Índice de saponificación (SAP): qué mide y por qué no coinciden las tablas

El índice de saponificación, o SAP, es el único número por aceite del que no puede prescindir un cálculo de sosa cáustica (soda cáustica). Esta guía trata lo que mide, cómo lo obtiene un laboratorio, por qué ningún aceite tiene una sola cifra verdadera, por qué los libros y las calculadoras dan cifras distintas y cuánto margen le deja todo eso.

Qué significa el número

El índice de saponificación es el número de miligramos de hidróxido de potasio necesarios para saponificar un gramo de una grasa. Cuenta todos los ácidos grasos de la grasa, estén unidos al glicerol o libres; la ISO 3657 lo describe como una medida de los ácidos libres y esterificados (“the free and esterified acids”). El del aceite de oliva ronda los 190: un gramo de aceite de oliva consume 190 mg de KOH.

Cada cadena necesita un hidróxido, así que el índice es en realidad un recuento de cadenas por gramo, y cadenas más cortas significan más cadenas en cada gramo. Por eso el aceite de coco, rico en ácidos láurico y mirístico, de 12 y 14 carbonos, se publica de 248 a 265, mientras que el de oliva, sobre todo ácido oleico de 18 carbonos, se publica de 184 a 196. La guía de química calcula las cifras a partir de las propias moléculas: trilaurina pura, 263,4; trioleína pura, 190,1.

Cómo lo mide un laboratorio

La ISO 3657 y el AOCS Cd 3-25, los dos métodos que nombran las normas del Codex para aceites, funcionan igual. Unos 2 g de grasa se hierven a reflujo con 25 ml de hidróxido de potasio 0,5 mol/l en etanol, mucho más álcali del que puede usar, durante una hora, o dos en las grasas de punto de fusión alto. El alcohol caliente disuelve a la vez la grasa y el álcali, así que una grasa corriente queda completamente saponificada en ese tiempo. El álcali sobrante se titula con ácido clorhídrico 0,5 mol/l, con un matraz en blanco en paralelo, y la diferencia entre las dos titulaciones es el KOH que consumió la grasa:

SAP = (ácido gastado por el blanco − ácido gastado por la muestra) × c × 56,1 ÷ m

con el ácido en mililitros, c su concentración en mol/l y m los gramos de grasa.

Incluso un valor medido tiene algo de error. En el ensayo interlaboratorio en que se basa la ISO 3657, 22 laboratorios analizaron las mismas muestras. Dos resultados de un mismo laboratorio coincidían con una diferencia de unos 2 mg KOH/g. Entre laboratorios la dispersión era mayor: el límite de reproducibilidad, la diferencia que los resultados de dos laboratorios solo superan una vez de cada veinte, fue de 5,0 mg KOH/g para el aceite de colza (media 190,2), de 5,7 para el de palma (199,5) y de 11,7 para el de coco (256,8).

NaOH, KOH y los decimales

Las tablas de los jaboneros rara vez dan la cifra de laboratorio. Dan gramos de álcali por gramo de aceite, que sirve con cualquier unidad porque es una proporción, y lo dan para el hidróxido de sodio, para el de potasio o para los dos. Un mol de cualquiera de los dos hace el mismo trabajo, así que la cifra de NaOH es la de KOH multiplicada por la razón de sus masas molares, 39,997 ÷ 56,106 = 0,7129, y dividida entre 1000.

Las cifras que usa la calculadora: el punto medio del rango publicado de cada aceite.

Las dos columnas se parecen, y confundirlas es el error más peligroso de todo este tema. Una cifra de KOH usada para una receta con hidróxido de sodio pide un 40 % más de álcali del que necesitan los aceites (0,190 donde correspondía 0,135), y da una pastilla cáustica. Una cifra de NaOH usada para una receta con hidróxido de potasio da un 29 % de menos, y sale una pasta blanda y grasienta. Hay libros de jabón que han impreso una tabla solo de KOH junto a recetas hechas con hidróxido de sodio, así que lea el encabezado de cualquier tabla antes de fiarse de un número de ella.

Dos trampas menores. Algunas tablas antiguas llevan una segunda columna con un descuento de álcali ya aplicado, y el sobreengrasado de la calculadora lo vuelve a descontar. Y las cifras de KOH suponen hidróxido de potasio puro, mientras que las escamas se venden en torno al 90 %, lo que la calculadora corrige; la guía de NaOH y KOH explica el ajuste de pureza.

