背景及概述[1][2]
焦谷氨酸鈉與大腦記憶力和認(rèn)知功能味精的出現(xiàn)至今已有 1 0 0 多年的歷史了，1866 年瑞特豪森(Ritthausen)將小麥麩用硫酸水解而得到的酸性氨基酸。1908 年池田菊苗博士，利用海帶單獨(dú)分離出味美成分，并證明了這種味美成分就是谷氨酸鈉鹽，從而生產(chǎn)化學(xué)調(diào)味料投放市場(chǎng)。目前，國(guó)外均是以糖、蜜作為原料來(lái)生產(chǎn)味精，而在我國(guó)呢，用的是玉米或者大米這樣的糧食作物來(lái)生產(chǎn)味精。
在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里，味精對(duì)健康有益還是有害，一直是人們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。食用味精在正常范圍內(nèi)不會(huì)對(duì)健康有任何損害，但食用過(guò)多會(huì)使部分人，尤其是西方人，會(huì)出現(xiàn)頭痛，面紅，多汗，面部壓迫或腫脹，口部或口周麻木、胃部燒灼感及胸痛等中毒癥狀，中毒以后可每天口服 50 毫克維生素 B6 緩解癥狀。日常生活中要適量使用，每人每天食用量不要超過(guò)20 克。
炒菜時(shí)油溫一般在150℃～ 200℃，對(duì)于加入味精的“半成品” 配菜的烹飪，應(yīng)以蒸、煮為妥。在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，科學(xué)家們經(jīng)常探索如何能夠增加大腦的記憶能力與認(rèn)知能力的物質(zhì)或方法。在意大利西西里島卡塔尼亞大學(xué)的研究人員對(duì) 40 位由于年老記憶力衰退的人做了焦谷氨酸效果實(shí)驗(yàn)。其中的 20 人每天服用焦谷氨酸，另 20 人則服用安慰劑。兩個(gè)月后，多種記憶力測(cè)試都表明，那些服用焦谷氨酸的人在記憶力上有了十分明顯的提高。
從實(shí)驗(yàn)室中的結(jié)論可以看出，焦谷氨酸鈉對(duì)于人體大腦是有補(bǔ)充與提高的。焦谷氨酸鈉雖然對(duì)人體無(wú)害，但是焦谷氨酸鈉沒(méi)有鮮味，會(huì)使味精鮮味喪失。形成環(huán)狀的焦谷氨酸鈉如果要進(jìn)行破壞或者讓環(huán)狀斷裂，則需要更大的能量，因此其在保持物質(zhì)的穩(wěn)定，物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)上有著明顯的提升，焦谷氨酸鈉的化學(xué)別名為：L - 2 -吡咯烷酮- 5 -羧酸鈉；吡咯烷酮羧酸鈉；PC A 鈉；焦谷氨酸鈉；5 - 氧代脯氨酸鈉。
結(jié)構(gòu)[2]
焦谷氨酸鈉為白色結(jié)晶性粉末，極易溶于水，使用時(shí)基本無(wú)毒，有弱的刺激性，無(wú)過(guò)敏反應(yīng)，結(jié)構(gòu)如下：
應(yīng)用[3]
1. 化妝品
化妝品是焦谷氨酸鈉應(yīng)用最多的領(lǐng)域，可以用于化妝乳液、粉劑，護(hù)膚保濕液、護(hù)發(fā)劑和固發(fā)劑等中。膚護(hù)化妝品是以防止皮膚粗糙，使皮膚保持細(xì)嫩為目的，最近根據(jù)保濕效果很重要的見解，獲取保濕效果高的化妝品特別引人 注目。一種油包水型乳化化妝品涂布到皮膚上時(shí)，由于形成了水分難以蒸發(fā)的油性薄膜，使皮膚處于優(yōu)良的保濕狀態(tài)。
但是，歷來(lái)的化妝品中使用普通乳化劑，只形成簡(jiǎn)單的油包水型乳化物，含水量一高，乳化物就 不穩(wěn)定，因此從保 存穩(wěn)定性 角度考慮，必須含水量少，油量相當(dāng)多，這樣的乳液就會(huì)出現(xiàn)粘乎乎的不快感覺(jué)。若在乳液中加入焦谷氨酸鈉乳化助劑，就可以獲得含水量高，有油性感但不發(fā)粘，保存穩(wěn)定性 良好的新型油包水型化妝乳液。
