Description

Glicerolo vegetale

Glicerina. Alcol trivalente, igroscopico. La glicerina è il nome commerciale quando la percentuale di glicerolo è al 95%, ma i nomi Glicerina e Glicerolo sono per lo più utilizzati per identificare lo stesso prodotto. In pratica: il componente chimico puro si chiama glicerolo, mentre la glicerina contiene circa il 95% di glicerolo.

Sinonimi/etichettatura: glicerolo, glicerina; additivo alimentare E422; qualità farmacopea USP/EP (“Glycerin”, “Glycerol”).
Origine: derivata da oli/grassi vegetali (es. palma, colza/canola, soia, cocco) tramite idrolisi o transesterificazione dei trigliceridi; disponibile anche da fermentazione (rotte sugar-based).

Definizione
Polialcool triidrossilico (propano-1,2,3-triolo) altamente igroscopico, incolore, inodore, dal gusto dolciastro. Ampiamente usato come umettante, solvente, veicolo, plasticizzante e crioscopico in alimenti, cosmetici e farmaceutici.

Valore calorico
~4,3 kcal per g (≈ 17 kJ/g). In alimenti e integratori può contribuire all’apporto energetico; dosi elevate possono avere effetto lassativo/osmotico.

Proprietà fisico-chimiche (indicative, 20–25 °C)

• Formula: C₃H₈O₃ – PM 92,09 g/mol

• Aspetto: liquido viscoso incolore, limpido

• Odore/sapore: inodore, dolce (~0,6× saccarosio)

• Densità: ~1,26 g/mL (20 °C)

• Viscosità: ~1.2–1.5 Pa·s (1200–1500 mPa·s) (dipende da T)

• Punto di ebollizione: ~290 °C (decomp.; sotto vuoto molto inferiore)

• Punto di congelamento: ~18 °C (forma miscela eutettica con acqua)

• Indice di rifrazione (20 °C): ~1,474–1,475

• pH (soluz. 5–10%): ≈ neutro

• Solubilità: miscibile con acqua e alcoli; limitata in oli/grassi (si usa co-solvente/emulsionanti)

• Igroscopicità: molto elevata (assorbe umidità dall’aria)

• Stabilità: stabile a pH 4–10; rischio disidratazione ad acroleina a >200–250 °C in condizioni acide/secche → evitare surriscaldamenti.

Si presenta come un liquido viscoso inodore, da incolore a marrone. Insolubile in cloroformio, etere, disolfuro di carbonio, benzene, olio. Miscelabile con etanolo e acqua. Può assorbire dall'aria sia l'umidità che altri composti chimici volatili quali il solfuro di idrogeno, il cianuro di idrogeno e l'anidride solforosa. 

Produzione e purificazione (sintesi)

• Idrolisi (saponificazione) o transesterificazione di trigliceridi vegetali → grezzo di glicerina come co-prodotto (es. biodiesel).

• Purificazione: rimozione sali/MEG/DEG, decolorazione, distillazione sotto vuoto → gradi tech, USP/EP (≥99,5% glicerolo), pharma/food.

• Qualità: limiti stretti su metanolo, di/tri-etilen glicole, metalli, ceneri, umidità.

Funzioni tecnologiche

• Umettante/umidificante: trattiene acqua in bakery, barrette, glasse, tabacco, cosmetici → morbidezza e riduzione staling.

• Solvente/veicolo: per aromi, estratti, edulcoranti e principi attivi idrosolubili; migliora disperdibilità.

• Plasticizzante: per film e rivestimenti (gelatina, amidi, pectine), capsule molli.

• Crioscopico: abbassa punto di congelamento (gelati, semifreddi) e limita la cristallizzazione.

• Addensante/viscosizzante: incrementa viscosità in sciroppi/bevande.

• Riduzione aw: ad alte concentrazioni abbassa attività dell’acqua (effetto conservante osmotico).

Applicazioni e dosaggi indicativi

• Alimentare (E422): prodotti da forno, caramelle/chewing gum, bevande, sciroppi, creme/spalmabili. Tipicamente 0,5–5% (fino a 20–30% in sciroppi/impieghi specifici).

• Cosmetici/personal care: creme/lozioni, detergenti, saponi, dentifrici, prodotti capelli; uso 2–30% (fino a 50–60% in prodotti specifici).

• Farmaceutico: sciroppi orali (dolcificante/viscosizzante), supposte (veicolo), collutori, gocce; eccipiente GRAS.

• Tecnici: fluidi termosifone/antigelo food-grade, umettante tabacco/carta.

Nutrizione e tollerabilità

• Metabolismo: può essere convertita in glucosio o utilizzata via glicerolisi; impatto glicemico modesto rispetto a zuccheri, ma non nullo.

