گلیسیرین (glycerin)

گلیسیرین یا گلیسرول (glycerol) یک ترکیب شیمیایی با فرمول C3H8O3 است. به صورت مایعی بی رنگ تا قهوه ای، بدون بو، با مزه شیرین، ویسکوز و غیر سمی است. انواع گلیسیرین شامل گیاهی، حیوانی و سنتزی است. گلیسیرین در صنایع آرایشی و بهداشتی، داروسازی، ساخت صابون و صنایع غذایی کاربرد دارد. این ماده به عنوان مرطوب کننده برای درمان خارش، خشکی و تحریک پوست استفاده می شود.

دارای ساختار پروپان است که در آن سه گروه با گروه هیدروکسی جایگزین شدند.در دسته پلی ال های قرار می گیرد و ساختار آن را می توان در لیپیدهایی به نام گلیسیرید مشاهده کرد. به علت وجود سه گروه هیدروکسی در ساختار آن، کاملا در آب محلول است و طبیعتا جاذب آب و رطوبت هوا است.
انواع گلیسیرین
گلیسیرین ها بر اساس منبع خود در سه دسته قرار می گیرند:

گلیسیرین گیاهی
این نوع از چربی های موجود در گیاهان موسوم به تری گلیسیرید به دست می آیند. در واقع در این روش روغن گیاهانی مانند نارگیل، زیتون، هسته خرما را تحت فشار با یک باز قوی مانند هیدروکسید سدیم واکنش می دهند که در نتیجه آن گلیسیرین از تری گلیسیرید جدا شده و به فاز آبی می رود. محصول به دست امده یک مایع بدون بو و شیرین است.

حیوانی
در این روش در نتیجه واکنش چربی حیوانی با هیدروکسید سدیم و طی واکنش صابونی شدن، این ماده به عنوان محصول جانبی تولید می شود.

گلیسیرین سنتزی
روش سنتزی به معنای تولید این ترکیب با کمک مواد اولیه شیمیایی است. برای این کار از واکنش کلراسیون پروپیلن برای تهیه گلیسیرین استفاده می شود.

خلوص
خام: دارای بیش از 80 درصد گلیسرول، دارای محتوای آب زیاد و حاوی MNGO (ماده آلی بدون گلیسرول)، قهوه ای رنگ، معمولا در دامداری مورد استفاده قرار می گیرد.

گرید صنعتی با 95 % خلوص : دارای مقدار کمی آب و حاوی MNGO (ماده آلی بدون گلیسرول)، خاکستری، معمولا در انواع فرایند های شیمیایی به عنوان حد واسط مورد استفاده قرار می گیرد.

گرید USP / PhEur: مقدار گلیسرول در این گرید بیش از 99 درصد می باشد. بی رنگ است و دارای حداقل مقدار آب می باشد. این گرید معمولا در صنایع آرایشی ، مراقبت های شخصی و صنایع دارویی مورد استفاده قرار می گیرد.

گرید E422: این ماده با این گرید به عنوان یک افزودنی خوراکی مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربردهای گلیسیرین
صنایع داروسازی و آرایشی و بهداشتی مصرف کنندگان اصلی گلیسیرین به شمار می روند. ترکیب فوق در تولید رزین های آلکیدی و صمغ های استری استفاده می شود. این ترکیب نیز در تولید صابون ها کاربرد مهمی دارد و از خشکی پوست ناشی از آن جلوگیری به عمل می آورد. گرید خوراکی آن در صنایع غذایی (E422) به خصوص در نوشابه ها، شربت ها، چاشنی ها، کنسرو ها، شکلات ها و شیرینی ها، محافظت و نگهداری ماهی ها، میوه ها، شیر و محصولات لبنی به وفور مورد استفاده قرار می گیرد.

از مهم ترین کاربرد های صنعتی این ترکیب به دلیل بالا بردن ویسکوزیته ی مایعات می باشد. در ادامه به صورت کامل به کاربرد های این ماده پرداخته شده است:

کاربردهای صنعتی
محصول فوق بیش از 2000 کاربرد مختلف به خصوص در صنعت دارو سازی ، محصولات بهداشتی و مراقبت شخصی ، مواد آرایشی و صنایع غذایی را دارا است. گلیسیرین یک ماده غیر سمی ، خوراکی و زیست تخریب پذیر است و از جنبه محیط زیستی برای تولیدات جدید بسیار با اهمیت است.

در کاربردهای داروسازی از این ماده برای حل کردن دارو ها، رطوبت بخشی به قرص ها و افزایش ویسکوزیته داروهای مایع استفاده می شود. این ماده در شربت سرفه، داروهای درمان عفونت گوش (قطره گلیسیرین)، به عنوان حامل برای آنتی بیوتیک ها و ضد عفونی کننده و پلاستی سایزر در کپسول های پزشکی استفاده می شود. حلالی بسیار عالی برای ید، برم، فنول، تنین ها ، آلکالوئید ها و کلرید جیوه می باشد.

