Введение В настоящее время наиболее распространены следующие способы получения облепихового масла: экстракционный с использованием экстрагентов различной природы с получением экстракта с содержанием каротиноидов от 400 до 1200 мг/100 г и с последующим разбавлением подсолнечным маслом. Также применяется непосредственная экстракция плодов облепихи подсолнечным маслом (содержание каротина и каротиноидов не менее 180 мг/100 г) [1]. Идентификация облепихового масла как лекарственного средства, полученного экстракцией плодов облепихи подсолнечным маслом, согласно фармакопейной статье Р № 000245/02-2003, проходит по показателям: содержание каротина и каротиноидов (не менее 180 мг/100 г) и содержание токоферолов (не менее 110 мг/100 г). По этим показателям облепиховое масло относится к медицинским препаратам. Варьирование количества каротиноидов от 50 мг/100 г и более позволяет отнести облепиховое масло к биологически активным добавкам, на которые разрабатываются технические условия. Из представленных выше данных следует, что под названием «облепиховое масло» реализуется его смесь с подсолнечным. Поскольку облепиховое и подсолнечное масла обладают близкими значениями величины показателя преломления [2], то для идентификации подлинности и прослеживаемости произведенных партий рекомендуют использовать такие сложные методы, как обращенно-фазовая ВЭЖХ [3], ИК-спектроскопия с Фурье-преобразованием, высокоэффективная жидкостная хроматография с использованием ультрафиолетовой фотодиодной матрицы; газовая хроматография с пламенно-ионизационным детектором [4], а также спектроскопии в видимой и ультрафиолетовой области (нарушенного многократного полного внутреннего отражения), и спектроскопии ядерного магнитного резонанса 1H и 13C) [5]. Подлинность образцов облепихового масла рекомендуют определять по таким биомаркерам (фитокомпонентам), как жирные кислоты, фитостеролы, токоферолы, каротиноиды, хлорофиллы, фенольные производные соединения [3, 5]. Целью настоящей работы является исследование фазовых переходов в системе «Облепиховое масло – подсолнечное масло» методом дифференциальной сканирующей калориметрии для изучения возможности идентификации и прослеживаемости таких образцов. Метод дифференциальной сканирующей калориметрии широко применяется для изучения жиров растительного и животного происхождения. Применение метода ДСК к исследованию жиров осложняется их сложным поведением в процессе нагревания, когда процессы полиморфных переходов триглицеридов сочетаются с плавлением триглицеридов и образцы ведут себя не как одно вещество, а смесь нескольких. Объекты и методы исследования Объектом исследования являлось облепиховое масло, полученное экстракцией фреоном 22 из жома ягод облепихи, произведенное согласно P№ 002959/01 с содержанием каротина и каротиноидов 600 мг/100 г, и подсолнечное масло по ГОСТ Р 52465-2005, которое используется для нормализации количества каротиноидов фармокопейного препарата облепихового масла. Для исследования были приготовлены смеси облепихового и подсолнечного масел следующего состава (0/100; 10/90; 20/80; 30/70; 40/60; 50/50; 60/40; 70/30; 80/20; 90/10; 100/0 объемных частей). Дифференциальная сканирующая калориметрия. Процесс плавления образцов масла изучался методом дифференциальной сканирующей калориметрии на приборе DSC-60 (Shimadzu, Япония). Масса навески составляла (10,0±0,5) мг. Измерительная ячейка охлаждалась жидким азотом до температуры –100 °С. Опыты проводили в температурном диапазоне –100...50 °С при скорости нагревания 10 °С/мин. Опыты осуществлялись в среде азота, расход газа составлял 40 см3/мин. Для балансировки системы использовался α-кварц. Калибровка прибора была проведена по индию (Тпл. = 156,6 °C, Нf= 28,71 Дж/г). Расчетные данные были получены с использованием программного обеспечения DSC-60. Для низкотемпературной микроскопии использовалась ячейка оригинальной конструкции. Величину показателя преломления образцов определяли на рефрактометре RFM 800 (Mettler Toledo, Швейцария). Результаты и их обсуждение Кривые фазовых переходов (плавления и полиморфных переходов) индивидуальных образцов облепихового и