Исследование качественных характеристик масла из орехов ши

Масло ши, получаемое из орехов африканского дерева Vitellaria paradoxa , представляет собой сложную многокомпонентную систему, имеющую стратегическое значение для современной пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Уникальность этого растителжира обусловлена не только его особыми физико-химическими свойствами, но и спецификой сырьевой базы. Дерево ши, произрастающее в саваннах Западной Африки, характеризуется медленным развитием – первое плодоношение наступает только через 12–15 лет, а полной продуктивности дерево достигает к 30–50 годам, при этом продолжая плодоносить в течение 200 лет [4]. Эти ботанические особенности определяют эксклюзивность и высокую стоимость сырья.

Химический состав масла ши отличается сложностью и включает несколько ключевых групп соединений. Основу составляют триглицериды типа SOS (стеаро-олео-стеарин), структурно аналогичные какао-маслу, что обусловливает их совместимость и взаимозаменяемость в кондитерских производствах [1, 7]. Согласно исследованиям [1], содержание твердых триглицеридов демонстрирует выраженную температурную зависимость – от 52,0% при 10 °C до 0,1% при 35 °C, что объясняет уникальные реологические свойства продукта и эффект "тает во рту, а не в руках".

Важной особенностью масла ши является высокое содержание неомыляемых веществ, достигающее 17% в натуральном продукте [2]. Вторичные продукты переработки, согласно исследованиям Барановой З.А. и соавторов [5], могут содержать до 40% неомыляемой фракции, включающей α-токоферол (66%), фитостерины (5,7%) и углеводы (3,5%). Этот комплекс биологически активных веществ определяет антиоксидантные и регенерирующие свойства масла, востребованные в косметологии.

Современная аналитическая база для исследования физико-химических характеристик масла ши включает комплекс традиционных и инструментальных методов. Классические методы анализа, такие как определение кислотного числа по ГОСТ 31933–2012 и перекисного числа по СТБ ГОСТ Р 51487–2001 [2], позволяют оценить базовые показатели качества и стабильности продукта. Эти методики являются обязательными для сертификации и контроля соответствия техническим регламентам.

Инструментальные методы анализа обеспечивают более глубокое понимание состава и свойств масла ши. Газовая хроматография с масс-спектрометрическим детектированием (GC-MS),

Для оценки структурно-механических свойств применяют реологические методы. Томашевич С.Е. и Пчельникова А.В. [2] использовали анализатор текстуры "Brookfield СТ3" для измерения твердости жировых начинок, что позволило оптимизировать рецептуры кондитерских изделий. Импедансная спектроскопия, применяемая в дерматологических исследованиях [6], обеспечивает оценку барьерных свойств кожи после нанесения косметических средств на основе масла ши.

Особое значение имеют исследования влияния происхождения и способов переработки на качество конечного продукта. Сравнительный анализ Бава Бабы Муса и соавторов [3] выявил существенные различия между органическим и неорганическим маслом: содержание свободных жирных кислот составило 0,84% против 3,76%, перекисное число – 15,06 против 16,47 ммоль/кг, а содержание неомыляемых веществ – 12,65% против 30,55%. Эти данные подтверждают важность контроля сырьевой базы и технологических параметров.

В кондитерской промышленности масло ши находит разнообразное применение благодаря способности формировать устойчивые жировые системы. Исследования Павловой И.В. и Коблинской М.Б. [7] продемонстрировали возможность создания жировых композиций с ускоренной кристаллизацией – оптимальные образцы содержали 42% POP, 18% StОSt и 6% РОSt, что позволяло сократить продолжительность застывания на 60% по сравнению со средней фракцией пальмового масла.

Косметическая промышленность активно использует масло ши благодаря его дерматологическим свойствам. Клинические исследования [6] подтвердили способность масла снижать трансэпидермальную потерю воды на 37,8% и увеличивать гидратацию кожи на 58% в течение 24 часов. Эти эффекты связаны с содержанием фитостеринов и тритерпеновых спиртов, укрепляющих липидный барьер эпидермиса.

