Η γλυκερίνη, γνωστή και ως γλυκερίνη, είναι μια οργανική ένωση άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου με χημικό τύπο C3H8O3. Παράγεται βιομηχανικά, συνήθως ως υποπροϊόν της σαπωνοποιίας, από έλαια και λίπη. Μπορεί να παρασκευαστεί από ζωικό λίπος ή, στην περίπτωση φυτικής γλυκερίνης, φυτικό έλαιο. Η πηγή της πρώτης ύλης δεν επηρεάζει τη χημεία του τελικού προϊόντος, αλλά, καθώς η γλυκερίνη χρησιμοποιείται ευρέως σε τρόφιμα και φάρμακα, αυτή η διάκριση είναι σημαντική για τους χορτοφάγους. Χρησιμοποιείται επίσης ως γλυκαντικό και ως συστατικό σε μια σειρά καλλυντικών προϊόντων.
Δομή και ιδιότητες
Η ένωση αποτελείται από μια αλυσίδα τριών ατόμων άνθρακα, στην οποία είναι συνδεδεμένα άτομα υδρογόνου στη μία πλευρά και ομάδες υδροξυλίου (ΟΗ) στην άλλη. Οι τρεις ομάδες ΟΗ σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των μορίων, δίνοντας στην ένωση ένα ιξώδες σαν σιρόπι και επιτρέποντάς της να διαλυθεί εύκολα στο νερό. Από χημική άποψη, η γλυκερίνη είναι αλκοόλ, αλλά για διατροφικούς σκοπούς, ταξινομείται – στις ΗΠΑ – ως υδατάνθρακας από την Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA), επειδή παρέχει θερμίδες και δεν είναι λίπος ή πρωτεΐνη.
Η καθαρή γλυκερόλη δεν κρυσταλλώνεται εύκολα, αλλά μπορεί να ψυχθεί για να σχηματίσει ένα στερεό που λιώνει στους περίπου 64.4°F (18°C). Μειώνει το σημείο πήξης του νερού, ωστόσο, κατά ποσότητα που εξαρτάται από τη συγκέντρωση. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα 66.7% παγώνει στους -51°F (-46.1°C). Για το λόγο αυτό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μη τοξικό αντιψυκτικό και για αποθήκευση ευαίσθητων υγρών, όπως ένζυμα, σε εργαστηριακούς καταψύκτες.
Κατασκευή
Η γλυκερόλη αποτελεί τη «ραχοκοκαλιά» πολλών λιπιδίων, ή ελαίων και λιπών, και υπάρχουν διάφορες διαδικασίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξαγωγή της από αυτές τις ουσίες. Η περισσότερη γλυκερίνη παρασκευάζεται ως υποπροϊόν της παρασκευής σαπουνιού. Σε αυτή τη διαδικασία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ζωικό λίπος είτε φυτικό έλαιο. Θερμαίνεται με ισχυρό αλκάλιο, συνήθως καυστική σόδα (υδροξείδιο του νατρίου), που παράγει σαπούνι και διάλυμα γλυκερίνης σε νερό. Αυτό το διάλυμα στη συνέχεια καθαρίζεται με απόσταξη.
Η φυτική γλυκερίνη μπορεί επίσης να παρασκευαστεί απευθείας από φυτικό έλαιο —συχνά καρύδα ή φοινικέλαιο— θερμαίνοντάς το σε υψηλή θερμοκρασία υπό πίεση με νερό. Η ραχοκοκαλιά της γλυκερίνης διασπάται από τα λιπαρά οξέα και απορροφάται από το νερό, από το οποίο στη συνέχεια απομονώνεται και αποστάζεται για να ληφθεί το καθαρό προϊόν. Η φυτική γλυκερίνη για τρόφιμα είναι 99.7% καθαρή, με το υπόλοιπο 0.3% να είναι νερό.
