Acid Glutamic, còn được gọi là L-Glutamic Acid, là một amino acid thuộc loại axit amin không thiết yếu. Nó có công thức hóa học là C5H9NO4 và là một phần quan trọng của nhiều quá trình sinh học trong cơ thể. Glutamic acid tham gia vào việc tạo ra các protein, hoạt động thần kinh, và có vai trò quan trọng trong chuyển hóa nitơ. Nó cũng được sử dụng như một chất gia vị trong thực phẩm, thường được biết đến dưới tên “MSG” (monosodium glutamate), một phụ gia thực phẩm phổ biến để tạo ra hương vị ngon trong nhiều món ăn.

Acid Glutamic có vai trò quan trọng trong hệ thần kinh, nó là một trong những neurotransmitter chính của não, góp phần đến việc truyền tải thông tin giữa các tế bào thần kinh. Nó cũng có thể được tìm thấy tự nhiên trong nhiều loại thực phẩm, như thịt, cá, hạt, đậu nành và nhiều loại rau củ.

2. Tính chất vật lý và hóa học của  L-Glutamic Acid – Axit Glutamic – C5H9NO4

2.1. Tính chất vật lý

Dạng tồn tại:

L-Glutamic Acid là một axit amin tồn tại ở dạng tinh thể rắn, không màu đến trắng ngà, không mùi và có vị umami đặc trưng – vị “ngon” đặc biệt trong ẩm thực, thường được cảm nhận rõ ràng nhất khi hợp chất tồn tại ở dạng muối (ví dụ: monosodium glutamate).

Khối lượng và công thức:

Phân tử có công thức hóa học là C₅H₉NO₄, với khối lượng phân tử là 147,13 g/mol. Dạng phổ biến trong tự nhiên là đồng phân L – dạng có hoạt tính sinh học.

Nhiệt độ nóng chảy:

L-Glutamic Acid có nhiệt độ nóng chảy vào khoảng 205°C, tuy nhiên, đây là điểm phân hủy chứ không phải nóng chảy hoàn toàn. Do có cấu trúc ion nội tại (zwitterion), hợp chất không tan chảy mà phân rã nhiệt phân dưới tác dụng của nhiệt độ cao.

Tính tan:

L-Glutamic Acid tan tốt trong nước (khoảng 8,6 g/L ở 20°C) nhờ cấu trúc phân cực, nhưng không tan đáng kể trong các dung môi hữu cơ không phân cực như ethanol, ether hay chloroform. Độ tan tăng khi tạo muối với bazơ hoặc acid mạnh.

Tính quang học:
Do có trung tâm bất đối xứng, L-Glutamic Acid có hoạt tính quang học. Góc quay cực riêng [α]D²⁰ ≈ +31.5° (trong dung dịch nước ở nồng độ tiêu chuẩn), phản ánh tính chất dextrorotatory (quay phải) của dạng L.

2.2. Tính chất hóa học

Tính lưỡng tính (amphoteric):

Giống như nhiều axit amin, L-Glutamic Acid mang tính lưỡng tính, tức vừa có thể phản ứng như một axit, vừa như một bazơ. Ở môi trường trung tính, phân tử tồn tại chủ yếu dưới dạng zwitterion – tức chứa đồng thời nhóm –COO⁻ (anionic) và –NH₃⁺ (cationic). Giá trị pH đẳng điện (pI) của L-Glutamic Acid nằm khoảng 3.2, tại đó nó không mang điện tích tổng.

Phản ứng tạo muối:

L-Glutamic Acid có hai nhóm carboxyl – điều này giúp nó dễ dàng tạo muối với các bazơ, đặc biệt là muối natri glutamat (MSG), được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm để tăng vị umami. Ngoài ra, khi phản ứng với axit mạnh như HCl, nó tạo thành muối glutamate hydroclorid, ứng dụng trong dược phẩm.

Phản ứng tạo liên kết peptit:

Thông qua phản ứng ngưng tụ giữa nhóm –COOH của phân tử này và nhóm –NH₂ của phân tử khác, L-Glutamic Acid tham gia hình thành liên kết peptit, là cơ sở cấu tạo nên protein. Quá trình này đồng thời giải phóng một phân tử nước, đóng vai trò quan trọng trong sinh học phân tử và công nghệ sinh học.

Phản ứng oxy hóa – khử:

Trong điều kiện xúc tác thích hợp, L-Glutamic Acid có thể bị khử amin và oxy hóa để tạo thành α-ketoglutarate. Một chất trung gian trọng yếu trong chu trình Krebs – chu trình hô hấp tế bào. Diễn ra trong ty thể.

