Масла жирные растительные

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Масла жирные растительные представляют собой в основном твёрдые или жидкие триглицериды жирных кислот. Они могут содержать незначительные количества других липидов, например, воски, свободные жирные кислоты, частичные глицериды или неомыляемые вещества.

В зависимости от способа получения масла жирные растительные подразделяются на:

– масло первого отжима: масло, полученное из сырья определённого качества путём механической обработки (например, путём холодного прессования или центрифугирования);

– масло очищенное (в том числе, рафинированное): масло, полученное путём прессования и (или) экстракции растворителем с последующей щелочной очисткой (в целях обесцвечивания и дезодорирования) или физической очистки;

– масло гидрогенизированное: масло, полученное путём прессования и (или) экстракции растворителем с последующей щелочной или физической очисткой, обесцвечиванием (по возможности), после чего следует высушивание, гидрирование и последующее обесцвечивание и дезодорирование.

Для производства лекарственных препаратов для парентерального применения используют только масла щелочной очистки.

ПРОИЗВОДСТВО

Масла жирные растительные получают из семян, плодов и (или) косточек/зёрен/ядер различных растений путём отжима (прессования) и (или) экстракции подходящим растворителем и затем, по возможности, очищают любым из способов и гидрогенизируют. При необходимости может быть добавлен подходящий антиоксидант.

Принимают меры для обеспечения соответствия масла по содержанию бензо[α]пирена в разрешённых пределах. Предельное содержание бензо[α]пирена не должно превышать 2,0 ppb.

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ МАСЕЛ ЖИРНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ

Если растение имеет высокое содержание масла, то масло обычно получают отжимом при нагревании с последующей экстракцией. Если растение имеет низкое содержание масла, то масло обычно получают путём прямой экстракции.

Механические способы получения

А. Прессование

Винтовое прессование под высоким давлением. Способ включает несколько или все нижеследующие стадии: очистка, сушка, лущение или шелушение, измельчение, тепловая обработка и отделение от хлопьев (чешуи).

На стадии очистки удаляют посторонние примеси. Сушка может быть необходима, если содержание влаги в семенах превышает её допустимое содержание для последующей обработки. Лущение или шелушение используют обычно для получения продукта с высоким содержанием белков за счёт снижения количества клетчатки и для уменьшения примесей в масле. Тепловую обработку применяют для различных целей: для завершения разрушения клеток, содержащих масло, снижения вязкости масла, коагуляции белков в жмыхе, регулирования уровня влажности, стерилизации семян, детоксикации нежелательных компонентов семян (например, госсипола из хлопчатника семян) и фиксирования определённых фосфатидов в жмыхе, тем самым снижая потери масла при дальнейшей очистке. Процесс прессования считается эффективным, если в жмыхе остается от 3 % до 6 % масла.

Влажное винтовое прессование. Плоды (гроздья, например, пальмовые) загружают в сетчатые барабаны и помещают в горизонтальный стерилизатор для обработки перегретым паром и нагреванием. Назначением данного стерилизатора является инактивация ферментов, разрыхление плодов, коагуляция белков и т. д. После прогревания в автоклаве, мякоть загружают в винтовой пресс. Масло очищают в центрифуге и высушивают под вакуумом.

Предварительное прессование с последующей экстракцией растворителем. Способ включает вышеописанную последовательность стадий. Основным назначением процесса предварительного прессования является получение жмыха с высокой проницаемостью для последующей стадии экстракции растворителем. Экстракцию проводят в перколяционных или иммерсионных (аппарат для погружения) аппаратах. Процесс экстракции растворителем считается эффективным, если остаточный уровень масла в использованном сырье (жмыхе) обычно не превышает 1 %.

Б. Центрифугирование

Масляную фазу отделяют от водной фазы, содержащей водорастворимые компоненты и остаточные твёрдые частицы, центрифугированием. Такой способ производства осуществляют с использованием:

– дисковых и самоочищаемых барабанных центрифуг;

– декантеров (центрифуг декантерных), представляющих собой горизонтальные турбины, с цилиндрической чашей, постепенно сужающейся к одному концу и содержащей непрерывно вращающийся шнек, очищающий боковые стенки чаши; шнек и чаша вращаются с разной скоростью; твёрдые частицы отбрасываются на узкий конец чаши, а масло вытекает с противоположного конца.