Το ενδιαφέρον για το βιοντίζελ είχε ως αποτέλεσμα την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων φυτικής γλυκερίνης χαμηλής ποιότητας, μη διατροφικής ποιότητας ως υποπροϊόν. Ο καθαρισμός του υγρού δεν θεωρείται οικονομικά βιώσιμος και δεν μπορεί να απορριφθεί τυχαία καθώς περιέχει τοξική μεθανόλη, η οποία χρησιμοποιείται στη διαδικασία παραγωγής. Από το 2013, υπάρχει μεγάλη έρευνα για την εύρεση χρήσης αυτής της ουσίας — κάτι που δεν απαιτεί γλυκερίνη υψηλής καθαρότητας. Μια πολλά υποσχόμενη δυνατότητα είναι να χρησιμοποιηθεί ως πρόδρομος στην παραγωγή κάποιων χρήσιμων πλαστικών.
Βασικές χρήσεις
Η γλυκερίνη χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία τροφίμων για δύο βασικούς λόγους: έχει γλυκιά γεύση, αλλά έχει λιγότερες θερμίδες από τη ζάχαρη. και είναι υγροσκοπικό, δηλαδή απορροφά την υγρασία από τον αέρα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται τόσο για να γλυκάνει τα τρόφιμα όσο και για να τα διατηρεί υγρά. Η ένωση μεταβολίζεται πιο αργά από τη σακχαρόζη – τον τύπο ζάχαρης που βρίσκεται πιο συχνά στα γλυκά και στα επεξεργασμένα τρόφιμα – και επομένως δεν έχει τόσο δραματική επίδραση στα επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Επίσης δεν συμβάλλει στη βακτηριακή τερηδόνα. Τα τρόφιμα που διατίθενται στο εμπόριο ως χαμηλά σε υδατάνθρακες συχνά γλυκαίνονται με γλυκερίνη.
Μια άλλη σημαντική χρήση είναι στη βιομηχανία καλλυντικών. Λόγω των υγροσκοπικών ιδιοτήτων του, χρησιμοποιείται σε πολλά ενυδατικά προϊόντα δέρματος, καθώς φαίνεται να βοηθά στην ανακούφιση από προβλήματα ξηρού δέρματος αντλώντας νερό από τα κάτω στρώματα. Είναι επίσης συστατικό του σαπουνιού γλυκερίνης, το οποίο χρησιμοποιείται συχνά από άτομα με ευαίσθητο δέρμα. Οι λοσιόν που περιέχουν αυτή την ένωση είναι επίσης δημοφιλείς.
Η φυτική γλυκερίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο της αιθανόλης – της χημικής ουσίας που συνήθως ονομάζεται «οινόπνευμα» – για την παρασκευή βοτανικών εκχυλισμάτων, όπως φυτικά αποστάγματα. Λειτουργεί ως διαλύτης που διαλύει τις ουσίες που μας ενδιαφέρουν από την πρώτη φυτική ύλη. Το πλεονέκτημα αυτού είναι ότι άτομα που δεν θέλουν να εκτεθούν στο αλκοόλ μπορούν να έχουν πρόσβαση στα βοτανικά προϊόντα. Το μειονέκτημα είναι ότι τα προϊόντα που προκύπτουν έχουν πολύ μικρότερη διάρκεια ζωής.
Υπάρχουν επίσης ιατρικές χρήσεις για τη φυτική γλυκερίνη. Είναι ένα κοινό συστατικό σε μείγματα για τον βήχα, λόγω των καταπραϋντικών του ιδιοτήτων. Άλλες εφαρμογές είναι ως τοπική θεραπεία για μια σειρά δερματικών προβλημάτων, όπως ψωρίαση, εξανθήματα, εγκαύματα, πληγές και κοψίματα. ως καθαρτικό, με τη μορφή υπόθετων. και για τη θεραπεία της ουλίτιδας, καθώς αδρανοποιεί τις σχετικές βακτηριακές αποικίες.