Phản ứng vòng hóa nội phân tử:

Dưới tác động của nhiệt hoặc trong môi trường acid, L-Glutamic Acid có thể trải qua phản ứng vòng hóa để tạo thành axit pyroglutamic (5-oxoproline) – một dẫn xuất sinh học có vai trò trong chu trình γ-glutamyl và có mặt trong dịch não tủy cũng như mô thần kinh.

3.Ứng dụng của  L-Glutamic Acid – Axit Glutamic – C5H9NO4 do KDCCHEMICAL cung cấp

3.1. Chất điều vị tự nhiên trong ngành thực phẩm chế biến (Umami Enhancer)

Ứng dụng:
L-Glutamic Acid là nguyên liệu chủ yếu để tổng hợp Monosodium Glutamate (MSG). Một chất điều vị quan trọng làm tăng hương vị “umami” – vị ngọt thịt tự nhiên thường có trong nước xương, nấm hoặc rong biển. MSG được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như mì ăn liền, gia vị bột, nước chấm và thực phẩm đóng gói để tăng độ hấp dẫn cảm quan mà không ảnh hưởng đến các vị cơ bản khác như mặn, chua, ngọt. Vai trò của L-Glutamic Acid trong ngành thực phẩm không chỉ dừng lại ở việc tạo vị mà còn cải thiện khẩu vị và cảm nhận dinh dưỡng tổng thể.

Cơ chế hoạt động:

Về mặt vật lý, khi MSG được hòa tan trong nước hoặc môi trường lỏng, nó phân ly thành ion glutamate tự do – chính thành phần này kích thích các thụ thể umami (T1R1/T1R3) trên lưỡi, từ đó tạo ra cảm giác “ngon miệng” đặc trưng.
Về mặt hóa học, L-Glutamic Acid phản ứng với NaOH để tạo ra MSG:
C₅H₉NO₄ + NaOH → C₅H₈NO₄Na + H₂O.
Ion glutamate sau đó tác động sinh lý lên tế bào vị giác mà không cần chuyển hóa thêm trong cơ thể.

3.2. Chất trung gian sinh học trong tổng hợp dược phẩm và thuốc thần kinh

Ứng dụng:
L-Glutamic Acid đóng vai trò thiết yếu trong tổng hợp nhiều hoạt chất dược phẩm, đặc biệt là các dẫn xuất tác động đến hệ thần kinh trung ương. Nó là tiền chất sinh học trong việc tổng hợp các thuốc như gabapentin, pregabalin – những chất điều hòa thần kinh được sử dụng điều trị co giật, động kinh và đau thần kinh. Ngoài ra, glutamic acid còn trực tiếp hoạt động như một chất dẫn truyền thần kinh kích thích trong hệ thần kinh trung ương, tác động đến quá trình học tập, ghi nhớ và xử lý tín hiệu thần kinh.

Cơ chế hoạt động:

Hiện tượng vật lý liên quan đến dạng zwitterion (mang cả điện tích âm và dương) của glutamic acid giúp ổn định phân tử trong môi trường sinh lý và hỗ trợ hấp thu tế bào thần kinh.
Về hóa học, L-Glutamic Acid có thể bị khử amin dưới tác dụng enzym glutamate dehydrogenase để tạo ra α-ketoglutarate: C₅H₉NO₄ → C₅H₆O₅ + NH₃,
sản phẩm này sau đó tham gia trực tiếp vào chu trình Krebs – chu trình chuyển hóa năng lượng tế bào.

3.3. Chất tạo chelat xử lý đất và nước nhiễm kim loại nặng

Ứng dụng:
L-Glutamic Acid có khả năng tạo phức chelat mạnh với các ion kim loại nặng như Cu²⁺, Pb²⁺ và Fe³⁺, nên được sử dụng trong xử lý nước thải công nghiệp, khai khoáng và cải tạo đất nông nghiệp nhiễm độc kim loại. Khả năng tạo chelat giúp loại bỏ ion kim loại độc khỏi môi trường hoặc tăng khả năng hấp thu vi lượng trong nông nghiệp công nghệ cao.

Cơ chế hoạt động:

Về hiện tượng vật lý, L-Glutamic Acid nhờ có hai nhóm –COOH và một nhóm –NH₂ có thể tạo nhiều liên kết phối tử với ion kim loại để tạo thành phức hòa tan dễ dàng di chuyển.
Phản ứng tạo phức điển hình:Cu²⁺ + 2 C₅H₉NO₄ → [Cu(C₅H₈NO₄)₂] + 2 H⁺.
Phức chất sinh ra bền vững trong dung dịch, có thể được tách bằng màng hoặc hấp phụ.

