首次制成谷氨酸钠，味精工业从此诞生。

　　1910年，日本味之素用水解法生产出谷氨酸。

　　1936年，美国人从甜菜废液中提取谷氨酸。

　　1946年，美国发明发酵法生产α-酮戊二酸，并发表了用酶法或者化学法将其转化成L-谷氨酸的办法。

　　1957年，微生物发酵法生产谷氨酸开始成为工业化生产的主要方法。

　　1962年，日本采用丙烯腈为原料，化学合成DL-谷氨酸，再经化学分割生成L-谷氨酸钠。

　　9. 谷氨酸钠和谷氨酸盐

　　谷氨酸钠可以化学合成

　　谷氨酸钠（C5H8NNaO4），化学名α-氨基戊二酸一钠，是谷氨酸的钠盐。

　　物理性质

　　外观：无色至白色棱柱状结晶或白色结晶性粉末，水溶液无色

　　熔点：225℃

　　气味：基本无特殊气味（味觉阈值0.014%）

　　味觉：具有强烈的肉类鲜味，略有甜味或咸味

　　光学活性：谷氨酸钠分子结构中含有一个不对称碳原子，具有光学活性，能使偏振光面旋转一定角度

　　可溶性：易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚

　　溶解性（水）：10 g/100 mL（冷水），71.7g/100mL（热水）

　　化学性质

　　稳定性：对光和热稳定，10%水溶液在pH值6.9时通气条件下100℃加热3h分解率约0.6%。加热至120℃脱水缩合。在酸性环境中，谷氨酸钠会生成谷氨酸或谷氨酸盐酸盐；在碱性环境中，谷氨酸钠会起化学反应产生一种叫谷氨酸二钠的物质。

　　10. 谷氨酸为什么叫谷氨酸

　　1908年日本的池田菊苗从海带中分离出谷氨酸，并发现谷氨酸的钠盐具有鲜味；1909年日本开始生产以谷氨酸一钠为主要成分的 “味之素”，并出售。

　　味精的鲜度极高，溶解于3000倍的水中仍能辨出，但其鲜味只有与食盐并存时才能显出。所以在无食盐的菜肴里（如甜菜）不宜放味精。使用味精时还应注意温度、用量等。最宜溶解的温度是70℃～90℃。