Тема №8: сиропы. Лекарственные и вкусовые сиропы. Теплообменники. Виды теплообменников. Рубежный контроль

Цель: Научиться теоретически обосновывать технологический процесс и готовить вкусовые и лекарственные сиропы, оценивать их качество в соответствии с требованиями нормирующей документации (ГФ РК). Научиться правильно рассчитывать исходные ингредиенты, а также проводить их стандартизацию. Для этого:

Задачи обучения:

- определение, классификацию сиропов как лекарственной формы, их номенклатуру;

- частную технологию вкусовых и лекарственных сиропов;

- оборудование, применяемое в производстве сиропов;

- тепловые процессы: нагревание-охлаждение, испарение-конденсацию;

- виды теплообменников и конденсаторов;

- принципы охлаждения и конденсации;

Форма проведения: лабораторное.

Задания по теме:

1. Сиропы. Определение. Классификация. Перспективы их применения.

2. Вкусовые сиропы. Номенклатура, частная технология, применение.

3. Лекарственные сиропы. Номенклатура, частная технология, применение.

4. Технологическая схема производства простого сиропа. Требования к сахару, применяемому для приготовления сиропов. Причины, обусловливающие такие требования.

5. Оборудование, применяемое при производстве сиропов.

6. Стандартизация сиропов. Хранение сиропов.

7. Тепловые процессы. Нагревание-охлаждение; испарение-конденсация. Теплопередача: теплопроводность, конвекция, излучение. Закон Ньютона. Закон Фика. Закон Стефана-Больцмана. Сложный теплообмен.

8. Теплоносители: вода, водяной пар «острый» и «глухой», минеральные масла и др. Их преимущества и недостатки. Области их применения.

9. Холодильные агенты: вода, лед, рассолы и др. Области их применения

10. Теплообменные аппараты. Типы теплообменников.

11. Парозапорные устройства. Конденсационные горшки.

Раздаточный материал:

СИРОПЫ - это насыщенные, густые, прозрачные водные растворы сахара лекарственными препаратами или без них, предназначенные для внутреннего применения. В зависимости от состава сиропы имеют различные вкус, часто ароматный запах и относительно высокую плотность (1,28-1,37 г/см^з). С медицинской точки зрения сиропы делятся на две группы - ВКУСОВЫЕ, которые применяются как корригирующие средства для исправления вкуса, запаха, а иногда и цвет лекарства, а также ЛЕКАРСТВЕННЫЕ, содержащие биологически активные вещества, придающие им определенную терапевтическую ценность (сиропы с витаминами, антибиотиками, антигистаминными и противорвотными препаратами, транквилизаторами, противокашлевыми средствами и др.).

Вкусовые сиропы сами по себе лекарственными средствами не являются, но служат основной для приготовления лекарственных сиропов. В группу вкусовых сиропов относятся простой сахарный сироп и плодово-ягодные сиропы (вишневый, малиновый и др.), которые готовят растворением сахара в перебродивших ягодных соках, или смешением пищевых экстрактов высшего качества с сахарным сиропом. Производство плодово-ягодных сиропов в настоящее время передано пищевой промышленности.

Лекарственные сиропы являются составными компонентами жидких лекарств для детей как отхаркивающие и смягчающие кашель средства при бронхите, коклюше (Пертусин, сироп алтейный, солодковый), как легко слабительное (сироп ревенный, солодковый), при анемии (сироп алоэ с железом), при гипо- и авитаминозах витамина С (Сироп шиповника).

В соответствии с методом приготовления можно выделить сиропы, приготовленные путем добавления лекарственных веществ (настоек, экстрактов к сахарному сиропу) и сиропы, получаемые растворением сахара в водным растворе лекарственного вещества, растительных соков, вытяжках из свежего или высушенного растительного сырья).

Оптимальная концентрация сока в простом сахарном сиропе составляет 60-64 % (процент по массе). Сироп с концентрацией сахара выше 66 % (при хранении при небольшом охлаждении засахаривается, образуя крупные трудно растворимые кристаллы сахарозы). Сироп с концентрацией сахара ниже 60 % подвергается брожению и скисанию. Хранят сиропы в сухих, наполненных доверху в хорошо закупоренных флаконах, в прохладном, защищенном от света месте.