這種乳液的一種配方如下：( 1 ) 硬脂酸 2 份，( 2 ) 鯨蠟醇 4 份，( 3 ) 液態(tài)石蠟 8 份，( 4 ) 聚氧乙烯硬脂酸酷 2 份，( 5 ) 三 乙醇胺 1 份，( 6 ) 焦谷氨 酸鈉 3 份，( 7 ) 香料、防腐劑適量，( 8 ) 水 81 . 5 份。在由( 1 )-( 4 ) 組成的均勻混合液中，慢慢加入已加熱到 20℃ 的由 ( 5 ) - ( 8 ) 組成的混合液，乳化后得到油包水型乳化化妝料。改變焦谷氨酸鈉的含量，可以調(diào)節(jié)含水量。
在粉末化妝品中，焦谷氨酸鈉可以代替礦物油、動(dòng)值物油、合成油等油脂類以及甘油、丙二醇水溶性高分子化合物保濕劑，而 且效果更好。一種能長(zhǎng)期保存，在水中分散性好的化妝粉配方如下：( A ) 磷脂酞膽堿 8% (重量 比 )，膽固醇 2%，丙二醇 4 %；( B ) 焦谷氨酸 鈉 6 5 %；( C ) 糊精 2 0 %。加熱混合 ( A ) 成分，慢慢加入 3 倍量的熱水，形成水包油型乳液，在乳液中加入 ( B ) 成分，仔細(xì)混合后，加入 ( C ) 成分的 3 倍水稀釋液，噴霧干燥，得到自乳化粉末化妝料。
2. 肥皂
普通皂坯料中加入著色劑、香料等成分制成的香皂，由于水分慢慢蒸發(fā)會(huì)引起肥皂重量和尺寸的變化，香皂表面很容易發(fā)生龜裂，商品價(jià)值下降，即使使用前不龜裂，但使用時(shí)肥皂浸水后，必定會(huì)經(jīng)歷反復(fù)干燥的過(guò)程，肥皂表面就會(huì)產(chǎn)生龜裂，不僅影響外觀，而且有時(shí)會(huì)裂成塊狀。如果在皂坯中添加 0.5-15 % 的焦谷氨 酸鈉，的添加量為約 5 %，制成的香皂保存性明顯提高，使用后由于焦谷氨酸鈉對(duì)皮膚的作用，皮膚上有一種濕潤(rùn)的感覺(jué)。
制造工藝如下：在 10 份皂坯料中，加入 5 份焦谷氨酸鈉，充分混合后在小型皂料軋制機(jī)中進(jìn)行混煉，將所得的片狀皂坯混合物用擠出機(jī)擠出，擠出機(jī)的套管和 噴嘴溫度分別保持在，擠出成棒狀，再把所得皂棒在成型機(jī)中制成成品。這種香皂與市售化妝皂相比，具有摩擦溶解度高，成型性好，重復(fù)洗滌干燥不會(huì)龜裂，使用后皮膚感覺(jué)好的優(yōu)點(diǎn)。在其它透明皂、化妝肥皂中，也可以添加焦谷氨酸鈉來(lái)提高質(zhì)量。
3. 食品
在糕點(diǎn)、奶糖等制品中，加入吸濕性焦谷氨酸鈉，可以大大減少水分的損失，延長(zhǎng)制品的保存期。在糕點(diǎn)、巧克力奶糖各兩份配料中，其中一份添加 5 % 焦谷氨酸鈉，其它制作條件都相同，制成成品后，將它們?cè)诳諝庵斜┞?9 天，加入焦谷氨酸鈉的糕點(diǎn)表面仍然光滑，外觀好，而對(duì)照樣品中心部位已有幾條深的裂紋；加人焦谷氨 酸鈉的奶糖非常柔軟，且表面光滑，而對(duì)照奶糖硬且表面逐漸呈粉狀。
4. 軟膠囊
在醫(yī)藥、食品中常用的軟膠囊基質(zhì) (如明膠是水溶性 的，若填充物是水性溶液或懸濁液時(shí)，難以形成軟膠 囊，為了克服這一缺 陷向來(lái)采用加配油脂等的油包 水型乳化方法，或者采用強(qiáng)化明膠覆膜本身的方法來(lái)制造。但是加配油脂不是所有場(chǎng)合都能用的，強(qiáng)化明膠覆膜的硬化劑使用不當(dāng)會(huì)造成難以溶解的問(wèn)題。如果在水性成分中添加焦谷氨酸鈉 (或者與添加糖醇類，乳酸鈉等并用 )保濕劑，形成油包水型乳化液，使水難以向基質(zhì)明膠膜移動(dòng)，防止明膠膜直接與水性膠囊填充物接觸，這樣做成的軟膠囊克服了上述的不足，是一種十分理 想的軟膠囊制品。
一種牛肉汁膠囊制法如下：在 50 份牛肉汁 (含水分40 % ) 中，混合50 份D-山梨醇，50份乳酸鈉，50份焦谷氨酸鈉、30份 L -賴氨酸或脯氨酸，得到混合物，采 用旋轉(zhuǎn)式軟膠 囊成型機(jī)，用明膠和甘油制成 的膜將混合物成型為 2 5 m m 的球形膠囊 (總重10. 8 克，內(nèi)容物重 10 克，膜厚 0 . sm m )，在 20 ℃ 干燥至膜水分至1 0 % 即成。將這種 牛肉汁膠囊置 于 4 0 ℃ 和濕度為6 0 % 的恒溫 恒濕槽中保存 1 2 0 天，所有膠囊的明膠膜均未破裂，又將這些膠囊投入8 0 ℃ 熱水中，3 0 秒鐘 內(nèi)完全溶解，得到良好的具有牛肉香味的調(diào)味液。
