همه چیز درباره گلیسیرین

به طور خلاصه گلیسیرین یک الکل قندی با فرمول شیمیایی C3H8O3 است. اگرچه این به طرز چشمگیری شبیه به ساختار ایزوپروپیل الکل است ، این دو ترکیب بسیار با هم متفاوت هستند . از نظر شکل ظاهری ، گلیسیرین مایعی بی رنگ و غیر سمی است که دارای طعمی شیرین می باشد.
از نظر فرمول شیمیایی ، گلیسرین الکل تری هیدریک است که به دلیل رطوبت پذیری و حلالیت آن در آب شناخته شده است.

تاریخچه‌ی گلیسیرین
بیش از دو قرن پیش در سال 1779 کارل ویلهم شیل شیمیست سوئدی با حرارت‌دهی به روغن زیتون و مونو اکسید سرب برای اولین بار گلیسیرین را تهیه کرد. او از این کشف تصادفی خود بسیار خوشحال بود و آن را “اصل شیرین چربی” نامید. شیل به آزمایش و مقایسه گلیسیرین با سایر شکرهای کشف شده در آن دوران پرداخته و متوجه تفاوت آن با دیگر شیرین‌کننده‌ها شد.
طبق آزمایشات او گلیسیرین مانند بقیه شکرها تشکیل کریستال نداده، تخمیر نشده و مقاومت گرمایی بالاتری را نسبت به آن‌ها از خود نشان می‌داد.
او فرق بین گلیسیرین و قند نیشکر را به خصوص در نسبت‌های اکسیژن مورد بررسی قرار داده و نشان داد که مقدار بیشتری اسید نیتریک برای اکسیده کردن گلیسیرین نسبت به نیشکر مورد نیاز است و همچنین گلیسرول در واکنش با اتانول، بر عکس قند نیشکر باز تولید نخواهد کرد. او نشان داد که گلیسیرین با اینکه کریستالیزه نمی‌شود امکان تقطیر آن وجود دارد و در دماهای بالاتر تجزیه خواهد شد.
میشل اوژن شورول شیمی‎دان فرانسوی نام گلیسیرین را برای آن از لغت یونانی Glykys به معنای شیرین در سال 1811 انتخاب نمود. او همچنین در سال 1823 راه جدیدی برای تولید پنجاه اسید چرب از چربی‌ها به وسیله یک باز(آلکالی) را اختراع کرد، که شامل بازیافت گلیسیرین آزاد شده در طول پروسه می‌شد.
سیزده سال پس از آن در سال 1836 فرمول شیمیایی گلیسیرین توسط دانشمندی فرانسوی به نام تئوفیل جولز پلوئز به صورت تجربی C3H8O3 پیشنهاد شد و پنجاه سال بعد فرمول ساختاری آن C3H5(OH)3 توسط دو دانشمند فرانسوی مارسلین بارتلت و لوکئا ارائه شده و مورد قبول همگان قرار گرفت.
آشکار شدن اهمیت تجاری گلیسیرین به استفاده از دینامیت باز می‌گردد. آلفرد نوبل در سال 1866 با ساخت نیتروگلیسیرین و استفاده از آن در دینامیت که پایدار، قابل حمل و دارای قدرت انفجاری بسیار بالایی بود، گلیسیرین را به ماده‌ای با ارزش در تجارت جهانی تبدیل کرد.

دینامیت تبدیل به اولین کاربرد گلیسیرین در دنیا شد و به طبع آن گلیسیرین تاثیر بسیار بزرگی بر توسعه صنعتی گذاشت زیرا دینامیت دسترسی به بسیاری از ذخایر معدنی و نفتی زیر زمین را ممکن کرده و مقدار زیادی از آن در ساخت راه‎های ریلی و دیگر پروژه‌های ساخت و ساز استفاده شد، که مشهورترین آن‌ها ساخت کانال پاناما بود که به 4000 تن گلیسیرین و 8000 هزار تن ماده منفجره نیاز داشت.
جالب است بدانید که گلیسیرین نقش بزرگی در طبیعت بازی کرده و یکی از شگفتی‌های آن محسوب می‌شود. این ماده شیمیایی به فرآیند زندگی گره خورده و قسمتی از بدن تمام سلول‌های زنده است. این ماده شیمیایی به طور طبیعی در شراب‌ها، آبجو‌ها، نان و سایر محصولات تخمیری حاصل از دانه‌ها و شکرها تولید شده و در طبیعت به شکل تری گلیسیرید یافت می‌شود.

