История создания препаратов, содержащих жировые эмульсии, началась в 1957 г., когда в лаборатории А. \УгеШпс1 (Швеция) на основе соевого масла был создан высококачественный препарат "Интралипид", что позволило фирме "Укгшп" приступить к его широкому производству.

Главным компонентом этих эмульсий были растительные масла, содержащие жирные кислоты с достаточно длинными цепочками атомов углерода; в дальнейшем их стали обозначать как ЬСТ-эмульсии (Ьоп§ СЬат Тп§1усепс1е8).

Полный технологический цикл производства препарата долго оставался в секрете, что не позволило быстро разработать аналоги и начать их производство даже самым крупным и мощным фармацевтическим концернам мира. Высокая частота пирогенных реакций, частая "липемия накопления" в связи с малой ско­ростью элиминации жира из кровеносного русла, взаимодействие с иммунной системой (блокировка клеток ретикуло-эндотелиальной системы), отчетливые клинические проявления жировой дистрофии печени - все это препятствовало широкому внедрению в клиническую практику препаратов других фирм.

Прорыв был осуществлен фирмой В. Вгаип Ме1зип§еп АС созданием препа­рата "Липофундин МСТ/ЬСТ", жировой компонент которого представлен как длинноцепочечными (ЬСТ), так и среднецепочечными (МСТ - тедхит скат Ьщ1усепАе$) триглицеридами. Это позволило добиваться как быстрой элимина­ции жира из кровеносного русла, так и его полного включения в обменные про­цессы, поскольку среднецепочечные триглицериды покидают кровеносное рус­ло быстрее и окисляются более полно. Кроме того, в таком случае отсутствует их взаимодействие с клетками РЭС и существенно уменьшается возможность дис­функции печени при длительном применении.

Относительно недавно созданы и проходят клинические испытания так на­зываемые структурированные МСТ/ЬСТ-эмульсии, в которых средне- и длин­ноцепочечные жирные кислоты связаны с глицерином случайным образом.

Препараты на основе жировых эмульсий производятся из очищенного соево­го масла, эмульгированного с применением изотонического (2,5 %) раствора гли­церина, и представляют собой капли масла размером от 0,1 до 1,0 мкм, что соот­ветствует размеру хиломикронов в крови человека. Компонент ЬСТ представля­ет собой соевое масло, а МСТ - триглицериды соевого масла, состоящие на 60 % из каприловой и на 40 % из капроновой кислоты. Последние являются насыщен­ными жирными кислотами с 8 и 10 атомами углерода в цепи соответственно.

Фармакокинетика. В сосудистом русле эмульгированные липиды под­вергаются гидролизу на глицерин и свободные жирные кислоты под действием плазменной липопротеидлипазы, локализующейся на эндотелии сосудов. Это общий путь метаболизма жиров, как введенных внутривенно, так и попавших в кровоток естественным путем, после всасывания из кишечника. Метаболизм об­разующегося глицерина далее идет по пути гликолиза в цикле Кребса. Освобо­дившиеся жирные кислоты в свободном виде или связанные с альбуминами транспортируются в ткани. Их проникновение через клеточные мембраны про­исходит диффузионным способом независимо от длины углеродных цепей. Пос­ле этого они поступают в митохондриальный матрикс. При этом жирные кисло­ты с длинными цепями углерода транспортируются опосредованно, связанные с карнитином, а жирные кислоты со средней длиной углеродной цепи - в свобод­ном виде. Последующий процесс метаболизма жирных кислот - Ь-окисление до ацетил-КоА - протекает, в основном, в митохондриях. Дальнейшее окисление до углекислоты и воды с образованием энергии происходит в цикле Кребса.

Фармакодинамика. Основное действие жировых эмульсий заключается в восполнении дефицита жирных кислот и, соответственно, в восстановлении энергетического баланса. Кроме прямого нутритивного эффекта, они оказывают и некоторые другие воздействия. Жировые эмульсии подавляют избыточную липаземию при деструктивном панкреатите, поскольку субстратно связываются с ферментом и элиминируют его из крови, что обуславливает даже угнетение секреции панкреатического сока. Имеются данные, что совместное введение жи­ровых эмульсий с гепарином способствует восстановлению легочных сурфак­тантов при острых заболеваниях. Также доказано, что жировые капли могут свя­зывать микробные эндотоксины, что позволяет использовать препараты для де­зинтоксикации при бактериальном сепсисе.

