Índex de saponificació

Saponification reaction of a triglyceride
Exemple de reacció de saponificació d'una molècula de triglicèrid (esquerra) amb hidròxid de potassi (KOH) que produeix glicerol (morat) i sals d'àcids grassos ( sabó ).

L'índex de saponificació d'un greix representa el nombre de mil·ligrams de base (generalment, hidròxid de potassi (KOH) o hidròxid de sodi (NaOH)) necessaris per a saponificar-ne un gram.[1][2][3] En termes generals, els greixos o olis amb un alt valor de saponificació (com l'oli de coco i de palma) són més adequats per a l'elaboració de sabó.

Per a fer sabó de barra s'utilitza sosa càustica (NaOH), ja que produeix sabons més ferms; per contra, la potassa càustica (KOH) produeix una pasta més suau, gel o sabons líquids. L'índex de saponificació per a KOH es pot convertir a valors de NaOH dividint els valors de KOH per la relació dels pesos moleculars de KOH i NaOH (1,403).[4]

Determinació

Per determinar el valor de saponificació, la mostra es tracta durant mitja hora a reflux amb un excés d'àlcali (generalment una solució etanòlica d'hidròxid de potassi).

La base es consumeix en proporció al nombre de cadenes lipídiques:

Al final de la reacció, la quantitat de KOH es determina per valoració utilitzant una solució estàndard d'àcid clorhídric (HCl) i l'indicador de fenolftaleïna, que indica el consum de base forta (KOH) per part de l'àcid, no la base feble (carboxilats de potassi).

L'índex de saponificació (mg KOH/g de mostra) es calcula de la següent manera: [2]

 

 

 

 

(1)

!Producte ! Mètode estàndard |- | Greixos i olis | ISO 3657:2020
ASTM D5558 |- | Productes del petroli | ASTM D94 |- | Olis minerals | DIN 51559 |}

on:
és el volum total de solució de HCl utilitzat per a la prova en blanc, en ml;
és el volum de solució de HCl utilitzat per a la mostra provada, en ml;
és la molaritat de la solució de HCl, en mol/L;
561,0 és el pes molecular de KOH, en g/mol;
és el pes de la mostra, en g.

Els mètodes estàndard per a la determinació de l'índex de saponificació dels greixos vegetals i animals són els següents:

Eq. 1

L'índex de saponificació també es pot calcular a partir de la composició d'àcids grassos determinada per cromatografia de gasos ( AOCS Cd 3a-94).[6]

Vegeu l'article en anglès https://en.wikipedia.org/wiki/Saponification_value

Insaponificables

Són els components d'una substància lipídica (oli, greix, cera) que no formen sabons quan es tracten amb àlcali i romanen insolubles en aigua però solubles en dissolvents orgànics. Per exemple, l'oli de soja conté, en pes, entre l'1,5 i el 2,5% de matèria insaponificable. Els insaponificables inclouen components no volàtils: alcans, esterols, triterpens, alcohols grassos, tocoferols i carotenoides així com els que resulten principalment de la saponificació d'èsters grassos (èsters d'esterols, èsters de cera, èsters de tocoferols, ...). Aquesta fracció també pot contenir contaminants ambientals i residus diversos.[7]

És important tenir en compte els components insaponificables a l'hora de seleccionar barreges d'oli per a la fabricació de sabons. Per una banda, poden tenir propietats beneficioses (efectes hidratants o condicionadors, antioxidants, donar textura, etc); d'altra banda, quan la proporció d'insaponificables és massa alta (> 3%), o els insaponificables específics presents no proporcionen beneficis significatius, pot resultar en un sabó defectuós o inferior. Per exemple, l'oli de tauró no és adequat per a la fabricació de sabó, ja que pot contenir més d'un 10% de matèria insaponificable.[8]

En el cas d'olis comestibles, el límit tolerat de matèria insaponificable és de l'1,5% (oliva, soja refinada), mentre que en olis de qualitat inferior (ex: pinyolada) podria arribar al 3%.[9][10]

Valors de saponificació i proporció d'insaponificables de diversos olis i greixos

Greix/oli Índex de saponificació

(mg KOH / g sample)[11][12]

