Коноплева 2013

Эфирное число - количество мг едкого кали, необходимое для нейтрализации кислот, образующихся при гидролизе сложных эфиров, содержащихся в 1 г жира.

ЭЧ = ЧО - КЧ

Из числа омыления вычитают кислотное число и получают эфирное число, которое характеризует только связанные жирные кислоты.

Для характеристики окислительного прогоркания используется перекисное число. Перекисное число выражается количеством йода, пошедшего на разрушение перекисей.

3. Высыхание жирных масел представляет собой сложный фи- зико-химический процесс, при котором проходит окисление, конденсация, а затем коллоидные превращения, и обусловлено содержанием непредельных кислот - линоленовой и частично линолевой.

Намазанные тонким слоем жидкие жиры ведут себя по-разному:

1)Высыхающие жирные масла, нанесенные тонким слоем на какую-либо поверхность, в результате этих процессов образуют прозрачную смолоподобную плотную эластичную пленку - оксин. Главной составной частью в этих маслах являются глицериды линоленовой кислоты (с 3 двойными связями). Например, льняное масло.

Эта способность лежит в основе применения олифы, лаков и красок, в состав которых входят высыхающие жирные масла.

2)Масла, не образующие пленку, называются невысыхающими. Невысыхающие масла содержат глицериды олеиновой кислоты (с 1 двойной связью). Например, персиковое, миндальное, касторовое, оливковое масла.

3)Полувысыхающие масла образуют мягкую пленку и содержат линолевую кислоту (с 2 двойными связями). Например, кукурузное, подсолнечное, хлопковое масла.

В составе некоторых растительных масел встречаются циклические кислоты, например, чаульмугровая кислота содержится в масле, применяемом для лечения проказы.

В медицине используют невысыхающие масла. Для определения типа масла используют элаидиновую пробу (олеиновая кислота под действием азотистой кислоты переходит в свой стереоизомер - элаидиновую кислоту, которая при комнатной температуре имеет твердую консистенцию). Если проба положительная, то масло невысыхающее.

Надежным способом определения высыхаемости масел служит определение йодного числа. Известно, что все непредельные кислоты, способны присоединять по месту двойной связи галогены. Чем боль-

23

ше в жирных кислотах будет двойных связей, тем больше присоединится галогенов. Для аналитических целей обычно используют йод.

Под йодным числом понимают количество граммов йода, которое поглощается 100 г жира.

Таким образом, по величине йодного числа можно установить, к какой группе по степени высыхаемости относится то или иное масло.

Подсолнечное - 119 - 144.

4. Гидрогенизация. По месту двойных связей может присоединиться водород. При этом образуются твердые жиры.

Процесс гидрогенизации ведется при высокой температуре в присутствии катализатора. Гидрогенизированные жиры имеют большое значение в пищевой промышленности (маргарины).

ХРАНЕНИЕ И ПОЛУЧЕНИЕ ЖИРНЫХ МАСЕЛ

Хранить жирные масла необходимо в небольших темных склянках, доверху заполненных маслом, в сухом, прохладном, защищенном от света месте.

Жирные масла получают путем холодного и горячего прессования, а также экстрагированием.

1. Прессование - наиболее часто применяемый метод. Семена подсушивают, освобождают от твердых оболочек, затем измельчают, поджаривают и прессуют.

•При горячем способе прессования можно получить максимальное количество жирного масла, но оно имеет больше примесей.

•Отжим семян в холодных прессах приводит к меньшему выходу масел, но оно содержит меньше сопутствующих веществ.

Для медицинских целей, особенно для парентерального введения, получают масла холодным прессованием, без поджаривания семян. Такие масла слабее окрашены, имеют более приятный вкус, нейтральную реакцию.

2. Жирные масла получают экстрагированием семян летучим органическим растворителем, после чего растворитель отгоняют.

Выход масла получается больший, но такие масла содержат много примесей и используются в технике.

3. Животные жиры получают вытапливанием жировой ткани из внутренних органов животных (брыжейки, сальника).

Полученные жирные масла подвергают очистке - рафинации.

24

Методы рафинации: физические, химические и физикохимические.

Физические методы: отстаивание, фильтрация и центрифугирование.

Химические методы: сернокислая рафинация, гидратация, щелочная рафинация, окисление красящих веществ.

Физико-химические методы: адсорбционная рафинация, дезодорирование жиров. (Для удаления летучих веществ через масло пропускают пар).

АНАЛИЗ ЖИРНЫХ МАСЕЛ

При анализе жирных масел устанавливают их подлинность по цвету, запаху, растворимости и числовым показателям (плотности, показателю преломления, кислотному числу, числу омыления и йодному числу). Методики изложены в ГФ РБ (Т.1, с. 125 - 129).

При установлении чистоты жирных масел определяют примеси парафина, воска, минеральных масел и смоляных кислот. Кроме того, выявляют присутствие пероксидов, альдегидов, а также мыла.

