Glycerin, även känd som glycerol, är en organisk förening av kol, väte och syre med den kemiska formeln C3H8O3. Den tillverkas industriellt, vanligtvis som en biprodukt från tvåltillverkning, av oljor och fetter. Den kan tillverkas av animaliskt fett eller, när det gäller vegetabilisk glycerin, vegetabilisk olja. Källan till råvaran påverkar inte kemin i slutprodukten, men eftersom glycerin används i stor utsträckning i livsmedel och mediciner är denna skillnad viktig för vegetarianer. Det används också som sötningsmedel och som ingrediens i ett antal kosmetiska produkter.
Struktur och egenskaper
Föreningen består av en kedja av tre kolatomer, till vilka är fästa väteatomer på ena sidan och hydroxylgrupper (OH) på den andra. De tre OH-grupperna bildar vätebindningar mellan molekyler, vilket ger föreningen en sirapsliknande viskositet och låter den lösas upp lätt i vatten. Kemiskt sett är glycerin en alkohol, men för livsmedelsändamål klassas den – i USA – som en kolhydrat av Federal Food and Drug Administration (FDA), eftersom det ger kalorier och inte är ett fett eller ett protein.
Ren glycerol kristalliserar inte lätt, men den kan kylas för att bilda en fast substans som smälter vid cirka 64.4°F (18°C). Det sänker dock vattnets fryspunkt med en mängd som beror på koncentrationen. Till exempel fryser en 66.7% lösning vid -51°F (-46.1°C). Av denna anledning kan den användas som giftfri frostskyddsmedel och för att lagra känsliga vätskor, såsom enzymer, i laboratoriefrysar.
Tillverkning
Glycerol utgör ”ryggraden” i många lipider, eller oljor och fetter, och det finns olika processer som kan användas för att extrahera det från dessa ämnen. Det mesta av glycerin tillverkas som en biprodukt vid tillverkning av tvål. I denna process kan antingen animaliskt fett eller vegetabilisk olja användas. Den värms upp med en stark alkali, vanligtvis kaustiksoda (natriumhydroxid), som producerar tvål och en lösning av glycerin i vatten. Denna lösning renas sedan genom destillation.
Vegetabiliskt glycerin kan också göras direkt av vegetabilisk olja – ofta kokosnöts- eller palmolja – genom att värma den till hög temperatur under tryck med vatten. Glycerinryggraden splittras från fettsyrorna och absorberas av vattnet, från vilket det sedan isoleras och destilleras för att erhålla den rena produkten. Vegetabiliskt glycerin av livsmedelskvalitet är 99.7% rent, med de återstående 0.3% är vatten.
Intresset för biodiesel har resulterat i produktion av stora mängder vegetabilisk glycerin av låg kvalitet som inte är livsmedelskvalitet som biprodukt. Att rena vätskan anses inte vara ekonomiskt lönsamt och det kan inte kasseras av oavsiktligt eftersom det innehåller giftig metanol, som används i tillverkningsprocessen. Från och med 2013 finns det mycket forskning för att hitta en användning för detta ämne – något som inte kräver hög renhet glycerin. En lovande möjlighet är att använda den som en prekursor i tillverkningen av några användbara plaster.
huvudsakliga användningsområden
Glycerin används ofta i livsmedelsindustrin av två huvudskäl: det har en söt smak, men har färre kalorier än socker; och den är hygroskopisk, det vill säga den absorberar fukt från luften. Det används därför både för att söta mat och för att hålla dem fuktiga. Föreningen metaboliseras långsammare än sackaros – den typ av socker som oftast finns i godis och i bearbetade livsmedel – och har därför inte en så dramatisk effekt på blodsockernivåerna. Det bidrar inte heller till bakteriellt karies. Livsmedel som marknadsförs som låga i kolhydrater är ofta sötade med glycerin.
En annan stor användning är inom kosmetikaindustrin. På grund av dess hygroskopiska egenskaper används den i många fuktgivande hudprodukter, eftersom den verkar hjälpa till att lindra torra hudproblem genom att dra upp vatten från de nedre lagren. Det är också en komponent i glycerintvål, som ofta används av personer med känslig hud. Lotioner som innehåller denna förening är också populära.
Vegetabiliskt glycerin kan användas som ett substitut för etanol – den kemikalie som vanligtvis kallas ”alkohol” – för att göra botaniska extrakt, såsom örtessenser. Det fungerar som ett lösningsmedel som löser upp de intressanta ämnena från växtråvaran. Fördelen med detta är att människor som inte vill utsättas för alkohol ändå kan få tillgång till de botaniska produkterna. Nackdelen är att de resulterande produkterna har en mycket kortare hållbarhet.
Det finns också medicinska användningsområden för vegetabiliskt glycerin. Det är en vanlig ingrediens i hostblandningar, på grund av dess lugnande egenskaper. Andra applikationer är som ett aktuellt botemedel mot ett antal hudproblem, inklusive psoriasis, utslag, brännskador, liggsår och skärsår; som laxermedel, i form av suppositorier; och för att behandla tandköttssjukdomar, eftersom det inaktiverar de associerade bakteriekolonierna.