- Глицерин и глицерол — одно и то же вещество: пропан-1,2,3-триол с формулой C₃H₈O₃ (CH₂OH–CHOH–CH₂OH), в пищевых продуктах обозначается как E422.
- Это трёхатомный спирт (полиол), но он не обладает опьяняющим действием, как этанол; глицерин представляет собой густую, бесцветную, сладковатую жидкость плотностью около 1,26 г/см³.
- Большая часть глицерина сегодня получается как побочный продукт производства биодизеля и омыления растительных жиров; на тонну биодизеля приходится около 100 кг сырого глицерина.
- В продаже представлены сырой глицерин (около 80%), технический, а также фармацевтический и пищевой (не менее 99,5%).
- Как E422 глицерин безопасен — EFSA не установило для него допустимую суточную дозу; в больших дозах он оказывает слабительное действие.
Коротко: глицерин, или глицерол (пропан-1,2,3-триол), — простейший трёхатомный спирт с брутто-формулой C₃H₈O₃ и полуструктурной формулой CH₂OH–CHOH–CH₂OH. Это густая, бесцветная жидкость без запаха со сладковатым вкусом, которая смешивается с водой в любых соотношениях и активно удерживает влагу. Получают его главным образом как побочный продукт производства биодизеля и мыла из растительных жиров. Глицерин применяется как увлажнитель (хумектант) в косметике, пищевая добавка E422, компонент лекарств, жидкостей для электронных сигарет, смол и незамерзающих жидкостей. Глицерин не является ни опьяняющим спиртом, ни сахаром и в обычных количествах безопасен.
Что такое глицерин (глицерол)?
Глицерин — органическое химическое соединение из группы многоатомных спиртов (полиолов). Его систематическое название — пропан-1,2,3-триол, а в пищевых продуктах он обозначается кодом E422. В списке ингредиентов косметики (INCI) он указывается как Glycerin, а по-английски называется glycerol или glycerin(e).
Глицерин и глицерол — одно и то же вещество. «Глицерол» — химический синоним, который чаще встречается в научной литературе и номенклатуре, а «глицерин» — общепринятое название в торговле, косметике и повседневной речи.
В природе глицерин редко встречается в свободном виде. Зато он образует «скелет» жиров: триглицериды — это сложные эфиры глицерина и трёх жирных кислот. Глицерин также входит в состав фосфолипидов клеточных мембран, а в организме человека образуется и расходуется в процессах обмена жиров и глюкозы.
Какова формула глицерина?
Молекула глицерина состоит из трёх атомов углерода, каждый из которых связан с одной гидроксильной группой (–OH):
| Тип формулы | Запись |
|---|---|
| Брутто-формула | C₃H₈O₃ |
| Полуструктурная (групповая) формула | CH₂OH–CHOH–CH₂OH, то есть HOCH₂–CH(OH)–CH₂OH; также C₃H₅(OH)₃ |
| Структурная формула | цепь из трёх атомов углерода; к крайним атомам присоединены по два атома водорода и группа –OH, к среднему — один атом водорода и группа –OH |
| Систематическое название (IUPAC) | пропан-1,2,3-триол |
| Молярная масса | 92,09 г/моль |
| Номер CAS | 56-81-5 |
Благодаря трём гидроксильным группам глицерин очень полярен, образует многочисленные водородные связи, хорошо растворяется в воде и поглощает влагу из окружающей среды.
Является ли глицерин спиртом?
Да — с химической точки зрения глицерин является трёхатомным спиртом, поскольку у него три группы –OH, присоединённые к атомам углерода. Однако спиртом в бытовом смысле он не является: он не оказывает опьяняющего действия, как этанол, а наличие глицерина в косметике не означает, что продукт «содержит спирт», сушащий кожу.