در فرمولاسیون محصولات مراقبت شخصی برای روان کنندگی، افزایش نرمی و به عنوان نرم کننده در بسیاری از محصولات مراقبتی پوست و مو که رطوبت باید در حد مطلوبی باشد استفاده می شود. همچنین به عنوان ماده اصلی برای جلوگیری از سختی و خشکی خمیر دندان در تیوب ها استفاده می شود و تقریبا یک سوم استفاده گلیسرین در محصولات مراقبت شخصی در خمیر دندان ها است.

صنایع غذایی
گلیسیرین خوراکی در صنایع غذایی و نوشیدنی به عنوان حلال، شیرین کننده و نگه دارنده عمل می کند و به طور معمول در تولید عصاره های چای ، قهوه ، زنجبیل و سایر سبزیجات کاربرد دارد. این ماده همچنین به عنوان عامل نرم کننده در نان، کیک، گوشت ، پنیر و شکلات استفاده می شود.

برای جلوگیری از تشکیل کریستال‌های یخ در غذاهای یخ‌زده مانند ماست، بستنی و سایر دسرها استفاده می‌شود. همچنین به‌عنوان شیرین‌کننده و نگه‌دارنده در انواع خوراکی‌ها به کار برده می‌شود.

اغلب میوه های خشک برای حفظ رطوبت به آن ها گلیسیرین افزوده

می شود. این ماده در میوه های خشک مانع می شود تا این میوه ها رطوبت خود را از دست بدهند و خشک و شکننده شوند.

ورزشکاران نیز آن را برای حفظ آب موجود در بدن مورد استفاده قرار می دهند.

صنایع کاغذسازی و نساجی
محصول فوق می تواند به عنوان عامل نگه دارنده رطوبت در تنباکو برای جلوگیری از ایجاد طعم ناخوشایند استفاده شود. در صنایع تولید کاغذ این ماده به عنوان پلاستی سایزر و روان کننده استفاده می شود. همچنین در صنعت نساجی برای نرمی پارچه و نخ نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

در آینده نزدیک تامین این ماده به صورت خام به شدت به واحد های بایو دیزل وابسته است زیرا در این واحد ها گلیسیرین به صورت محصول جانبی تولید می شود. ظرفیت تولید بایو دیزل در سال 2010، 12 میلیون تن بوده است که از این میزان 2/1 میلیون تن میزان glycerol تولیدی است.
صنایع دارویی
به‌عنوان یک مرطوب‌کننده برای درمان و پیشگیری از خشکی، زبری پوستی، خارش و تحریکات جزئی پوست (مانند بثورات جلدی خفیف، سوختگی پوست از پرتودرمانی) استفاده می‌گردد. طی تحقیقات صورت پذیرفته استفاده از این ترکیب در پوست های خشک در طی 10 روز می تواند آب رسانی به پوست و هیدراته نمودن آن را بهبود ببخشد. تحقیقات دیگری ثابت نموده است که کرم های حاوی این ماده می توانند رطوبت بیشتری را نسبت به کرم های ساخته شده از هیالورونیک اسید و یا روغن های سیلیکونی جذب نمایند و مانع از، از دست دادن آب شود.
گلیسیرین برای پوست
خشکی پوست ناشی از کمبود آب در لایه بالایی پوست است. مرطوب‌کننده ها با تشکیل یک‌لایه چرب در بالای پوست که آب را به پوست وارد می‌کند سبب بهبود پوست می شوند. گلیسرول، لسیتین و پروپیلن گلیکول، آب را به لایه خارجی پوست می‌رسانند و مانع از خشکی آن می شوند. بدین منظور از گلیسیرین برای پوست به عنوان نرم کننده و مرطوب کننده استفاده می شود.
کاربرد دیگر گلیسیرین برای مو است. این ترکیب دارای اجزای تشکیل‌دهنده‌ای است که مواد سفت (کراتین) را که در لایه‌های بالایی از سلول‌های پوست قرار دارند را نرم می‌کند، این کار به از بین رفتن سلول‌های مرده پوست کمک می‌کند، درنتیجه پوست دارای آب بیشتری می‌شود و نرم‌تر می‌گردد.
گاهی اوقات، قطره گلیسیرین برای کاهش جرم گوش تجویز می‌شود.
در داروهای قلبی، شیاف‌ها و ضد سرفه‌ها کاربرد دارد.
در خمیردندان‌ها و دهان‌شویه‌ها یافت می‌شود.
برای کاهش فشار داخل جمجمه به‌صورت وریدی برای جلوگیری از تورم مغز به کار می‌رود.
مکمل‌های گلسیرین خوراکی ممکن است به کاهش فشار بیش‌ازحد چشم، ناشی از اختلالات چشم مانند گلوکوم (glaucoma) کمک کند.
محصول فوق می تواند به صورت گلیسیرین خوراکی ، با رساندن آب کافی به روده ها سبب جلوگیری از یبوست شود. در واقع این ترکیب نوعی ملین به حساب می آید که سبب جا به جایی راحت تر غذاهای هضم شده در روده می شود.