Por qué un aceite tiene un rango

El Codex publica los índices de saponificación como rangos orientativos junto a sus rangos obligatorios de ácidos grasos, y entre los aceites de la base de datos de este sitio el rango publicado típico es de alrededor de ±3 % respecto de su punto medio. Las razones son físicas, y conocerlas le dice cuándo es probable que su botella esté en un extremo.

La longitud de las cadenas varía. La norma del aceite de oliva admite del 7,5 al 20 % de ácido palmítico (16 carbonos) y del 55 al 83 % de oleico (18). Más cadena corta significa más moléculas por gramo y un índice más alto. La mejora genética puede mover un aceite lo bastante como para que merezca otro nombre: el Codex da al aceite de girasol alto oleico de 182 a 194, frente al girasol corriente, de 188 a 194, y al aceite de colza de 168 a 181, frente a la colza baja en erúcico, la canola, de 182 a 193, porque el ácido erúcico es una cadena de 22 carbonos. En Gran Bretaña y la UE, el aceite vegetal que se vende como alimento no puede tener más de un 2 % de ácido erúcico, así que el aceite de colza del supermercado es el que la calculadora llama aceite de colza, la canola, y el aceite de colza alto en ácido erúcico es un producto industrial.

Parte del aceite no es grasa. La materia insaponificable, como los esteroles, el escualeno y las ceras, no consume álcali, así que diluye el índice. Es un uno o dos por ciento en la mayoría de los aceites y del 2 al 12 % en la manteca de karité, y por eso el karité y el aceite de aguacate consumen algo menos de álcali del que sugerirían solo sus ácidos grasos.

El grado y el refinado cambian el producto. El aceite de salvado de arroz crudo, cargado de cera, se queda en el extremo inferior del rango del Codex, de 180 a 199. El ácido esteárico puro consume 197 mg KOH/g, pero el ácido esteárico de triple prensado que compran los jaboneros es más o menos mitad ácido palmítico y consume de 206 a 212.

Por qué no coinciden los libros, las calculadoras y los laboratorios

Busque un aceite en dos libros o en dos calculadoras y el álcali puede variar, normalmente en un uno o dos por ciento. Ninguno tiene por qué estar mal. La diferencia casi siempre viene de uno de estos cuatro sitios.

1. Cifras de partida distintas. La mayoría de las tablas que circulan entre jaboneros dan un número por aceite, con tres decimales y sin fuente, y muchas repiten las cifras unas de otras. Esta calculadora parte del rango de un documento primario (una norma del Codex o nacional, una monografía de farmacopea, una especificación de productor o un artículo), nombra ese documento en la página del aceite y usa el valor típico cuando hay uno impreso y, si no, el punto medio del rango.
2. Aceite medido frente a grasa pura, y qué grado. Un laboratorio mide el aceite que tiene delante, con su materia insaponificable incluida, mientras que una cifra calculada a partir de los ácidos grasos supone grasa pura. El girasol, la colza, el salvado de arroz, el ácido esteárico y el karité se venden en grados cuyos valores difieren, y una tabla antigua rara vez dice a cuál se refería.
3. Conversión y redondeo. Los laboratorios dan mg de KOH por gramo. Un libro lo convierte en gramos de NaOH y lo redondea a tres decimales, y solo el redondeo puede mover una cifra un 0,4 %.
4. Errores que viajaron. Una cifra equivocada copiada en una tabla suele reaparecer en la siguiente.

Un rango publicado es más ancho que la mayoría de estas diferencias: el del aceite de oliva abarca 12 mg KOH/g, más del 6 % de su valor. Por eso un sobreengrasado sensato las cubre, y por eso la calculadora muestra el propio rango además de la cifra que usa.

Cómo se comparan nuestras cifras con los libros de jabonería

Catorce de los libros de jabonería que estudiamos dan cifras SAP: 539 filas que cubren unos 105 aceites. Dos autores reeditan sus propias tablas, así que son doce fuentes independientes, una de ellas un manual de 1908 de una fábrica de jabón cuyos autores medían las grasas que compraban. Calculamos dos veces el álcali de 533 recetas de los propios libros, una con nuestras cifras y otra con las de los libros (la mediana de cada aceite, una cifra por fuente, sin erratas). Las dos quedaron a una mediana del 0,2 % de distancia, las nuestras algo más bajas. Diecinueve recetas de cada veinte quedaron a menos del 1 %, unos 1,5 g de hidróxido de sodio en un lote de 1 kg de aceites, 99 de cada 100 a menos del 2 %, y ninguna se desvió más del 3 %. Una pastilla sencilla de oliva, coco, palma, ricino y karité pide 148,4 g de hidróxido de sodio por kilo de aceites con nuestras cifras y 148,8 g con las de los libros.