Показания к применению. Дефицит эссенциальных жирных кислот (па­рентеральное питание), нарушение энергетического обмена.

Побочное действие. Острые реакции: одышка, цианоз, гиперлипидемия, гиперкоагуляция, тошнота, рвота, головная боль, гиперемия лица, гипертермия, усиление потоотделения, озноб, сонливость, боли за грудиной и в пояснице. Поздние реакции: гепатомегалия, холестатическая желтуха, транзиторное повы­шение активности печеночных трансаминаз, тромбоцитопения, лейкопения, спленомегалия, синдром гипергидратации.

Накопление коричневого пигмента (так называемого внутривенного жирового пигмента) в ретикулоэндотелиаль- ной системе.

Противопоказания. Нарушения жирового метаболизма, тяжелый гемор­рагический диатез, изменение обмена веществ при диабете, коллапс, шок, ост­рый инфаркт миокарда, инсульт, эмболия, кома, гипергидратация, гипокалие- мия, обезвоживание, первый триместр беременности.

Особые указания. Флаконы нельзя замораживать; при случайном замо­раживании флаконы следует выбрасывать. Неиспользованный раствор не сох­раняют для дальнейшего использования. Для инфузии жировых эмульсий не применяют фильтры.

В настоящее время в клинической практике используются следующие препа­раты жировых эмульсий: Интралипид, Липофундин МСТ/ЬСТ, Липовеноз и др.

Интралипид. Состав и форма выпуска: 1 л 10 %, 20 % или 30 % раство­ра для инфузий содержит соевого масла 100, 200 или 300 г, безводного глицери­на 22,5; 22,5 или 16,7 г соответственно, яичных фосфолипидов 12 г; во флаконах по 100 и 500 мл (10 % и 20 %) и 330 мл (30 %). Энергетическая ценность - 1,1;

2 или 3 ккал/мл соответственно.

Способ применения и дозы. Скорость внутривенной инфузии не более 500 мл/ч (10 % и 20 % растворы) или 333 мл/ч для 30 % раствора. Рекомендуе­мая максимальная доза - 3 г триглицеридов/кг/сут. С осторожностью назнача­ют при аллергии на соевый белок, заболеваниях, сопровождающихся нарушени­ем обмена жиров.

Липофундин МСТ/ЬСТ. Состав и форма выпуска: 1000 мл 10% и 20% жировой эмульсии для инфузий общей калорийностью 1022 и 1908 ккал; содер­жит соевого масла соответственно 50 и 100 г, среднецепочечных триглицеридов 50 и 100 г, глицерина по 25 г, яичного лецитина по 12 г, альфа-токоферола 0,1 и

0, 2 г, олеата натрия по 0,3 г; осмолярность - 345 и 380 мосм/л. Во флаконах по 100, 250 и 500 мл.

В отличие от интралипида содержит МСТ, которые быстрее окисляются и элиминируются из системного кровотока, в силу чего представляют собой ис­точник энергии, более предпочтительный для организма. Фосфатиды, входящие в состав яичного желтка, включаются в структуру клеточных мембран.

Способ применения и дозы. Внутривенно, медленно (0,25-0,5 капли на 1 кг в мин) и равномерно. В течение первых 15 мин скорость введения не долж­на превышать 0,5-1 (10 %) и 0,25-0,5 мл/кг/ч (20 %); максимальная скорость инфузии - 1,5 (10 %) и 0,75 (20 %) мл/кг/ч. Скорость инфузии должна быть уменьшена у больных с нарушениями питания. Суточная доза: 10-20 (10 %) или

5- 10 мл/кг/сут (20 %). Суточную дозу необходимо вводить не менее чем за 16 ч. Длительность применения: 2 нед, при необходимости (и соответствующем лабо­раторном контроле) - 4 нед и более. Перед инфузией липофундин МСТ/ЛСТ должен иметь комнатную температуру.

