谷氨酸钠

谷氨酸钠（英文名称：Monosodium glutamate）又称麸酸钠、味精，俗称味精，叫α-氨基戊二酸—钠是钠离子和谷氨酸离子形成的盐。化学式为C5H8NNaO4，摩尔质量为169.11g/摩尔，密度为1.635g/cm3。谷氨酸钠有三种光学异构体，都是L型、d型和DL型，其中只有l-谷氨酸钠很好吃，所以也叫l-谷氨酸钠为味精。

谷氨酸钠为无色至白色柱状晶体或白色结晶粉末，无味，微甜或微咸，有独特风味。溶于水，几乎不溶于乙醇或乙醚。可以与酸、碱发生反应；在水溶液中长时间加热，可部分脱水生成焦谷氨酸钠，在酸或碱的作用下仍可水解成谷氨酸钠或谷氨酸。谷氨酸钠可以通过水解和萃取来制备、化学合成法和发酵法。

谷氨酸钠在食品领域可用于烹饪食品和调味食品，能改善食品的鲜味和香味。当肝功能严重受损时，静脉滴注谷氨酸钠可减轻肝昏迷症状。谷氨酸钠还参与大脑蛋白质代谢和葡萄糖代谢，促进氧化过程，改善中枢神经系统功能。用于高氨血症引起的肝性脑病、肝昏迷和其他精神症状。

谷氨酸在自然界中无处不在。许多食物和人体中都含有谷氨酸，谷氨酸不仅是蛋白质或肽的结构氨基酸之一，也是一种游离氨基酸。结合谷氨酸盐没有l-I型游离谷氨酸盐的美味。牛奶等富含蛋白质的食物中结合谷氨酸盐、奶酪和肉的含量很高。此外，蘑菇西红柿和豌豆等蔬菜也含有相当高水平的游离谷氨酸。

谷氨酸钠具有旋光性，因为它的分子中含有不对称碳原子。分为L型、d型和DL型光学异构。由L-型谷氨酸钠和D-谷氨酸钠各50份%谷氨酸钠是外消旋DL-谷氨酸钠。上述三种光学异构体中，只有l-谷氨酸钠有一种微妙的味道。

鲜味和化学结构：L-谷氨酸钠具有强烈的鲜味，其鲜味强度与pH值有关。中性时鲜味最浓，酸性或碱性鲜味减少。它的鲜味是由于α-NH3+与γ-COO-两个基因的静电吸引形成五元环结构。谷氨酸钠氨乙酰化，羧基酯化，α-氢的甲基化会让鲜味消失。当β位的氢被羟基取代时，苏联结构（threo-与具有交替构型的不对称中心相邻）鲜味增强，而红色结构（erythro-相邻的不对称中心具有相同的构型）的鲜味消失。另外γ-羧基若以-SO3H取代增强了鲜味。这些事实说明，如果形成五元环平面结构有障碍，就没有鲜味，比如d-谷氨酸钠，α-甲基-L-谷氨酸钠，红细胞β-羟基-L-谷氨酸钠，反之亦然。在酸性氨基酸中，羧基变成COOH，在碱性氨基酸中，氨基变成NH2，因此氨基和羧基之间的静电引力减小，从而模糊性消失。从下面的L-谷氨酸钠及其衍生物的三维结构可以显示三维障碍对鲜味的影响

物理性质

谷氨酸钠为无色至白色柱状晶体或白色结晶粉末，无味，微甜或微咸，有独特风味。溶于水，几乎不溶于乙醇或乙醚。摩尔质量是169.11g/摩尔，密度为1.635g/Cm3，沸点225℃，熔点195℃。

水合物：谷氨酸钠一水合物会在150℃失去结晶水，在270℃分解。

化学性质

与酸反应：谷氨酸钠与盐酸反应生成谷氨酸或谷氨酸盐。

与碱反应：谷氨酸钠在强碱作用下可生成谷氨酸二钠，但加酸后仍可生成谷氨酸钠。

其他：谷氨酸钠在水溶液中长时间加热可部分脱水生成吡咯烷酮羧酸钠（通称焦谷氨酸钠）在酸或碱的作用下仍可水解成谷氨酸钠或谷氨酸。

谷氨酸钠的制备方法有三种，即水解萃取法、化学合成和发酵，除了化学合成得到的谷氨酸钠是外消旋DL-除了谷氨酸钠，还使用了发酵、水解提取法得到的谷氨酸钠为l-谷氨酸钠。

植物蛋白质水解：以谷朊粉或豆粕等植物蛋白为原料，通过加酸将蛋白质水解成各种氨基酸，然后分离出谷氨酸，再制成谷氨酸钠。这种方法是生产谷氨酸钠的传统工艺。

甜菜糖蜜提取法：甜菜中的谷氨酸一般以谷氨酰胺的形式存在，在制糖过程中用石灰处理时转化为焦谷氨酸。因此，糖蜜中的焦谷氨酸经碱水解后可转化为谷氨酸。历史上，这种方法是从糖蜜中回收蔗糖后的废蜂蜜中提取的，但由于回收甜菜糖蜜不经济而停止了。这种方法收率低，谷氨酸钠的收率仅为糖蜜的2%~3%

