Verzepingsgetal (SAP-waarde): wat het meet en waarom tabellen verschillen

Een verzepingsgetal, kortweg SAP, is het ene getal per olie waar een loogberekening niet zonder kan. Deze handleiding behandelt wat het meet, hoe een laboratorium het bepaalt, waarom geen enkele olie één ware waarde heeft, waarom boeken en calculators verschillende getallen geven, en hoeveel marge je dat alles laat.

Wat het getal betekent

Het verzepingsgetal is het aantal milligram kaliumhydroxide dat nodig is om één gram van een vet te verzepen. Het telt elk vetzuur in het vet mee, of het nu aan glycerol gebonden is of vrij; ISO 3657 noemt het een maat voor ‘the free and esterified acids’. Dat van olijfolie is ongeveer 190: een gram olijfolie verbruikt 190 mg KOH.

Elke keten heeft één hydroxide nodig, dus het getal is eigenlijk een telling van ketens per gram, en kortere ketens betekenen er meer in elke gram. Daarom staat kokosolie, rijk aan laurinezuur en myristinezuur met 12 en 14 koolstofatomen, gepubliceerd op 248–265, terwijl olijfolie, voornamelijk oliezuur met 18 koolstofatomen, op 184–196 staat. De handleiding over de chemie van verzeping rekent de getallen uit vanuit de moleculen zelf: zuiver trilaurine 263,4, zuiver trioleïne 190,1.

Hoe een laboratorium het meet

ISO 3657 en AOCS Cd 3-25, de twee methoden die de Codex-normen voor oliën noemen, werken op dezelfde manier. Ongeveer 2 g vet wordt onder een terugvloeikoeler gekookt met 25 ml kaliumhydroxide van 0,5 mol/l in ethanol, veel meer alkali dan het vet kan verbruiken, een uur lang, of twee uur bij hoogsmeltende vetten. Hete alcohol lost vet en alkali samen op, dus een gewoon vet is in die tijd volledig verzeept. Het overgebleven alkali wordt getitreerd met zoutzuur van 0,5 mol/l, met een blanco kolf ernaast, en het verschil tussen de twee titraties is de KOH die het vet heeft verbruikt:

SAP = (zuur verbruikt door de blanco − zuur verbruikt door het monster) × c × 56,1 ÷ m

met het zuur in milliliter, c de concentratie ervan in mol/l en m het aantal gram vet.

Ook een gemeten waarde heeft enige fout. In het ringonderzoek achter ISO 3657 analyseerden 22 laboratoria dezelfde monsters. Twee resultaten uit één laboratorium kwamen tot op ongeveer 2 mg KOH/g overeen. Tussen laboratoria was de spreiding groter: de reproduceerbaarheidsgrens, het verschil dat de resultaten van twee laboratoria maar één keer op de twintig overschrijden, was 5,0 mg KOH/g voor raapzaadolie (gemiddeld 190,2), 5,7 voor palmolie (199,5) en 11,7 voor kokosolie (256,8).

NaOH, KOH en de komma

De tabellen van zeepmakers geven zelden het laboratoriumgetal. Ze geven gram loog per gram olie, wat in elke eenheid werkt omdat het een verhouding is, en ze geven dat voor natriumhydroxide, voor kaliumhydroxide of voor allebei. Een mol van elk doet hetzelfde werk, dus het NaOH-getal is het KOH-getal maal de verhouding van hun molaire massa’s, 39,997 ÷ 56,106 = 0,7129, gedeeld door 1000.

De getallen die de calculator gebruikt: het midden van het gepubliceerde bereik van elke olie.

De twee kolommen lijken op elkaar, en ze verwisselen is de gevaarlijkste fout in dit onderwerp. Een KOH-getal dat voor een recept met natriumhydroxide wordt gebruikt, vraagt 40 % meer loog dan de oliën nodig hebben (0,190 waar 0,135 bedoeld was), en dat geeft een bijtend stuk zeep. Een NaOH-getal dat voor een recept met kaliumhydroxide wordt gebruikt, geeft 29 % te weinig, en dat geeft een zachte, vettige pasta. Zeepboeken hebben een tabel met alleen KOH afgedrukt naast recepten met natriumhydroxide, dus lees de kop van elke tabel voordat je een getal erin vertrouwt.

