Indice d’iode et indice INS du savon : dureté et conservation

L’indice d’iode et l’INS se trouvent en bas du panneau des qualités du calculateur. Le premier est une mesure qu’un laboratoire fait sur un corps gras ; le second, un calcul qu’un savonnier a tiré de deux mesures. Ce guide explique ce que compte chacun, à quoi il sert et où il induit en erreur, calculs faits sur de vraies huiles.

Ce que mesure l’indice d’iode

L’indice d’iode est la masse d’halogène, exprimée en iode, que fixent 100 g de corps gras dans les conditions de la méthode normalisée (ISO 3961, AOCS Cd 1-25). L’halogène s’additionne sur les doubles liaisons carbone–carbone, une molécule sur chacune : l’indice est donc un décompte des doubles liaisons par unité de masse. Un corps gras entièrement saturé obtient une valeur proche de zéro.

La méthode utilise le réactif de Wijs, du monochlorure d’iode dans l’acide acétique, employé depuis la fin du XIXe siècle. On dissout le corps gras dans un solvant, on ajoute un excès mesuré de réactif, et le flacon reste une heure à l’obscurité, ou deux pour les corps gras au-dessus de 150 ou contenant des acides conjugués. L’iodure de potassium transforme ensuite le réactif restant en iode, que l’on titre au thiosulfate de sodium jusqu’au virage de l’empois d’amidon, en parallèle d’un essai à blanc sans corps gras. La différence correspond à ce qu’ont fixé les doubles liaisons.

Comme chaque double liaison fixe une molécule, l’indice peut aussi se calculer à partir du profil d’acides gras. Une chaîne d’un triglycéride ajoute une quantité fixe d’indice d’iode par point de pourcentage : 0,860 pour l’acide oléique, 1,732 pour le linoléique, 2,616 pour le linolénique, 0,950 pour le palmitoléique et 0,816 pour l’acide ricinoléique de l’huile de ricin. La trioléine pure obtiendrait 86,0, la trilinoléine 173,2 et la trilinolénine 261,6. L’ISO 3961 donne le même calcul dans une annexe, reprise de l’AOCS Cd 1c-85.

Pour une huile d’olive au milieu de sa composition Codex, soit 69 % d’acide oléique, 12,3 % de linoléique, 0,6 % de linolénique et 1,9 % de palmitoléique, cela donne 59,3 + 21,2 + 1,6 + 1,8, plus une quantité infime, soit 84,1, à l’intérieur de la plage mesurée de 75–94. Le même calcul pour l’huile de tournesol donne 129,6, pour une valeur mesurée de 118–141.

Plages tirées des normes du Codex et des autres documents primaires cités sur la fiche de chaque huile. Le calculateur prend le milieu de chaque plage pour les deux valeurs.

Pourquoi un indice d’iode élevé donne un savon plus mou

Sous sa forme naturelle, une double liaison coude la chaîne, et des chaînes coudées ne peuvent pas s’empiler serré. Leurs savons de sodium sont plus solubles et retiennent l’eau plus longtemps : un savon qui en est fait est plus mou et met plus de temps à raffermir. L’indice d’iode est en fait un décompte de ces coudes, et c’est pourquoi il monte et descend avec la valeur de douceur.

L’indice d’iode d’un mélange est la moyenne de ses huiles, pondérée par leur poids. Pour le savon courant 40/30/30 d’olive, de coco et de palme, il vaut 0,4 × 84,5 + 0,3 × 8,5 + 0,3 × 52,5, soit 52. Le calculateur signale 41–70 comme plage habituelle, une convention héritée des calculateurs amateurs ; nous ne connaissons aucune étude derrière elle. Les graisses dures classiques s’y trouvent (suif 46,5, palme 52,5, saindoux 60) et l’huile d’olive au-dessus, ce qui correspond à la lenteur avec laquelle un savon de Castille raffermit. L’indice d’iode n’est pas pour autant la dureté : l’huile de coco obtient 8, et son savon, tout dur qu’il est, se dissout vite dans l’eau, une affaire de longueur de chaîne que l’indice d’iode ne voit pas.

Pourquoi il annonce un savon rance, et où il trompe

L’oxydation commence aux doubles liaisons, et surtout sur un carbone situé entre deux d’entre elles, dont les hydrogènes se détachent facilement. L’acide oléique n’a aucun carbone de ce genre ; le linoléique en a un et le linolénique deux. Dans une mesure classique, chaque double liaison supplémentaire a au moins doublé la vitesse d’oxydation (Holman et Elmer, 1947), et des travaux plus récents ont montré que l’oxydabilité augmente en proportion du nombre de ces carbones intermédiaires (Cosgrove et al., 1987). Les chaînes d’un savon sont celles qu’avait l’huile, et elles s’oxydent de la même façon ; l’odeur rance et les taches orange d’un vieux savon sont généralement attribuées à cette réaction.

