8. КАЧЕСТВО ЭФИРНЫХ МАСЕЛ
Натуральность и качество эфирных масел.
Высокое качество эфирного масла определяется возможностью его постоянного использования в данной области и способностью давать постоянные результаты в процессе применения. В соответствии с этим качество было определено как комбинация признаков или характеристик изделия, которые имеют значение в определении степени приемлемости изделия для пользователя (1951).
Качество эфирного масла включает сравнение сенсорных, аналитических, и если необходимо, микробиологических данных со стандартами и спецификациями. В основном конкретные показатели качества эфирных масел были установлены на официальных собраниях различных органов стандартизации (Pharmacopoeias, ISO, Essential Oil Association, Merck Index).
Понятие качества эфирного масла не является абсолютным. Относительность этого понятия проявляется в том, что качество масла определяется конкретным фактом его применения. Ничего нельзя сказать о качестве масла, не имеющего практического применения. Показатель качества возникает только после того, как маслу будет найдено применение и возникнет мера, по которому можно оценить это качество, например, определенное содержание какого-либо вещества.
Новые эфирные масла не смогут найти себе дорогу в результате простого присвоения ему термина «приятный», «ароматный» или «вкусный». Существует большое количество изделий на основе эфирных масел, понятие о качестве которых сложилось в результате долгого традиционного процесса. Новое эфирное масло, каким бы выдающимся оно нам не казалось, может не вписаться в существующие формулы и определения и не сможет найти себе применения в традиционных рецептах существующих изделий, так как меняет их закрепленный «облик». Пожалуй, единственным способом использования нового эфирного масла может быть создание совершенно новой композиции, будь то ароматической, парфюмерной или медицинской, обладающей новыми, исключительными свойствами.
С этой точки зрения говорить о замене одного эфирного масла другим нужно с большой осторожностью, так как каждое эфирное масло уникально и применение его в других условиях в сочетании с другими эфирными маслами приведет к созданию новой специфической композиции.
Показатели качества, разработанные для эфирных масел, основываются на формальном измерении какого-либо интегрального признака, например, плотность, показатель преломления, оптическое вращение. Как исключение, измеряют содержание некоторых главных компонентов. При этом фактически не учитывается полный дифференциальный состав и соотношение отдельных веществ, составляющих эфирные масла. Кроме того, часто качество эфирного масла определяется содержанием не веществ, содержание которых велико, а наоборот, примесей. Содержание этих примесей может составлять часто 0.1-0.5%, а в некоторых случаях и меньше. Например, некоторые партии розового эфирного масла ясно имеют гнилостный тон. Вещества, обуславливающие такие запахи, сульфиды, находятся в розовом масле на уровне миллионных долей и фактически их определить очень сложно. Некоторые партии масла змееголовника молдавского (который содержит главные компоненты цветочного, лимонного и розового направления - нерол, гераниол, нераль, гераниаль, геранилацетат общим содержанием около 90%) обладают весьма неприятным запахом гнилого картофеля, который фактически подавляет цветочную ноту. Содержание этого вещества составляет 0.2-0.3%. Сырое эфирное масло эвкалипта, содержащее 1-2% изовалерианового альдегида и изовалериановой кислоты, вызывает при обнюхивании неприятную резь в сочетании с неприятным запахом пота. Это является причиной необходимости проведения повторной дистилляции эвкалиптового масла для удаления этих примесей.
Одни и те же вещества для качества различных эфирных масел имеют разное значение. В эфирном масле чайного дерева присутствие 1,8-цинеола и терпинен-4-ола является необходимым для его полноценного использования в медицине. В лавандовом масле, которое используется для ароматерапии и в парфюмерии присутствие этих веществ является нежелательным и вредным. Многие эфирные масла, имеющие сильную биологическую активность, имеют неприятные запахи.
Если качество эфирного масла определяется возможностью его эффективного и стабильного применения, то натуральность конкретного наименования эфирного масла касается особенностей его получения и постоянство его химического состава независимо от происхождения.