Экстракция растворителем. Перед экстракцией выполняют следующие действия: для отделения от шелухи и достижения оптимальной влажности семена выдерживают около недели при температуре ниже 24 °C, затем их очищают, измельчают и освобождают от шелухи. Наиболее часто используют растворитель, представляющий собой смесь н-гексана и метилпентанов (температура кипения: 65–70 °C), обычно называемый «гексан». Вследствие высокой пожаро- и взрывоопасности этой смеси допускается использование сжиженных и сверхкритических газов.

ОЧИСТКА (РАФИНИРОВАНИЕ)

Для удаления из масла примесей и загрязняющих веществ проводят очистку (рафинирование) с наименее возможным разрушением триглицеридов и минимальными потерями масла. В результате очистки уменьшается содержание следующих веществ:

– свободных жирных кислот, которые могут вызвать ухудшение качества масла в результате окисления, появление вкуса дыма при нагревании и острого запаха (при щелочной очистке);

– воды, способствующей ферментативному гидролизу (при щелочной очистке, сушке);

– частичных глицеридов, способных вызвать пенообразование и обуславливать горький привкус (при нейтрализации, промывке);

– фосфатидов и соединений фосфора, обладающих эмульгирующими свойствами, которые могут вызвать выпадение осадка, потемнение масла при нагревании, помутнение и неудовлетворительную стабильность органолептических свойств (при щелочной очистке);

– красящих веществ, таких как, хлорофилл (при щелочной очистке) и каротиноиды (при обесцвечивании);

– гликолипидов, которые могут образовывать коллоидные растворы с водой;

– свободных углеводородов, парафина, восков и смолистых веществ;

– металлов (Fe, Cu, Pb, Sn, Pt, Pd и др.), являющихся сильными катализаторами окисления;

– пигментов, таких как, госсипол (в хлопчатника семян масле жирном) или микотоксины, таких как, афлатоксины (в основном в арахиса культурного семенах);

– пестицидов;

– продуктов окисления (альдегидов, пероксидов);

– белков, вызывающих возможные аллергические реакции;

– неомыляемых веществ (стеролов, токоферолов и других витаминов);

– полициклических ароматических углеводородов.

Щелочная очистка. Включает следующие стадии: если необходимо – обессмоливание, нейтрализацию с использованием щёлочи, промывка и сушка.

Обессмоливание

На данной стадии проводят обработку водой и (или) фосфорной кислотой и (или) натрия хлоридом, вследствие чего удаляются фосфатиды, соединения фосфора и металлы. Применение данной стадии зависит от природы масла.

Нейтрализация щёлочью

На данной стадии уменьшается содержание свободных жирных кислот, оно должно составлять менее 0,1 %; жирные кислоты превращаются в нерастворимые в масле мыла, также называемые «мылоподобные». Другие вещества, такие как, слизистые вещества, фосфатиды, продукты окисления, красящие вещества и другие могут быть удалены путём адсорбции на таких мылах. Все вещества, нерастворимые в масле при гидратации, удаляются. Недостатком нейтрализации щелочью является омыление части нейтрального масла, если нейтрализация проведена недостаточно тщательно.

Промывка

Данная стадия заключается в удалении избытка мыл и щелочей, также оставшихся следов металлов, фосфатидов и других примесей с помощью горячей воды.

Сушка

Остатки воды удаляют под вакуумом перед следующими стадиями, например, обесцвечиванием.

Физическая очистка. Стадия включает паровую обработку масла при низком давлении и температуре выше 235 °С. Данный способ пригоден только для масел с низким содержанием фосфатидов и металлов (пальмы кокосовой семян масло и пальмы семян масло) или для масел, из которых фосфатиды и металлы удалены обработкой фосфорной кислотой концентрированной и последующей адсорбционной обработкой активированной отбеливающей глиной (для подсолнечника однолетнего семян масла, рапса семян масла, сои культурной семян масла). Такой способ очистки не применяют для неустойчивых к температуре масел (хлопчатника семян масло жирное), темнеющих при обработке.

Обесцвечивание. Общим методом обесцвечивания является адсорбционная обработка масла выдержанного при температуре 90 °С в течение 30 мин под вакуумом в присутствии обесцвечивающей глины (природной или активированной) или угля (активированного или неактивированного); также допускается добавление синтетических адсорбентов на основе кремния. Вещества, например, хлорофилл и каротиноиды, оставшиеся после очистки, на данной стадии удаляются полностью.