Insaponificables (%)[13][11][14]
Cera d'abella 60 – 102 > 52
Oli de colza 182 – 193 < 2,0
Mantega de cacau 192 – 200 2,0 – 1
Oli de coco 248 – 265 1,0 – 1.4
Oli de blat de moro 187 – 195 1 – 3
Oli de llavors de cotó 189 – 207 < 2
Oli de peix[15] 179 – 200 6,0 – 3
Lanolina[16][17] 80 – 127 40 – 50
Llard[18] 192 – 203 < 10
Oli de llinosa 188 – 196 1,0 – 2
Oli mineral 0 100
Oli d'oliva 184 – 196 4,0 – 1.1
Oli de palmist 230 – 254 < 1
Oli de palma 190 – 209 < 14,0
Oli de cacauet 187 – 196 2,0 – 4.4
Oli de colza 168 – 181 7,0 – 1.1
Oli de càrtam 188 – 194 < 16,0
Mantega de karité 170 – 190 6 – 17
Oli de soia 187 – 195 15,0 – 2.5
Oli de gira-sol 189 – 195 3,0 – 1.2
Oli de balena[5]:183 185 – 202 < 2

Vegeu també

  • Saponificació – Procés que converteix lípids en sabó i alcohol
  • Soapmaking — Small scale process of producing soap

Referències

  1. ↑ «Saponification Value of Fats and Oils». [Consulta: 18 gener 2018].
  2. ↑ 2,0 2,1 «Saponification value of Fat and Oil». kyoto-kem.com. [Consulta: 8 juliol 2016].
  3. ↑ Klaus Schumann. «Soaps». A: , p. a24_247. DOI 10.1002/14356007.a24_247. ISBN 3-527-30673-0. 
  4. ↑ «Saponification Chart». www.fromnaturewithlove.com. [Consulta: 13 setembre 2020].
  5. ↑ 5,0 5,1 Chakrabarty, M. M.. Chemistry and Technology of Oils & Fats. New Delhi: Allied Publishers, November 9, 2003. ISBN 978-81-7764-495-1. OCLC 771847815. 
  6. ↑ Knothe, Gerhard Journal of the American Oil Chemists' Society, 79, 9, 2002, pàg. 847–854. DOI: 10.1007/s11746-002-0569-4. ISSN: 1558-9331 [Consulta: free].
  7. ↑ Belitz, H.-D.. Food Chemistry. Springer Science & Business Media, 2013. ISBN 978-3-662-07279-0. 
  8. ↑ Fryer, Percival J. Technical Handbook of Oils, Fats and Waxes. Cambridge University Press, 2013-12-19. ISBN 978-1-107-68731-8. 
  9. ↑ «Trade standard applying to olive oils and olive pomace oils (COI/T.15/NC No 3/Rev. 14)». internationaloliveoil.org, 2019. [Consulta: 15 setembre 2020].
  10. ↑ «USDA commodity requirements document for bulk oil and tallow». fsa.usda.gov, 2013. [Consulta: 15 setembre 2020].
  11. ↑ 11,0 11,1 Gunstone, Frank. Oils and Fats in the Food Industry. John Wiley & Sons, 2009. ISBN 978-1-4443-0243-1. 
  12. ↑ Akoh, Casimir C. Food Lipids: Chemistry, Nutrition, and Biotechnology, Third Edition. CRC Press, 2008. ISBN 978-1-4200-4664-9. 
  13. ↑ Nielsen, Suzanne. Food Analysis. Springer Science & Business Media, 2014-09-04. ISBN 978-1-4419-1477-4. :247–248
  14. ↑ «Physical Properties of fats and Oils». Deutsche Gesellschaft für Fettwissenschaft e.V.. [Consulta: 14 setembre 2020].
  15. ↑ Turchini, Giovanni M. Fish Oil Replacement and Alternative Lipid Sources in Aquaculture Feeds. CRC Press, 2010. ISBN 978-1-4398-0863-4. 
  16. ↑ «Lanolin - CAMEO». cameo.mfa.org. [Consulta: 14 setembre 2020].
  17. ↑ Wilkie, John M. Analyst, 42, 495, 1917, pàg. 200–202. Bibcode: 1917Ana....42..200W. DOI: 10.1039/AN9174200200. ISSN: 1364-5528.
  18. ↑ «SECTION 3. Codex Standard for Fats and Oils from Animal Sources». www.fao.org. [Consulta: 14 setembre 2020].