化学合成法：以丙烯腈为例，丙烯腈是羰基化的、氰氨化、水解和其他方法合成DL-谷氨酸，然后手动拆分，产生l-谷氨酸钠和D-谷氨酸钠。化学合成法制备DL-谷氨酸经过分段可以产生L-谷氨酸钠和D-谷氨酸钠。

发酵法：以薯类、玉米、以椰子树等淀粉的水解糖为碳源，铵盐为碳源、无机盐中作为氮源的尿素、在维生素的存在下，加入谷氨酸菌，在通气搅拌的大发酵罐中进行发酵，发酵温度30℃~34℃，pH值6.5~8.0，发酵30h~40h后，除菌，提取发酵液中的谷氨酸，用氢氧化钠或碳酸钠中和，脱色除铁、浓缩结晶、干燥得到谷氨酸钠。

谷氨酸钠

食用后，谷氨酸钠会被胃酸转化为谷氨酸。1987年以前，世界各国对谷氨酸是否有不良反应进行了长期争论。烹饪中如果大量使用味精，食用后会引起过敏反应；有人认为味精会影响大脑发育，但也有人认为味精可以增强幼儿的大脑发育，意见不一。世界上很多国家对谷氨酸钠的安全性做了大量的研究。In 1988, FAO/在世卫组织食品添加剂联合专家委员会第19次会议上，谷氨酸钠的安全性得到肯定，谷氨酸钠膳食限量被取消，再次确认谷氨酸钠是一种安全可靠的食品添加剂，会议决议取消12周以下婴儿谷氨酸钠限量。

味精的其他不安全性主要集中在对神经和脑组织的损害。高浓度谷氨酸钠是指谷氨酸钠的摄入量大于或等于4毫克时/g体重，也就是说，一个体重70kg的正常人，一次吃味精超过250g，就会出现神经或大脑损伤。另外，对于体质敏感的人来说，过量食用味精后会出现口干、血压升高、心脏病、神经恍惚等症状主要是因为谷氨酸钠中的钠成分刺激了其咸味过量食用会让人感觉干燥。此外，过量的钠还会导致体内水分潴留，导致血容量增加血压升高和心脏病加重、肾负担；对于孩子来说，会导致δ的产生-氨基丁酸一直影响人体生长发育，调节血钙、血磷吸收甲状腺激素和甲状旁腺激素，阻碍人体骨骼的生长发育。

小鼠口服味精，其LD50为16200毫克/kg；盐是5250毫克/kg；根据毒性分级，15000mg/Kg，绝对无毒。

大鼠口服LD50为19900毫克/kg。

大白鼠口服L-LD50 Gru is 30,000 mg/kg以上。

食品领域：谷氨酸钠可用于烹饪食品和调味食品，可改善食品的鲜味和香味。添加于竹笋、蘑菇罐头等，可防止内容物产生白色沉淀，有利于改善颜色、香味、形均有一定作用。用于酸性食品时，在蒸煮加热的条件下可能会产生低味道的焦谷氨酸，所以可以在食用前添加。谷氨酸钠也可以作为调味剂添加到饲料中。

鲜味原理：人的味觉器官中有一种特殊的氨基酸受体。谷氨酸钠是一种氨基酸盐当它被人食用时，会刺激舌头味蕾上的氨基酸受体，使人感受到鲜美的味道。很多人喜欢吃肉，因为肉富含谷氨酸，口味比较重，而蔬菜比较清淡。所以炒菜的时候稍微放点味精，其中的谷氨酸钠可以让蔬菜吃起来更鲜。

医药领域：当肝功能严重损害时，体内氨代谢素乱，导致肝昏迷。谷氨酸钠静脉滴注后，能与血中过多的氨结合成无毒的谷氨酰胺，后者在肾脏经谷胺酰胺酶作用将氨解离，由尿排出，因此可减轻肝昏迷症状。谷氨酸钠还参与脑蛋白代谢和糖代谢，促进氧化过程，改善中枢神经系统的功能。用于血氨过多所致的肝性脑病、肝昏迷及其他精神症状。

自1959年起，美国食品药品监督管理局、世界卫生组织等组织机构都相继已经确认，味精是一种安全的食品添加剂，将它的每日允许摄入量定为“无需规定”。食品添加剂法规委员会19届会议对该委员会1973年确立的味精ADI量：120mg/kg体重，即每50kg体重的人，每天允许食用6g这一规定作了重大修改。但保留了12周以下（3个月内）婴儿要慎用的意见；委员会同意进一步对大剂量的急性反应做试验。但会议指出，今后不再有任何需要对味精的每日摄入量作评价。最终，在1991年，欧盟食品科学委员会在综合考虑了味精的各种不良反应（其中也包括“中餐馆综合征”）后，也将谷氨酸钠的每日允许摄入量定为“无需规定”，他们得出结论：那些食用谷氨酸盐后有不良反应的人，在食用不含谷氨酸盐的食品时，也会产生相同的反应。“中餐馆综合征”的谣言终于告破。​