 

کاربرد گلیسرین در لوازم آرایشی

ساختار سه هیدروژنه ی گلیسیرین بدین معنی است که قابل مخلوط شدن در آب است و بسیار رطوبت پذیر است. این بدان معناست که نه تنها در آب قابل حل شدن است بلکه قادر به جذب آب از محیط اطراف خود است. به همین دلایل ، معمولاً از آن به عنوان ماده مرطوب کننده ( ماده ای که رطوبت را حفظ می کند ) و نرم کننده ( ماده ای با خصوصیات نرم کننده ) استفاده می شود .
از آنجا که این ماده غیر سمی است ، گلیسیرین را می توان در همه ی قسمت های مختلف پوست از جمله غشای مخاطی استفاده کرد . همه این خصوصیات باعث می شود گلیسیرین به خوبی برای انواع کاربردهای آرایشی مناسب باشد.

گلیسرین به عنوان مرطوب کننده
خاصیت مرطوب کنندگی و نرم کننده آن باعث می شود گلیسیرین برای آبرسانی و نرم کردن پوست شما عالی باشد. بنابراین ، معمولاً در ساخت محصولاتی مانند مرطوب کننده ها و لوسیون ها یافت می شود.
خشکی پوست در اثر از بین رفتن رطوبت در لایه های بیرونی پوست ایجاد می شود. در صورت استفاده موضعی ، مرطوب کننده های مبتنی بر گلیسیرین یک لایه روغنی روی سطح پوست تشکیل می دهند. از آنجایی که آب از لایه بیرونی پوست جذب می شود ، خواص مرطوب کنندگی این ماده شروع به عمل کردن می کند انگار که رطوبت در روی سطح پوست قرار دارد . ظرفیت آن به عنوان نرم کننده باعث می شود تا لایه بالایی پوست نرم شود.
این قضیه باعث کمک به از بین رفتن سلول های مرده و پاک سازی در سطح پوست می شود ، به آب رسانی به پوست در کمک می کند و باعث می شود تا پوست تا حدودی نرمتر شود. فرم های گلیسیرین لایه روغنی همچنین به جلوگیری از ورود سموم کمک می کند.
هنگام استفاده از این روش ، غلظت گلیسرین معمولاً زیر 50٪ است. این قضیه به این دلیل است که خاصیت رطوبت پذیری آن می تواند باعث شود که در غلظت های بالا تر از این مقدار آب را در حد بالایی جذب کند و در صورت استفاده از گلیسرول خالص روی پوست ، می تواند باعث ایجاد تاول و صدمه دیدن پوست شود. به همین دلیل است که صنعت آرایشی از گلیسیرین رقیق شده در محصولات خود استفاده می کند.

گلیسرین در مراقبت از پوست
گلیسیرین نه تنها یک مرطوب کننده عالی است ، بلکه دارای طیف وسیعی از ویژگی های ترمیم کنندگی است که آن را برای استفاده در انواع مختلفی از محصولات مراقبت از پوست مناسب می کند.

خاصیت مرطوب کنندگی و رطوبت پذیری آن به این معنی است که گلیسیرین در ترمیم و بازسازی سلول های پوستی می تواند تا حدود زیادی مؤثر باشد. به همین دلیل می تواند به بهبود ترک پاشنه های پا ، اگزما و درماتیت دست کمک کند. استفاده از گلیسیرین همچنین مدت زمان بهبودی زخم و همچنین بهبود ظاهر زخم را تا حدود 25٪ کاهش می دهد. جالب است بدانید که استفاده از گلیسرین حتی می تواند ، pH پوست شما را دوباره متعادل کند.
وقتی پوست ما چربی را از غدد روغن خود ترشح می کند ، بعداً با مخلوط شدن این چربی با عرق طبیعی سطح پوست ، یک لایه ی اسیدی تشکیل می دهد. این لایه دارای pH است که بین 4/4 و 5/5 متغیر است و این میانگین تعادل pH پوست است. یک لایه ی اسیدی در سطح پوست ما ممکن است خطرناک به نظر برسد ، اما در واقع برای محافظت از پوست ما در برابر آلودگی و سموم ضروری است.

