L-谷氨酸

L-谷氨酸是白色結晶性粉末、幾乎無臭 , 有特殊滋味和酸味。 224 度 ~225 度分解。飽和水溶液的 PH 值約 3.2 。難溶於水，實際不溶於乙醇和乙醚、極易溶於甲酸。溶解度（g/100g 水）；0.72(20 度 ) ，1.51(40 度 ) ，3.17(60 度 ) ，6.66(80 度 ) 。

基本介紹

• 中文名：L-谷氨酸
• 英文名：L-Glutamic acid
• 別稱：(S)-2-氨基戊二酸 麩氨酸
• 化學式：C5H9NO4
• 分子量：147.13
• CAS登錄號：56-86-0
• EINECS登錄號：200-293-7
• 熔點：160ºC 
• 水溶性：微溶於冷水， 易溶於熱水，幾乎不溶於乙醚、乙醇和丙酮
• 密度：1.538
• 外觀：白色或無色鱗片狀晶體，呈微酸性或無色晶體
• 危險性符號： F易燃 

編號系統

MDL號：MFCD00002634

RTECS號：LZ9700000

BRN號：1723801

PubChem號：24901609

物性數據

1. 性狀：左旋體即L-谷氨酸為白色或無色鱗片狀晶體，呈微酸性。外消旋體即DL-谷氨酸為無色晶體。

2. 密度（g/mL,25/4℃）: 外消旋： 1.4601； 右旋、 左旋： 1.538.