В связи с качеством эфирных масел следует остановиться на особенностях их получения и использования. Европейский стандарт качества продукции, куда входят и эфирные масла, понимают под натуральными те ароматические композиции, в состав которых входят выделенные из природных источников отдельные вещества или их смеси. Например, под натуральным яблочным ароматизатором понимается не выделенное из кожуры яблок эфирное масло, а ароматическая композиция, состоящая из натуральных веществ, полученных теми или иными технологическими приемами из совершенно разных природных источников, ароматическое качество которых соответствует аромату яблока. Это коренным образом отличается от понимания натуральной продукции, распространенное в России и в Украине, где натуральность связывается с конкретным источником происхождением.
В Европе и Америке эфирные масла практически не используются в виде сырого эфирного масла, а подвергаются различным технологическим переработкам (ректификация, детерпенизация, вымораживание). При этом получаются фракции эфирных масел, которые используются различными фирмами для производства парфюмерно-косметической продукции, а также образуются технологические отходы. Вся эта продукция является по определению Совета ЕЭС (Official Journal of the European Communities. 15.07.1988, № L 184, p.61-67) натуральной, так как она получена только с применением физических или биологических методов (перегонка с паром, вакуумная перегонка, вымораживание, бродильные процессы). С этим связан тот факт, что продукция эфирных масел, поступающая из Европы и декларированная совершенно справедливо с точки зрения европейского законодательства натуральной, часто представляет собой невостребованную на европейском рынке смесь фракций эфирных масел или технологические отходы. В России и в Украине эфирные масла чаще всего не перерабатываются и используются в том виде, каким они были получены из сырья.
В начале аналитическая методология была развита слабо и качество эфирного масла определялась сенсорными методами и в очень небольшой степени химико-аналитическими методами. Сенсорные методы давали возможность помочь в установлении приемлемости и чистоты аромата. Химико-аналитические методы установления качества эфирных масел основываются на измерении физических констант: плотность, коэффициент преломления и оптического вращения, что дало возможность количественно сравнивать эфирные масла различными лабораториями.
Указанные показатели в настоящее время дополняются данными хроматографических (газовая хроматография и хромато-масс-спектрометрия) и спектроскопических исследований (УФ, ИК и ЯМР-спектроскопия), которые решают вопросы технологического, ботанического и географического происхождения эфирных масел
В связи с разными подходами к пониманию натуральности эфирного масла и в связи с тем, что большая часть эфирных масел используется в медицине, парфюмерно-косметической и пищевой промышленности можно предложить для оценки эфирных масел следующие градации натуральности.
Натуральные эфирные масла. Получают из натурального сырья и по стандартной (классической) технологии. Степень натуральности определяется степенью отклонения от технологических параметров получения эфирного масла и степенью отклонения качества сырья от предусмотренной правилами.
Следует сказать, что чаще всего мы имеем дело с относительно натуральным эфирным маслом. Это связано с тем, что химический состав натурального сырья плохо воспроизводится, а также с тем, что переработка эфирномасличного сырья требует часто опыта, мастерства и интуиции и часто является скорее искусством, чем наукой, которую можно втиснуть в определенные рамки технологических регламентов.
К особой группе натуральных эфирных масел следует отнести азуленсодержащие эфирные масла. Особенностью их состава является присутствие изомерных азуленов, которые не содержатся в растениях, а образуются в процессе получения эфирного масла паровой дистилляцией.
Скорректированные эфирные масла. Скорректированные эфирные масла состоят из натурального эфирного масла, в которое добавлены некоторые натуральные вещества, выделенные из натуральных эфирных масел физическими методами (вакуумной ректификацией, вымораживанием или детерпенизацией). Такие масла можно также назвать обогащенными, так как целью такого добавления является увеличение содержания некоторых компонентов, являющихся важными для качества масла с целью корректировки химического состава. Следует отметить, что иногда такое обогащение является формальным, так как не всегда биологическая активность выделенного вещества равноценна биологической активности компонента, содержание которого стараются увеличить. Это связано с тем, что эфирные масла содержат изомеры с разной биологической активностью.
Качество такого масла вполне удовлетворительное, если соблюдено соотношение компонентов, характерное для стандартного масла и добавленные компоненты обладают соответствующей биологической активностью.
Искусственные и синтетические эфирные масла. Другой разновидностью эфирных масел являются натуральные эфирные масла, в которые добавлены синтетические вещества или их смеси. Сами синтетические вещества можно разделить на аналогичные натуральным (то есть имеющиеся в природе, но синтезированные химическим путем) и на не имеющие природных аналогов.