کارهای زیادی وجود دارد که می توانیم pH مناسب پوست را از بین ببرد . به عنوان مثال ، استفاده از نوع صابون نامناسب می تواند تأثیر زیادی بر چهره و ظاهر شما داشته باشد. هنگامی که پوست خشک است ، به این معنی است که pH بالاتر از 5.5 است و بنابراین پوست بسیار قلیایی است. هنگامی که پوست ملتهب باشد یا مستعد ابتلا به بیرون ریزی و جوش زدن باشد ، این نشان می دهد که pH کمتر 5/5 است و بنابراین بسیار اسیدی است.

از شیر پاک کن برای کمک به تعادل pH پوست شما استفاده می شود و گلیسیرین به خصوص در این مورد بسیار خوب است زیرا این ماده نرم کننده و مرطوب کننده است. بسیاری از تونرهای صورت حاوی گلیسیرین هستند که به عنوان یک ماده تشکیل دهنده آن استفاده می شود. یک شاهد بر عدم سمیت آن این است که گلیسیرین در مراقبت از پوست نوزاد نیز کاربرد های مهمی دارد.

گلیسرین در صنایع غذایی

خصوصیات رطوبت دهنده و طعم شیرین گلیسیرین به آن در صنایع غذایی که در آنجا به عنوان یک عامل مرطوب کننده ، امولسیفایر ، شیرین کننده و نگهدارنده رفتار می کند ، کاربردهای زیادی را در صنایع غذایی ایجاد می کند.

گلیسرین به عنوان شیرین کننده
طعم شیرین گلیسیرین یکی از قابل تشخیص ترین ویژگی های آن است. در واقع ، 60٪ شیرین تر از سایر قندهای تصفیه شده با درصد کالری پایین تر در هر قاشق چای خوری محسوب می شود.

گلیسیرین در صنایع غذایی به عنوان شیرین کننده مصنوعی استفاده می شود. به بستنی و بیشتر غذاهای فرآوری شده اضافه می شود. معمولاً در پخت و پز نیز استفاده می شود .

گلیسرین به عنوان امولسیفایر
از امولسیفایر در صنایع غذایی استفاده می شود تا با عمل به عنوان ماده ی واسطه از جدا شدن روغن و آب در مخلوط جلوگیری شود. این به ایجاد امولسیون پایدار و همگن کمک می کند که ماندگاری بیشتری دارند. به عنوان مثال هنگام تهیه نان ، امولسیفایرها برای حفظ شکل ظاهری ، رطوبت و ماندگاری نان بسیار مهم هستند.
می دانیم که چربی ها تری گلیسیرید هایی هستند که دارای مقداری گلیسیرین هستند. در طبیعت ، گلیسیرین به جای داشتن 3 گروه هیدروکسید ( OH ) ، 3 اسید چرب به ساختار آن متصل است. در تولید طبیعی گلیسیرین ، یکی از این اسیدهای چرب برداشته می شود . این امر به مولکول گلیسیرین اجازه می دهد تا به چیز دیگری مثلا آب وصل شود ، در حالی که اسیدهای چرب باقیمانده به سایر چربی ها وصل می شوند.

بنابراین ، اکنون این مولکول ( گلیسرین ) دارای یک انتهای جذب کننده ی آب است که با آب در تعامل است و یک دم آبگریز که با چربی و روغن در تعامل است. این نحوه ساخت مولکول های امولسیون کننده است و نشان می دهد که چرا گلیسیرین یک امولسیفایر خوب می سازد.
بیایید به مثال نان برگردیم. مونوگلیسیریدها ، گلیسرول استرهای اسیدهای چرب ، به عنوان امولسیفایر مورد استفاده قرار می گیرند تا به تثبیت خمیر کمک کرده و از بیات شدن آن جلوگیری کنند. امولسیفایرها نیز در اثر تعامل با گلوتن برای تقویت شبکه پروتئین نقش مهمی در بافت نان دارند. در کیک ها و شیرینی ها ، امولسیفایرها مهم هستند زیرا باعث افزایش پایداری حباب ها و تخلخل های آن ها می شوند . این همان چیزی است در نهایت باعث می شود که محصول نهایی سبکی تولید شود.

امولسیفایرها با ایجاد فرمولی غنی تر و تثبیت شده تر ، باعث بیشتر شدن ماندگاری نان و محصولات مربوط به آن می شود . ساختار خاص ، رطوبت پذیری و طعم شیرین گلیسرین را به یک امولسیفایر ایده آل تبدیل می کند.

