Физико-химические свойства эфирных масел

 и их стандартизация

Эфирно-масличное сырье оценивают по количеству содержащегося в нем эфирного масла. Это определение проводят путем перегонки с водяным паром с последующим измерением объема полученного масла и выражением его в объемно-весовых процентах. Для этой цели используют любой из методов, описанных в ГФ XI.

Физические свойства

Для эфирных масел устанавливают подлинность и доброкачественность. С этой целью вначале проверяют органолептические показатели (цвет, запах, вкус), а затем физические и химические константы. К физическим константам относятся плотность, угол вращения, показатель преломления и растворимость в спирте. Из химических констант основными являются кислотное число (КЧ), эфирное число (ЭЧ) и эфирное число после ацетилирования (ЭЧ п.а.). Конкретные численные значения констант (пределы) для отдельных масел устанавливают по соответствующим НД.

Агрегатное состояние, цвет: бесцветные или желтоватые прозрачные жидкости, реже - темно-коричневые (коричное масло), красные (тимиановое масло), зеленые от присутствия хлорофилла (бергамотовое масло) или синие, зеленовато-синие от присутствия азулена (масло ромашки, тысячелистника, полыни горькой и цитварной).

Запах масел характерный, ароматный.

Вкус пряный, острый, жгучий

Плотность. Большинство эфирных масел легче воды, однако имеются эфирные масла и тяжелее ее. Самое легкое из известных эфирных масел - масло сосны Сабина (Pinus sabiniana с плотностью 0,6962), а самое тяжелое - гаультериевое масло из гаультерии лежачей (Gaultheria procumbens с плотностью 1,188).

Плотность одного и того же эфирного масла может изменяться в зависимости от стадии развития растения, способа получения масла, условий и продолжительности хранения. Таким образом, по отклонениям от установленных пределов плотности можно судить о доброкачественности эфирного масла. Например, пониженная плотность может свидетельствовать о пониженном количестве кислородных соединений, что обычно бывает у эфирных масел, полученных из сырья, собранного преждевременно, а более высокая плотность (одновременно с побурением масла) - об "осмолении" масла вследствие окисления его кислородом воздуха.

Оптическое вращение. Поскольку эфирные масла представляют собой смеси оптически активных веществ, обладающих часто различными по величине и противоположными знаками вращения, то определяемая константа является алгебраической суммой вращения данной смеси. По этой причине угол вращения не всегда может служить надежным признаком для характеристики эфирного масла. Однако, когда в составе эфирного масла преобладает тот или иной компонент, эта константа может свидетельствовать о качестве масла. Так, например, если левовращающие изомеры данного эфирного масла являются показателем содержания в нем значительных количеств лимонена, то более высокий показатель вращения масла будет свидетельствовать о том, что в эфирном масле больше лимонена. Изменение угла вращения, выходящее за пределы величин, а тем более изменение знака вращения, говорит о недоброкачественности эфирного масла.

Показатель преломления. Высокая рефракция, как и высокая плотность, обычно характеризует богатство исследуемого эфирного масла кислородными соединениями, что может свидетельствовать, в частности, о своевременности сбора сырья. Точно так же при длительном хранении ввиду окисления, полимеризации и других процессов, протекающих в масле, рефракция его увеличивается.

Растворимость в спирте. Растворимость эфирных масел в этиловом спирте (крепком или 70 %) также дает представление не только о подлинности, но и о качестве масла. Большинство углеводородов плохо растворимы в спирте, особенно в разведенном, поэтому по растворимости можно судить об их количестве в масле. Отклонение от обычных норм свидетельствуют о низком качестве масла или о подмеси углеводородов (например, скипидара). В равной степени по растворимости можно определить и подмесь жирных масел. Так, например, если в мятном масле имеется примесь какого-либо масла, богатого углеводородами, или жирного масла, то при растворении мятного масла в 70 % спирте углеводы всплывут наверх, а жирное масло каплями опустится на дно. Чистое мятное масло в 70 % спирте (1:4) образует совершенно прозрачный раствор.

Растворимость в других растворителях. Эфирные масла почти не растворимы в воде, но при взбалтывании она приобретает их запах и вкус; почти все масла хорошо растворяются в спирте и смешиваются во всех пропорциях с хлороформом, петролейным эфиром.

Химические свойства

Кислотное число означает количество миллиграммов едкого калия, израсходованное на нейтрализацию свободных кислот, содержащихся в 1 г эфирного масла. Это важная константа, поскольку содержание свободных кислот обычно колеблется в определенных пределах у каждого эфирного масла. Оно, как правило, невелико (0,5 - 5), но при хранении масла увеличивается в результате разложения сложных эфиров.

Эфирное число означает количество миллиграммов едкого кали, израсходованное на омыление сложных эфиров, содержащихся в 1 г эфирного масла. Это очень важный показатель, поскольку приятный аромат эфирных масел обычно обусловливается наличием сложных эфиров.

Эфирное число после ацетилирования (ЭЧ п.а.) определяют в тех эфирных маслах, качество которых характеризуется присутствием таких ценных спиртов, как линалоол, гераниол, цитронеллол и др. Для этого эфирное масло ацетилируют. Ацетилированное масло затем омыляют, т.е. определяют ЭЧ п.а. Далее, зная ЭЧ исходного масла, по разности этих показателей можно рассчитать, какое количество свободных спиртов содержится в исследуемом эфирном масле.

Кроме указанных химических констант, в отдельных эфирных маслах проводят количественное определение основных компонентов, обусловливающих качество продукта (ментол в мятном масле, анетол в анисовом масле, цинеол в эвкалиптовом масле и т.д.).

Качественная реакция. Раствор Судана III – оранжевое окрашивание скоплений эфирных масел на микропрепаратах.

Заготовка

Эфирномасличное сырье собирают в определенной фазе развития растения - во время наибольшего их накопления. Особенности накопления и сбора указаны при описании каждого растения. Перегонку эфирных масел производят как из свежего, так и из высушенного материала.

Сушка как один из видов консервирования позволяет осуществлять перегонку в течение всего года и, таким образом, полнее использовать технологическую аппаратуру. Однако не все виды эфирно-масличных растений можно высушивать, некоторые из них (лаванда, роза и др.) требуют перегонки в свежем виде, так как даже непродолжительные сроки хранения (2 - 3 ч) значительно снижают выход масла. Правильно проведенная сушка отдельных видов сырья ведет к увеличению выхода эфирного масла.

Повышение выхода эфирного масла в сырье, прошедшем правильную медленную сушку толстым слоем без проветривания при оптимальной температуре (25 - 35 °С), может быть объяснено благоприятными условиями для действия ферментов. Следует помнить, что после отделения от растений их частей (листьев, цветков и т.д.) в живой ткани в течение некоторого времени происходит еще активный, хотя и измененный процесс обмена веществ. В результате качественный состав, т.е. соотношение отдельных компонентов в эфирном масле, выделенном из подвяленных частей, может быть несколько иным, чем в масле, полученном из свежего сырья.

На состав эфирного масла может влиять и способ его производства. Например, при экстракции бензолом эфирного масла из гвоздики в нем не оказалось кариофиллена, в то время как в масле, полученном перегонкой с водяным паром, этот компонент всегда содержится.