Если эфирное масло состоит частично или полностью из синтетических веществ, аналогичных натуральным, то такое масло называется искусственным.
Если эфирное масло составлено из синтетических веществ, не имеющих аналогов в природе, то такое масло называется синтетическим.
Такие масла (особенно, синтетические) чаще всего совершенно непригодны для какого-либо использования и фактически являются грубой фальсификацией. Запах их резкий и негармоничный. Они обладают сильным аллергическим действием.
Ароматические композиции. Очень часто используют смеси натуральных эфирных масел, а также натуральных эфирных масел, растворенных в натуральных жирных маслах и синтетических растворителях - этиловый спирт, пропиленгликоль, высококипящие (т.н. «тяжелые») эфиры типа фталатов, лактатов, малатов или бензоатов. С одной стороны они являются натуральным продуктом, с другой – продуктом, не имеющим аналогов в природе. Такие смеси и растворы эфирных масел чаще всего обладают сложной и непредсказуемой биологической активностью, но их действие, после соответствующего медицинского исследования заслуживает внимания. Применяются ароматические композиции в ароматерапии и медицине, для ароматизации пищевых продуктов (пряно-ароматические ароматизаторы). Они являются основой для получения парфюмерно-косметических изделий. Использование их должно строго контролироваться.
Изоляты. Часть промышленных эфирных масел, содержащих большое количество одного из компонентов (например, кориандр содержит до 70% линалоола) используют для выделения этого компонента. Полученные продукты (изоляты) используют для получения различных ароматических композиций, добавления в эфирные масла, а также получения из них химических путем других веществ. Получение изолятов – одно из крупнотоннажных использований эфирных масел.
Фальсификация означает акт понижения стандарта или свойства эфирного масла дополнением дешевыми компонентами без декларирования таких изменений для получения выгоды от их продажи. Эфирные масла, а также смолы, абсолю и бальзамы, которые состоят из многих сотен компонентов, особенно подвержены таким манипуляциям.
При этом следует различать мошенническую и технологическую фальсификацию. Мошенническая фальсификация подразумевает изменение состава эфирного масла без указания о таком изменении с целью получения выгоды от его продажи. Технологическая фальсификация является способом получения более дешевой продукции определенного пониженного качества с указанием характерных особенностей фальсификата.
Хотя все эфирные масла могут легко фальсифицироваться, наиболее обычно фальсифицируемые масла включают ладан-frankincense, ладан-cistus, мирра, лимон, мята, бессмертник, лаванда и береза. Frankincense требует 12 часов паровой дистилляции из дорогой смолы, чтобы быть терапевтическим сортом. Недорогое масло frankincense, является фактически содистиллятом спирта или других растворителей.
Лимонное масло - другое обычно фальсифицируемое эфирное масло. Терпеновые фракции – отходы индустриальной переработки цитрусовых, синтетический лимонен часто используются в качестве растворителя подлинного лимонного масла или продаются как натуральное эфирное масло цитрусовых.
Большинство потребителей не знает, что фальсифицированные масла лишены каких-либо терапевтических свойств вообще, могут вызывать сыпи и раздражения кожи. Растворители в них могут причинять интенсивные аллергические реакции.
Много продавцов не понимают, что эфирные масла, которые они продают, получены в химических лабораториях. Имеются огромные химические компании, которые специализируются в дублировании эфирных масел. На каждый килограмм натурального эфирного масла имеется от 5 до 100 килограмм синтетического эфирного масла.
Основная цель фальсификаций - сделать возможной продажу по низким ценам дорогих эфирных масел.
Существуют различные направления фальсификации эфирных масел. Условно их можно разделить на непреднамеренные и преднамеренные.
Непреднамеренная фальсификация часто происходит из-за отсутствия ботанических и специальных химических знаний производителей и их партнеров, когда в продажу поступают эфирное масло из хемотипов - то есть видов или сортов растений, обычно не принятых для получения эфирного масла, но выдаваемых за типовые. Такое эфирное масло по своему происхождению натуральное, но состав его не соответствует типовым нормам. Часто такие эфирные масла получают из «дикоросов», то есть растений, выросших в дикой природе. Среди них есть очень интересные уникальные экземпляры. Недостатком таких эфирных масел является то, что они появляются эпизодически и строить какие-либо планы по их использованию очень сложно.
Другим способом фальсификации является подмена одного эфирного масла другим, похожим по названию или химическим компонентам.