L’indice d’iode compte les chaînes oléiques, linoléiques et linoléniques dans le rapport 1 : 2 : 3, une unité par double liaison. Le risque ne suit pas cette échelle. L’acide oléique n’a aucun des carbones vulnérables et le linoléique en a un : le grand saut, c’est le passage de l’oléique au linoléique, et l’indice d’iode sous-estime l’écart entre une huile riche en acide oléique et une huile polyinsaturée.

Un couple réaliste le montre. Un mélange 70/30 de suif et d’huile de soja a un indice d’iode de 72, plus bas que les 85 de l’huile d’olive, et pourtant il contient environ 22 % d’acides linoléique et linolénique contre 13 % pour l’huile d’olive, et environ deux fois plus de carbones vulnérables. L’indice d’iode classe les deux à l’envers pour la conservation. Pour savoir combien de temps un savon se garde, lisez les pourcentages d’acides linoléique et linolénique dans le profil d’acides gras du calculateur, et prenez l’indice d’iode comme second avis.

Des taches orange sur un savon plus ancien : l’oxydation des chaînes insaturées, le plus probablement là où les acides linoléique et linolénique abondent.

Aucun des deux chiffres ne voit les autres facteurs qui décident de la conservation : un antioxydant ou un chélatant dans la recette, la fraîcheur des huiles au moment où elles sont entrées dans la casserole, la quantité d’huile libre que laisse le surgraissage, et le fait que les savons soient gardés au frais, à l’abri de la lumière et au sec. Le guide des antioxydants et chélatants et le guide de la cure et du stockage les traitent.

L’INS : l’indice de saponification moins l’indice d’iode

L’INS est l’indice de saponification de chaque huile moins son indice d’iode, moyenné sur le mélange au prorata du poids. Robert McDaniel l’a popularisé chez les savonniers dans Essentially Soap (2000), comme chiffre unique pour un savon dur et durable, avec un idéal proche de 160 ; le calculateur signale la plage 136–165. Smart Soapmaking, d’Anne Watson, utilise une plage d’environ 145–160, avec au moins 40 % de graisses solides, comme vérification rapide d’un nouveau mélange.

Il fonctionne jusqu’à un certain point parce que ses deux termes vont dans le même sens. Un indice de saponification élevé signifie des chaînes courtes, laurique et myristique, dont les savons sont durs ; un indice d’iode bas signifie des chaînes saturées, dont les savons sont durs aussi. Les graisses dures obtiennent donc des valeurs élevées (coco 248, palmiste 224, beurre de cacao 156, suif 150) et les huiles molles et insaturées des valeurs basses (olive 106, tournesol 62, lin 1).

Pour le savon courant 40/30/30, 0,4 × 105,5 + 0,3 × 248 + 0,3 × 147 donne 161, presque exactement l’idéal de McDaniel, pour l’une des recettes de débutant les plus répétées du métier.

Ce que l’INS ne peut pas vous dire

Ses unités ne se soustraient pas. Un indice de saponification s’exprime en milligrammes de KOH par gramme ; un indice d’iode, en grammes d’iode pour 100 g. Retrancher l’un de l’autre est une commodité de calcul, et le résultat n’a aucun sens physique. Un corps gras fait uniquement de chaînes linoléniques obtiendrait −69.

Il ne distingue pas l’acide laurique de l’acide stéarique. Les deux le font monter, pour des raisons différentes, et ils donnent des savons très différents. Un mélange 70/30 d’huile d’olive et d’huile de coco obtient 148 et le suif pur 150, presque la même chose, mais le premier mousse vite et lave fort (pouvoir lavant 20, dureté 36), tandis que le second est un savon dur et crémeux, avec peu de mousse rapide (pouvoir lavant 4, dureté 52).

Il donne tort aux savons classiques. L’huile d’olive pure obtient 106, très loin de la plage, et le savon de Castille est l’un des plus vieux savons qui soient.

Il peut laisser passer une mauvaise recette. Un mélange 50/50 d’huile de coco et d’huile de soja obtient un INS de 154, avec un indice d’iode de 70 en haut de sa plage, et une dureté et une douceur toutes deux à 47, bien à l’intérieur des leurs. C’est pourtant un savon agressif, avec un pouvoir lavant de 34 contre les 12–22 habituels, et qui se conserve mal, puisque plus de 31 % de ses acides gras sont linoléique et linolénique.

Il ne voit que les huiles. Comme les autres valeurs de qualité, l’INS ignore le surgraissage, l’eau, la cure et tous les additifs.

Se servir des deux chiffres

Lisez l’indice d’iode comme une mesure de la mollesse et une première alerte sur la conservation, puis vérifiez la part d’acides linoléique et linolénique, qui prédit plus directement le rancissement. Lisez l’INS comme un signal grossier : un chiffre très bas signifie un savon mou et lent, fait surtout d’huiles insaturées, et un chiffre très élevé beaucoup d’huile laurique, alors regardez ensuite le pouvoir lavant. Aucun des deux n’est un objectif en soi. Une recette conçue pour tomber pile sur 160 a été construite autour d’un chiffre incapable de distinguer un savon au coco d’un savon au suif ; le guide de conception des recettes part plutôt de ce à quoi sert le savon.