Nog twee kleinere valkuilen. Sommige oudere tabellen hebben een tweede kolom waarin al een loogkorting is afgetrokken, en de overvetting van een calculator trekt die er dan nog eens af. En KOH-getallen gaan uit van zuiver kaliumhydroxide, terwijl de schilfers met ongeveer 90 % worden verkocht, waar de calculator voor corrigeert; de handleiding over NaOH en KOH legt de instelling voor de zuiverheid uit.

Waarom één olie een bereik heeft

De Codex publiceert verzepingsgetallen als adviserende bereiken naast de verplichte bereiken voor vetzuren, en over de oliën in de database van deze site is het typische gepubliceerde bereik ongeveer ±3 % van het midden. De redenen zijn fysisch, en als je ze kent, weet je wanneer je fles waarschijnlijk aan één kant van het bereik zit.

Ketenlengtes variëren. De norm voor olijfolie staat 7,5–20 % palmitinezuur (16 koolstofatomen) en 55–83 % oliezuur (18) toe. Meer van de kortere keten betekent meer moleculen per gram en een hoger getal. Veredeling kan een olie zo ver verschuiven dat die een eigen naam krijgt: de Codex noemt zonnebloemolie met hoog oliezuurgehalte op 182–194 naast gewone zonnebloemolie op 188–194, en raapzaadolie op 168–181 naast erucazuurarme raapzaadolie, canola, op 182–193, omdat erucazuur een keten van 22 koolstofatomen is. In Groot-Brittannië en de EU mag plantaardige olie die als levensmiddel wordt verkocht niet meer dan 2 % erucazuur bevatten, dus raapzaadolie uit de supermarkt is de olie die de calculator erucazuurarme raapzaadolie (canola) noemt, en erucazuurrijke raapzaadolie is een industrieel product.

Een deel van de olie is geen vet. Onverzeepbare stoffen, zoals sterolen, squaleen en wassen, verbruiken geen loog en verdunnen dus het getal. In de meeste oliën gaat het om een procent of twee en in sheaboter om 2 tot 12 %, en daarom vragen shea en avocado-olie iets minder loog dan hun vetzuren alleen doen vermoeden.

Kwaliteit en raffinage veranderen het product. Ruwe rijstzemelolie, rijk aan was, zit aan de onderkant van het Codex-bereik van 180–199. Zuiver stearinezuur verbruikt 197 mg KOH/g, maar het drievoudig geperste stearinezuur dat zeepmakers kopen, is voor ongeveer de helft palmitinezuur en verbruikt 206–212.

Waarom boeken, calculators en laboratoria van elkaar verschillen

Zoek een olie op in twee boeken of twee calculators en de loog kan verschillen, meestal met een procent of twee. Geen van beide hoeft fout te zijn. Het verschil komt bijna altijd uit een van vier hoeken.

1. Verschillende uitgangsgetallen. De meeste tabellen die onder zeepmakers rondgaan, geven één getal per olie, op drie decimalen, zonder bron, en veel ervan herhalen elkaars getallen. Deze calculator gaat uit van het bereik in een primair document (een Codex- of nationale norm, een farmacopeemonografie, een specificatie van een producent of een wetenschappelijk artikel), noemt dat document op de pagina van de olie, en gebruikt de typische waarde waar die wordt gegeven, anders het midden van het bereik.
2. Gemeten olie tegenover zuiver vet, en welke kwaliteit. Een laboratorium meet de olie die het voor zich heeft, onverzeepbare stoffen en al, terwijl een getal dat uit de vetzuren is berekend uitgaat van zuiver vet. Zonnebloemolie, raapzaadolie, rijstzemelolie, stearinezuur en shea worden elk verkocht in kwaliteiten met verschillende waarden, en een oude tabel zegt zelden welke bedoeld was.
3. Omrekening en afronding. Laboratoria rapporteren mg KOH per gram. Een boek rekent dat om naar gram NaOH en rondt af op drie decimalen, en de afronding alleen al kan een getal 0,4 % verschuiven.
4. Fouten die zijn doorgegeven. Een verkeerd getal dat in één tabel is overgenomen, duikt vaak in de volgende weer op.