Глицерин не является и сахаром, хотя имеет сладкий вкус (около 60% сладости сахарозы) и даёт около 4,3 ккал/г. Он относится к полиолам, как и сорбит. Его часто путают с гликолями, которые тоже являются многоатомными спиртами:
| Параметр | Глицерин | Пропиленгликоль | Этиленгликоль |
|---|---|---|---|
| Формула | C₃H₈O₃ (3 группы –OH) | C₃H₈O₂ (2 группы –OH) | C₂H₆O₂ (2 группы –OH) |
| Плотность (20°C) | около 1,26 г/см³ | около 1,04 г/см³ | около 1,11 г/см³ |
| Вязкость | очень высокая | средняя | средняя |
| Безопасность | разрешён в пищевых продуктах (E422) | разрешён в пищевых продуктах (E1520) | токсичен, не для пищевых продуктов |
| Типичное применение | косметика, пищевые продукты, лекарства, жидкости для электронных сигарет | пищевые продукты, косметика, жидкости для электронных сигарет, охлаждающие жидкости | охлаждающие жидкости, производство ПЭТ |
Какими свойствами обладает глицерин?
Глицерин — бесцветная, прозрачная жидкость без запаха, сиропообразной консистенции и сладковатого вкуса. Основные параметры чистого глицерина:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность (20°C) | около 1,26 г/см³ (1261 кг/м³) |
| Вязкость (20°C) | около 1400 мПа·с — более чем в тысячу раз выше, чем у воды |
| Температура плавления | около 18°C (легко переохлаждается и редко кристаллизуется) |
| Температура кипения | около 290°C (с частичным разложением) |
| Температура вспышки | около 160°C |
| Растворимость | смешивается с водой и этанолом в любых соотношениях; не растворяется в маслах и жирах |
| Прочее | сильно гигроскопичен; водные растворы замерзают при значительно более низкой температуре, чем вода |
С химической точки зрения глицерин стабилен при комнатной температуре. С жирными кислотами он образует сложные эфиры — моно-, ди- и триглицериды (моно- и диглицериды — популярный пищевой эмульгатор E471). При реакции с азотной кислотой образуется нитроглицерин, который применяется во взрывчатых веществах и как сосудорасширяющее лекарство. Сам глицерин не взрывоопасен — это горючее, но трудновоспламеняемое вещество.
При нагревании выше примерно 280°C глицерин разлагается с выделением акролеина — раздражающего токсичного соединения с резким запахом. Поэтому его не следует перегревать, например при жарке или в устройствах для вейпинга, работающих при слишком высокой температуре.
Как получают глицерин?
Глицерин получают тремя основными способами:
- как побочный продукт производства биодизеля — в процессе переэтерификации растительные масла реагируют с метанолом, образуя метиловые эфиры жирных кислот и глицерин; на тонну биодизеля приходится около 100 кг сырого глицерина; сегодня это основной источник глицерина в мире (подробнее о рапсовом масле как сырье читайте в статье Как рапсовое масло служит многоцелевым промышленным маслом?),
- гидролизом и омылением жиров — при производстве жирных кислот, жирных спиртов и мыла (см.: натриевое мыло); сырьём служат главным образом пальмовое, кокосовое, рапсовое и соевое масла, реже животные жиры,
- синтетически из пропилена — через аллилхлорид и эпихлоргидрин; сегодня этот метод имеет небольшое значение, поскольку глицерина из растительных масел более чем достаточно.
Сырой глицерин обычно содержит около 80–88% глицерола, а также воду, соли, метанол и остатки мыла. Чтобы получить фармацевтический или пищевой продукт, его очищают нейтрализацией, вакуумной дистилляцией, обесцвечиванием активированным углём и ионным обменом. Развитие рынка биотоплива сделало глицерин дешёвым и легкодоступным сырьём.
Какие бывают виды глицерина?
Глицерин классифицируют по чистоте и назначению, а также по происхождению:
| Вид | Содержание глицерола | Применение |
|---|---|---|
| Сырой глицерин (например, «глицерин 80») | около 80–88% | сырьё для рафинации, биогаз, корма, топливо, химическая промышленность |
| Технический глицерин | около 95–99% | смолы, краски, незамерзающие жидкости, чистящие средства, кожевенное производство |
| Фармацевтический глицерин (Ph. Eur., USP) | не менее 99,5% (также вариант 85%) | лекарства, косметика, жидкости для электронных сигарет, БАДы |
| Пищевой глицерин (E422) | не менее 99,5% | пищевые продукты, напитки, корма |
По происхождению различают растительный глицерин (из растительных масел, часто обозначается VG — vegetable glycerin), животный (из животных жиров) и синтетический. Химически это одно и то же соединение, но растительный глицерин обязателен для веганских, халяльных и кошерных продуктов. «Аптечный» глицерин — это обычно фармацевтический глицерин 85% или 99,5%.