کاربرد گلیسرین در مرطوب کننده ها
گلیسیرین به عنوان امولسیفایر با خواص مرطوب کنندگی خود ، به نان ، شیرینی و سایر محصولات پخته شده رطوبت می بخشد. همچنین با کمک به جذب رطوبت و آب از محیط به حفظ مواد غذایی کمک می کند ، بنابراین احتمال بیات شدن این نوع محصولات را کاهش می دهد.

گلیسرین در مواد دارویی
گلیسیرین یکی از پرکاربردترین ترکیبات موجود در داروهایی است که در نسخه های پزشکی وجود دارند ، که بعد از آب رتبه ی دوم را به خود اختصاص می دهد . گلیسرین موارد مصرف و کاربرد های بسیار فراوانی در صنعت تولید دارو را به خود اختصاص می دهد و بیشتر برای کمک به بهتر شدن طعم دارو ها استفاده می شود.

شربت سرفه به دلیل داشتن طعم و چسبندگی و شیرین بودن دارای مقداری گلیسیرین است. به همین دلیل است که شربت سرفه کاملاً غلیظ و مزه دار است. کپسول های پزشکی نیز با گلیسیرین پلاستیکی می شوند زیرا غیر سمی است و قابل خوردن است. دیگر داروهایی که در تولید آن ها از گلیسیرین استفاده می کنند عبارتند از:

• آب سیاه : از گلیسیرین برای کاهش فشار چشم استفاده می شود
• یبوست : خصوصیات نرم کننده گلیسیرین بدان معنی است که قادر به کم تر شدن یبوست است
• گشادکننده ی رگ ها : نیتروگلیسیرین ، که در دینامیت نیز یافت می شود ، در درمان گرفتگی عروق قلبی کاربرد دارد

گلیسرین برای درمان ورم مغزی
ورم مغزی هنگامی اتفاق می افتد که تجمع بیش از حد مایعات در فضای داخل سلولی مغز وجود داشته باشد. این بیماری معمولاً به دنبال ضربه مغزی ، سرطان یا سکته مغزی در اشخاص بوجود می آید.
به دلیل خاصیت جذب کنندگی رطوبت ، از گلیسیرین به منظور کم کردن فشار بیش از حد داخل جمجمه که به دلیل ورم مغزی بوجود آمده باشد ، مورد استفاده قرار می گیرد. این کار را با بیرون کشیدن مایعات اضافی از بافت های بدن و جریان خون انجام می دهد و این کار را به دلیل همین خاصیت جذب کنندگی فراوان رطوبت انجام می دهد.

همچنین با جلوگیری از جذب مجدد آب در کلیه ها ، باعث می شود که بافت ها نتوانند دوباره آب اضافه جذب کنند . این کار باعث کاهش حجم خون بدن می شود که در نهایت باعث کم تر شدن فشار داخل جمجمه می شود.

ما در این مقاله فقط تعداد کمی از کاربرد های مهم گلیسیرین را آوردیم . کاربردهای دیگر گلیسیرین شامل کاربرد این ماده ی مهم درساخت چسب ها و رزین ها در پوشش های محافظ است که کاربردهای خاصی در صنعت خودرو دارند. در صنعت چاپ که در آن از این ماده برای تولید جوهر استفاده می شود. گلیسرین همچنین در دینامیت ها و صنایع هوایی و در سیستم های خنک کننده رادیاتور اتومبیل ، قبل از اینکه با مونو اتیلن گلیکول جایگزین شود کاربرد های فراوانی داشته است .

روش تولید گلیسیرین
گلیسیرین معمولا از منابع گیاهی و جانوری جایی که تری گلیسیرید‌های استری گلیسرول با زنجیره‌ای طولانی اسید کربکسلیک قرار دارد، تهیه می‌شود. هیدرولیز، صابونی کردن یا استری کردن این تری گلیسریدها تولید گلیسیرین و اسید چرب می‌کند.

تری گلیسیرید در حضور سود سوزآور با گرمادهی تبدیل به گلیسیریل و نمک چرب سدیم(صابون) خواهد شد. یک منبع معمول برای تهیه گلیسیرین شامل دانه‌های سویا یا پالم است، پیه حیوانی نیز به عنوان منبع دیگری برای تهیه گلیسیرین محسوب می‌شود.

