Жирные масла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Жирные масла

Жиры и жироподобные вещества, нередко называемые липидами, в основном производные (сложные эфиры) высших жирных кислот, спиртов или альдегидов. По химическому строению их разделяют на два главных класса - липиды простые и липиды сложные. К простым относят липиды, молекулы которых содержат только остатки жирных кислот либо альдегидов и спиртов, к сложным - содержащие, кроме названных, остатки кислоты фосфорной, моно- или олигосахаридов и др. Это различные фосфолипиды, гликолипиды и т. д. К липидам иногда относят и некоторые вещества, которые не являются производными жирных кислот. Из них упомянем простагландины.

Липиды - один из основных компонентов биологических мембран клеток.

Химические и физические свойства липидов зависят от наличия в их молекулах как полярных групп (-СООН, -ОН, -NH2 и др.), так и неполярных гидрофобных углеводородных цепей. Биологическая активность чаще всего определяется степенью насыщенности ацильных остатков.

Классические жиры - жирны на ощупь, на бумаге оставляют характерное жирное пятно, не исчезающее при нагревании. Это свойство позволяет обнаружить фальсификацию эфирного масла жирным. Цвет жира может быть разным и часто зависит от сопутствующих веществ. Обычно их окраска бывает белой или желтоватой, реже оранжево-жёлтой (гиднокарповое и пальмовое масла). Жидкие масла - прозрачные жидкости. Запах имеют слабый, вкус маслянистый. Реакция нейтральная. Плотность ниже 1 (0,91-0,94; у касторового масла - 0,97), при хранении и окислении эта константа увеличивается.

Жиры нерастворимы в воде (с ней при наличии эмульгаторов образуют эмульсии), мало - в спирте, частично - в кипящем, за исключением касторового, кунжутного, гиднокарпового масел; хорошо растворимы в неполярных органических растворителях: хлороформе, сероуглероде, бензине, дихлорэтане, диэтиловом, петролейном эфирах и др., в эфирных маслах и вазелиновом масле. Жиры не имеют характерной температуры застывания, плавления и кипения.

У твёрдых жиров температура плавления выражена нечётко и не совпадает с температурой застывания.

При нагревании до 250-300 °С жиры, в составе которых имеются триглицеролы, разлагаются с образованием летучих веществ, среди которых альдегид акролеин, образующийся из глицерола.

Реакция образования акролеина (ранее нередко называемая акролеиновой пробой) может служить реакцией подлинности жирного масла (рисунок 1).

Рисунок 1 - Реакция образования акролеина

Жиры оптически неактивны, за исключением касторового масла, что связано с начилием в нём триглицеролов оксиолеиновой кислоты.

Вязкость масел относительно не высока (6-15 °Е). Лишь касторовое масло весьма вязкое (140-150 °Е).

Большинство липидов - поверхностно-активные вещества. Получают липиды, как правило, от природных источников. Помимо медицинской практики, липиды широко используются в пищевой промышленности, технике, парфюмерии, косметике и ряде других отраслей человеческой деятельности.

Консистенция простых липидов в значительной степени зависит от степени насыщенности ацильных остатков. Триглицеролы, в которых преобладают полиненасыщенные остатки жирных кислот, обычно содержатся в жидких жирах, насыщенные - в твёрдых.

Со степенью насыщенности остатков жирных кислот в жирных маслах до известной степени связано явление, получившее название высыхаемости (это явление определяется процессами окисления, конденсации и полимеризации).

Жирные масла

невысыхающие полувысыхающие высыхающие

Общая схема химической структуры «жирных» компонентов большинства растительных и части животных жиров достаточно единообразна (рисунок 2). Это сложные эфиры трёхатомного спирта глицерола (глицерина) и высокомолекулярных (высших) жирных кислот.