Дезодорирование. Дезодорирование устраняет запахи, летучие вещества и остаток органического растворителя, используемого для экстракции. Оно заключается во впрыскивании сухого пара в масло, которое выдерживают под вакуумом при высокой температуре. В зависимости от вида масла используют различные температурные режимы: от 200 °C до 235 °C в течение 1,5–3 ч или выше 240 °С в течение 30 мин.

Одной из основных побочных реакций является термическое обесцвечивание путём разрушения каротиноидов при температуре выше 150 °С. Такая процедура приводит к потере веществ, способных отгоняться (свободные жирные кислоты, стеролы, токоферолы, часть очищенного масла), а также к цис-транс изомеризации по двойным связям ненасыщенных жирных масел.

Охлаждение (депарафинизация)

Охлаждение представляет собой процесс удаления твёрдых частиц и воска путём фильтрации при низкой температуре (депарафинизация). Твёрдые частицы и воски могут влиять на внешний вид масла и выпадать в осадок.

Гидрирование

Гидрирование высушенного и (или) обесцвеченного масла осуществляют с использованием катализатора (например, Ni, Pt, Pd) при температуре примерно от 100 °С до 200 °С под давлением водорода. Катализатор затем удаляют путём фильтрации при температуре 90 °С.

Водород должен быть очищенным, то есть свободным от каталитических ядов, воды, с низким содержанием углерода диоксида, метана и азота. При этом может быть получено небольшое количество полимеров. Транс-жирные кислоты образуются вследствие частичного гидрирования.

Хроматографическая очистка

Для получения масла высокой очистки, например для производства парентеральных лекарственных препаратов, масло дополнительно очищают, пропуская через колонку, содержащую соответствующий сорбент. Для повышения эффективности могут быть использованы растворители. Молекулы с высокой полярностью, такие как, окислённые вещества, кислоты, спирты, частичные глицериды и свободные стеролы, предпочтительно удаляются.

Если масло предназначено для производства парентеральных лекарственных препаратов, в соответствующей фармакопейной статье могут присутствовать дополнительные требования для показателей кислотного числа и пероксидного числа, а также по содержанию воды.

СВОЙСТВА

Определяют внешний вид, запах масла жирного растительного.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Для идентификации масел жирных растительных используют качественные реакции. Также используют методы газовой хроматографии (ОФС «Газовая хроматография»), тонкослойной хроматографии (ОФС «Тонкослойная хроматография»), абсорбционной спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях (ОФС «Спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях»), методы высокоэффективной хроматографии (ОФС «Жидкостная хроматография»).

ИСПЫТАНИЯ

Показатель преломления (ОФС «Показатель преломления (индекс рефракции)»).

Оптическое вращение (ОФС «Оптическое вращение»).

Относительная плотность (ОФС «Плотность»).

Температура затвердевания (ОФС «Температура затвердевания»).

Температура плавления (ОФС «Температура плавления – капиллярный метод») или (ОФС «Температура плавления – открытый капиллярный метод»).

Йодное число (ОФС «Йодное число»).

Кислотное число (ОФС «Кислотное число»).

Пероксидное число (ОФС «Пероксидное число»).

Гидроксильное число (ОФС «Гидроксильное число»).

Число омыления (ОФС «Число омыления»).

Анизидиновое число (ОФС «Анизидиновое число»).

Неомыляемые вещества (ОФС «Неомыляемые вещества»).

Вода (ОФС «Определение воды»).

Щелочные примеси (ОФС «Щелочные примеси в маслах жирных растительных и жирах»).

Тяжёлые металлы (ОФС «Тяжёлые металлы»).

Остаточные органические растворители (ОФС «Остаточные органические растворители»).

Микробиологическая чистота (ОФС «Микробиологическое качество нестерильных лекарственных препаратов и субстанций для фармацевтического применения»).

Состав жирных кислот (ОФС «Определение состава жирных кислот в маслах методом газовой хроматографии»).

Определение фальсификации масла жирного растительного

Для выявления одного или нескольких фальсифицированных продуктов, в случае применимости испытания, могут быть использованы такие инструментальные методы, как ЯМР-спектроскопия, ИК-спектроскопия (ОФС «Спектрометрия в инфракрасной области»), методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФС «Жидкостная хроматография»), тонкослойной хроматографии (ОФС «Тонкослойная хроматография») или газовой хроматографии (ОФС «Газовая хроматография») или любой другой подходящий метод.

В информации указывают:

– где применимо, способ получения масла (прессование или экстракция);

– где применимо, что масло пригодно для использования в производстве парентеральных лекарственных препаратов.