Количественное определение жирных масел в ЛРС проводят в аппарате Сокслета. Метод основан на способности жирных масел растворяться в органических растворителях. Расчет содержания проводят по количеству извлеченного масла или по обезжиренному остатку.

Таблица 1 Химический состав, фармакологическая активность и

использование ЛРС, содержащего жирные масла

Жирные масла, имеющие специфические кислоты

ТЕМА 3. ПОЛИСАХАРИДЫ

Полисахариды (полиозы, гликаны) - высокомолекулярные природные полимерные соединения, построенные из моносахаридных единиц, соединенные О-гликозидными связями, и образующие линейные или разветвленные цепи.

Название полисахаридов происходит из названий мономерных единиц. Так, полисахариды, построенные из глюкозных единиц, называют глюканами, из фруктозных - фруктанами, из галактозных - галактанами и т.д.

КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕВОДОВ

Углеводы

Моносахариды Полисахариды

Полисахариды 1 порядка построены из небольшого числа остатков моноз (как правило, 2-4) и представляют собой кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, имеют сладкий вкус и обладают восстанавливающими свойствами.

Полисахариды 2 порядка - биополимеры с большой молекулярной массой, дающие коллоидные растворы или вообще нерастворимые в воде и построенные из моносахаридов и уроновых кислот, соединенных друг с другом гликозидной связью. Это большей частью аморфные вещества, нерастворимые в неполярных растворителях и спирте, подвергаются кислотному и ферментативному гидролизу.

Полисахариды можно классифицировать: 1. По степени однородности блоков:

- гомополисахариды (гомополимеры) - построенные из одинаковых моносахаридов: крахмал, клетчатка, из животных полисахаридов – гликоген, хитин;

28

- гетерополисахариды (гетерополимеры)- построенные из разных моносахаридов: инулин, камеди, слизи, пектиновые вещества.

2. По функции:

-запасные: крахмал, инулин;

-структурные: целлюлоза, гемицеллюлоза. 3. По характеру скелета:

-линейные (амилоза);

-разветвленные (амилопектин).

КРАХМАЛ (AMYLUM)

Крахмал не является индивидуальным веществом. Он состоит из полисахаридов (96-97,6%), минеральных веществ (от 0,2 до 0,7%), которые представлены в основном фосфорной кислотой; в крахмале найдены высокомолекулярные жирные кислоты (0,6%): пальмитиновая, стеариновая и др. Он является запасным питательным веществом

врастениях и накапливается в форме зерен. Полисахариды крахмального зерна представлены амилозой (17-24%) и амилопектином (7683%). Оба полисахарида являются глюканами. Амилопектин сосредоточен в наружных слоях, а амилоза заполняет середину крахмальных зерен. Амилоза и амилопектин отличаются степенью полимеризации и характером связей в молекуле.

Амилоза - представляет собой линейный глюкан, в котором остатки глюкозы соединены глюкозидными связями между 1-м и 4-м углеродными атомами. Она легко растворима в воде и дает растворы невысокой вязкости.

Амилопектин - разветвленный глюкан, в котором остатки глюкозы соединены глюкозидными связями не только между 1-м и 4-м углеродными атомами, но также между 1-м и 6-м. Он растворим лишь

вгорячей воде и дает стойкие, вязкие растворы (клейстер).

Укаждого вида растений крахмальные зерна имеют строго определенную форму и размеры, что позволяет использовать эти признаки для идентификации растений и крахмала.

В медицине используются следующие виды крахмала:

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Крахмал - это белый порошок без запаха и вкуса. Нерастворим в холодной воде, спирте, эфире. Крахмал имеет высокую (1,5) плотность. Под влиянием кислот и ферментов амилоза и амилопектин гидролизуются с образованием промежуточных продуктов различной молекулярной массы - декстринов, а при полном гидролизе - глюкозы.

При образовании декстринов освобождаются альдегидные группы и появляется восстанавливающая способность, отсутствующая у крахмала.

В холодной воде крахмал лишь набухает. При нагревании до 75°C крахмальные зерна в воде набухают и лопаются, образуя крахмальный клейстер.

Способность крахмала клейстеризоваться зависит от количества амилозы и амилопектина. Крахмал гороха содержит до 60-70% амилозы, и потому он не клейстеризуется.

Характерным свойством крахмала является его способность окрашиваться в синий цвет при добавлении раствора йода.

Применение:

-в качестве присыпки;

-компонент некоторых мазей;

-декстрин обладает эмульгирующими свойствами и находит применение при приготовлении масляных эмульсий;

-вспомогательное вещество в таблеточном производстве;

-как обволакивающее в форме клейстера при воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта;

-при изготовлении крахмальных бинтов в хирургии;

-поступление крахмала в организм угнетает активность трипсина и пепсина (за счет комплексообразования с белками), усиливает секрецию инсулина, снижает содержание холестерина в результате ускорения его превращения в желчные кислоты, повышает неспецифическую сопротивляемость организма;

-в организме человека усиливает синтез рибофлавина кишечными бактериями и обмен желчных кислот.