Рисунок 2 - Схема триацилглицерола (простой липид) R1; R2; R3 - однокислотные или разнокислотные радикалы

Наиболее часто компонентами жиров, т. е. плотных жирных масел, выступают насыщенные кислоты: лауриновая (n-додекановая) - С11Н23СООН; миристиновая (n-тетрадекановая) - С13Н27СООН; пальмитиновая (n-гексадекановая) - С15Н31СООН; стеариновая (n-октадекановая) - С17Н35СООН и арахиновая (n-эйкозановая) - С19Н39СООН.

Примером однокислотного триглицерола является триолеин (рисунок 3).

Рисунок 3 - Триолеин

В ряде невысыхающих масел содержится около 82-90 % триолеина.

Наиболее часто встречаются разнокислотные масла. Например, масло какао - глицерол пальмитиновой (= 25 %), стеариновой (= 34 %) и олеиновой (= 43%) кислот.

Ненасыщенные жирные кислоты могут содержать 1, 2, 3 или 4 двойные связи. Чаще для их обозначения используют тривиальные названия, реже химические.

Помимо химической классификации жирных кислот, в литературе в последние десятилетия используется биохимическая классификация. Она касается ненасыщенных кислот и определяется положением и количеством двойных связей в цепи.

Название ациклической жирной ненасыщенной кислоты	Формула
линоленовая кислота	CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH
арахидоновая кислота	CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH
пальмитолеиновая кислота	СН3(СН2)5СН= СН(СН2)7СООН
олеиновая кислота	СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7СООН
рицинолевая	СН3(СН2)3СН(ОН)СН2СН=СН(СН2)7СООН
линолевая	СН3(СН2)4СН=СНСН2СН=СН(СН2)7СООН
арахидоновая	СН3(СН2)4СН= СНСН2СН = СНСН2СН = = СНСН2СН = СН(СН2)3СООН

Часть из перечисленных жирных кислот (линолевая, линоленовая и арахидоновая) относятся к незаменимым и участвуют в биосинтезе простагландиов. Их отсутствие, или точнее недостаток, вызывает у человека дерматиты и раннее развитие атеросклероза.

Помимо ациклических жирных кислот известен ряд циклических соединений этой же группы. Наиболее обычна кислота чаульмугровая и близкие к ней горликовая и гиднокарповая кислоты (рисунок 4).

Рисунок 4 - Производные чаульгиновой кислоты:

R-(CH2)12COOH - кислота чаульмугровая

R-(CH2)10COOH - кислота гиднокарповая

R-(CH2)6-СН=СН(СН2)4СOOН - кислота горликовая

Эти кислоты найдены в маслах растений из тропических сем. Passifloraceae, Flacourtiaceae и Turneraceae. Жирные кислоты прочих типов в растениях, да и у животных менее обычны.

Гидролиз жиров. Под действием температуры, влаги, фермента липазы, кислот сложноэфирная связь гидролизуется, что сопровождается образованием свободного глицерола и жирных кислот (рисунок 5).



глицерол жирная кислота

Рисунок 5 - Схема гидролиза жиров

Образование свободных кислот происходит при неправильном хранении жиров и сырья, а также в тех случаях, когда масло получено из незрелых семян. Содержание жирных кислот регламентируется константой «кислотное число», указанной в НД.

Омыление жиров. Жиры под действием щелочей омыляются с образованием свободного глицерола и солей, называемых мылами (рисунок 6).

глицерол жидкое твердое

мыло мыло

Рисунок 6 - Схема омыления жиров

Эта реакция используется при анализе жиров для определения их чистоты и подлинности. Определяют примеси неомыляемых веществ (воск, парафин, смоляные кислоты) и химические константы - эфирное число, число омыления.

В присутствии неомыляемых примесей значение констант уменьшается.

Гидрогенизация. Жидкие растительные масла легко подвергаются гидрогенизации, в основе которой - присоединение водорода по месту двойных связей непредельных жирных кислот. Это свойство используют в пищевой промышленности для изготовления маргарина.

Присоединение галогенов. Жидкие растительные масла по месту двойных связей присоединяют галогены -- I2, Вr2, С12 или IC1, IBr.