5. 藥品
藥用軟膏、霜?jiǎng)┲刑砑咏构劝彼徕c可以改善穩(wěn)定性和對(duì)皮膚的親和性；與食品軟膠囊的制法原理相同，添加焦谷氨酸鈉制成的水性藥用軟膠囊，提高了藥 品的吸收利用率，而且能在不 混 合油脂的條件下提供水性藥品成分；焦谷氨酸鈉也可以作固相免疫試劑和液體藥劑的穩(wěn)定劑。一種消克，1 . 3-丁二醇 7 克，丁 酮 10 克，異丁醇 30克，2% 焦谷氨酸鈉溶液 5 克，混合后加入 2 克甲滅酸，再用乙醇稀釋到 l 00 m l。
6. 織物
焦谷氨酸鈉能賦予纖維優(yōu)良的柔軟性，處理過(guò)程中不會(huì)引起各種染色的變色，可以和熒光染料穩(wěn)定地并用，而且它在水中容易溶解或者分散，形成穩(wěn)定而均勻的水性體系，因此作為纖維柔軟劑是很合適的。使用時(shí)將它配成 5-1 0 % 的水溶液、分散液或者乳化液 (可以添加適當(dāng)?shù)娜榛瘎?浸漬絲或編織布。用浸染、噴染等方法處理?？蓪?duì)羊毛、棉花、人造絲、尼龍、聚醋等所有纖維進(jìn)行柔軟整理。
處理的實(shí)例如下：在 1 升 2 % 焦谷氨酸鈉水溶液中，將預(yù)退漿處理過(guò)的細(xì)平布 (棉布)于 40 ℃浸潰 3 0 分鐘，然后脫水、干燥，處理后的布料具有優(yōu)良的紐默里特性 (毛織物摩擦性能 )、柔軟性和彈性，在用作衣料時(shí)，具有濕潤(rùn)的手感和優(yōu)良的保暖性。
7. 油墨
在不會(huì)堵塞噴嘴且印字質(zhì)量高的噴墨記錄用水性油墨組成物中可含有焦谷氨酸鈉。噴墨記錄基本上是從微小的噴墨嘴 (通?？讖綖閿?shù)十至數(shù)百微米 ) 以微滴噴出油墨記錄文字和圖形的。噴墨記錄用的油墨要求不會(huì)發(fā)生噴墨嘴的堵塞，印字干燥性好、不會(huì)滲化，電導(dǎo)率適當(dāng)。由于具有電導(dǎo)率調(diào)節(jié)作用的焦谷 氨酸鈉有極高的吸水性，所 以在水溶性染料油墨配方中加入 2- 1 0 % 的焦谷氨酸鈉及一定量的多元醇構(gòu)成的油墨就能滿足上述的要求，當(dāng)然在油 墨 配方中還可以加入如防霉劑、PH 調(diào)節(jié)劑、表面張力調(diào)劑 (表面活性劑)，紫外線吸收劑、抗氧劑等。
一種油墨配方如下：直接黑 19，1 . 5 % (重量比)，焦谷氨酸鈉 2.5 %，聚乙二醇 (平均分子量 300 ) 5 %，水 90 . 95 %，1 . 2-苯并異唾哇琳-3-酮0.05 %?；旌线@些成分后，用過(guò)濾 器過(guò)濾兩次，制成油墨。經(jīng)試驗(yàn)證明，這種油墨是一種不會(huì)發(fā)生噴墨嘴堵塞，印字質(zhì)量?jī)?yōu)良的水性油墨。
8. 管道清洗
對(duì)下水道能發(fā)揮清洗作用的管道清洗劑含有焦谷氨酸與氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn)物和金屬鋁。還可含有某些無(wú)機(jī)鹽如硝酸鉀、硝酸鈉等。它們?cè)谒拇嬖谙屡c鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出熱量。這種熱量以及焦谷氨酸鈉和游離氫氧化鈉對(duì)提高有機(jī)物的溶解 能力有協(xié) 同作用，所以有特異的清洗優(yōu)點(diǎn)。
制備[1][2]
將200 克 NaOH 加到 200 克水中，然后加入 6 0 克焦谷氨酸，攪拌，所得固形物在 100 ℃ 干燥 100-120 小時(shí)，即得焦谷氨酸鈉。
主要參考資料
[1] 吳志峰, 童欣. 焦谷氨酸鈉含量測(cè)定及產(chǎn)生原因探討[J]. 發(fā)酵科技通訊, 1998, 27(2): 17-18.
[2] 樓秀余, 朱洪慶. 焦谷氨酸鈉與大腦記憶力和認(rèn)知功能[J]. 中國(guó)科技信息, 2012 (2): 93-93.
[3] 虞杏英, 李兆龍. 焦谷氨酸鈉的應(yīng)用[J]. 今日科技, 1992 (10): 3-4.