ИНУЛИН

Инулин - высокомолекулярный глюкофруктозан, состоящий из 34-35 остатков фруктозы, соединенных гликозидными связями между 1-м и 2-м углеродными атомами. Макромолекулы линейны и оканчиваются α- D-глюкопиранозным остатком.

30

Инулин в растениях часто сопровождается другими фруктозанами (инулидами), имеющие меньшую молекулярную массу (10-12 остатков фруктозы) и, следовательно, обладающими большей растворимостью в воде.

Фруктаны плохо растворяются в холодной и легко в горячей воде, образуя коллоидный раствор. Осаждаются крепким спиртом, основным ацетатом свинца; не окрашиваются йодом, с парами HCl дают пурпурную окраску.

Инулин дает красное окрашивание с резорцином в присутствии концентрированной HCl и раствором бензидина в ледяной уксусной кислоте. При кислотном гидролизе инулина образуются фруктофураноза и небольшое количество глюкопиранозы.

Инулин является запасным питательным веществом. Накапливается главным образом в подземных органах растений семейств: Астровые (Asteraceae) - корни одуванчика (до 40%), цикория (до 11%), девясила (до 40%), клубни топинамбура (до 18%) и др., Фиалковые

(Violaceae), Колокольчиковые (Campanulaceae), Лилейные (Liliaceae) и др.

Растения (корни цикория, клубни топинамбура), содержащие инулин, используются для получения фруктозы и представляют интерес как гипогликемические средства.

ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА

ПВ - высокомолекулярные полимеры, состоящие из остатков галактуроновой кислоты, соединенных гликозидными связями между 1-м и 4-м углеродными атомами. Кроме галактуроновой кислоты, в ПВ присутствуют нейтральные полисахариды - арабинаны, галактаны, арабогалактаны, связанные ковалентными связями с кислыми фрагментами пектинов.

В зависимости от строения, степени полимеризации ПВ делят на ряд групп:

1. Пектовые кислоты - представляют собой неразветвленную цепочку, содержащую от 10 до 100 остатков галактуроновой кислоты. Довольно устойчивы, с водой дают коллоидные растворы.

2.Пектиновые кислоты (пектины) - это полигалактуроновые кислоты, часть карбоксильных групп которых этерифицирована метоксильными группами. Содержат от 100 до 200 остатков галактуроновой кислоты.

Растворимость пектинов в воде с повышением метилирования возрастает. При действии на пектин разбавленных щелочей или фер-

31

мента пектазы метоксильные группы легко отщепляются и образуются метиловый спирт и свободная полигалактуроновая кислота, которая легко осаждается из раствора в виде пектата кальция. Это свойство можно использовать для количественного определения пектиновых веществ.

Характерным свойством пектинов является их способность давать гели (желе) в кислой среде в присутствии сахара.

3.Благодаря наличию свободных карбоксильных групп коллоидные частицы несут высокий отрицательный заряд и способны осаждаться ионами металлов, образуя соли - пектинаты (соли пектиновых кислот) и пектаты (соли пектовых кислот). На этом основано их применение при отравлении солями тяжелых металлов.

Пектины нерастворимы в спиртах и других органических растворителях.

При температуре больше 105° С разлагаются. Оптически активны (правовращающие).

Важными свойствами пектинов являются способность осаждаться спиртами, образовывать соли с поливалентными металлами, разрушаться крепкими минеральными кислотами с образованием углекислого газа и фурфурола.

В растениях пектиновые вещества присутствуют в виде нерастворимого протопектина.

4.Протопектины - высокомолекулярные полимеры метоксилированной полигалактуроновой кислоты с галактаном и арабинаном клеточной стенки, изредка прерываемой остатками рамнозы. Цепочки полиуронида соединены между собой ионами кальция и магния.

Протопектин содержится в большом количестве в незрелых плодах (яблоня, груша), придает им жесткость. При созревании плодов под влиянием протеолитических ферментов происходит расщепление и частичная деполимеризация полиуронидных цепочек и протопектин переходит в более низкомолекулярные группы пектиновых веществ.

Пектиновые вещества из растительного сырья извлекают при нагревании обычно раствором фосфорной или щавелевой кислоты; экстракт концентрируют, фильтруют и осаждают пектиновые вещества спиртом. Для очистки используют свойство пектиновых веществ образовывать соли с металлами – пектаты, из которых пектиновые вещества освобождают действием кислот.

Количественное определение проводят гравиметрическим методом (осаждение спиртом), методом потенциометрического титрования, основанного на взаимодействии пектовых кислот с гидроксидом кальция.

32