سایر کاربردهای گلیسیرین
در صنایع غذایی خرید گلیسیرین به عنوان هیومکتنت، حلال و شیرین کننده انجام می‌پذیرد و ممکن است به عنوان نگهدارنده نیز مورد استفاده قرار بگیرد. گلیسرول به عنوان فیلتری در تهیه تجاری غذاهای کم چربی (مثل بیسکوئیت‌ها) به عنوان عامل غلیظکننده در لیکورها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. گلیسرول و آب برای حفظ برخی از برگ‌های گیاهان کاربرد دارد. به عنوان جایگزینی برای شکر، به ازای هر قاشق چای خوری گلیسیرین 27 کیلوکالری(شکر20 کیلوکالری) انرژی دارد و دارای 60 درصد شیرینی ساکاروز است، اما باکتری‌هایی که تشکیل پلاک دندان می‌دهند را تغذیه نکرده و باعث ایجاد حفره‌های دندان نخواهد شد. به عنوان یک افزدونی غذایی به مواد غذایی که قرار است در دمای بسیار پایین نگهداری شوند، اضافه شده و از خیلی سفت شدن آن‌ها جلوگیری می‌نماید.

آکادمی تغذیه و رژیم غذایی گلیسیرین را جزء کربوهیدرات‌ها طبقه‌بندی کرده است و همچنین این ماده شیمیایی به عنوان افزودنی به شیرین‌کننده‌هایی نظیر اریتریتول و زایلیتول که اثر خنک‌کنندگی دارند اضافه شده تا گرمازایی گلیسیرین در دهان باعث خنثی شدن اثر خنک‌کنندگی گردد.

گلیسیرین در پزشکی و داروسازی نیز کاربرد دارد، این کاربرد اغلب به بهبود صاف کردن، فراهم آوردن روان‌کننده و به عنوان هیومکتنت مربوط می‌شود. در بیماری‌های پوستی مثل پوست خشک و ایکتیوز از گلیسیرین برای چرب و نرم کردن پوست استفاده شده و در ایمنوتراپی آلرژی‎زاها، شربت‌‌های سرفه، اکسیرها(خشک‌کننده زخم)، اکسپکتورانت، خمیردندان‌ها و دهان‌شویه‌ها، محصولات مراقبت پوستی، خمیر اصلاح، محصولات مراقبت مو، صابون‌ها و روان‌کننده‌هایی با پایه آب نیز یافت می‌شود. در قرص‌ها نیز به عنوان نگه‌دارنده دارو مورد استفاده قرار می‌گیرد تا هم طعم بد دارو را بپوشاند و هم از رسیدن هوا به آن جلوگیری نماید.

جالب است بدانید که در بانک‌های خون گلیسیرین به عنوان حفظ‌کننده گلبول‌های قرمز در مقابل یخ زدن استفاده می‌شود. گلیسرول به عنوان ترکیب معطر در صابون گلیسیرین و اسانس‌های روغنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این نوع از صابون برای پوست‌های حساس و آسیب‌پذیر بسیار مناسب است و از خشکی پوست جلوگیری می‌کند. یکی دیگر از استفاده‌های گلیسیرین به عنوان ملین در شیاف است و اگر به همراه آب میوه خورده شود این ماده شیمیایی قادر به کاهش فشار روی چشم است.

از استفاده‌های دیگر گلیسرول می‌توان به استحصال کننده عصاره‌های گیاهی، مایع سیگارهای الکترونیکی، ضد یخ، واسطه شیمیایی و افزونه سوخت‌های دیزلی اشاره نمود.

از موارد جالب دیگر در مورد گلیسیرین استفاده از آن در صنعت فیلم‌سازی برای گرفتن صحنه‌هایی شامل آب برای متوقف کردن فرآیند خشک شدن سریع آب است.
علاوه بر آن در همین صنعت از گلیسیرین برای ساختن محیطی با دود کم استفاده می‌شود، در این فرآیند محلول بخار شده و به وسیله فن در اتاق فرستاده می‌شود. بعضی اوقات گلیسیرین در تست‌های اولتراسونیک جایگزین آب به علت مقاومت آکوستیک بالاتر خواهد شد و از آنجایی که این ماده شیمیایی غیر سمی، غیر خورنده و نسبتا ارزان می‌باشد، استفاده از آن را برای این تست‌ها ممکن شده است.