3.4. Chất tăng trưởng vi sinh vật trong công nghệ sinh học

Ứng dụng:
Trong công nghệ lên men vi sinh, L-Glutamic Acid là nguồn cung cấp nitơ và carbon lý tưởng cho các chủng vi khuẩn sản xuất amino acid, enzyme hoặc vitamin. Nó còn được sử dụng để cải thiện năng suất lên men và duy trì trạng thái hoạt hóa của tế bào vi sinh trong môi trường nhân nuôi.

Cơ chế hoạt động:

Hiện tượng vật lý nổi bật là khả năng hòa tan cao. Dễ khuếch tán trong môi trường lỏng giúp vi sinh hấp thụ trực tiếp qua màng tế bào.
Về hóa học, L-Glutamic Acid được chuyển hóa thành glutamine qua enzym glutamine synthetase, theo phản ứng: C₅H₉NO₄ + NH₃ + ATP → C₅H₁₀N₂O₃ + ADP + Pi.
Glutamine sau đó được sử dụng trong tổng hợp protein và acid nucleic.

3.5. Chất tạo polymer sinh học phân hủy trong môi trường

Ứng dụng:
Nhờ cấu trúc chứa nhóm amino và carboxyl, L-Glutamic Acid có thể tham gia phản ứng trùng ngưng để tạo ra poly(glutamic acid) – một polymer phân hủy sinh học thân thiện môi trường, ứng dụng trong bao bì y tế, màng bọc cây trồng hoặc chất mang thuốc.

Cơ chế hoạt động:
Hiện tượng vật lý chính là khả năng tạo màng mỏng có độ bền cơ học cao nhưng vẫn tan được trong nước và tự phân rã trong đất.
Phản ứng trùng hợp hóa học xảy ra theo phản ứng: n C₅H₉NO₄ → [–C₅H₇NO₄–]ₙ + n H₂O.
Quá trình này tạo chuỗi polymer có tính linh hoạt, khả năng giữ ẩm và độ tương thích sinh học cao.

3.6. Chất bảo vệ thần kinh trong y học thần kinh và tái tạo

Ứng dụng:
L-Glutamic Acid đang được nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực điều trị thoái hóa thần kinh, như Alzheimer, Parkinson, nhờ khả năng điều hòa dẫn truyền tín hiệu glutamatergic và ngăn chặn quá trình kích thích quá mức tế bào thần kinh (excitotoxicity). Các chế phẩm chứa glutamate hoặc dẫn xuất được ứng dụng trong y học tái tạo mô thần kinh.

Cơ chế hoạt động:

Về vật lý, glutamate gắn đặc hiệu với thụ thể NMDA, AMPA và kainate để kích hoạt hoặc điều hòa dòng ion Ca²⁺ và Na⁺ qua màng neuron.
Về hóa học, nó bị chuyển hóa qua enzym glutamate dehydrogenase thành α-ketoglutarate. Giúp giữ nồng độ glutamate ổn định trong dịch não tủy và hạn chế độc tính do tích tụ.

3.7. Chất kích thích sinh học trong nông nghiệp – Biostimulant

Ứng dụng: L-Glutamic Acid được ứng dụng như một chất điều hòa sinh trưởng cây trồng, kích thích phát triển rễ, tăng khả năng chống chịu stress sinh học như hạn, mặn, độc tố kim loại. Các chế phẩm amino acid sinh học đang là xu hướng xanh trong nông nghiệp hữu cơ và công nghệ cao.

Cơ chế hoạt động: Về hiện tượng vật lý, L-Glutamic Acid thấm nhanh qua rễ dưới dạng dung dịch, thúc đẩy tăng trưởng mô phân sinh. Hóa học, nó tham gia trực tiếp vào chu trình tổng hợp chlorophyll, hỗ trợ chuyển hóa NADPH và thúc đẩy hấp thu ion khoáng vi lượng trong cây.

3.8. Chất ổn định protein trong dược phẩm và mỹ phẩm sinh học

Ứng dụng: Trong mỹ phẩm sinh học và dược phẩm chứa enzyme hoặc peptide, L-Glutamic Acid được sử dụng như chất ổn định cấu trúc protein. Chống lại quá trình biến tính khi tiếp xúc với ánh sáng, nhiệt hoặc oxy hóa. Nó còn tăng cường khả năng giữ ẩm và độ bền của công thức sinh học.