La única cifra a vigilar es la del aceite de palmiste. Seis de los diez libros que lo incluyen dan unos 0,155 g de NaOH por gramo, una cifra propia de una grasa con mucho menos ácido láurico; la edición más antigua que tenemos es de 1995, y los libros posteriores la copiaron. El palmiste es casi mitad láurico. El instituto de investigación del aceite de palma de Malasia midió su aceite de palmiste en un estudio de 243 a 249 mg KOH/g, 245 de media, lo que confirman sus propios ácidos grasos, y el Codex sitúa el aceite de 230 a 254 (de 0,164 a 0,181); nosotros usamos 245 (0,175). Una pastilla con un 40 % de palmiste hecha según esos libros con “un 5 % de sobreengrasado” está en realidad en torno al 10 %, y es más blanda de lo previsto.

En cinco aceites los libros y las normas coinciden, y la calculadora usa las normas:

Algunas filas de los libros son simples despistes: columnas de NaOH y KOH intercambiadas, la fila de un aceite repetida bajo el siguiente, una cifra de tipo coco impresa para un aceite de fruto seco, la antigua cifra de la colza alta en erúcico impresa bajo la canola, y el aceite de coco impreso como 0,118 en una tabla cuyo propio libro da 0,178 un capítulo antes. La comprobación por composición de más abajo detecta la mayoría.

El manual de 1908 resultó ser el libro más útil para esto. Sus autores eran químicos de fábrica que analizaban cada lote de grasa que compraban con la misma ebullición y titulación que se usan hoy, y en la mayoría de los aceites que hoy cubre una norma, sus cifras caen dentro de su rango. También cazaron una de las nuestras. Teníamos el aceite de corozo (cohune) en 241, a partir de una única entrada moderna de una muestra más oleica. El manual da para el corozo de 253,9 a 255,3 bajo el encabezado de otra magnitud, un despiste que se remonta al boletín del Imperial Institute de 1903 y que se corrigió por escrito en 1909. Leídas como índices de saponificación, las cifras coinciden con otras cinco muestras de Belice que el Instituto midió en 1913, de 252 a 257, y los ácidos grasos del aceite concuerdan. Ahora usamos 254,6 (0,182).

Así que, si el certificado de su proveedor da un índice de saponificación para su lote, úselo. Si no, la distancia entre un libro cuidadoso y esta calculadora es menor que el margen que deja un sobreengrasado del 5 %, que es para lo que sirve el sobreengrasado.

Cifras que no pueden ser ciertas

Los peores errores están en la literatura primaria, porque un número en una revista científica parece fiable y se copia. Al construir este conjunto de datos aparecieron varios que hubo que rechazar.

• Un artículo de 2018 sobre el aceite de andiroba dio un índice de saponificación de 59,5 y un índice de yodo de 196,6. Su propia composición dice unos 190 y 60: las dos etiquetas se habían intercambiado. Una calculadora que tomara 59,5 pediría un tercio del álcali que necesita el aceite.
• Hay artículos que han dado para el aceite de comino negro de 211 a 244 mg KOH/g. Un aceite con entre un 55 y un 60 % de ácido linoleico no puede consumir más de unos 200 ni siquiera como ácido libre, y los aceites comerciales medidos dieron de 197 a 198.
• Un análisis de 2021 situó una manteca de murumuru en 573,6 mg KOH/g, el doble de lo que puede consumir cualquier grasa láurica; sus autores señalaron que no encajaba con los 200 a 300 que espera su farmacopea.

La defensa es una comprobación que no necesita laboratorio.

Comprobar un valor con la composición del propio aceite

Como el índice de saponificación cuenta cadenas por gramo, se deduce del perfil de ácidos grasos. A partir de la proporción y la masa molar de cada ácido, calcule cuántos moles de ácido graso contiene un gramo de grasa, tenga en cuenta el esqueleto de glicerol y multiplique por 56,106 mg de KOH por milimol. Contar moles importa: una masa molar media tomada en peso da valores alrededor de un 3 % bajos en los aceites de tipo coco, cuyas cadenas son las que más varían de longitud. La ISO 3657 expone el mismo cálculo en su anexo B. Los dos números se suelen medir por separado, a menudo por personas distintas, así que cuando no concuerdan, uno de los dos está mal.

