La glicerina, nota anche come glicerolo, è un composto organico di carbonio, idrogeno e ossigeno con la formula chimica C3H8O3. Viene prodotto industrialmente, di solito come sottoprodotto della fabbricazione del sapone, da oli e grassi. Può essere ottenuto da grasso animale o, nel caso della glicerina vegetale, da olio vegetale. La fonte della materia prima non influisce sulla chimica del prodotto finale, ma, poiché la glicerina è ampiamente utilizzata negli alimenti e nei farmaci, questa distinzione è importante per i vegetariani. Viene anche usato come dolcificante e come ingrediente in numerosi prodotti cosmetici.
Struttura e proprietà
Il composto è costituito da una catena di tre atomi di carbonio, a cui sono attaccati atomi di idrogeno da un lato e gruppi ossidrile (OH) dall’altro. I tre gruppi OH formano legami idrogeno tra le molecole, conferendo al composto una viscosità simile a uno sciroppo e permettendogli di dissolversi facilmente in acqua. Chimicamente parlando, la glicerina è un alcol, ma per scopi alimentari è classificata – negli USA – come carboidrato dalla Federal Food and Drug Administration (FDA), perché fornisce calorie e non è un grasso o una proteina.
Il glicerolo puro non si cristallizza facilmente, ma può essere raffreddato per formare un solido che fonde a circa 64.4°C (18°F). Abbassa il punto di congelamento dell’acqua, invece, di una quantità che dipende dalla concentrazione. Ad esempio, una soluzione al 66.7% congela a -51°F (-46.1°C). Per questo motivo può essere utilizzato come antigelo atossico e per la conservazione di liquidi sensibili, come gli enzimi, nei congelatori da laboratorio.
Produzione
Il glicerolo costituisce la “spina dorsale” di molti lipidi, ovvero oli e grassi, ed esistono vari processi che possono essere utilizzati per estrarlo da queste sostanze. La maggior parte della glicerina è prodotta come sottoprodotto della produzione di sapone. In questo processo possono essere utilizzati grassi animali o oli vegetali. Viene riscaldato con un forte alcali, solitamente soda caustica (idrossido di sodio), che produce sapone e una soluzione di glicerina in acqua. Questa soluzione viene poi purificata per distillazione.
La glicerina vegetale può anche essere prodotta direttamente dall’olio vegetale, spesso olio di cocco o di palma, riscaldandolo ad alta temperatura sotto pressione con acqua. Lo scheletro di glicerina si separa dagli acidi grassi e viene assorbito dall’acqua, dalla quale viene poi isolato e distillato per ottenere il prodotto puro. La glicerina vegetale alimentare è pura al 99.7%, mentre il restante 0.3% è acqua.
L’interesse per il carburante biodiesel ha portato alla produzione di grandi quantità di glicerina vegetale di bassa qualità e non alimentare come sottoprodotto. La purificazione del liquido non è considerata economicamente fattibile e non può essere smaltita casualmente poiché contiene metanolo tossico, che viene utilizzato nel processo di fabbricazione. A partire dal 2013, ci sono molte ricerche per trovare un uso per questa sostanza, qualcosa che non richiede glicerina ad alta purezza. Una possibilità promettente è utilizzarlo come precursore nella produzione di alcune plastiche utili.
Usi principali
La glicerina è molto utilizzata nell’industria alimentare per due motivi principali: ha un sapore dolce, ma ha meno calorie dello zucchero; ed è igroscopico, cioè assorbe l’umidità dall’aria. Viene quindi utilizzato sia per addolcire i cibi che per mantenerli umidi. Il composto viene metabolizzato più lentamente del saccarosio – il tipo di zucchero che si trova più comunemente nelle caramelle e negli alimenti trasformati – e quindi non ha un effetto così drammatico sui livelli di zucchero nel sangue. Inoltre non contribuisce alla carie batterica. Gli alimenti commercializzati come a basso contenuto di carboidrati sono spesso addolciti con glicerina.
Un altro uso importante è nell’industria cosmetica. Grazie alle sue proprietà igroscopiche, viene utilizzato in molti prodotti idratanti per la pelle, poiché sembra aiutare ad alleviare i problemi della pelle secca attingendo acqua dagli strati inferiori. È anche un componente del sapone alla glicerina, che viene spesso utilizzato da persone con pelle sensibile. Anche le lozioni contenenti questo composto sono popolari.
La glicerina vegetale può essere utilizzata come sostituto dell’etanolo – la sostanza chimica comunemente chiamata “alcool” – nella produzione di estratti botanici, come le essenze a base di erbe. Agisce come un solvente che dissolve le sostanze di interesse dalla materia prima vegetale. Il vantaggio di questo è che le persone che non vogliono essere esposte all’alcol possono comunque avere accesso ai prodotti botanici. Lo svantaggio è che i prodotti risultanti hanno una durata di conservazione molto più breve.
Ci sono anche usi medici per la glicerina vegetale. È un ingrediente comune nelle miscele per la tosse, grazie alle sue proprietà lenitive. Altre applicazioni sono come rimedio topico per una serie di problemi della pelle, tra cui psoriasi, eruzioni cutanee, ustioni, piaghe da decubito e tagli; come lassativo, sotto forma di supposte; e per trattare le malattie gengivali, in quanto inattiva le colonie batteriche associate.