Касторовое масло — это масло из семян? Происхождение, извлечение и промышленное применение. Краткий ответ: да, касторовое масло относится к маслам из семян. Его получают из семян Ricinus communis L., растения клещевины, — так же, как подсолнечное масло из семян подсолнечника, а соевое из соевых бобов. Но на этом сходство быстро заканчивается […]
Краткий ответ: да, касторовое масло относится к маслам из семян. Его получают из семян Ricinus communis L., растения клещевины, — так же, как подсолнечное масло из семян подсолнечника, а соевое из соевых бобов. Но на этом сходство быстро заканчивается. Если большинство масел из семян прессуют прежде всего для пищевого применения, то касторовое масло используется почти исключительно в промышленности и фармацевтике. Его химический состав настолько необычен и настолько полезен, что оно занимает нишу, которую мало какое другое натуральное масло способно заполнить.
В этой статье объясняется, что делает касторовое масло именно маслом из семян, как семена перерабатываются для его извлечения, что придаёт ему исключительные свойства и почему оно используется повсюду — от оборудования для морской нефтедобычи до губной помады.
Масло из семян — это любое масло, получаемое из семени (или ядра семени) растения, в отличие от масел, извлекаемых из мякоти плодов (например, оливкового или пальмового), корней или иных частей растения. Процесс извлечения предполагает либо механическое прессование, либо экстракцию растворителем маслосодержащих тканей внутри семени.
К распространённым маслам из семян относятся подсолнечное (из семян подсолнечника), рапсовое (из семян рапса), соевое, льняное и хлопковое. Касторовое масло полностью принадлежит к этой категории: его получают из ядер семян клещевины теми же промышленными методами, что и другие растительные масла из семян.
Путаница иногда возникает из-за того, что касторовое масло не употребляется в пищу, в отличие почти от всех других крупных масел из семян. Некоторые также путают «масло из семян» с «эфирным маслом» (концентрированным ароматическим экстрактом, обычно получаемым паровой дистилляцией из цветов, листьев или коры, не имеющим отношения к жирным кислотам). Касторовое масло является невысыхающим жирным маслом — это жир на основе триглицеридов, который не испаряется, — тот же класс веществ, что и пищевые масла. Просто оно, в традиционном смысле, не съедобно.
Касторовое масло получают из семян Ricinus communis L., представителя семейства молочайных (Euphorbiaceae). В тропическом климате растение растёт как многолетнее и может достигать пяти метров, однако в умеренных агроклиматических условиях культивируется как однолетник. Индия обеспечивает около 85–90 процентов мирового производства, а Бразилия и Китай являются вторичными производителями.
В Европе возделывание клещевины исторически было ограниченным, однако сейчас вновь набирает интерес — отчасти благодаря спросу на биопродукты для промышленности (включая полиамид 11 / Rilsan) и поиску прибыльных культур для севооборота на пахотных землях. Компания Laboulet Semences, базирующаяся во Франции, является одним из лидеров в разработке гибридов клещевины, адаптированных к европейским условиям выращивания, — в частности, карликовых типов, пригодных для механизированной уборки.
Семена клещевины развиваются внутри колючих коробочек (по три семени в коробочке) на цветочных кистях. Каждое семя состоит из:
Семена существенно различаются по размеру, форме и окраске — от почти белого до чёрного, серого, буровато-жёлтого и различных оттенков коричневого или красного. Размер и цвет характерны для конкретного сорта и напрямую не влияют на масличность.
Именно здесь клещевина выделяется среди масличных культур. Семена клещевины содержат от 35 до 57 процентов масла по массе, в зависимости от сорта и условий выращивания. Современные коммерческие гибриды и инбредные сорта в среднем дают 48–52 процента масла — устойчиво в верхней части диапазона, достигнутого современной селекцией.
Для сравнения:
Высокая масличность — один из главных селекционных приоритетов для генетики клещевины в Laboulet Semences, наряду с урожайностью с гектара и адаптацией к механизированной уборке. При масличности 50 % и типичной урожайности 2 000 кг/га один гектар клещевины даёт эквивалент 1 000 кг масла — значительный объём промышленного сырья с единицы площади.
Промышленное извлечение касторового масла следует общей схеме, характерной для других растительных масел, с несколькими этапами, специфичными для клещевины.