Cơ chế hoạt động: Về mặt vật lý, L-Glutamic Acid tạo mạng lưới liên kết hydrogen với nhóm –OH, –NH₂ và các nhóm phân cực khác trong công thức, duy trì cấu trúc bậc ba và bậc bốn của protein.
Không xảy ra phản ứng cộng hóa trị, nhưng các tương tác ion và liên kết hydro đủ mạnh để bảo vệ cấu trúc sinh học khỏi biến dạng.

Tỷ lệ sử dụng %  L-Glutamic Acid – Axit Glutamic – C5H9NO4

1.Trong ngành thực phẩm (làm MSG – Monosodium Glutamate)

Tỷ lệ sử dụng:
Để sản xuất MSG, 100% nguyên liệu acid glutamic được dùng để tạo muối MSG, nhưng trong thực phẩm cuối cùng, MSG thường chiếm:

• 0.1 – 1.0% khối lượng thực phẩm chế biến (tùy theo loại sản phẩm, ví dụ: nước chấm, súp ăn liền, gia vị bột).
  Lưu ý:
  Các quy định của FAO/WHO (Codex) và FDA quy định lượng sử dụng MSG trong thực phẩm phải “ở mức vừa đủ” (quantum satis), không vượt ngưỡng gây ảnh hưởng sức khỏe.

2. Trong dược phẩm và công nghệ sinh học

Tỷ lệ sử dụng:

• Trong các chế phẩm thuốc tiêm truyền amino acid hoặc thuốc bổ não: 1 – 5%

• Trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật: 0.05 – 0.5%
  Lưu ý:
  Dược điển châu Âu (Ph. Eur.) và Hoa Kỳ (USP) có tiêu chuẩn độ tinh khiết ≥ 98.5% cho L-glutamic acid dùng trong y tế.

3. Trong mỹ phẩm và chăm sóc da

Tỷ lệ sử dụng:

• Trong kem dưỡng, serum sinh học: 0.2 – 1.5%

• Trong sản phẩm giữ ẩm và làm dịu da: 0.1 – 0.5%
  Tính năng chính: tăng khả năng giữ nước, ổn định pH, bổ sung amino acid tự nhiên.

4. Trong phân bón sinh học và chế phẩm nông nghiệp

Tỷ lệ sử dụng:

• Trong phân bón lá, phân bón hữu cơ: 0.5 – 3.0% L-glutamic acid hoặc muối glutamate.

• Khi phối hợp với vi lượng (Fe, Zn, Cu): 0.1 – 1.0% để tạo chelat sinh học.
  Dạng phổ biến: dung dịch amino acid 50%, trong đó glutamic acid chiếm khoảng 10 – 20%.

5. Trong xử lý nước thải và đất nhiễm kim loại

Tỷ lệ sử dụng:

• Tùy mức độ ô nhiễm, thường dùng trong khoảng: 0.1 – 2.0% so với tổng thể tích dung dịch xử lý.

• Khi dùng dạng chelat, liều lượng điều chỉnh theo nồng độ ion kim loại mục tiêu (theo tỷ lệ mol).

6. Trong sản xuất polymer sinh học (Polyglutamic acid – PGA)

Tỷ lệ sử dụng:

• Sử dụng 100% L-glutamic acid làm monomer trong phản ứng trùng ngưng.

• Tỷ lệ tối ưu tùy loại xúc tác và môi trường phản ứng (axit/enzym).

Ngoài L-Glutamic Acid – Axit Glutamic – C5H9NO4thì bạn có thể tham khảo thêm các hóa chất dưới đây:

L-Aspartic Acid (C₄H₇NO₄): Amino acid tương tự glutamic acid, dùng trong dược phẩm và polymer sinh học.

Glutamine (C₅H₁₀N₂O₃):  Dẫn xuất amid của glutamic acid, quan trọng trong phục hồi tế bào và bổ sung thể hình.

Monosodium Glutamate (MSG – C₅H₈NO₄Na): Muối của glutamic acid, chất tạo vị umami trong thực phẩm.

Polyglutamic Acid (PGA): Polymer sinh học từ glutamic acid. Dùng trong mỹ phẩm và phân bón sinh học.

L-Arginine (C₆H₁₄N₄O₂): Amino acid hỗ trợ tuần hoàn máu. Ứng dụng trong thực phẩm và dược phẩm.

Sodium Gluconate (C₆H₁₁NaO₇): Tác nhân chelat sinh học thay thế EDTA trong xử lý nước và phân bón.