• GI: dosi elevate possono indurre gonfiore/diarrea per effetto osmotico (soglia individuale; in bevande spesso ≤ 10–15 g/porzione migliora la tolleranza).

• Dentale: non cariogena.

• Allergeni: assenti intrinseci; naturalmente senza glutine e vegana (se origine vegetale certificata).

Sicurezza e aspetti regolatori

• GRAS (FDA) come sostanza multipurpose; in UE autorizzata come E422 con GMP/q.b. salvo limiti di categoria.

• Farmacopea: conformità USP/EP per uso farmaceutico/cosmetico.

• Impurezze critiche: controllare metanolo e di(etilen)glicole (limiti molto bassi); uso di grado idoneo all’applicazione (food/pharma).

• Alta temperatura: evitare condizioni che favoriscano acroleina (tossica/irritante).

• Inalazione: aerosol/vapori caldi possono essere irritanti; evitare nebulizzazioni non necessarie e surriscaldamento.

Qualità e specifiche (tipiche)

• Assay (glicerolo): ≥99,5% (USP/EP)

• Acidità/Alcalinità: conforme; ceneri basse

• Indice di colore: molto basso (APHA)

• Metalli pesanti: ai limiti di legge; aldeidi/ester in tracce

• Microbiologia: generalmente sfavorevole alla crescita a concentrazioni elevate (aw bassa), ma possibili lieviti/osmofili → buone GMP.

Conservazione e manipolazione

• Contenitori ben chiusi (acciaio inox/HDPE idoneo alimenti), al riparo da umidità e calore; evitare contaminazioni (igroscopicità).

• Shelf-life tipica: 24–36 mesi se integro; controllare periodicamente colore/odore e parametri critici.

Sostenibilità e approvvigionamento

• Disponibile da filiere vegetali; molta glicerina è co-prodotto della filiera biodiesel. Valutare tracciabilità (origine olio), certificazioni (es. RSPO se da palma) e bilanciamento delle fonti per policy “palm-free”.

Troubleshooting applicativo

• Texture troppo appiccicosa (food/cosmetici): ridurre % glicerina o bilanciare con polioli meno igroscopici (eritritolo/sorbitolo) o amidi/fibre.

• Cristallizzazione/viscosità eccessiva in freddo: lavorare a T leggermente superiori e/o diluire; verificare punto eutettico con acqua.

• Instabilità emulsioni: la glicerina aumenta la fase continua acquosa; ricalibrare emulsionanti e SFC della fase grassa.

• Dolcezza residua indesiderata: sostituire quota con propilenglicole food-grade o acqua, se consentito dall’uso.

• Irritazione cutanea (rare): verificare purezza e concentrazione; tamponare formula (pH 5–6) e aggiungere lenitivi (pantenolo, allantoina).

Etichettatura

• Alimenti: “Glicerina (E422)” o “Glicerolo”.

• Cosmetici (INCI): “Glycerin”.

• Farmaceutici: secondo farmacopea e linee guida locali.

A cosa serve e dove si usa

Le applicazioni del glicerolo sono circa 1.600.

Alimentare

Agente igroscopico, dolcificante e solvente

Militare

Preparazione della nitroglicerina, un esplosivo. Agente anticorrosivo.

Farmaceutico

Sciroppi, unguenti supposte  come umidificante, lubrificante.  Inserito nelle compresse medicinali come umettante ed agente di scorrimento.

Cosmesi

La solubilità in acqua, le caratteristiche di igroscopicità e di idrofilia conferiscono alla glicerina capacità umettanti e idratanti che rivestono una grande importanza nella maggior parte delle applicazioni topiche dei prodotti cosmetici. Attira l'acqua sulla superficie della pelle ed in questo modo  mantiene l'idratazione dello strato corneo. Migliorando la consistenza della pelle agisce come barriera cutanea. In detergenti, shampoo ed altri prodotti cosmetici viene inserita in formula con lo scopo di idratare ed ammorbidire la pelle, preservandola da fenomeni di invecchiamento o ruvidità. E' anche utilizzata nei dentifrici come umettante e per proteggere gengiva e tessuto dentale. 

Queste le sue funzioni complete in ordine alfabetico:

Denaturante. Le molecole ioniche o polari di questo ingrediente inserite in formulazioni che interagiscono con i gruppi proteici, modulano le proprietà della soluzione in modo da modificarla per esigenze specifiche.