Меры предосторожности. Нельзя смешивать в одном флаконе с элект­ролитами и другими лекарственными препаратами. Инфузию необходимо соп­ровождать одновременным переливанием углеводных растворов, калорийность которых должна составлять минимум 40 % от общей калорийности. Следует соблюдать осторожность при введении препарата больным с метаболическим ацидозом, выраженными нарушениями функции печени, заболеваниями легких, ретикулоэндотелиальной системы, при сепсисе, анемии, нарушениях свертыва­ния крови, а также при повышенном риске развития жировой эмболии. Слиш­ком быстрое вливание может вызвать нарушение водно-электролитного и ли­пидного баланса с последующим снижением концентрации электролитов сыво­ротки крови, гипергидратацией, отеком легких, нарушением легочной диффу­зии, гиперкетонемией и/или метаболическим ацидозом. В период лечения обя­зателен контроль способности элиминировать липиды из кровеносного русла (в период между инфузиями гиперлипидемия должна отсутствовать). При мно­гократном назначении необходимо контролировать клеточный состав перифе­рической крови (в том числе количество тромбоцитов), показатели системы ге­мокоагуляции, функции печени.

Липовеноз. Состав и форма выпуска: 1 л 10 % или 20 % эмульсии для инфузий содержит фракционированного масла семян сои 100 или 200 г, линоле- вой кислоты (20 %) 87,5 или 117,2 г, линоленовой кислоты (20 %) 9,06 или 22 г, глицерина 25 г, яичного лецитина с содержанием (3-8п-фосфатидил)холина 73-80 % - 6 или 12 г, олеата натрия 0,15 или 0,3 г, 1н раствора гидроксида нат­рия 0-1 мл, воды для инъекций 827 или 752 г; во флаконах по 100, 250 и 500 мл. Калорийность 4522 или 8400 кДж/л (1080 или 2000 ккал/л соответственно). Те­оретическая осмолярность 272 или 273 мосм/л; рН 6,5-8,7. Титр кислотности

Жировые эмульсии

	Липовеноз	Интралипид	Липофундин
Эмульсия	10 %	20 %	10 %	20 %	10 %	20 %
Жирные кислоты, %
линолевая					26,7	27,1
олеиновая	-	-			13,8	13,0
линоленовая					3,3	3,5
Пальмитиновая	-	-			8,4	7,1
Жирные кислоты со средней длиной цепи, %	-	-	-	-	44,6	46,4
Калорийность, ккал/сут
Осмолярность, мосм/л
Жировая составляющая	Соевое масло

Очень важно медленное капельное введение. Максимально вводят 0,125 г жира на 1 кг массы тела в 1 ч. Однако сначала эту дозу уменьшают до 0,05 г/кг/ч. Инфузия начинается с 5 капель (!) в минуту и в течение 30 мин постепенно увеличивается до 13 капель/мин. Суточная доза жиро­вых эмульсий не более 250-500 мл. Средняя скорость введения 50 мл/ч.

Проникновение в митохондрии жирных кислот с длинной цепью происходит более физиологично, чем жирных кислот со средней цепью. Это подтверждается тем, что в процессе митохондриального обмена не наблюдается накопление побочного продукта - дикарбоксиленовой кислоты, являющейся токсичной для ЦНС [Вретлинд А., Суджян А., 1990].

Значение жиров в общем метаболизме трудно переоценить. Жиры, как и углеводы, являются важнейшими источниками энергии, и попытка возмещения энергозатрат организма од­ними углеводами недопустима. Для возмещения энергозат­рат за счет углеводов нужно применять либо очень большие количества жидкости, либо увеличивать концентрацию рас­творов, что неминуемо сопровождается осмотическим эф­фектом, усиленным диурезом и перераспределением кле­точной и внеклеточной жидкости. При этом перегружается инсулиновый аппарат поджелудочной железы, больной не получает незаменимых жирных кислот, необходимых для биосинтеза таких важнейших соединений, как простагландины. Глюкоза способствует увеличению экскреции норадреналина с мочой, излишек ее преобразовывается в жир, что ведет к жировой инфильтрации печени. В комбинации с жировыми эмульсиями этот эффект отсутствует.

Согласно современным представлениям, суточная потребность организма человека в жирах (в виде жировых эмульсий) составляет в среднем 2 г/кг. Использовать жировые эмульсии в виде единственного источника энергии при ПП нецелесообразно. При ПП возможны различные соотношения вводимых углеводов и жиров: 70 % и 30 %, 60 % и 40 %, 50 % и 50 %, 40 % и 60 %, что зависит от вида патологии, переносимости вводи­мого субстрата и других причин.

При использовании жировых эмульсий, как и углеводных растворов, необходим лабораторный контроль (определение уровня сахара крови, электролитов, холестерина, триглицеридов, общий анализ крови), учет водного баланса. Чтобы избежать липемии, рекомендуется проводить ежедневный контроль состава сыворотки. Для этого натощак берут кровь, центрифугируют при 1200-1500 об/мин. Если плазма молочного цвета, то в этот день инфузию жировой эмульсии не проводят.