Для чего используется глицерин?
Глицерин относится к самым универсальным видам промышленного сырья. Основные области применения:
- косметика — один из самых распространённых увлажняющих компонентов (хумектантов): удерживает воду в эпидермисе, смягчает кожу и улучшает консистенцию кремов, лосьонов, гелей, зубных паст, шампуней и глицеринового мыла; обычно составляет 2–10% рецептуры, не комедогенен,
- пищевые продукты — как E422 действует как влагоудерживающий агент, растворитель ароматизаторов и красителей, а также подсластитель; применяется в хлебе, выпечке, глазури, конфетах, сухофруктах и ликёрах; в ЕС разрешён в количестве quantum satis,
- фармацевтика и медицина — слабительные свечи, сиропы, глазные и ушные капли, мази, мягкие капсулы; защита клеток и семенного материала от замерзания (криоконсервация),
- жидкости для электронных сигарет — вместе с пропиленгликолем образует основу жидкостей; глицерин (VG) отвечает за густой пар,
- химическая промышленность — производство алкидных смол, красок, лаков, полиуретанов, эпихлоргидрина и пластификаторов,
- другие отрасли — незамерзающие и противообледенительные жидкости, гидравлические жидкости в пищевой промышленности, кожевенное производство (смягчение кож), текстиль, бумага, табак, корма для крупного рогатого скота и субстрат для биогазовых установок,
- быт — уход за кожей рук, уход за резиновыми уплотнителями и шлангами, защита стёкол от запотевания, выведение пятен.
Вреден ли глицерин?
Глицерин — одно из самых безопасных химических веществ. Он не классифицируется как опасное вещество, а Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) после повторной оценки добавки E422 пришло к выводу, что устанавливать для неё допустимую суточную дозу нет необходимости. Организм использует глицерин как источник энергии или превращает его в глюкозу.
Тем не менее на несколько моментов стоит обратить внимание:
- большие дозы — могут вызывать диарею, головную боль, тошноту и вздутие; глицерин оказывает слабительное действие, что используется в свечах,
- перегрев — выше примерно 280°C глицерин разлагается до раздражающего акролеина; в электронных сигаретах при слишком высокой мощности образуются также альдегиды,
- кожа — глицерин редко вызывает аллергию и хорошо переносится, но в чистом виде при очень сухом воздухе может давать ощущение липкости и стянутости; в косметике его используют в разбавленном виде,
- загрязнения — в прошлом случались отравления лекарствами, в которых глицерин был подделан или загрязнён токсичным диэтиленгликолем; поэтому фармакопейные нормы требуют проверки на присутствие диэтиленгликоля и этиленгликоля.
Как выбрать глицерин для производства?
При закупке глицерина для промышленности стоит определить:
- чистоту и класс — сырой, технический, фармацевтический (Ph. Eur., USP) или пищевой (E422),
- происхождение — растительный (например, рапсовый, пальмовый с сертификатом RSPO), животный или синтетический; сертификаты халяль, кошер, non-GMO,
- показатели качества — содержание воды, цвет, зольность, хлориды, тяжёлые металлы, а также отсутствие диэтиленгликоля и этиленгликоля,
- упаковку и транспортировку — канистры, бочки, контейнеры IBC или автоцистерны; глицерин не относится к опасным грузам, но при низких температурах густеет, что нужно учитывать при разгрузке.
Foodcom поставляет глицерин различных классов чистоты и в разной упаковке, а также другие полиолы, в том числе сорбит. По вопросам спецификаций, цен и наличия свяжитесь с нашим отделом продаж.