Эта реакция лежит в основе определения йодного числа. Йодное число позволяет оценить степень высыхаемости или плотности жирных масел. Йодное число уменьшается при наличии примесей; при прогоркании масел, а также у масел, полученных из незрелых семян.

Прогоркание жирных масел. Прогоркание - сложный биохимический процесс, который происходит в жирах, семенах (особенно раздробленных) в присутствии влаги, кислорода воздуха, света, температуры, ферментов и микроорганизмов.

При гидролитигеском прогоркании (вследствие гидролиза) образуются жирные кислоты, придающие жиру неприятный запах, свойственный этим кислотам.

Окислительное прогоркание обычно происходит после гидролитического, а иногда идёт самостоятельно под действием окислительных ферментов, микроорганизмов. Различают:

- неферментативное окислительное прогоркание под действием кислорода воздуха, при котором образуются альдегиды, придающие маслу неприятный запах и вкус;

- ферментативное (кетонное) прогоркание, характерно для жиров, содержащих жирные кислоты с числом углеродных атомов в молекуле от 6 до 12;

- ферментативное (гидроперекисное) прогоркание под действием микроорганизмов, при котором образуются гидроперекиси.

Масла, подвергшиеся прогорканию, изменяют свой цвет, приобретают неприятный раздражающий запах и вкус, изменяются величины их физических и химических констант.

Присутствие продуктов разложения, образовавшихся в ходе прогоркания и иных процессов, определяют пробой Крейса (перекиси, кетоны, альдегиды). К жирному маслу прибавляют эфирный раствор флороглюцина и концентрированную кислоту хлористоводородную. В неизменённом масле не должно быть розового окрашивания.

Факторы, влияющие на состав масел у растений. Состав жиров зависит от многих факторов: наследственности; степени зрелости семян - при созревании семян вначале накапливаются насыщенные свободные кислоты, затем они переходят в ненасыщенные, поэтому в незрелых семенах кислотное число выше, а йодное - ниже; метода получения и очистки жира; условий и сроков хранения.

На состав масел оказывают влияние климатические факторы (температура, свет, влажность) и место заготовки.

Получение жирных масел из растительного сырья производят двумя основными способами: прессованием и экстрагированием органическим растворителем. Последним способом получают лишь технические масла. Для медицинских целей масла получают прессованием.

При холодном прессовании полученное масло приятного вкуса, светлой окраски, нейтральной реакции, но выход масла небольшой. Такие масла используют для изготовления препаратов, предназначенных для парентерального введения (ампулы камфоры, гормонов).

При горячем прессовании выход масла больше, так как свёртываются белки и масло становится более жидким, но оно имеет слабокислую реакцию и при хранении легко прогоркает. Такие масла используют для внутреннего и наружного применения. Обычно их рафинируют, так как в масле много белков, слизей, пигментов, фосфатидов и других примесей.

Рафинирование масла состоит из нескольких основных стадий: фильтрации - удаления механических примесей; гидратации - удаления гидрофобных веществ (с этой целью масло помещают в ёмкость и добавляют воду (температура 60 °С), после чего примеси выпадают в осадок и их отфильтровывают); щелочной очистки - для нейтрализации свободных кислот (к маслу прибавляют соду, образовавшееся мыло отмывают теплой водой); дезодорации.

Анализ жирных масел. Подлинность жирных масел определяют по внешнему виду, цвету, запаху, вкусу, растворимости, химическим реакциям, которые указаны в НД на конкретные виды масел.

Подлинность и чистоту определяют по физическим (плотность, показатель преломления, оптическая активность) и химическим (кислотное число, число омыления, эфирное число, йодное число) константам. В жирных маслах определяют примеси: парафин, воск, смоляные кислоты (неомыляемые вещества); перекиси, альдегиды (проба Крейса); мыла (остаются при щелочной очистке масел).