Перспективным направлением является разработка импортозамещающих технологий. Барановой З.А. и соавторами [5, 8] предложены методы получения липидных композиций с ланолиноподобными свойствами из вторичных продуктов переработки масла ши, а также созданы аналоги средней фракции пальмового масла на основе промежуточных олеиновых фракций.

Таким образом, комплексное изучение физико-химических характеристик масла ши с применением современных аналитических методов представляет значительный научный и практический интерес. Полученные данные позволяют не только совершенствовать существующие технологии переработки, но и разрабатывать новые направления использования этого ценного растительного сырья в различных отраслях промышленности, обеспечивая его рациональное и эффективное применение.

Материалы и методы

Проведён анализ масла ши, по таким показателям как: кислотное число, влага, ани-зидиновое число, перекисное число, йодное число, жирно-кислотный состав.

Для определения кислотного числа (опыт № 1) по ГОСТ 31933–2012, были взяты две конические колбы:

– колба № 1 – 16,72 г. масла ши;

– колба № 2 – 50 см3 изопропилового спирта, 0,5 см3 фенолфталеина. Для нейтрализации смеси был добавлен раствор NаОН – 0,1 моль/дм3 до слабовыраженной розовой окраски.

После подготовки к опыту содержимое колб смешивалось и титровалось раствором гидроокиси натрия до слабо-розовой окраски.

Кислотное число рассчитывалось по формуле:

5,611 VK X =

m

В свою очередь, влагу, анизидиновое, перекисное и йодное числа (опыт № 2) определялись на приборе ИК-анализатор MATRIX-I (OPUS/LAB Quant).

Опыт № 3 заключался в анализе жирнокислотного состава масла из орехов ши. В ходе анализа была выполнена пробоподготовка, включающая превращение триглицеридов в метиловые эфиры жирных кислот.

Навеску масла растворили в гексане, добавили раствор этилата натрия в этаноле, перемешали, отстояли и отфильтровали. Полученный раствор метиловых эфиров использовали для хроматографирования. Перед анализом на газовом хроматографе Agilent 8890 проверили давление газов, включили газо-носители и детектор, установили капиллярную колонку, выполнили проверку на герметичность соединений.

Параметры работы настроили через сенсорный интерфейс: установлен испаритель в режиме без деления потока, программируемый нагрев термостата колонки от низкой стартовой температуры до 250 °C, использован пламенноионизационный детектор с поддержанием температуры 300 °C. После стабилизации системы ввели пробу объемом 1 мкл и запустили хроматографирование. Полученные данные обрабатываются с использованием программного обеспечения Agilent, идентифицирование и количественное определение жирных кислот проводилось по временам удерживания и калибровочным графикам.

Рисунок 1. Газовый хроматограф Agilent 8890

Figure 1. Agilent 8890 Gas Chromatograph

Результаты и обсуждение

На основании двух первых опытов была построена таблица с результатами исследования (таблица 1).

Таблица 1.

Результаты проводимых исследований

Table 1.

Results of the conducted research

Опыт	Показатель Indicator	Результат
1	Кислотное число, мг KOH/г Acid value, mg KOH/g	0,06
2	Влага, % | Moisture, %	0,04
	Анизидиновое число Anisidine value	0,8
	Перекисное число, мэкв O₂/кг Peroxide value, meq O₂/kg	2,4
	Йодное число, г I 2 /100 г жира Iodine value, g I 2 /100 g fat	47,23

Проведённый лабораторный анализ показал, что масло из орехов ши обладает высоким качеством и хорошей сохранностью. Об этом свидетельствует комплекс взаимосвязанных показателей, характеризующих его свежесть и стабильность.

Важным показателем свежести сырья является низкое кислотное число – 0,06 мг КОН/г, которое указывает на отсутствие значимого гидролиза жиров и прогорклости. Этот результат согласуется с минимальным содержанием влаги в образце (0,04%), поскольку именно вода обычно выступает катализатором гидролитической порчи и развития микроорганизмов.