Жировые эмульсии противопоказаны при нарушениях жирового обмена, тяжелых геморрагических диатезах, нестабильном диабетическом обме­не веществ, в первом триместре беременности, при эмболии, остром инфаркте миокарда, коме неясной этиологии. Как и другие растворы для ПП, жировые эмульсии не следует применять при острых и угрожающих состояниях (коллапс, шок, тяжелая степень дегидратации, гипергидратация, гипогликемия, дефицит калия).

Русское название

Жировые эмульсии для парентерального питания

Латинское название вещества Жировые эмульсии для парентерального питания

Emulsa ad nutricionem parenteralem (род. Emulsa ad nutricionem parenteralem)

Фармакологическая группа вещества Жировые эмульсии для парентерального питания

Типовая клинико-фармакологическая статья 1

Характеристика. Содержит очищенное соевое масло, эмульгированное с очищенным яичным лецитином. Соевое масло состоит из смеси триглицеридов преимущественно полиненасыщенных жирных кислот. Яичный лецитин выделяется из яичного желтка. Размер липидных глобул и биологические свойства липовеноза идентичны таковым для хиломикронов.

Фармдействие. Препарат для парентерального питания, является источником энергии и незаменимых жирных кислот, содержит незаменимые жирные кислоты (линолевую и линоленовую), в высокой дозе холин. Не влияет на функцию почек, изотоничен по отношению к плазме крови, имеет высокую калорийность. Липовеноз может покрывать до 70% энергетических потребностей.

Показания. Проведение парентерального питания и обеспечение организма необходимым количеством энергии и незаменимыми жирными кислотами (дефицит незаменимых жирных кислот, неспособность восстановить нормальный обмен незаменимых жирных кислот при пероральном питании): нарушение пищеварения в предоперационном и в послеоперационном периоде, оперативные вмешательства и заболевания ЖКТ , ожоги, ХПН , кахексия.

Противопоказания. Гиперчувствительность, тяжелые нарушения жирового обмена (патологическая гиперлипидемия), шок (острая стадия).

С осторожностью. Заболевания, протекающие с нарушением обмена жиров — декомпенсированный сахарный диабет, острый панкреатит, панкреонекроз, печеночная недостаточность, гипотиреоз (если отмечается гипертриглицеридемия), сепсис, почечная недостаточность; аллергические реакции в анамнезе (только после проведения аллергических проб), новорожденные и недоношенные дети с гипербилирубинемией; подозрение на наличие гипертензии в «малом» круге кровообращения.

Дозирование. В/в , капельно. Взрослые: максимальная скорость введения составляет 1-2 г триглицеридов на кг/сут, или 10-20 мл 10%, или 5-10 мл 20% эмульсии на кг/сут. Начальная скорость введения составляет 0,05 г/кг/ч, максимальная скорость введения — 0,1 г/кг/ч (приблизительно 10 кап/мин 10% или 5 кап/мин 20% эмульсии в течение первых 30 мин, с постепенным увеличением до 30 кап/мин 10% и до 15 кап/мин 20% эмульсии). Новорожденные и дети раннего возраста: рекомендуемая доза — 0,5-4 г триглицеридов на кг/сут, или 30 мл 10%, или 15 мл 20% препарата на кг/сут. Скорость инфузии не должна превышать 0,17 г/кг/ч или 4 г/кг/сут). У недоношенных и у детей, рожденных с низкой массой тела, желательно проводить инфузию непрерывно в течение суток. Начальная доза, составляющая 0,5-1 г/кг/сут, может быть увеличена до 2 г/кг/сут.

При строгом контроле концентрации триглицеридов сыворотки, «печеночных» проб и насыщения крови кислородом может быть произведено дальнейшее увеличение дозы до максимальной — 4 г/кг/сут. В случае пропуска текущей инъекции при последующей инъекции дозы не суммируются.

При дефиците незаменимых жирных кислот, для предотвращения или коррекции дефицита ненасыщенных жирных кислот рекомендуется введение в дозе, обеспечивающей поступление достаточного количества линолевой и линоленовой кислот и 4-8% небелковой энергии. При стрессовом состоянии в сочетании с недостаточностью эссенциальных жирных кислот необходимо увеличить количество вводимого препарата.