Поступающие семена очищают от грязи, камней и растительных остатков. Затем коробочки обрушивают (удаляют внешнюю оболочку), а во многих случаях частично удаляют и жёсткую семенную оболочку. Обрушивание уменьшает долю оболочки, которая содержит мало масла, но много рицина и клетчатки, ещё до экстракции, повышая качество масла и снижая износ оборудования.
Обрушенные ядра нагревают и кондиционируют, чтобы снизить содержание влаги и сделать клеточные стенки более проницаемыми для выхода масла. Правильная температура кондиционирования критически важна: при слишком высокой — рицинолевая кислота начинает разрушаться; при слишком низкой — падает эффективность экстракции.
На первом механическом прессе кондиционированные ядра подаются в шнековый пресс (экспеллер), который создаёт высокое механическое давление, выдавливая масло через небольшие зазоры, а жмых выходит с другого конца. Масло «первого отжима», или «холодного отжима», светло-жёлтого цвета, относительно чистое и сохраняет природные свойства. Оно служит основой для:
Однократный холодный отжим обычно позволяет извлечь 35–40 % массы семени в виде масла, оставляя жмых с содержанием остаточного масла 8–12 %.
Для извлечения остаточного масла из жмыха крупные переработчики применяют экстракцию гексаном — ту же технологию, что и при переработке сои и рапса. Растворитель растворяет оставшееся масло, которое затем отделяют от растворителя путём выпаривания и отгонки водяным паром. Это позволяет извлечь практически всё оставшееся масло и получить сильно обезжиренный «обессмысленный» шрот.
Масло, полученное экстракцией растворителем, требует большего рафинирования перед использованием (гидратация, нейтрализация, отбеливание), но обеспечивает максимальный выход масла из семени. Большая часть мирового промышленного касторового масла производится путём сочетания механического прессования и экстракции растворителем.
Сырое касторовое масло проходит несколько стадий рафинирования в зависимости от конечного назначения:
Результат — бледное, почти бесцветное масло практически без запаха, отвечающее жёстким требованиям покупателей фармацевтического и полимерного сегментов.
Отличительное свойство касторового масла — его жирнокислотный состав. Если подсолнечное масло состоит преимущественно из олеиновой и линолевой кислот (обе — стандартные жирные кислоты C18), то касторовое масло содержит:
Рицинолевая кислота (12-гидрокси-9-октадеценовая кислота) — гидроксижирная кислота: у неё имеется –OH-группа у атома углерода C12 цепи в дополнение к обычной карбоксильной группе. Эта единственная структурная особенность порождает целую цепочку необычных свойств:
Ни одно другое коммерчески доступное натуральное масло не обладает подобным сочетанием свойств. Рицинолевая кислота просто не встречается в значимых количествах где-либо ещё в растительном мире, что делает касторовое масло действительно незаменимым для ряда промышленных применений.
Самое высокоценное промышленное применение касторового масла — производство полиамида 11 (нейлона 11), выпускаемого под маркой Rilsan компанией Elf Atochem (ныне Arkema). Этот инженерный пластик получают полностью из касторового масла в ходе многоступенчатого химического превращения: рицинолевую кислоту сначала подвергают пиролизу, расщепляя на 11-ундециленовую кислоту и гептаналь, затем ундециленовую кислоту превращают в 11-аминоундекановую кислоту и, наконец, полимеризуют в полиамидную цепь.
Получаемый полимер применяется в:
Инвестиции Elf Atochem в развитие культуры клещевины — через их сельскохозяйственное подразделение COSTASEM — были прямой реакцией на необходимость надёжных поставок качественного касторового масла с контролируемой масличностью. Это исторический контекст создания современных коммерческих гибридов, от которых происходит линейка Laboulet: промышленность задала направление агрономии.
Индекс вязкости касторового масла и прочность масляной плёнки делают его выдающейся смазкой для сложных условий. Оно используется в маслах для поршневых авиационных двигателей, высокопроизводительных маслах для двухтактных гоночных двигателей (классическая формула — Castrol R), гидравлических жидкостях, где важна биоразлагаемость, и промышленных пластичных смазках. Оно остаётся жидким при температурах, при которых минеральные масла загустевают, и сохраняет смазывающую плёнку там, где другие масла не справляются.
Косметика — наиболее заметное для потребителей применение касторового масла. Высокая вязкость, плёнкообразующая способность и увлажняющие свойства делают его основной масляной базой в губной помаде — большинство коммерческих формул помад содержат 30–40 % касторового масла в качестве основы. Оно также встречается в маслах для волос, увлажняющих средствах для кожи, тушах для ресниц, средствах для ухода за ногтями и мыле.
