Glyseriini, joka tunnetaan myös nimellä glyseroli, on hiilen, vedyn ja hapen orgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on C3H8O3. Sitä valmistetaan teollisesti, yleensä saippuanvalmistuksen sivutuotteena, öljyistä ja rasvoista. Se voidaan valmistaa eläinrasvasta tai kasvisglyseriinin tapauksessa kasviöljystä. Raaka -aineen lähde ei vaikuta lopputuotteen kemiaan, mutta koska glyseriiniä käytetään laajalti elintarvikkeissa ja lääkkeissä, tämä ero on tärkeä kasvissyöjille. Sitä käytetään myös makeutusaineena ja useiden kosmetiikkatuotteiden ainesosana.
Rakenne ja ominaisuudet
Yhdiste koostuu kolmen hiiliatomin ketjusta, johon toisella puolella on kiinnittynyt vetyatomeja ja toiselta puolelta hydroksyyli (OH) -ryhmiä. Kolme OH-ryhmää muodostavat vetysidoksia molekyylien välille, mikä antaa yhdisteelle siirappimaisen viskositeetin ja mahdollistaa sen liukenemisen helposti veteen. Kemiallisesti ottaen glyseriini on alkoholi, mutta elintarvikkeita varten se on luokiteltu Yhdysvalloissa hiilihydraatiksi liittovaltion elintarvike- ja lääkeviraston (FDA) toimesta, koska se tarjoaa kaloreita eikä ole rasva tai proteiini.
Puhdas glyseroli ei kiteydy helposti, mutta se voidaan jäähdyttää kiinteäksi aineeksi, joka sulaa noin 64.4 ° C: ssa. Se alentaa veden jäätymispistettä kuitenkin määrällä, joka riippuu pitoisuudesta. Esimerkiksi 18% liuos jäätyy -66.7 ° C: n lämpötilassa. Tästä syystä sitä voidaan käyttää myrkyttömänä pakkasnesteenä ja herkkien nesteiden, kuten entsyymien, säilyttämiseen laboratorion pakastimissa.
Valmistus
Glyseroli muodostaa monien lipidien eli öljyjen ja rasvojen “selkärangan”, ja on olemassa erilaisia prosesseja, joita voidaan käyttää sen poistamiseen näistä aineista. Suurin osa glyseriinistä valmistetaan saippuan valmistuksen sivutuotteena. Tässä prosessissa voidaan käyttää joko eläinrasvaa tai kasviöljyä. Sitä kuumennetaan voimakkaalla alkalilla, yleensä kaustisella soodalla (natriumhydroksidi), joka tuottaa saippuaa ja glyseroliliuosta vedessä. Tämä liuos puhdistetaan sitten tislaamalla.
Kasvisglyseriini voidaan valmistaa myös suoraan kasviöljystä – usein kookos- tai palmuöljystä – kuumentamalla se korkeaan lämpötilaan veden alla. Glyseriinin runko irtoaa rasvahapoista ja imeytyy veteen, josta se sitten eristetään ja tislataan puhtaan tuotteen saamiseksi. Elintarvikelaatuinen kasvisglyseriini on 99.7% puhdasta ja loput 0.3% on vettä.
Kiinnostus biodieselpolttoaineeseen on johtanut siihen, että sivutuotteena on valmistettu suuria määriä huonolaatuista, ei-elintarvikelaatuista kasvisglyseriiniä. Nesteen puhdistamista ei pidetä taloudellisesti kannattavana, eikä sitä voida hävittää satunnaisesti, koska se sisältää myrkyllistä metanolia, jota käytetään valmistusprosessissa. Vuodesta 2013 lähtien on tehty paljon tutkimuksia tämän aineen käytön löytämiseksi – mikä ei vaadi erittäin puhdasta glyseriiniä. Yksi lupaava mahdollisuus on käyttää sitä edeltäjänä joidenkin hyödyllisten muovien valmistuksessa.
Tärkeimmät käyttötarkoitukset
Glyseriiniä käytetään laajalti elintarviketeollisuudessa kahdesta pääasiallisesta syystä: sillä on makea maku, mutta siinä on vähemmän kaloreita kuin sokerilla; ja se on hygroskooppinen, eli se imee kosteutta ilmasta. Siksi sitä käytetään sekä elintarvikkeiden makeuttamiseen että kosteuden pitämiseen. Yhdiste metaboloituu hitaammin kuin sakkaroosi – sokerityyppi, jota tavallisimmin esiintyy karkkeissa ja jalostetuissa elintarvikkeissa – ja siksi sillä ei ole niin dramaattista vaikutusta verensokeritasoon. Se ei myöskään edistä bakteerien hampaiden reikiintymistä. Ruoat, joita markkinoidaan vähähiilihydraattisina, makeutetaan usein glyseriinillä.
Toinen merkittävä käyttötarkoitus on kosmetiikkateollisuudessa. Hygroskooppisten ominaisuuksiensa vuoksi sitä käytetään monissa kosteuttavissa ihonhoitotuotteissa, koska se näyttää lievittävän kuivan ihon ongelmia poistamalla vettä alemmista kerroksista. Se on myös osa glyseriinisaippuaa, jota usein käyttävät ihmiset, joilla on herkkä iho. Tätä yhdistettä sisältävät voiteet ovat myös suosittuja.
Kasviperäistä glyseriiniä voidaan käyttää etanolin – kemikaalin, jota yleisesti kutsutaan alkoholiksi – korvikkeena valmistettaessa kasvitieteellisiä uutteita, kuten yrttiesansseja. Se toimii liuottimena, joka liuottaa kiinnostavat aineet raaka -aineesta. Tästä on se hyöty, että kasvit, jotka eivät halua altistua alkoholille, voivat edelleen käyttää kasvitieteellisiä tuotteita. Haittana on, että tuloksena olevilla tuotteilla on paljon lyhyempi säilyvyysaika.
Kasvisglyseriinille on myös lääketieteellisiä käyttötarkoituksia. Se on yleinen ainesosa yskän seoksissa sen rauhoittavien ominaisuuksien vuoksi. Muut sovellukset ovat ajankohtainen lääke useisiin iho -ongelmiin, kuten psoriaasiin, ihottumiin, palovammoihin, vuoteisiin ja leikkauksiin; laksatiivina peräpuikkojen muodossa; ja ientaudin hoitoon, koska se inaktivoi siihen liittyvät bakteeripesäkkeet.