Een gepubliceerd bereik is breder dan de meeste van deze verschillen: dat van olijfolie beslaat 12 mg KOH/g, meer dan 6 % van de waarde. Daarom dekt een verstandige overvetting ze af, en daarom toont de calculator het bereik zelf naast het getal dat hij gebruikt.

Hoe onze getallen zich verhouden tot zeepboeken

Veertien van de zeepboeken die we hebben bestudeerd, geven verzepingsgetallen: 539 rijen voor ongeveer 105 oliën. Twee auteurs drukken hun eigen tabellen opnieuw af, dus dat zijn twaalf onafhankelijke bronnen, waaronder een handboek voor zeepfabrieken uit 1908 waarvan de auteurs de vetten maten die ze kochten. We hebben 533 recepten uit de boeken zelf twee keer doorgerekend, een keer met onze getallen en een keer met die van de boeken (voor elke olie de mediaan, één getal per bron, drukfouten verwijderd). De twee lagen een mediaan 0,2 % uit elkaar, de onze een fractie lager. Negentien van de twintig recepten lagen binnen 1 %, ongeveer 1,5 g natriumhydroxide op een batch van 1 kg oliën, 99 van de 100 binnen 2 %, en geen enkel recept zat er meer dan 3 % naast. Een eenvoudige zeep van olijf-, kokos-, palm- en ricinusolie en shea vraagt volgens onze getallen 148,4 g natriumhydroxide per kilogram oliën en volgens die van de boeken 148,8 g.

Het enige getal om op te letten is dat van palmpitolie. Zes van de tien boeken die het vermelden, geven ongeveer 0,155 g NaOH per gram, een getal dat zou passen bij een vet met veel minder laurinezuur; de oudste druk die we hebben, is van 1995, en latere boeken namen het over. Palmpitolie is voor bijna de helft laurinezuur. Het Maleisische onderzoeksinstituut voor palmolie mat de Maleisische palmpitolie op 243–249 mg KOH/g, gemiddeld 245, wat de eigen vetzuren van de olie bevestigen, en de Codex zet de olie op 230–254 (0,164–0,181); wij gebruiken 245 (0,175). Een zeep met 40 % palmpitolie die volgens die boeken op ‘5 % overvetting’ is gemaakt, zit in werkelijkheid op ongeveer 10 %, en is zachter dan bedoeld.

Bij vijf oliën zijn de boeken en de normen het eens, en de calculator gebruikt de normen:

Een paar rijen in de boeken zijn gewone vergissingen: NaOH- en KOH-kolommen verwisseld, de rij van één olie herhaald onder de volgende, een getal van het kokostype afgedrukt voor een notenolie, het oude getal voor erucazuurrijke raapzaadolie afgedrukt onder canola, en kokosolie afgedrukt als 0,118 in een tabel waarvan het eigen boek een hoofdstuk eerder 0,178 geeft. De controle aan de samenstelling hieronder vangt de meeste ervan op.

Het handboek uit 1908 bleek hiervoor het nuttigste boek. De auteurs waren fabriekschemici die elke partij vet die ze kochten testten met hetzelfde koken en titreren dat nu wordt gebruikt, en voor de meeste oliën waarvoor nu een norm bestaat, vallen hun getallen binnen het bereik daarvan. Ze betrapten ons ook op een fout. Wij hadden cohuneolie op 241, uit één enkele moderne vermelding voor een monster met meer oliezuur. Het handboek geeft cohune 253,9–255,3 onder de kop voor een andere grootheid, een vergissing die teruggaat op het bulletin van het Imperial Institute uit 1903 en in 1909 in druk werd rechtgezet. Gelezen als verzepingsgetallen passen de getallen bij nog vijf monsters uit Belize die het instituut in 1913 mat, op 252–257, en de vetzuren van de olie kloppen ermee. We gebruiken nu 254,6 (0,182).