Побочное действие. Гипертермия (не более 3%) и озноб, жар, снижение аппетита, тошнота или рвота (не более 1%).

Редко (не чаще одного случая на 1 млн инфузий) — немедленные или ранние аллергические реакции (анафилактические реакции, крапивница), нарушения дыхания (одышка, тахипноэ) и кровообращения (повышение или снижение АД), гемолиз и ретикулоцитоз, головная боль, боль в спине, костях, в области живота, груди или пояснице, повышенная утомляемость, приапизм (требуется немедленное прекращение введения).

Отсроченные побочные реакции: тромбоцитопения (при длительном применении у новорожденных), транзиторное повышение активности «печеночных» трансаминаз (после длительного парентерального питания).

Синдром чрезмерной жировой нагрузки: гиперлипидемия, лихорадка, жировая инфильтрация, нарушение функции различных органов и кома (в результате передозировки в сравнении с рекомендованными дозами или при нарушении функции почек или сопутствующей инфекции). Прекращение инфузии приводит к исчезновению всех симптомов.

Передозировка. Симптомы: нарушение функции различных органов, кома

Взаимодействие. Смешивание с др. инфузионными растворами, концентратами электролитов и др. ЛС можно проводить только в том случае, когда совместимость не вызывает сомнения. Смешивание растворов должно проводиться в асептических условиях.

Особые указания. Назначают совместно с растворами углеводов и аминокислот, но через отдельные системы для переливаний, можно вводить через Y-образный коннектор в ту же центральную или периферическую вену, в которую вводится раствор углеводов или аминокислот, предварительно смешивая с др. растворами в пластиковом контейнере, не содержащем фталат. В этом случае необходимо убедиться в совместимости растворов и стабильности смеси.

Перед употреблением содержимое флакона необходимо взболтать; препарат должен иметь гомогенный вид.

Эмульсию нельзя смешивать с др. растворами ЛС для вливаний, электролитами и этанолом. Перед применением жировых эмульсий необходимо провести следующие анализы: глюкоземический профиль в течение дня, концентрация K + , Na + , холестерина, ТГ, общий анализ крови.

Имеются сообщения об успешном и безопасном применении липовеноза у беременных.

При назначении препарата более 1 нед необходимо проводить специальный контроль сыворотки крови (оценка активности элиминации жира): кровь, взятую натощак, процентрифугировать при скорости 1200-1500 об/мин; если полученная сыворотка будет иметь молочный вид (плазма опалесцирует), то в этот день не следует вводить эмульсию; вопрос о дальнейшей терапии решается через сутки, после проведения повторного анализа.

При нарушении жирового обмена, сопровождаемом гипертриглицеридемией и заболеваниях, протекающих с нарушением обмена жиров, а также у новорожденных и детей младшего возраста необходимо регулярно проводить определение концентрации триглицеридов в сыворотке крови.

При введении жировой эмульсии концентрация триглицеридов в сыворотке крови должна не быть свыше 3 ммоль/л у взрослых и 1,7 ммоль/л у детей.

У новорожденных, особенно недоношенных, при длительном проведении парентерального питания необходим контроль количества тромбоцитов, «печеночных» проб и концентрации триглицеридов в сыворотке крови.

Липовеноз может оказывать влияние на результаты определенных лабораторных параметров (билирубин, ЛДГ , насыщение крови кислородом, Hb и др.) в тех случаях, когда образцы крови берут до полного удаления жира из кровеносного русла. Вследствие этого указанные исследования желательно проводить спустя 5-6 ч после завершения инфузии препарата.

Любые остатки из открытого контейнера должны быть уничтожены.

Государственный реестр лекарственных средств. Официальное издание: в 2 т.- М.: Медицинский совет, 2009. - Т.2, ч.1 - 568 с.; ч.2 - 560 с.

Под эмульсиями понимают однородные по внешнему виду системы, состоящие из двух практически взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых в виде мельчайших капелек распределена в другой.

Раздробление жидкости в мелкие капельки при диспергировании приводит к увеличению ее поверхности, и тем большему, чем мельче частицы дисперсной фазы. Благодаря огромному увеличению поверхности раздела между двумя жидкостями система, полученная диспергированием, приобретает большой запас свободной поверхностной энергии, а такие системы неравновесны, неустойчивы.

Законом термодинамики обусловлено, что любая созданная система находится в состоянии истинного равновесия только в том случае, если общая свободная энергия ее минимальна.