В производстве и сиропов широко применяется нагревание и охлаждение, т.е. тепловые процессы. Теплопередача осуществляется тремя путями: за счет теплопроводности материала, конвекции и излучения. Теплопроводность подчиняется закону Ньютона, конвекция – закону Фика, излучение – закону Стефана-Больцмана. Обычно на практике осуществляется сложный теплообмен, когда передача тепла идет одновременно двумя или всеми тремя путями.

Аппараты, применяемые для нагревания, называются теплообменниками, а для конденсации паров – конденсаторами. Теплообменники бывают трех типов: паровая «рубашка», трубчатые (змеевиковые, типа «труба в трубе», кожухотрубные) и ребристые (они предназначены для нагревания воздуха в помещении). Конденсаторы делятся на два типа: поверхностные, когда отвод тепла осуществляется через разделяющую поверхность, и конденсаторы смешения, в которых пары непосредственно взаимодействуют с хладагентом.

Сиропы - это концентрированные, густые водные растворы сахара с лекарственными веществами, экстрактами, настойками, плодово-ягодными соками или без них. Сиропы без лекарственных веществ применяют как корригирующие средства для исправления вкуса, запаха и цвета. Они входят в некоторые составы в качестве склеивающих, загустителей и являются основой для приготовления лекарственных сиропов.

Сироп сахарный готовится в реакторах с паровой рубашкой и якорной мешалкой. На 64 кг сахара рафинированного с 99,9% сахарозы в перерасчете на сухое вещество берется 36 литров воды очищенной. Растворение проводят добавлением сахара частями к кипящей воде при постоянном перемешивании мешалкой. После полного растворения сахара сироп дважды доводят до кипения по 10 мин каждое. Образующуюся пену (продукт коагуляции слизи, белков и других примесей) удаляют. Общее время изготовления не должно превышать 1 часа, чтобы предотвратить инверсию и карамелизацию сахара. Фильтруют в горячем состоянии. Концентрация сахара должна быть по массе 60-64%. В таком растворе достаточно высокое осмотическое давление и микроорганизмы в нем быстро обезвоживаются. Сиропы с содержанием сахара ниже 60% не обладают бактериостатическим действием и подвергаются бродильным процессам. Концентрация более 64% вызывает кристаллизацию при охлаждении и хранении. Готовый продукт должен быть прозрачным и бесцветным, без запаха, густой консистенции, нейтральной реакции, с плотностью 1,301-1,313, показателем преломления 1,451-1,454. Проверяется цветность, отсутствие патоки, инвертных Сахаров, хлоридов, сульфатов, кальция и тяжелых металлов. Упаковывают сиропы в стерильные флаконы, наполненные доверху и плотно закупоривают пробками. Хранят в прохладном, защищенном от света месте. Для предотвращения инверсии предложен способ получения сиропа без нагревания методом перколирования. В этом случае сироп получают бесцветным и без инвертного сахара.

Сироп вишневый, сироп малиновый. Их готовят на сиропе сахарном с добавлением экстрактов вишневого или малинового высшего качества. 94 части сахарного сиропа смешивают с 4 частями соответствующего экстракта. Получение сиропов из плодово-ягодных соков осуществляется пищевой промышленностью.

В состав лекарственных сиропов входят витамины, антибиотики, антигистаминные, противорвотные, противокашлевые средства, экстракты и настойки из лекарственного растительного сырья.

Сироп солодковый получают смешением 86 частей нагретого сиропа сахарного и 4 частей экстракта густого корня солодки. После охлаждения в полученный раствор добавляют 10 частей 90% этанола в качестве консерванта, так как экстракт густой уменьшает концентрацию сахара ниже оптимальной.

Сироп алтейный получают растворением 2 частей экстракта сухого корня алтея в 98 частях нагретого сиропа сахарного. Это густая, желтоватого цвета жидкость, сладкого вкуса, со слабым своеобразным запахом, плотность которого составляет 1,322-1,327. Применяется как отхаркивающее и противовоспалительное средство.

Сироп из плодов шиповника. В реакторе с паровой рубашкой и якорной мешалкой при нагревании до 90°С получают водный раствор сахара с кислотой лимонной или виннокаменной и перемешивают в течение 30-40 минут. За это время 30% сахара инвертируется и эти продукты выполняют роль стабилизатора кислоты аскорбиновой. Полученный раствор фильтруют и порциями смешивают в смесителе с концентратом шиповника и экстрактами из ягод рябины (красной и черноплодной), калины, боярышника, клюквы и др. Препарат представляет собой красновато-коричневую густую жидкость, со сладким привкусом и запахом плодов шиповника, плотность 1,37. В 1мл содержится не менее 4 мг кислоты аскорбиновой и 50% сахара. Хранение при температуре не выше 12°С в сухом защищенном от света месте. Применяется при гиповитаминозе С у детей.