 EDTA (C₁₀H₁₆N₂O₈): Chất tạo chelat truyền thống, tuy không sinh học nhưng phổ biến trong công nghiệp.

4. Cách bảo quản an toàn và xử lý sự cố khi sử dụng  L-Glutamic Acid – Axit Glutamic – C5H9NO4:

4.1. Bảo quản L-Glutamic Acid – C₅H₉NO₄ đúng cách

• Điều kiện nhiệt độ: Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. Nhiệt độ lý tưởng là từ 15–25°C.

• Độ ẩm: Tránh tiếp xúc với độ ẩm cao vì axit glutamic dễ hút ẩm (hygroscopic). Có thể gây vón cục và thay đổi tính chất vật lý.

• Bao bì: Đựng trong bao bì kín, không phản ứng. Thường là túi nhôm kín khí hoặc thùng nhựa có lót PE. Bao bì phải có nhãn rõ ràng về tên hóa chất, mã số CAS, hướng dẫn an toàn.

• Không để gần: Các chất oxy hóa mạnh, kiềm mạnh và acid mạnh. Để tránh xảy ra phản ứng không mong muốn.

4.2. An toàn khi sử dụng

• Trang bị bảo hộ cá nhân (PPE):

  • Găng tay chống hóa chất (nitrile hoặc latex)

  • Kính bảo hộ

  • Áo phòng thí nghiệm hoặc đồng phục phòng sạch

  • Khẩu trang hoặc mặt nạ phòng độc nhẹ (nếu làm việc với lượng lớn trong không gian kín)

• Không ăn uống hoặc hút thuốc tại khu vực làm việc với axit glutamic.

• Tránh tiếp xúc lâu dài với da hoặc hít phải dạng bụi vì có thể gây kích ứng nhẹ.

• Sử dụng trong không gian thông thoáng. Có hệ thống hút khí hoặc phòng kín có hút lọc khí HEPA nếu xử lý dạng bột mịn với khối lượng lớn.

4.3. Xử lý sự cố

a. Khi bị rơi vãi hoặc tràn đổ:

• Thu gom cơ học bằng tay (đeo găng) hoặc dùng chổi mềm và hốt vào bao kín.

• Không xịt nước trực tiếp, vì axit glutamic tan trong nước dễ tạo thành hỗn hợp dính.

• Làm sạch bề mặt bằng khăn ẩm sau khi thu gom để loại bỏ dư lượng vi tinh thể.

b. Khi tiếp xúc với da hoặc mắt:

• Da: Rửa bằng xà phòng và nước sạch ít nhất 15 phút. Nếu kích ứng kéo dài → tham khảo bác sĩ.

• Mắt: Rửa mắt ngay lập tức bằng nước sạch trong ít nhất 15–20 phút, giữ mắt mở trong khi rửa. → Đến cơ sở y tế gần nhất nếu có dấu hiệu viêm.

c. Khi hít phải:

• Di chuyển nạn nhân ra nơi thoáng khí.

• Nếu có dấu hiệu khó thở → hỗ trợ hô hấp và đưa đến cơ sở y tế.

d. Khi nuốt phải (hiếm gặp trong công nghiệp):

• Uống nhiều nước, không cố gắng gây nôn trừ khi có chỉ định của chuyên gia y tế.

• Đưa đến cơ sở y tế với bao bì sản phẩm kèm theo để hỗ trợ chẩn đoán.

Bạn có thể tham khảo thêm các loại giấy tờ khác của L-Glutamic Acid – Axit Glutamic – C5H9NO4 dưới đây:

• SDS (Safety Data Sheet).
• MSDS (Material Safety Data Sheet)
• COA (Certificate of Analysis)
• C/O (Certificate of Origin)
• Các giấy tờ liên quan đến quy định vận chuyển và đóng gói CQ (Certificate of Quality)
• CFS (Certificate of Free Sale)
• TCCN (Tờ Chứng Chứng Nhận)
• Giấy chứng nhận kiểm định và chất lượng của cơ quan kiểm nghiệm (Inspection and Quality Certification)
• Giấy chứng nhận vệ sinh an toàn thực phẩm (Food Safety Certificate)
• Các giấy tờ pháp lý khác: Tùy thuộc vào loại hóa chất và quốc gia đích, có thể cần thêm các giấy tờ pháp lý như Giấy phép xuất khẩu, Giấy phép nhập khẩu, Giấy chứng nhận hợp quy.

Hotline: 0867.883.818

Zalo : 0867.883.818

Web: KDCCHEMICAL.VN

Mail: kdcchemical@gmail.com