Окислительная стабильность масла, критически важная для его срока годности, также оценивается положительно. Умеренное перекисное число (2,4 ммоль/кг) говорит о начальной, контролируемой стадии окисления. При этом низкое анизидиновое число (0,8) подтверждает, что первичные продукты окисления не успели превратиться во вторичные – альдегиды и кетоны, ответственные за появление неприятного запаха. Таким образом, масло сохраняет свою стабильность и исходные органолептические свойства.

Выявленные характеристики напрямую связаны с природным жирнокислотным составом, на который указывает йодное число (47,23 г I₂/100 г). Это значение, типичное для масла ши, отражает баланс мононенасы-щенных и насыщенных кислот. Такой состав обеспечивает не только твёрдую консистенцию, но и естественную устойчивость к окислению по сравнению с более ненасыщенными маслами.

В результате опыта № 3 была получена хроматограмма (рисунок 3) и таблица 2 идентификации пиков.

Рисунок 2. Хроматограмма масла ши

Figure 2.Chromatogram of shea butter

Идентификация пиков

Таблица 2.

Table 2.

Peak Identification

Пик	Время возврата, мин	Тип	Ширина, мин	Площадь, пА • с	Высота, пА	Область, %
Основные компоненты смеси
6	41,281	BB	0,1888	5224,17188	338,97153	42,59304
7	42,838	BV	0,1524	5379,03711	431,67505	43,85566
Минорные компоненты
4	36,467	BB	0,0613	479,18109	118,30661	3,90680
11	45,279	BB	0,0862	782,83679	126,41104	6,38252
12	47,272	BB	0,0819	168,88814	30,81989	1,37696

После сравнения данных таблицы со стандартными образцами было выяснено, что основными компонентами масла ши являются: 18 : 0 – стеариновая кислота (пик 6), 18: 1 – олеиновая кислота (пик 7), 16: 0 – пальмитиновая кислота (пик 4), 18: 2 – линолевая кислота (пик 11), 20: 0 – арахиновая кислота (пик 12).

Заключение

На основании проведённых опытов можно уверенно сказать, что исследованное масло ши – это качественный и стабильный продукт. Оно соответствует высоким стандартам, о чём говорят полученные цифры: низкое кислотное число показывает, что масло свежее, а небольшое перекисное и анизидиновое числа подтверждают, что оно ещё не начало серьёзно окисляться и не приобрело неприятного запаха. Это напрямую связано с его природным составом, где почти поровну твёрдой стеариновой и жидкой олеиновой кислот, что и определяет его уникальные свойства.

Такие характеристики делают масло ши очень интересным для промышленного использования, особенно там, где ценится натуральность. Например, в косметике оно идеально подходит для создания твёрдых бальзамов и кремов – благодаря своему составу оно плавится от тепла кожи, хорошо впитывается и долго не портится. Правда, как и любое природное сырьё, оно может незначительно различаться от партии к партии, поэтому производителям нужно тщательно проверять каждую поставку.

В пищевой промышленности, особенно в кондитерской, масло ши может заменить искусственно обработанные жиры в глазурях и начинках, делая продукты натуральнее.

Терёхина А.В. и др. Вестник ВГУИТ, 2026, Т. 88, №. 1, С. Однако его естественный лёгкий ореховый аромат подойдёт не для всех изделий, и иногда его нужно удалять, что удорожает процесс.

Из масла ши также получается отличное твёрдое мыло с хорошей пеной, но для массового производства оно часто оказывается дороже привычных аналогов, например, пальмового масла.

Кроме того, благодаря безопасности и стабильности, подтверждённой в исследовании, это масло перспективно и для фармацевтики – как основа для мазей или свечей. Но здесь путь на рынок сложнее: нужно соблюдать очень строгие стандарты качества и проводить дополнительные испытания.

Таким образом, масло ши – это не просто пищевой или косметический продукт, а многофункциональное сырьё с большим потенциалом. Его использование в промышленности будет расти по мере увеличения спроса на натуральные и устойчивые ингредиенты. Проведённое исследование чётко показывает: такое масло заслуживает внимания производителей, стремящихся создавать современную и качественную продукцию.