подсолнечного масел представлены на рис. 1. Как следует из представленных данных, процесс плавления у обоих образцов является суперпозицией плавления пяти триглицеридов в случае облепихового масла и четырех – для подсолнечного масла. В соответствии со сложившимися представлениями по кристаллизации жиров и масел [7] можно отметить, что сначала плавится наименее термостойкая α-форма, а последней – наиболее термостойкая β-форма. Наличие большего, чем три, числа триглицеридов можно связать с образованием триглицеридов, содержащих в своем составе не только насыщенные жирные кислоты, но и ненасыщенные. Следует отметить, что идентификация пиков будет возможна после приготовления эталонных смесей триглицеридов и установления триглицеридного состава изучаемых образцов, а также проведения необходимого комплекса рентгеноструктурных исследований. а б Рис. 1. Кривые фазовых переходов индивидуальных образцов облепихового и подсолнечного масел: а – облепиховое масло; б – подсолнечное масло Обращает на себя внимание изменение теплоемкости у подсолнечного масла в области 25 °С, что можно связать с разрушением жидкокристаллического состояния. Помимо этого, кривые плавления различаются по внешнему виду, что облегчает идентификацию образцов. Кривые плавления образцов смесей облепихового и подсолнечного масел различного состава приведены на рис. 2. Из анализа кривых плавления (рис. 2) можно сделать следующие выводы. Данные кривые воспроизводятся с высокой точностью. Регистрируемые кривые дифференциальной сканирующей калориметрии представляют собой суперпозицию кривых плавления и фазовых переходов индивидуальных масел. Это наложение не позволяет построить точную диаграмму состояния смеси облепихового и подсолнечного масел. Но в то же время позволяет оценить области фазовых границ. Граница «твердое – жидкость» обусловлена температурой плавления триглицеридов подсолнечного масла и находится в области –15 °С. Верхняя граница области «жидкость + твердое» определяется температурой плавления облепихового масла и несколько превышает 0 °С. Область существования жидкокристаллического состояния зарегистрирована начиная с концентрации 20 % облепихового масла и имеет максимум 42 °С при массовой доле подсолнечного масла 40 %. а б Рис. 2. Кривые плавления смесей подсолнечного и облепихового масел: а – сверху вниз: 100; 0; 50 % облепихового масла; б – сверху вниз: 80; 20; 40; 60 % облепихового масла Результаты низкотемпературной оптической микроскопии образца облепихового масла представлены на рис. 3. облепиховое масло при –20 °С облепиховое масло при –10 °С Рис. 3. Вид облепихового масла при отрицательной температуре Можно отметить, сравнивая фотографии, что при –10 °С процесс кристаллизации только начинается, и при –20 °С он не завершился. На основании представленных данных можно сделать вывод, что процесс плавления масел в дан-ной системе представляет собой сочетание независимых процессов плавления нескольких видов триглицеридов сферической формы. Сравнение значений показателя преломления смесей подсолнечного и облепихового масел представлено в табл. Таблица Показатели преломления смесей облепихового и подсолнечного масел Массовая доля облепихового масла в смеси, % Показатель преломления, n1d (20 °С) λ=589,3 нм Показатель преломления, n1d (20 °С) λ=589,3 нм [2] 0 (подсолнечное) 1,4739±0,0001 1,4751±0,0001 10 1,4737±0,0001 – 20 1,4736±0,0001 – 30 1,4734±0,0001 – 40 1,4730±0,0001 – 50 1,4732±0,0001 1,4756±0,0001 60 1,4722±0,0001 1,4757±0,0001 70 1,4727±0,0001 – 80 1,4725±0,0001 1,4759±0,0001 90 1,4716±0,0001 – 100 1,4722±0,0001 1,4741±0,0001 Из представленных данных следует, что с увеличением массовой доли облепихового масла показатель преломления уменьшается, но не линейно и поэтому не может быть использован для аналитических целей. Таким образом, сравнение кривой плавления образца неизвестного состава смеси облепихового масла с подсолнечным (наиболее распространенный вид фальсификации) с известными кривыми плавления стандартных смесей облепихового масла с подсолнечным позволит оценить массовую долю подсолнечного масла в облепиховом в результате непродолжительного анализа.