Согласно этому принципу, поверхность раздела двухфазной системы стремится к минимуму. Это осуществляется двумя путями:

Либо за счет сокращения суммарной поверхности раздела между фазами путем слияния мелких капелек дисперсной фазы в более крупные, то есть за счет уменьшения степени дисперсности;
- либо за счет уменьшения межфазной энергии при сохранении общей поверхности раздела путем добавления третьего вещества.

Если растворенное вещество уменьшает поверхностную энергию, то оно будет концентрироваться на поверхности раздела, если же увеличивает – то в объеме фазы. Представляют интерес те вещества, которые в силу особенностей своей молекулярной структуры концентрируются на поверхности раздела и тем самым сильно снижают поверхностную и межфазную энергию. Такими веществами являются ПАВ.

Молекулы ПАВ ориентируются в пограничном слое в определенном порядке:

Полярные группы (гидрофильные NH2, СООН, ОН) направлены в сторону наиболее полярной жидкости – воды и связаны с ней;
- неполярные (гидрофобные – метальные, фенольные) группы обращены в сторону менее полярной фазы – масла.

Вследствие такой ориентации переход между фазами становится менее резким, и межфазная энергия снижается, что является одним из факторов, способствующих стабилизации эмульсий.

Получение устойчивой эмульсии возможно только в том случае, когда на поверхности всех капелек эмульсии образуется стабилизирующая адсорбционная пленка, механически препятствующая агрегированию и коалесценции капелек.

Образованная эмульгатором адсорбционная оболочка, сольватированная с одной стороны дисперсной фазой, с другой – дисперсионной средой, представляет собой самостоятельную третью фазу, разделяющую в эмульсии водную и масляную среды. Наличие этой пленки исключает возможность слияния капелек (энергетический барьер).

В эмульсиях может происходить два явления – коагуляция и коалесценция.

Коагуляция – объединение частиц дисперсной фазы в агрегаты вследствие сцепления (адгезия) частиц при их соударении.

Соударения происходят в результате броуновского движения, а также седиментации, перемещения частиц в электрическом поле. Характерные признаки коагуляции: увеличение мутности, появление хлопьевидных образований – флоккул, расслоение исходно устойчивой к седиментации системы с выделением дисперсной фазы в виде коагулянта.

Коалесценция – слияние капель жидкости внутри другой жидкости. В результате коалесценции происходит уменьшение степени дисперсности эмульсий, пен, аэрозолей вплоть до их расслоения на две фазы (жидкость – жидкость или жидкость – газ). Коалесценция происходит в результате флуктуции порыва пленок подвижной среды, разделяющих жидкие и газообразные частицы, что является причиной широкого разброса в значениях времени пленок, характеризующего устойчивость частиц коалесценции.

В результате коагуляции происходит слипание жировых частиц. При размешивании соединившиеся частицы легко разъединяются дисперсионной средой с восстановлением эмульсии, поэтому коагуляция не вызывает разрушения эмульсий с выделением исходных фаз.

При коалесценции капелек, наступающей при разрушении адсорбционных слоев, эмульсии необратимо разрушаются.

Роль эмульгаторов при образовании эмульсий в основном сводится к следующему: они способствуют снижению межфазной энергии и предохраняют диспергированные капельки при их сближении от слияния. При производстве концентрированных пищевых эмульсий большое значение приобретает их устойчивость в отношении расслаивания. К числу основных факторов, определяющих стабильность образующихся эмульсий, относятся:

Свойства ПАВ;
- механические условия образования эмульсий;
- степень дисперсности и однородность размеров частиц дисперсной фазы;
- вязкость;
- соотношение объемов фаз;
- электрические свойства эмульсий и свойства адсорбционных слоев.

Значение каждого фактора для обеспечения устойчивости эмульсий различно.

При производстве пищевых эмульсий структурно-механический принцип стабилизации приобретает исключительное, решающее значение. Стабильность эмульсии обеспечивается наличием тонкого слоя третьего компонента – эмульгатора – на поверхности диспергированных частиц. Этот слой образует энергетический барьер, предотвращая коалесценцию капелек. В наиболее общем случае барьер может быть как механическим, так и электрическим. Устойчивость же высококонцентрированных эмульсий, в том числе и пищевых, обусловлена структурно-механическими свойствами адсорбционно-сольватных слоев.