صنایع آرایشی
گلیسرول به‌طور گسترده در تولید محصولات مراقبت از مو، شامپوها، صابون‌ها و کرم‌های آرایشی برای ایجاد نرمی، صافی و یک دستی مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل رایحه دار کردن، نرم کنندگی مو، کاهش ویسکوزیته و… نیز در این صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

در صابون های شفاف معمولا تا حدود 15 الی 20 درصد مورد استفاده قرار می گیرند و می تواند موجب مرطوب سازی پوست شود

این ماده به عنوان سومین ماده ی پر کاربرد در محصولات آرایشی بعد از آب و رایحه ها است و در بیش از 23366 محصول آرایشی استفاده می شود.معمولا این ترکیب را می توان در کرم های زیر چشم، رژ لب ها، رنگ موها ، صابون ها، مواد شوینده و… مشاهده نمود زیرا گلیسیرین برای سفیدی صورت موثر است.

کاربرد در تولید کف‌پوش‌های ساختمان، گریس‌ها، رنگ‌ها و حلال‌های شیمیایی از دیگر مزایای این محصول هستند.

گلیسیرین و کاربرد آن در صنایع آرایشی

استفاده از این ترکیب در محصولات آرایشی در غلظت های مجاز بلامانع است. معمولا اغلب محصولات حاوی مقادیر مجاز و بی خطر از آن می باشند (79 درصد در محصولاتی با ماندگاری بالا مانند کرم ها، لوسیون ها و… 99 درصد در محصولاتی که بعد از اعمال بر روی پوست یا مو نیاز به شست و شو دارند ). طبق تحقیقاتی که در سال 2014 انجام شد گزارش شده است که به طور کلی گلیسیرین در 15654 کالای آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد. در این بین 10.046 محصولاتی با ماندگاری بالا بر روی پوست، 5441 محصولات قابل شستشو و 167 محصول مورد استفاده در حمام می باشند.

مقایسه با سایر مواد جاذب آب
گلیسیرین در محصولات مراقبت شخصی نسبت به سایر محصولات جاذب آب مانند :

آلفا هیدروکسی اسید ها مانند لاکتیک اسید و اسید گلیکولیک
اسید هیالورونیک
پروپیلن گلیکول و بوتیلن گلیکول
سوربیتول
اوره
بسیار موثر تر عمل می نماید.

ضد یخ
همانطور که در قسمت پایداری توضیح داده شد، به دلیل نقطه ی انجماد پایین این ترکیب، glycerol اولین ضد یخ مورد استفاده در رادیاتور ماشین ها به حساب می آید. اگر چه امروزه اتیلن گلیکول ها توانستند جایگزین آن شوند اما همچنان در فرمولاسیون ضد یخ ها می توان ترکیب اتیلن گلیکول را همراه با الکل و گلیسرول مشاهده نمود.

مواد منفجره
گلیسرین یکی از مواد اولیه ی مورد استفاده در تولید نیتروگلیسیرین و در نتیجه تولید مواد منفجره ای مانند دینامیت است. این ماده از مخلوط نمودن و واکنش بین گلیسرول، اسید نیتریک و اسید سولفوریک به وجود می آید. ماده ی روغنی به وجود آمده وقتی در برابر حرارت قرار می گیرد منفجر می شود. همچنین با پرتاب نمودن ظرف حاوی این ترکیب می توان زمینه را برای انفجار آن فراهم نمود.

در ساخت دینامیت آن را با مواد جاذب مخلوط می نمایند تا از خاصیت انفجاری آن در هنگام پرتاب، کاسته شود.

مضرات گلیسیرین

استفاده بیش از حد از گلیسیرین می تواند منجر به خشک و بی آب شدن پوست، ایجاد آکنه و عفونت شود. همچنین برخی از افراد ممکن است به آن آلرژی داشته باشند که در نتیجه آن قرمزی، خارش و کهیر در پوست ایجاد می شود.

به طور کلی این ماده غیرسمی و ایمن است و خطر اشتعال پذیری نیز ندارد. در صورت آلرژی از استفاده از آن ممانعت کنید. در برخی موارد ممکن است بخارات سمی از آن خارج شود که می تواند تریک کننده باشد.