Geeft het certificaat van je leverancier dus een verzepingsgetal voor je partij, gebruik dat dan. Anders is het verschil tussen een zorgvuldig boek en deze calculator kleiner dan de marge die 5 % overvetting laat, en daar is de overvetting voor.

Getallen die niet kunnen kloppen

De ergste fouten staan in de primaire literatuur, omdat een getal in een vaktijdschrift gezaghebbend oogt en wordt overgenomen. Bij het opbouwen van deze dataset kwamen er verschillende boven die moesten worden verworpen.

• Een artikel uit 2018 over andirobaolie gaf een verzepingsgetal van 59,5 en een joodgetal van 196,6. De samenstelling in datzelfde artikel wijst op ongeveer 190 en 60: de twee labels waren van plaats gewisseld. Een calculator die 59,5 overnam, zou een derde vragen van de loog die de olie nodig heeft.
• Artikelen hebben zwartzaadolie gemeld op 211 tot 244 mg KOH/g. Een olie die voor 55–60 % uit linolzuur bestaat, kan zelfs als vrij zuur niet meer dan ongeveer 200 verbruiken, en gemeten handelsoliën kwamen uit op 197–198.
• Een analyse uit 2021 zette één murumuruboter op 573,6 mg KOH/g, twee keer zoveel als welk laurinevet ook kan verbruiken; de auteurs merkten op dat het niet strookte met de 200–300 die hun farmacopee verwacht.

De verdediging is een controle waarvoor geen laboratorium nodig is.

Een getal toetsen aan de eigen samenstelling van de olie

Omdat het verzepingsgetal ketens per gram telt, volgt het uit het vetzuurprofiel. Reken uit het aandeel en de molaire massa van elk zuur uit hoeveel mol vetzuur een gram vet bevat, houd rekening met het glycerolskelet, en vermenigvuldig met 56,106 mg KOH per millimol. Mol tellen is belangrijk: een gemiddelde molaire massa die in plaats daarvan naar gewicht is genomen, valt ongeveer 3 % te laag uit voor oliën van het kokostype, waarvan de ketens het meest in lengte variëren. ISO 3657 beschrijft dezelfde berekening in bijlage B. De twee getallen worden meestal los van elkaar gemeten, vaak door verschillende mensen, dus als ze niet overeenkomen, is een van beide fout.

Bij 36 Codex-oliën, waar beide getallen uit dezelfde norm komen, komt de berekening voor de mediane olie uit binnen 0,84 % van de gepubliceerde waarde en voor negen op de tien binnen 2,44 %. Gemiddeld valt ze ongeveer 0,55 % te hoog uit, omdat ze uitgaat van zuiver vet en een ruwe olie een beetje onverzeepbare stoffen bevat. De database achter deze calculator voert de controle uit op elk record en markeert elke olie waarvan de gepubliceerde waarde meer dan 12 % afwijkt van wat het eigen profiel aangeeft. Vier doen dat: tucumã-, murumuru- en ucuúbaboter, gepubliceerd op 182–205 naast profielen van vetten rijk aan laurinezuur en myristinezuur die rond 235–250 moeten verzepen, en granaatappelpitolie, waarvan het typische getal de onderkant van een breed bereik is. De calculator gebruikt het gepubliceerde getal, omdat de bron dat zegt, en op de pagina van elke olie staat dat de twee niet overeenkomen.

Dezelfde rekensom vult gaten. Waar geen enkel primair document een waarde publiceert, zoals bij hennepzaadolie en pecannotenolie, wordt het getal afgeleid uit de samenstelling van de olie en krijgt het een band van ±3 %, de breedte die de nauwkeurigheid van de methode op de Codex-oliën onderbouwt. De formulepagina toont de berekening en de validatie.