Это возможно, например, если выдать лавандин за лаванду. Истинное масло лаванды (Lavandula angustifolia) дорого и труднодоступно. Часто партии масла лаванды, проданных сегодня, являются гибридными формами, главный из которых лавандин, который выращивают и дистиллируют в Китае, России, Украине и Тасмании. Затем это масло закупают различные фирмы с хорошо поставленной научной базой, где его «улучшают» синтетическим линалилацетатом.
Масло, отмеченное как «гвоздика» может быть дистиллировано из листьев гвоздичного дерева вместо бутонов. Масло из листьев гвоздичного дерева менее дорогое, менее качественное и не имеет ароматических и терапевтических свойств, подобных эфирному маслу из бутонов гвоздичного дерева.
Часто эфирное масло с наклейкой «корица» является фактически маслом кассии (китайской корицы) или получено из листьев корицы.
Эфирное масло из почек березы часто в действительности получено из гаултерии (wintergreen) или вообще представляет собой синтетический метилсалицилат.
Преднамеренная фальсификация делает продажу эфирного масла более выгодной. С этой целью проводят предпродажную комплексную манипуляцию с эфирными маслами. Предпродажная подготовка эфирного масла не всегда является мошенническим актом. Иногда покупатель не может позволить себе оплачивать высокую цену натурального вещества, поэтому он желает покупать дешевое изделие, по свойствам напоминающее натуральное эфирное масло, но свойства которого указывают в соответствующих документах. Только в случае отсутствия таких документов можно говорить о мошенничестве.
Предпродажная подготовка охватывает широкий диапазон воздействия на эфирные масла, главные из которых это стандартизация, обогащение, разведение, реконструирование.
Стандартизация. Естественные эфирные масла - смеси химических веществ, концентрация которых может измениться или отклоняться из стандартизированных диапазонов из-за климатических и/или экологических причин. Можно стандартизировать содержание характерных веществ, добавляя вещества, например, изолированных из другого естественного источника или произведенного искусственно.
Примеры:
- Добавление цитраля (натурального, выделенного из эфирного масла Litsea cubeba или синтетического, полученного из химическим путем из линалоола), чтобы стандартизировать масло лимона;
- Добавление изоборнилацетата (полученного синтетически из фракций соснового масла) чтобы стандартизировать масло розмарина или пихты.
Обогащение. Обогащение - разновидность стандартизации для случая, когда стоимость эфирного масла зависит от концентрации основного компонента. Имеется всегда искушение добавить повышенное количество характерного вещества, чтобы улучшить качество и сделать эфирное масло более ценным. При этом происходит замена характерных компонентов более дешевыми (характер-идентичными) синтетическими веществами, например линалоолом и его ацетатом в бергамоте, лаванде, масле петигрейна и т.д., изоборнилацетатом в пихтовом эфирном масле.
Разведение. Ряд дорогих эфирных масел (роза, нероли) разбавляют нейтральными (так называемыми, тяжелыми растворителями), которые не имеют запаха. Эти растворители могут быть синтетическими (пропиленгликоль, изопропилмиристат, диэтилфталат) или аналогичные натуральным (бензилбензоат, триэтилцитрат).
Другие разбавители - продукты детерпенизации, естественные недорогие смолы, а также дешевые абсолю, вводимые, например, в эфирные масла цитрусовых (главным образом d-лимонен, полученного при детерпенизации лимонного масла); скипидар в эфирные масла сосновых, добавление дешевых эфирных масел в дорогие, чтобы реализовать дешевое.
Некоторые растворители обеспечивают антиокислительную функцию (изононилфенол). Следует отметить, что эти растворители также используют технологически для растворения, например, фиалкового масла.
Реконструирование. Имеются эфирные масла (розовое масло, масло жасмина или нероли - эфирное масло из цветков горького апельсина), которые являются слишком дорогими для применения в экономичной (более дешевой) функциональной парфюмерии как, например, в ароматизаторах для мыла, моющих средств или других домашних изделий. Поэтому эти эфирные масла реконструируют, то есть их естественную формулу заменяют ароматизаторами, то есть смесью натуральных веществ, веществ идентичных натуральным или синтетических. При этом в одной формуле могут находится различные типы ароматизаторов.