Касторовое масло имеет статус фармацевтической категории USP в ряде стран. Оно используется как стимулирующее слабительное (активирует интестинальные EP3-рецепторы за счёт рицинолевой кислоты), как носитель/солюбилизатор плохо растворимых в воде препаратов (полиэтоксилированное касторовое масло, Cremophor EL), а также как наружное смягчающее средство в препаратах для ухода за ранами и дерматологических продуктах.
Понимание того, чем касторовое масло отличается от других масел из семян, помогает объяснить, почему оно занимает уникальное положение в промышленности и почему его нельзя легко заменить подсолнечным, рапсовым или соевым маслом, даже когда эти товары дешевле.
Понимать касторовое масло как масло из семян — значит понимать цепочку создания стоимости, которая связывает фермера, выращивающего LS Harold на пахотном поле, с инженером-автомобилестроителем, который закладывает в спецификацию топливную магистраль из Rilsan:
Эта цепочка показывает, почему у касторового масла есть структурный, долгосрочный спрос. Отрасли на конечных этапах, особенно зависящие от полиамида 11 в морской нефтяной инфраструктуре и автомобильных системах, не могут просто переключиться на другое сырьё. Спрос на касторовое масло — и, следовательно, на семена клещевины — закреплён в промышленных цепочках поставок, перестройка которых занимает годы.
Касторовое масло однозначно является маслом из семян: его получают механической экстракцией или экстракцией растворителем из семян Ricinus communis — по принципу теми же процессами, что используются для подсолнечного, рапсового или соевого масла. От всех других масел из семян его отличает уникальная жирная кислота — рицинолевая, которая придаёт ему вязкость, стабильность и химическую реактивность, не встречающиеся более нигде в растительном мире.
Для аграриев это означает культуру с устойчивым, промышленно закреплённым рынком, премиальным ценообразованием за счёт уникальной функциональности и отсутствием прямой конкуренции с пищевыми масличными. Современные гибриды с масличностью 48–52 % при урожайности 2 000 кг/га обеспечивают убедительную экономику с гектара — особенно как партнёр по севообороту для зерновых.
Если Вы оцениваете клещевину для своего севооборота, начните с генетики: смотрите линейку гибридов клещевины Laboulet — карликовые типы, пригодные к механизированной уборке, с наивысшей масличностью среди коммерческих сортов.
Да, касторовое масло — это семенное масло. Его получают из семян (обычно называемых «бобами клещевины») Ricinus communis, тропического и субтропического растения. По техническому определению — растительное масло, получаемое из ядра семени — касторовое масло квалифицируется как семенное масло.
Касторовое масло получают из семян клещевины (Ricinus communis), родом из Восточной Африки, но ныне возделываемой в товарных масштабах в Индии (мировой лидер), Бразилии, Китае, Мозамбике и других тропических регионах. Семена прессуют или экстрагируют растворителем для извлечения масла.
Два основных метода: (1) холодное прессование ядер через шнековый пресс, дающее масло пищевого и фармацевтического качества, и (2) экстракция растворителем (гексаном) из жмыха для извлечения остаточного масла промышленного назначения. Целое семя сначала необходимо обрушить, а токсичный белок рицин дезактивировать термической обработкой побочного продукта — шрота.
Да, «касторовое масло» и «масло семян клещевины» относятся к одному и тому же продукту — триглицеридному маслу, извлекаемому из семян Ricinus communis. Более длинное название «масло семян клещевины» чаще встречается в промышленных и косметических наименованиях по INCI, тогда как «касторовое масло» — потребительское название.
Касторовое масло уникально богато рицинолевой кислотой (85-90% жирных кислот), с меньшим содержанием олеиновой, линолевой, пальмитиновой и стеариновой кислот. Высокое содержание рицинолевой кислоты придаёт ему отличительные свойства — высокую вязкость, частичную растворимость в воде и химию, которая делает его ценным для nylon-11, смазочных материалов и фармацевтики.
Да, касторовое масло является растительным маслом, поскольку извлекается из растительного источника (семян Ricinus communis). Однако, в отличие от большинства пищевых растительных масел, касторовое масло не используется для приготовления пищи из-за слабительного действия. Оно применяется в основном в промышленности и косметике.