Для масел, используемых парентально, мыла должно быть не более 0,001 %; для остальных масел - не более 0,01 %.

Методики проведения анализов указаны в ГФ X и ГФ XI, т. 1.

Количественное определение жирных масел. Метод количественного определения жирных масел основан на их растворимости в неполярных органических растворителях. Наиболее широко используются методы, основанные на экстракции масла из точных навесок и последующем взвешивании полученного масла или высушенного обезжиренного остатка. Экстракцию проводят в аппарате Сокслета. Время экстракции 6-8 часов до полного извлечения жирного масла.

По окончании экстракции пакетик с обезжиренным остатком вынимают, высушивают до постоянной массы и взвешивают с погрешностью 0,0005 г и затем содержание масла (X) в процентах в пересчёте на абсолютно сухое сырьё расчитывают по формуле (1):

Х = (1)г

де т - масса навески сырья, г; т1 - масса масла, г; W - потеря массы сырья при высушивании, %.

Правила хранения сырья и жирных масел. Семена хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях, отдельно от другого сырья. Жирные масла хранят в небольшой по объёму таре, заполненной доверху, в прохладном тёмном месте. В аптеках - в хорошо укупоренных, заполненных доверху склянках, на складах - в жестянках.

Фармакологигеские свойства липидов весьма разнообразны. Они проявляют слабительное, желчегонное, капилляро-укрепляющее, противоопухолевое, антисклеротическое, антиаритмическое, иммуностимулирующее и другие действия.

Кислота г-линоленовая - предшественник в биосинтезе простагландинов, тромбоксана, лейкотриена, в связи с чем она проявляет широкий спектр лечебного действия. Липидные компоненты находят применение в лечении аллергии, артритов, артрозов, атеросклероза, болезней верхних дыхательных путей, геморроя, диабета, желчно- и мочекаменной болезни и многих других заболеваний.

Жиры - источник ряда жирорастворимых витаминов групп A, D, Е, F.

Среди жирных кислот следует отметить так называемые незаменимые жирные кислоты (витамин F), а именно: линолевую, линоленовую и арахидоновую. Они не синтезируются организмом человека и могут поступать только с пищей. Потребность человека в них - 2 г в сутки.

Различные жирные масла и жиры входят в состав эмульсий, мазей, пластырей; используются в качестве растворителей камфоры, гормонов для парентерального введения и др.

Сырье содержащее жирные масла

Масло оливковое - Oleum Olivarum - для медицинского применения получают из плодов маслины европейской путём холодного прессования отборных плодов. жира гидролиз прогоркание масло

Содержание масла в плодах достигает 70 %. В состав этого невысыхающего масла входят триглицириды олеиновой, пальмитиновой, стеариновой, линолевой, арахиновой и других кислот. Оливковое масло применяется для приготовления ряда инъекционных растворов, а также входит в состав комплексных препаратов «Цистенал», «Олиметин» и др.; масло довольно обычно в составе ряда БАДов.

Персиковое масло - Oleum Persicorum - в качестве сырья используют семена персика обыкновенного - Persica vulgaris Mill. (= Prunus persica (L.) Batsch.) и абрикоса обыкновенного - Armeniaca vulgaris Lam. (= Prunus armeniaca L.) из сем. розоцветных (Rosaceae).

Персиковое масло невысыхающее, в его составе найдены триглицериды олеиновой, арахиновой, стеариновой, миристиновой, линоленовой и других жирных кислот. Это жирное масло хороший растворитель для приготовления инъекционных растворов, входит в состав препарата «Пинабин» и ряда других комплексных препаратов.

Миндальное масло - Oleum Amygdalarum - получают из семян миндаля обыкновенного (Amygdalus communis L.), от обеих форм - как сладкой (f. dulcis DC.), так и горькой (f. amara DC.).

Миндальное масло невысыхающее, в медицине используется в качестве растворителя и как лёгкое слабительное; применяется в гомеопатии. Очень популярно как составная часть лечебно-косметических средств.