3. 相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定

4. 熔點（ºC）：160

5. 沸點（ºC,常壓）：未確定

6. 沸點（ºC,5.2kPa）：未確定

7. 折射率：未確定

8. 閃點（ºC）：未確定

9. 比旋光度（º）：[α]D22.4+31.4°（C=1.6mol/L鹽酸中）

10. 自燃點或引燃溫度（ºC）：未確定

11. 蒸氣壓（kPa,25ºC）：未確定

12. 飽和蒸氣壓（kPa,60ºC）：未確定

13. 燃燒熱（KJ/mol）：未確定

14. 臨界溫度（ºC）：未確定

15. 臨界壓力（KPa）：未確定

16. 油水（辛醇/水）分配係數的對數值：未確定

17. 爆炸上限（%,V/V）：未確定

18. 爆炸下限（%,V/V）：未確定

19. 溶解性：消旋體微溶於冷水， 易溶於熱水，幾乎不溶於乙醚、乙醇和丙酮，外消旋體微溶於乙醇、乙醚和石油醚。

毒理學數據

1、急性毒性：人經口TDLo：71mg/kg；人靜脈TDLo：117mg/kg；大鼠經口LD50>30000 mg/kg；兔子經口LD50：>2300mg/kg

2、致突變性：姐妹染色單體exchangeTEST系統：人類淋巴細胞：10mg/L

生態學數據

總括註解

水危害級別1（德國規例）（通過名單進行自我評估）該物質對水有稍微危害的。

不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或污水系統。

若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。

分子結構數據

1、 摩爾折射率：31.83

2、 摩爾體積（m3/mol）：104.3

3、 等張比容（90.2K）：301.0

L-谷氨酸

4、 表面張力（dyne/cm）：69.2

5、 極化率（10-24cm3）：12.62

計算化學數據

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數量:3

3.氫鍵受體數量:5

4.可旋轉化學鍵數量:4

5.互變異構體數量:無

6.拓撲分子極性表面積101

7.重原子數量:10

8.表面電荷:0

9.複雜度:145

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:1

12.不確定原子立構中心數量:0

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性

1.本品無毒。

2.無臭， 稍有特殊的滋味和酸味。

3. 存在於菸葉、煙氣中。

貯存方法

1.本品應密封陰涼避光保存。

2.用塑膠袋包裝，外套尼龍袋或塑膠編織袋，淨重25kg。貯運過程中，應注意防潮，防曬，低溫存放。

合成方法

1.可以採用蛋白質水解法和合成法生產谷氨酸，但發酵法是生產谷氨酸的主要方法。發酵生產谷氨酸的碳源是薯類、玉米、木薯澱粉、椰子樹澱粉等澱粉的水解糖或糖蜜，也可以是乙酸、液態石蠟（C16石蠟最好）及其他石油化工產品，碳源用以構成微生物細胞和代謝產物中的碳架和能源的營養物質。氮源是銨鹽、尿素等，氮是構成菌體細胞蛋白質和核酸等的主要元素，氮也是構成發酵產品谷氨酸氨基的主要組成元素。其他輔助原料為無機鹽類，維生素等，例如微生物需要適宜的磷濃度，鎂是刺激菌體生長的無機激活劑，鉀鹽促進產酸，玉米漿提供生物素和有機氮源。此外還包括各種促進劑和添加劑。生產菌是短桿菌（Brevibacterium)、北京棒桿菌（Corynebacterium pekinensis)等。於大型發酵罐中，通氣攪拌發酵，溫度30-34℃，pH>7-8，經30-40h發酵後，除去細菌，將發酵液中谷氨酸提取出來，精製後即為成品，上述流程中採用等電點法提取，也可採用離子交換法、鹽酸鹽法、直接濃縮法（以乙酸為原料時）等。發酵法生產的產品為左旋谷氨酸，含量大於98%。每噸谷氨酸消耗澱粉（80%）4000kg，菌種25kg。合成法的優點是不消耗糧食，但生產過程需要高壓（約20MPa）、高溫（120℃以上），採用有毒原料，設備投資比發酵法高出一倍，得到的消旋谷氨酸還要進拆分，生產工藝複雜。按生產1t 99%的谷氨酸鈉（味素）計算，合成法消耗丙烯腈640kg，年產量在5000t以上時，生產成本與發酵法接近。

2.發酵法

發酵法

3.化學合成法

化學合成法

4.本品主要用發酵法生產。以糖蜜或澱粉為原料，用谷氨酸棒桿菌或小球菌或節桿菌作菌種，以尿素為氮源，在30～32℃下進行發酵，發酵完畢，將發酵液分離出菌體後，用鹽酸調節ph值至3.0時，作等電點提取，經分離得谷氨酸結晶，母液中的谷氨酸再經732離子交換樹脂提取，經結晶、烘乾，得成品。

5. 菸草：BU，22；FC，21；左旋體可由動植物蛋白質經水解後再經脫色、濃縮、結晶而得。也可由糖或澱粉用發酵法製得。外消旋體可用丙烯腈為原料合成。

以澱粉或糖蜜為原料，經發酵、提純而得。所用菌種主要有產谷氨酸小球菌(Micrococcusglutamicus)，以及棒狀桿菌屬、短桿菌屬、小桿菌屬和節桿菌屬等。

以麵筋為原料，經酸水解得L-谷氨酸，再經鹽酸鹽化，得L-谷氨酸鹽酸鹽，用L-谷氨酸鹽酸鹽與苯胺中和反應得粗產物，經過濾、乾燥得產品。

用途

1.L-谷氨酸主要用於生產味素、香料，以及用作代鹽劑、營養增補劑和生化試劑等。L-谷氨酸本身可用作藥物，參與腦內蛋白質和糖的代謝，促進氧化過程，該品在體內與氨結合成無毒的谷醯胺，使血氨下降，減輕肝昏迷症狀。主要用於治療肝昏迷和嚴重肝功能不全等，但療效並不十分滿意；與抗癲癇藥合用，尚可治療癲癇小發作和精神運動性發作。外消旋谷氨酸用於生產藥物，也用作生化試劑等。

2.通常並不單獨使用，而是與酚類、醌類抗氧劑協同使用，以獲得良好的增效作用。

3.谷氨酸用作化學鍍的絡合劑。

4.用於製藥、食品添加劑、營養強化劑；

5.用於生化研究，醫藥上用於肝昏迷、防止癲癇、減輕酮尿症和酮血症；

6.代鹽劑、營養增補劑、鮮味劑(主要用於肉類、湯類和家禽等)。亦可用作蝦、蟹等水產罐頭中產生磷酸銨鎂結晶的防止劑，用量0.3%～1.6%。按我國GB 2760一96規定可用作香料；