Витаминизированный сироп из плодов шиповника, содержит в 1 мл 30 мг кислоты аскорбиновой. Хранение при температуре не выше 15°С.

Сироп алоэ с железом. Сироп из сока алоэ смешивают со свежеприготовленным раствором железа дихлорида с содержанием 20% железа в соотношении 881 часть: к 100 частям добавляют 15 частей разведенной кислоты хлористоводородной и 4 части кислоты лимонной и перемешивают. Получается сиропообразная мутноватая жидкость от светло-оранжевого до бурого цвета с металлическим привкусом, плотность составляет 1,28-1,33. Содержание железа трихлорида должно быть не более 0,002%. Хранение в прохладном месте. Применяется при гипохромных анемиях.

Пертуссин. В реакторе с мешалкой в 82 частях сиропа сахарного растворяют 1 часть калия или натрия бромида. Затем добавляют смесь 12 частей экстракта жидкого чабреца или тимиана и 5 частей 96% этанола, перемешивают 15 мин и оставляют для отстаивания на 24 часа. Осадок отфильтровывают и фасуют. Пертуссин - темно-бурая жидкость с ароматным запахом и сладким вкусом, плотность 1,22-1,27. Хранится в прохладном

месте. Применяется как отхаркивающее и смягчающее кашель средство при бронхитах и других заболеваниях верхних дыхательных путей.

Холосас. Измельченные плоды шиповника экстрагируют водой в батарее из 5 экстракторов. Экстракт фильтруют, подвергают ферментационному брожению, вновь фильтруют. Упаривают до определенной консистенции, в аппарат подают сахар, после его растворения, смесь вновь сгущают до густой консистенции, фильтруют в нагретом состоянии под давлением и расфасовывают. Получают жидкость сиропообразной консистенции, темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса, своеобразного запаха. Органических кислот в перерасчете на яблочную должно быть не менее 1,85%. Применяется внутрь при холецистите и гепатите.

Кроме сахарозы, в отдельных случаях корригирующий эффе достигается 70% водным раствором сорбита, ксилита и других веществ, но в этом случае необходимо такой раствор загустить, добавляя натрия альгинат, МЦ и другие ВМС и использовать консерванты, например смесь нипагина и нипазола.

Литература:

Основная:

1. «Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм», под редакцией И.И. Краснюка и Г.В. Михайловой, М., «Академия» - 2006 г.

2. И.И. Краснюк, Г.В. Михайлова «Практикум по технологии лекарственных форм». М., «Академия» - 2006 г.

Дополнительная литература

1. Технология лекарств, под редакцией А.И. Тихонова, Харьков, «Оригинал» - 2006 г.

2.Технология лекарственных форм., под ред. Кондратьевой Т.С. М. Медицина – 1991г.

4. Руководство к лабораторным занятиям по аптечной технологии лекарственных форм. под. ред. Т.С. Кондратьевой - М., Медицина - 1986 г.

5. Приказы МЗ РК

6. ГФ РК, 1-2 т., Алматы, 2008-2009 г, «Жибек жолы».

7. ГФ СССР Х, Х1 изданий

Контроль (вопросы):

ЗАДАНИЕ 1. Составить лабораторный регламент и начертить технологическую и аппаратурную схемы производства алтейного сиропа с предварительным получением простого сахарного сиропа. Рассчитать количества исходных веществ для получения 40-60 г (по заданию преподавателя) простого сахарного сиропа и 40-60 г алтейного сиропа.

ЗАДАНИЕ 2. Приготовить простой сахарный сироп, провести его стандартизацию по ГФ Х стр. 615, определить его массу. Затем сделать перерасчет на приготовление алтейного сиропа, исходя из массы полученного простого сахарного сиропа. Приготовить алтейный сироп, провести его стандартизацию по ГФ СССР IХ (стр. 453-454), фасовку, упаковку и оформление. Сдать готовую продукцию преподавателю.

ЗАДАНИЕ 3. Рассчитать материальный баланс и технико-экономические показатели на производство алтейного сиропа по стадиям: приготовление простого сахарного сиропа, приготовление алтейного сиропа. Оформить до конца регламент, подписать его у преподавателя.

В ходе выполнения лабораторной работы студенты должны строго соблюдать правила техники безопасности и производственной санитарии.