Масло арахисовое - Oleum Arachidis получают из семян арахиса (земляного ореха) - Arachis hypogaea L. из сем. бобовых (Fabaceae). Семена арахиса содержат 40-60 % невысыхающего жирного масла (в составе которого до 80 % триглицеридов кислоты олеиновой), 20-35 % усвояемых белков, сахара, крахмал, тритерпеноидные сапонины, витамины (В, Е, кислота пантотеновая, биотин и др.), глютенины (до 17 %).

В медицине арахисовое масло может быть использовано наравне с миндальным и оливковым как растворитель для лекарственных форм.

Пальмовое масло - жёлто-оранжевый плотный продукт, относящийся к невысыхающим маслам. Преобладают насыщенные жирные кислоты (в частности, пальмитиновая), а также олеиновая и пальмитолеиновая кислоты с одной двойной связью. Получают масло из мякоти плодов масличной пальмы. Оно широко применяется в промышленности.

Из семян этой же масличной пальмы получают пальмоядровое масло. Оно жёлто-коричневое, полуплотное, существенно отличается от пальмового масла значительным (до 15 %) содержанием триглицеролов жирных кислот, в молекуле которых 6, 8 и 10 углеродных атомов. Пальмоядровое масло важный компонент в производстве различных лекарственных форм в фармацевтической промышленности, а также «красного пальмового масла».

Группа чаульмугровых масел (в отечественной литературе чаульмугровое масло) - несколько видов полуплотных масел, близких по составу. Наиболее известны: чаульмугровое масло, гиднокарповое масло и лукрабо-масло. Их получают из различных представителей семейства флокуртиевых, естественно произрастающих и иногда культивируемых в Индии. В составе группы чаульмугровых масел содержатся циклические жирные кислоты - чаульмугровая, гиднокарповая, горликовая и в небольших количествах ациклические - олеиновая и пальмитиновая.

Масло касторовое - Oleum Ricini получают из семян клещевины обыкновенной (Ricinus communis L.) из семейства молочайных (Euphorbiaceae). Касторовое масло применяют как слабительное, для стимуляции родовой деятельности, при ожогах, обморожениях, язвах, трещинах, в составе мазей, линиментов и бальзамов.

Масло подсолнегное - Oleum Неlianthi получают из семян подсолнечника однолетнего (Helianthus annuus L.) из семейства сложноцветных (Asteraceae). Оно широко используется при изготовлении масла камфорного для наружного применения, беленного масла, масла облепихового, каротолина и других препаратов.

Масло кукурузное - Oleum Maydis получают из зародышей зерновок кукурузы (Zea mays L.) из семейства злаков (Роасеае). В медицине кукурузное масло применяют для профилактики и лечения атеросклероза.

Масло льняное - Oleum Lini получают из семян льна обыкновенного (Linum usitatissimum L.) из семейства льновых (Unaсеае). Льняное семя содержит до 55 % жирного масла, которое отличается от других растительных масел высоким содержанием триацилглицеролов ненасыщенных жирных кислот (до 73 %): линолевой - 15-20 %, линоленовой - 35-45 %, олеиновой - 8-9 %.

Льняное масло применяется как лёгкое слабительное при спастическом запоре, наружно при ожогах и для приготовления жидких мазей. Смесь этиловых эфиров жирных кислот льняного масла составляет препарат «Линетол», применяющийся как противосклеротическое средство, наружно - как ранозаживляющее при ожогах, лучевых поражениях. «Линетол» входит в состав аэрозольных препаратов «Винизоль», «Левовинизоль», «Тегралезоль», «Ливиан», «Лифузоль». В России зарегистрированы следующие зарубежные препараты, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты льняного масла: «Эссенциале», «Липостабил», «Эссавен гель».

Жирные масла применяются также в пищевой промышленности, мыловарении, для приготовления косметических изделий, для жирования кож, в качестве смазочных материалов, в производстве красок.

Размещено на Allbest.ru