Agente condizionante per capelli. In uno shampoo per capelli possono coesistere una quantità rilevante di ingredienti con scopi specifici e mirati: detergenti, condizionanti, addensanti, opacizzanti, sequestranti, fragranze, conservanti, additivi particolari. Tuttavia gli ingredienti indispensabili sono i detergenti ed i condizionanti in quanto necessari e sufficienti per la pulizia e la gestibilità dei capelli. Gli altri hanno funzioni accessorie commerciali e non indispensabili come: aspetto estetico, profumo, colorazione ecc. Gli agenti condizionanti per i capelli hanno il compito di aumentarne la lucentezza, la maneggevolezza ed il volume, ridurne l'elettricità statica soprattutto dopo trattamenti quali colorazione, stiratura, ondulazione, asciugatura e spazzolatura. Sono, in pratica, dispersori che possono contenere tensioattivi cationici, addensanti, emollienti, polimeri. La tipologia degli agenti condizionatori per capelli comprende: condizionatori intensivi, condizionatori istantanei, condizionatori addensanti, condizionatori per l'asciugatura.

Umettante. Composto igroscopico utilizzato per ridurre al minimo la perdita d'acqua nella pelle e per prevenirne l'essiccazione facilitando un più rapido e maggiore assorbimento di acqua nello strato corneo dell'epidermide. L'epidermide è il più superficiale dei tre strati con cui è composta la pelle umana (epidermide, derma e ipoderma) ed è lo strato che provvede al mantenimento dell'idratazione in tutti e tre gli strati. A sua volta l'epidermide è composta da cinque strati: corneo, il più superficiale, granulare, spinoso, lucido, basale. Gli umettanti hanno la capacità di trattenere nello strato corneo l'acqua che attirano dall'aria ed hanno la funzione di idratare la pelle. Meglio utilizzarli prima degli emollienti che sono a base d'olio.

Agente per l'igiene orale. Questo ingrediente può essere inserito nella cavità orale di  per migliorare e/o mantenerne l'igiene orale e la salute, per prevenire o migliorare un disturbo dei denti, gengive,  mucosa.

Fragranza. Ha un ruolo decisamente importante nella formulazione di prodotti cosmetici in quanto consente di migliorare, mascherare o aggiungere profumo al prodotto finale aumentandone la commerciabilità.  Il consumatore si aspetta sempre di trovare un profumo gradevole in un prodotto cosmetico.

Agente condizionante della pelle. Rappresenta il perno del trattamento topico della pelle ripristinando, aumentando o migliorando la tolleranza cutanea a fattori esterni, compresa la tolleranza dei melanociti. La funzione più importante dell'agente condizionante è  prevenire la disidratazione della pelle, ma il tema è piuttosto complesso e coinvolge emollienti ed umettanti.

Protettivo della pelle. Crea una barriera protettiva sulla pelle per difenderla da sostanze nocive, irritanti, allergeni, agenti patogeni che possono provocare varie condizioni infiammatorie. Questi prodotti possono anche migliorare la barriera cutanea naturale e nella maggior parte dei casi ne occorrono più di uno per raggiungere un risultato efficace.

Solvente. E' la sostanza che consente di sciogliere o disperdere, in soluzione, tensioattivi, oli, coloranti, aromi, conservanti battericidi.

Agente di controllo della viscosità. Controlla e adatta la viscosità al livello richiesto per ottenere una stabilità ottimale chimica e fisica del prodotto e del dosaggio in gel, sospensioni, emulsioni, soluzioni. 

Industria tessile

Tecniche di finissaggio, co-solvente, disperdente, assorbente dell'umidità. Agente umettante, agente igroscopico, trattamento di anti-restringimento dei tessuti.

Rivestimenti

Resina alchidica ( poliestere termoindurente modificato), resina poliestere, resina epossidica ed etere glicidilico. 

ed inoltre: fabbricazione della carta, nel cuoio, nella fotografia, nella lavorazione del metallo, nella gomma, nella stampa e nella tintura, anticongelante in lubrificanti e settore petrolifero.

Sull'argomento sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei contenuti:

Glicerina studi

Caratteristiche tipiche ottimali del prodotto commerciale Glycerol

• Formula molecolare : C₃H₈O₃    CH2OH-CHOH-CH2OH
• Formula lineare : HOCH₂CH(OH)CH₂OH
• Peso molecolare : 92.094 g/mol
• Massa esatta   92.047340
• CAS : 56-81-5   8043-29-6   25618-55-7   8013-25-0  
• UNII    PDC6A3C0OX
• EC Number: 200-289-5
• MDL number: MFCD00004722
• PubChem Substance ID: 24895216
• DSSTox Substance ID DTXSID9020663    DTXSID4020662
• IUPAC  propane-1,2,3-triol
• InChI=1S/C3H8O3/c4-1-3(6)2-5/h3-6H,1-2H2 
• InChl Key      PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N
• SMILES    C(C(CO)O)O
• ChEBI  17754
• ICSC    0624
• NSC   759633    9230
• RTECS   MA8050000 
• NCI C29077

Sinonimi :

• Glycerin
• Glycerine
• Glycyl alcohol
• 1,2,3-trihydroxypropane
• 1,2,3-Propanetriol
• Synthetic glycerin
• Polyglycerine