Je eigen partij laten meten

Een gepubliceerd bereik beschrijft een olie in het algemeen; de olie in je fles heeft één waarde, en de enige manier om die te kennen is haar te laten meten. Sommige leveranciers geven voor elke partij een analysecertificaat uit, met het gemeten verzepingsgetal naast getallen zoals de vrije zuurgraad. Dat is iets anders dan een specificatieblad, dat het bereik geeft dat de leverancier voor elke partij belooft.

Vul in de calculator onder ‘Gemeten waarden van een analysecertificaat’ een gemeten waarde in, en die vervangt het gepubliceerde getal voor die olie en haalt die olie uit de onzekerheid. Voor 1000 g olijfolie bij 5 % overvetting geeft het gepubliceerde bereik 128,7 g natriumhydroxide, ergens tussen 124,6 en 132,7 g.

Ook een certificaat draagt de fout van zijn laboratorium: in het ISO-ringonderzoek lagen de resultaten van verschillende laboratoria ongeveer 1 % uiteen (0,9 % voor raapzaadolie, 1,6 % voor kokosolie). Dat is beter dan de meeste gepubliceerde bereiken en nog steeds niet exact, dus houd een overvetting aan die het afdekt.

Wat ±3 % met je overvetting doet

Overvetting is de marge tussen de loog die je afweegt en de loog die de oliën zouden kunnen opnemen, en een fout in het verzepingsgetal komt daar rechtstreeks op terecht, ruwweg één punt overvetting per procent. Weeg je loog af voor een getal van 190 en is je olie werkelijk 184, dan heeft die minder loog nodig dan je haar gaf, en het overschot heeft niets om mee te reageren. Het lage uiteinde van een bereik is het gevaarlijke uiteinde, en dat is het omgekeerde van wat de meeste mensen denken.

De overvetting die je werkelijk krijgt = 1 − (1 − ingestelde overvetting) × gebruikt verzepingsgetal ÷ werkelijk verzepingsgetal

Elke olie aan hetzelfde uiteinde van een band van ±3 %.

Dit is de rekensom achter de gewoonte in het vak om 5 % overvetting te nemen, of iemand het nu zo heeft uitgerekend of niet: 3 % is het minste dat een fout van 3 % overleeft, en de andere 2 % dekt de weegschaal, de zuiverheid van de loog en een morsje. De calculator maakt deze rekensom met het eigen gepubliceerde bereik van elke olie, onder ‘Hoe nauwkeurig ligt dit vast?’. Voor olijfolie alleen, met een bereik van ±3,2 %, kan 5 % overvetting in werkelijkheid alles zijn van 1,9 % tot 7,9 %.

100 g oliën bij 5 % overvetting95 g: hiervoor is de afgewogen loog genoeg, en dit wordt zeep5 g blijft olie in het stuk zeepWaar makers het instellenTe veel loog: vrije alkaliVloeibare zeepDagelijkse zeepZoutzeepWaszeep-5 %0 %5 %10 %15 %20 %

Welk bereik je leest, doet er evenveel toe als de breedte ervan. Genomen als de band voor één partij zou het Codex-bereik van shea, 160–195, een zeep van alleen shea bij nominaal 5 % ergens tussen −8,7 % en 10,8 % zetten. De gemeten band van 179–190 zet haar op 3,0 % tot 8,5 %. Bij een olie waarvan de norm zo breed is, loont het om een certificaat voor je partij te vragen, op een manier die bij zonnebloemolie op 188–194 niet geldt.

Elke olie tegelijk aan hetzelfde uiteinde van het bereik nemen is een worstcasescenario, maar het is de juiste vraag voor een marge waarvan het falen een bijtend stuk zeep oplevert. De handleiding over overvetting behandelt de andere redenen om een bepaalde overvetting te kiezen.