En 36 aceites del Codex, en los que los dos números vienen de la misma norma, el cálculo queda a menos del 0,84 % del valor publicado en el aceite mediano y a menos del 2,44 % en nueve de cada diez. De media da valores un 0,55 % altos, porque supone grasa pura y un aceite crudo lleva algo de materia insaponificable. La base de datos que hay detrás de esta calculadora hace la comprobación en cada ficha y marca cualquier aceite cuyo valor publicado se aleje más de un 12 % de lo que implica su propio perfil. Hay cuatro: las mantecas de tucumã, murumuru y ucuúba, publicadas de 182 a 205 junto a perfiles de grasas láuricas y mirísticas que tienen que saponificar entre unos 235 y 250, y el aceite de semilla de granada, cuya cifra típica es el extremo inferior de un rango amplio. La calculadora usa la cifra publicada, porque es lo que dice la fuente, y la página de cada aceite indica que los dos valores no concuerdan.

La misma aritmética llena huecos. Cuando ningún documento primario publica un valor, como ocurre con el aceite de cáñamo y el aceite de nuez pecana, la cifra se deriva de la composición del aceite y lleva una banda de ±3 %, el ancho que respalda la exactitud del método con los aceites del Codex. La página de fórmulas muestra el cálculo y la validación.

Medir su propio lote

Un rango publicado describe un aceite en general; el aceite de su botella tiene un solo valor, y la única forma de conocerlo es que se lo midan. Algunos proveedores emiten un certificado de análisis para cada lote, con su índice de saponificación medido junto a datos como la acidez libre. Eso no es lo mismo que una ficha de especificaciones, que da el rango que el proveedor promete para todos los lotes.

Introduzca un valor medido en “Valores medidos de un certificado de análisis” en la calculadora, y sustituye la cifra publicada de ese aceite y lo saca de la incertidumbre. Para 1000 g de aceite de oliva con un 5 % de sobreengrasado, el rango publicado da 128,7 g de hidróxido de sodio, en cualquier punto entre 124,6 y 132,7 g.

Un certificado sigue llevando el error de su laboratorio: en el ensayo de la ISO, los resultados de laboratorios distintos se dispersaron alrededor de un 1 % (0,9 % para el aceite de colza, 1,6 % para el de coco). Es mejor que la mayoría de los rangos publicados y sigue sin ser exacto, así que mantenga un sobreengrasado que lo cubra.

Qué le hace un ±3 % a su sobreengrasado

El sobreengrasado es el margen entre el álcali que pesa y el que podrían consumir los aceites, y un error en el índice de saponificación cae directamente sobre él, más o menos un punto de sobreengrasado por cada punto porcentual. Si pesa el álcali para un índice de 190 y su aceite es en realidad de 184, necesita menos álcali del que le dio, y el sobrante no tiene con qué reaccionar. El extremo bajo de un rango es el peligroso, justo lo contrario de lo que supone la mayoría.

Sobreengrasado que obtiene en realidad = 1 − (1 − sobreengrasado fijado) × SAP usado ÷ SAP real

Todos los aceites en el mismo extremo de una banda de ±3 %.

Esta es la aritmética que hay detrás de la costumbre del oficio de un 5 % de sobreengrasado, la calculara así alguien o no: el 3 % es lo mínimo que resiste un error del 3 %, y el otro 2 % cubre la balanza, la pureza del álcali y un derrame. La calculadora hace esta aritmética con el rango publicado de cada aceite, en “¿Hasta qué punto está fijado esto?”. Para el aceite de oliva solo, cuyo rango es de ±3,2 %, un sobreengrasado del 5 % podría ser en realidad cualquier cosa entre el 1,9 % y el 7,9 %.

100 g de aceites con un 5 % de sobreengrasado95 g: la sosa pesada alcanza para esto, que se convierte en jabón5 g quedan como aceite en la pastillaDónde lo fijan los jabonerosExceso de sosa: álcali libreJabón líquidoPastillas de diarioJabones de salColada-5 %0 %5 %10 %15 %20 %

Qué rango se lee importa tanto como su ancho. Tomado como la banda de un solo lote, el rango del Codex para el karité, de 160 a 195, pondría un jabón solo de karité a un 5 % nominal en cualquier punto entre el −8,7 % y el 10,8 %. La banda medida, de 179 a 190, lo sitúa entre el 3,0 % y el 8,5 %. Con un aceite cuya norma es así de amplia, vale la pena pedir un certificado de su lote, cosa que no ocurre con el aceite de girasol, de 188 a 194.

Tomar todos los aceites en el mismo extremo de su rango a la vez es un peor caso, pero es la pregunta correcta para un margen cuyo fallo es una pastilla cáustica. La guía del sobreengrasado trata las demás razones para elegir uno.