По Ребиндеру существуют два основных типа структур.

Первый тип – коагуляционная структура – это пространственные сетки, возникающие путем беспорядочного сцепления мельчайших частиц дисперсной фазы или микромолекул через тонкие расслойки данной среды.

Второй тип – это кристаллизационно-конденсационная структура , образующаяся в результате непосредственного срастания кристалликов с образованием при этом поликристаллического твердого тела.

Жировые основы маргарина относятся к коагуляционному типу структур. Консистенция и пластические свойства жировых основ маргарина в основном определяются соотношением твердой и жидкой фаз в том или ином пищевом жире. Это соотношение твердой и жидкой фаз характерно для каких-то определенных условий кристаллизации (температура, время, перемешивание). При этом важное значение имеет состав непрерывной среды и дисперсной фазы и характер размещения дисперсной фазы в непрерывной жидкой среде.

Для некоторых видов пищевого жира при определенной температуре и условиях кристаллизации количество твердой дисперсной фазы может выйти за предел оптимального соотношения фаз, и тогда на поверхности кристаллов образуются столь тонкие пленки непрерывной жидкой среды, что они не могут мешать массовому хаотическому сращиванию кристаллов друг с другом. В этом случае мы всегда будем иметь наибольшую твердость жировой основы, крошливую консистенцию и наихудшие пластические свойства.

Если при комнатной температуре пленки жидкой непрерывной среды являются оптимальными по толщине, т.е. такими, которые не создают условий для сращивания кристаллов при хранении, при механическом или термическом воздействии на систему, то в этом идеальном случае мы всегда будем получать упрочненные коагуляционные структуры, которые и определяют наилучшие пластические свойства жировых основ.

Чтобы получать упрочненные коагуляционные структуры, обладающие наилучшими пластическими свойствами, за рубежом часто вводят в рецептуру жировой основы два вида саломаса с температурой плавления 32°С и 42°С. При этом вводится довольно значительное количество жидких растительных масел. Указанное, с одной стороны, создает в жировой основе наилучшие соотношения твердой и жидкой фаз, обеспечивая консистенцию, сходную со сливочным маслом, а с другой стороны, создает условия для постоянства консистенции маргарина в довольно большом интервале температур. Наряду с этим, введение в жировую основу высокоплавких саломасов находится в противоречии с требованиями физиологов к составу пищевых жиров.

Прежде всего, следует отметить, что только наличие высокоэффективных эмульгаторов-стабилизаторов позволило создать современную технологию в производстве маргарина и обеспечить выработку пищевого жирового продукта высокого качества. Поверхностно-активные добавки обеспечивают получение тонкодисперсной эмульсии в прочную связь частиц дисперсной фазы с непрерывной средой (твердым при комнатной температуре жиром). Основной вопрос в производстве маргарина – это влияние поверхностно-активных добавок на структурно-механические свойства маргарина, и в частности на способность к солюбилизации.

Адсорбционный слой эмульгатора повышает устойчивость эмульсии, в особенности в тех случаях, когда этот слой структурируется, образуя пленку поверхностного геля с сильно повышенной вязкостью и прочностью.

Эти свойства имеют особое значение для производства маргарина, поскольку готовый продукт представляет собой эмульсию мельчайших частиц жидкой фазы, равномерно размещенных в непрерывной среде твердой фазы при комнатной температуре.

С проблемой прочности эмульсий тесно связан вопрос о типе образующихся с данным эмульгатором эмульсий. Существует возможность образования двух типов. Значение соотношения объемов фаз для определенного типа образующейся эмульсии объясняется тем, что коалесценция и расслоение эмульсии данного типа происходят тем интенсивнее, чем меньше объем дисперсионной среды и чем больше – дисперсной фазы. Если эмульгатор обеспечивает устойчивую эмульсию только одного типа, то соотношение объемов перестает иметь решающее значение в определении типа эмульсии. Инверсия зависит не только от соотношения объемов фаз, но и от концентрации и химической природы эмульгатора.

Эмульгаторы должны обладать следующими свойствами:

Уменьшать поверхностное натяжение;
- достаточно быстро адсорбироваться на поверхности раздела фаз, препятствуя слиянию капель;
- иметь специфическую молекулярную структуру с полярными и неполярными группами;
- влиять на вязкость эмульсии.

Эффективность действия эмульгатора является специфическим свойством, зависящим от его природы, типа эмульгируемых веществ, температуры, рН среды, концентрации, времени эмульгирования и т.д.