Ясно, что невозможно воссоздать полный химический состав естественного эфирного масла, потому что они состоят из нескольких сотен химических соединений, многие из которых являются неизвестными.
Таким образом, комплексное понимание качества эфирного масла включает в себя два фактора.
Первый фактор - это соответствие типу. Полученные из растений, эфирные масла содержат определенный набор главных компонентов, которые в случае применения типового сырья и типовой технологии практически не меняется в течение длительного времени.
Типовое сырье - это обычно определенный ботанический вид растения, а также определенная часть растения (например, плоды, семена, листья, древесина, корни, кора, цветы, целое растение), из которого получено эфирное масло. Это связано с тем, что эфирное масло, полученное из различных частей растений, отличается по химическому составу и обладает разными свойствами. Важным является также географическое происхождение, которое вносит свои нюансы в качественные характеристики эфирного масла. Правда, географическое происхождение обычно связано с сортовой вариацией одного и того же ботанического вида, а также всех его разновидностей и хемотипов, устойчивых и экономически выгодных для возделывания в данных географических условиях. Поэтому чаще всего географическая вариация - это вариация сортов.
Типовая технология - это закрепленный в соответствующих документах способ обработки растения с целью выделения эфирного масла (паровая дистилляция, отжим, экстракция). Нарушения технологии (очень часто, вынужденное) и применение нетипового сырья или типового сырья с примесями - основные причины нарушения химического состава эфирного масла.
Второй фактор - это уровень качества. Уровень качества эфирного масла определяется количественным соотношением типовых компонентов. В случае, если эфирное масло не соответствует типу бессмысленно говорить об уровне качества. Количественное соотношение компонентов нестабильно. Оно меняется в достаточно широких пределах. На нее влияют так много факторов, что учесть их не представляется возможным. С другой стороны, присутствующие в эфирных маслах компоненты определяют приоритетное направление его использования (техническое, парфюмерное, медицинское). Считается, что, чем больше какого-то компонента, тем более эффективно использование эфирного масла в данной области. Например, в случае лавандового масла таким компонентом является линалилацетат. Чем больше линалилацетата в эфирном масле лаванды, тем более эффективно использование этого типа эфирного масла для целей создания различных парфюмерных композиций. В соответствии с этим содержание линалилацетата на уровне 40-42% относит такое эфирное масло к высшему сорту, с содержанием 35-40% - к среднему, ниже 35% - к низкокачественному.
Этот достаточно простой взгляд на уровень качества осложняется многими факторами, главным из которых является одновременное присутствие в эфирных маслах сотен важных компонентов, многие из которых "работают" в разных направлениях вектора качества. При этом компоненты, содержание которых часто очень мало, могут существенно влиять на качество. Например, в случае лавандового масла такими компонентами являются 1,8-цинеол, камфора, терпинен-4-ол (отрицательное влияние), октанон-3, 3-октенилацетат, нерилацетат, геранилацетат (положительное влияние). Для различных эфирных масел одни и те же компоненты могут считаться показателями как положительного, так и отрицательного качества. Например, в случае лавандового масла увеличение содержания 1,8-цинеола является отрицательным фактором и повышенное его количество снижает качество лавандового эфирного масла. В случае же эфирного масла эвкалипта увеличение содержания 1,8-цинеола (до 85-92%) является положительным фактором качества. Это объясняется тем, что лавандовое и эвкалиптовое масло имеют различное направление использования. Если лавандовое масло используется в парфюмерии, то эвкалиптовое - в медицине. Для парфюмерии 1,8-цинеол не используется, так как имеет резкий, камфорный запах. В медицине эфирные масла, содержащие 1,8-цинеол, используется в составе эфирных масел как сосудорасширяющее и отхаркивающее. Но для эфирного масла чайного дерева содержание в типовом образце 1,8-цинеола должно составлять 4-12%. Особенность эфирного масла чайного дерева состоит в том, что оно используется в медицине. Считается, что действие 1,8-цинеола начинает сказываться с 4-5%, но при содержании его выше 12% применение эфирного масла на слизистые оболочки вызывает болезненные ощущения. Одновременно, содержание терпинен-4-ола в эфирном масле чайного дерева должно составлять 40-42%, что обеспечивает его бактерицидные и мочегонные свойства, в то время, как было уже сказано, повышенное содержание терпинен-4-ола в лавандовом масле ухудшает его качество.