7其一鈉鹽——谷氨酸鈉用作調味品，商品有味素和味素等。

理化性質

1、在食品工業方面：用作代鹽劑、營養增補劑、鮮味劑（主要用於肉類、湯類和家禽 等）。如用於方便食品的肉湯和湯類，10g/kg 。用於飲料、焙烤製品、肉、肉香腸、乳及乳製品、調味劑、穀類製品、用量 400mg/kg 。用作營養增補劑，限量 12.4%( 以食品中蛋白質的總量計 ) 。可用作蝦、蟹等水產罐頭中產生磷酸銨鎂結晶的防止劑，用量 0.3%~1.6% 。 L －谷氨酸單鈉鹽（ MSG 俗稱 “ 味素 ” ）具有強烈的肉類鮮味，是除食糖和食鹽之外世界消費量最多的一種調味劑。特別是在 PH 值為 6~7 時， MSG 全部解離，呈味最強。廣泛用於 烹飪和食品加工。一般用量為 0.2%~0.5% 。人均日允許攝入量不超過 6g/d 。 L-谷氨酸鹽酸鹽用於改善啤酒的苦味，也可用作代鹽劑、營養增補劑、增香劑。用途說明

2、在醫藥工業方面： L －谷氨酸是非必需胺基酸，它在體內代謝。容易失去氨基，與酮酸發生轉移反應，能合成其它胺基酸。食用後，有 96%L －谷氨酸可被體內吸收，因此可作為營養增補劑 “ 要素膳 ” 的原料之一，在臨床上使用。

胺基酸代謝中的意義

1.谷氨酸參與谷氨酸脫氫酶為中心的聯合脫氨基作用（谷氨酸被脫去氨基）。
2.在血氨轉運中，谷氨醯胺合成酶催化谷氨酸與氨結合生成谷氨醯胺。谷氨醯胺中性無毒，易透過細胞膜，是氨的主要運輸形式。
3.在葡萄糖-丙氨酸循環途徑中，肌肉中的谷氨酸脫氫酶催化α-酮戊二酸與氨結合形成谷氨酸，接著在丙氨酸轉氨酶的催化作用下谷氨酸再與丙酮酸形成α-酮戊二酸和丙氨酸。
4.在生物活性物質代謝途徑中，谷氨酸本身就是興奮神經遞質，在腦、脊髓中廣泛存在，谷氨酸脫羧形成的γ-氨基丁酸是一種抑制性神經遞質，在生物體中廣泛存在。
5.在胺基酸合成途徑中，谷氨酸是合成谷氨醯胺、脯氨酸、精氨酸、賴氨酸的重要前體。
6.在鳥氨酸循環（尿素合成）途徑中，線粒體中的谷氨酸脫氫酶將谷氨酸的氨基脫下，為氨甲醯磷酸的合成提供游離的氨；細胞質中的穀草轉氨酶把谷氨酸的氨基轉移給草醯乙酸，草醯乙酸再形成天冬氨酸進入鳥氨酸循環，谷氨酸為循環間接提供第二個氨基。

鑑別試驗

取試樣150mg，加4ml水和lml氫氧化鈉試液(TS-224)，溶解，加lml茚滿三酮試液(TS-250)和100mg醋酸鈉，在沸水浴中加熱10min，應產生紫羅蘭顏色。
取試樣1g，加水9ml配成懸浮液，在蒸汽浴上緩慢溫熱並攪拌至全部溶解，加lmol/L鹽酸液6.8ml，應重新懸浮，再加lmol/L氫氧化鈉液6.8ml，攪拌後，谷氨酸應完全溶解。

含量分析

方法一 準確稱取試樣約0.2g，溶於3ml甲酸中，加冰醋酸50ml和結晶紫試液(TS-74)2滴，用0.1mol/L高氯酸溶液滴定至綠色或藍色全部消失。另用同樣方法進行空白試驗。每mL 0.1mol/L高氯酸液相當於L-谷氨酸(C5H9NO4)14.71mg。
方法二 準確稱取試樣500mg，溶於250mi水中，加溴百里酚藍試液(TS-56)數滴，用0.1mol/L氫氧化鈉液滴定至藍色終點。每mL 0.lmol/LNaOH液相當於L-谷氨酸(C5H9N04)14.7mg。

使用限量

FAO/WHO(1984)：用於方便食品的肉湯和湯類，10g/kg。
FEMA(mg/kg)：飲料、焙烤製品、肉、肉香腸、肉湯、乳及乳製品、調味料、穀類製品，均400mg/kg。
FDA，§172.320(2000)：作為營養增補劑，限量12.4%(以食品中總蛋白質的重量計)。

安全信息

危險品標誌： F易燃

安全標識：S24/25

危險標識：R36/37/38

危險品標誌 Xi

危險類別碼 36/37/38

安全說明 24/25-36-26

WGK Germany 2RTECS號 LZ9700000

F 10

海關編碼 29224200

純度：>99.0%(T)

等級：GR

MDL號：MFCD00002634