Эффективность действия и природа эмульгатора определяют тип эмульсии.

Гидрофильные эмульгаторы, лучше растворимые в воде, чем в углеводородах, способствуют образованию эмульсий типа масло – вода, а гидрофобные, лучше растворимые в углеводородах, – эмульсий типа вода – масло. Соотношение размеров полярной и неполярной частей молекул эмульгатора характеризуется специальным показателем – гидрофильно-липофильный баланс. Если ГЛБ эмульгатора составляет 3-6, образуется эмульсия вода – масло, при значении ГЛБ 8-13 образуется преимущественно эмульсия типа масло – вода.

Маргарин представляет собой переохлажденную эмульсию типа вода в масле. При этом не исключена возможность образования эмульсии смешанного типа с преобладанием эмульсии вода – масло.

Основные функции эмульгаторов:

Создание устойчивой высокодисперсной эмульсии;
- стабилизация и предотвращение отделения влаги и жира в готовом продукте;
- обеспечение стабильности при хранении;
- обеспечение антиразбрызгивающей способности при жарке;
- обеспечение пластичности;
- обеспечение создания устойчивой формы кристаллической решетки в процессе структурообразования;
- обеспечение заданных функциональных свойств готового продукта в зависимости от области использования маргарина.

В Украине на протяжении многих лет использовались эмульгаторы, производимые в России, и собственного производства, вырабатываемые на полупромышленных производствах. К ним относятся эмульгаторы:

Т-1 – продукт глицеролиза говяжьего жира или саломаса;
- Т-2 – продукт полимеризации глицерина, этерифицированный стеариновой кислотой;
- Т-Ф – смесь эмульгатора Т-1 и пищевого фосфатидного концентрата в соотношении 2:1;
- ПМД – пищевые монодиглицериды;
- КЭ – комбинированный эмульгатор – смесь ПМД и фосфатидного концентрата в соотношении 3:1.

Широкая гамма эмульгаторов Нижегородского завода – различные виды дистиллированных моноглицеридов. В настоящее время в Нижнем Новгороде освоено производство серии новых эмульгаторов на основе лецитина. Это лецитины стандартные, лецитины фракционированные – фосфадитилхолин и фосфадитилсерин, а также гидролизованные лецитины.

В последние годы в Украине преимущественно используются эмульгаторы различных модификаций серии Dimodan, Palsgaard (на некоторых предприятиях Квест).

В разные периоды преимущество в спросе на эти два вида эмульгаторов переходило от одного к другому. Можно сказать, что здесь имеет место конкуренция качество – цена.

В зависимости от жирности маргарина и сферы его применения используют эмульгаторы Dimodan PVP (Dimodan HP), Dimodan ОТ (Dimodan S-T PEL/B), Dimodan СР. Для маргаринов жирностью ниже 40%, которые в настоящее время пользуются спросом у населения, используют дополнительно (кроме Dimodan ОТ, или Dimodan СР., или Dimodan LS) эфиры полиглицерина и рицинолевой кислоты – Grinsted PGPR90.

При производстве низкожирных маргаринов, особенно с содержанием жира 25% и ниже, используют стабилизирующие системы – гидроколлоиды (альгинаты, пектины и др.).

Следует отметить, что фирмы-производители дают рекомендации по применению различных видов эмульгаторов и стабилизирующих систем в зависимости от назначения маргаринов. Соблюдение этих рекомендаций позволяет получить продукцию высокого качества.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Ребиндер П.А. К теории эмульсий / "Коллоидный журнал", Т. VIII, вып. 3, 1946. – с. 157.
2. Козин Н.И., Варибрус В.И. Производство нового маргарина / Известия вузов. Пищевая технология, 1961, №1. – с. 23.
3. Козин Н.И., Макаренко Е.Н. Известия вузов. Пищевая технология, 1963, №1. – с. 77.
4. Ребиндер П.А. "Коллоидный журнал", Т. XX, вып. 5, 1958. – с. 507.
5. Дорожкина Т., Бухмет М. Правильный выбор эмульгатора – залог успеха маргарина на рынке / "Масложировая промышленность", 2002, №1. – с. 32.
6. Горшкова Л., Гладкая В., Рубина Л., Чайка З., Бевзюк Т. Основные направления развития производства маргариновой продукции / "Олійно-жировий комплекс", 2004, №1(4). – с. 31.