Glicerinas, dar žinomas kaip glicerolis, yra organinis anglies, vandenilio ir deguonies junginys, kurio cheminė formulė yra C3H8O3. Jis gaminamas pramoniniu būdu, dažniausiai kaip šalutinis muilo gamybos produktas, iš aliejų ir riebalų. Jis gali būti pagamintas iš gyvulinių riebalų arba, jei tai augalinis glicerinas, iš augalinio aliejaus. Žaliavos šaltinis neturi įtakos galutinio produkto chemijai, tačiau kadangi glicerinas plačiai naudojamas maisto produktuose ir vaistuose, šis skirtumas yra svarbus vegetarams. Jis taip pat naudojamas kaip saldiklis ir daugelio kosmetikos gaminių sudedamoji dalis.
Struktūra ir savybės
Junginys susideda iš trijų anglies atomų grandinės, prie kurios vienoje pusėje yra prijungti vandenilio atomai, o kitoje – hidroksilo (OH) grupės. Trys OH grupės sudaro vandenilinius ryšius tarp molekulių, suteikdamos junginiui į sirupą panašų klampumą ir leisdamos jam lengvai ištirpti vandenyje. Chemiškai kalbant, glicerinas yra alkoholis, tačiau maistui jį JAV Federalinė maisto ir vaistų administracija (FDA) priskyrė prie angliavandenių, nes jis suteikia kalorijų ir nėra riebalai ar baltymai.
Grynas glicerolis lengvai kristalizuojasi, tačiau jį galima atšaldyti, kad susidarytų kieta medžiaga, kuri lydosi maždaug 64.4 °C (18 °F) temperatūroje. Tačiau jis sumažina vandens užšalimo temperatūrą tiek, kiek priklauso nuo koncentracijos. Pavyzdžiui, 66.7% tirpalas užšąla esant -51 °F (-46.1 °C). Dėl šios priežasties jis gali būti naudojamas kaip netoksiškas antifrizas ir jautriems skysčiams, pvz., fermentams, laikyti laboratoriniuose šaldikliuose.
Gamyba
Glicerolis sudaro daugelio lipidų arba aliejų ir riebalų „stuburą“, todėl jį iš šių medžiagų galima išskirti įvairiais procesais. Dauguma glicerino susidaro kaip šalutinis muilo gamybos produktas. Šiame procese gali būti naudojami gyvuliniai riebalai arba augalinis aliejus. Kaitinamas stipriu šarmu, dažniausiai kaustine soda (natrio hidroksidu), dėl kurio susidaro muilas ir glicerino tirpalas vandenyje. Tada šis tirpalas išvalomas distiliuojant.
Augalinis glicerinas taip pat gali būti gaminamas tiesiai iš augalinio aliejaus – dažnai kokosų arba palmių aliejaus – kaitinant jį iki aukštos temperatūros esant slėgiui vandeniu. Glicerino stuburas atsiskiria nuo riebalų rūgščių ir yra absorbuojamas vandens, iš kurio jis išskiriamas ir distiliuojamas, kad būtų gautas grynas produktas. Maistinis augalinis glicerinas yra 99.7 % grynumo, o likę 0.3 % sudaro vanduo.
Dėl susidomėjimo biodyzelinu kaip šalutinis produktas gaminamas didelis kiekis žemos kokybės ne maistui tinkamo augalinio glicerino. Skysčio valymas nėra ekonomiškai perspektyvus ir jo negalima atsitiktinai išmesti, nes jame yra toksiško metanolio, kuris naudojamas gamybos procese. Nuo 2013 m. buvo atlikta daug tyrimų, kaip rasti šios medžiagos panaudojimą – tai, kuriai nereikia didelio grynumo glicerino. Viena daug žadanti galimybė yra naudoti jį kaip pirmtaką kai kurių naudingų plastikų gamyboje.
Pagrindiniai naudojimo būdai
Glicerinas plačiai naudojamas maisto pramonėje dėl dviejų pagrindinių priežasčių: yra saldaus skonio, tačiau turi mažiau kalorijų nei cukrus; ir yra higroskopiškas, tai yra sugeria drėgmę iš oro. Todėl jis naudojamas ir maistui pasaldinti, ir palaikyti drėgnumą. Junginys metabolizuojamas lėčiau nei sacharozė – cukraus tipas, dažniausiai randamas saldainiuose ir perdirbtuose maisto produktuose – ir todėl neturi tokio dramatiško poveikio cukraus kiekiui kraujyje. Tai taip pat neprisideda prie bakterinio dantų ėduonies. Maisto produktai, parduodami kaip turintys mažai angliavandenių, dažnai saldinami glicerinu.
Kitas svarbus naudojimas yra kosmetikos pramonė. Dėl savo higroskopinių savybių jis naudojamas daugelyje drėkinančių odos gaminių, nes, atrodo, padeda pašalinti išsausėjusios odos problemas, ištraukdamas vandenį iš apatinių sluoksnių. Tai taip pat yra glicerino muilo, kurį dažnai naudoja jautrios odos žmonės, dalis. Taip pat populiarūs losjonai, kurių sudėtyje yra šio junginio.
Augalinis glicerinas gali būti naudojamas kaip etanolio – cheminės medžiagos, paprastai vadinamos „alkoholiu“ – pakaitalas, gaminant botaninius ekstraktus, pavyzdžiui, vaistažolių esencijas. Jis veikia kaip tirpiklis, kuris iš žaliavos augalinės medžiagos ištirpdo dominančias medžiagas. To pranašumas yra tas, kad žmonės, kurie nenori būti veikiami alkoholio, vis tiek gali turėti prieigą prie botaninių produktų. Trūkumas yra tas, kad gautų produktų galiojimo laikas yra daug trumpesnis.
Augalinis glicerinas taip pat naudojamas medicinoje. Dėl raminamųjų savybių jis yra dažnas kosulį sukeliančių mišinių ingredientas. Kiti naudojami kaip vietinis vaistas nuo daugelio odos problemų, įskaitant psoriazę, bėrimus, nudegimus, pragulas ir įpjovimus; kaip vidurius laisvinantis vaistas, žvakučių pavidalu; ir gydyti dantenų ligas, nes inaktyvuoja susijusias bakterijų kolonijas.