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Avançado A ciência 8 min de leitura Atualizado em

Índice de iodo e INS no sabonete: maciez, ranço e quanto tempo a barra dura

Dois números no fim do painel de qualidades recebem menos atenção que a dureza e o poder de limpeza. Um é uma medida de laboratório das ligações duplas; o outro é uma regra prática construída em cima dele.

Três frascos de vidro com óleo em dourado-claro, âmbar-escuro e dourado-esverdeado ao lado de duas barras cortadas de sabonete cor de creme, sobre um fundo laranja

Em resumo

  • O índice de iodo é a quantidade de gramas de iodo que uma gordura absorve por 100 g, uma contagem das suas ligações duplas: óleo de coco cerca de 8, azeite de oliva 85, óleo de linhaça 190.
  • As ligações duplas deixam o sabão mais mole e dão ao oxigênio um ponto de ataque, então um índice de iodo alto avisa de uma barra mole e de uma vida útil mais curta.
  • Ele pesa igual todas as ligações duplas, mas as cadeias linoleicas e linolênicas oxidam muito mais depressa que as oleicas, então a parcela de poli-insaturados prevê melhor o ranço.
  • O INS é o índice de saponificação menos o índice de iodo, popularizado por Robert McDaniel em 2000 com um ideal de 160. Ele subtrai duas unidades sem relação entre si e não distingue o ácido láurico do esteárico.
  • Uma mistura 50/50 de óleo de coco e óleo de soja fica dentro da faixa do INS e mesmo assim faz uma barra agressiva, que tende a rançar cedo.
Nesta página

O índice de iodo e o INS ficam no fim do painel de qualidades da calculadora. O primeiro é uma medida que um laboratório faz numa gordura; o segundo é uma conta que um saboeiro montou a partir de duas medidas. Este guia explica o que cada um conta, para que serve e onde engana, com as contas feitas em óleos reais.

O que o índice de iodo mede

O índice de iodo é a massa de halogênio, expressa como iodo, que 100 g de gordura absorvem nas condições do método normalizado (ISO 3961, AOCS Cd 1-25). O halogênio se adiciona às ligações duplas carbono–carbono, uma molécula em cada, então o índice é uma contagem de ligações duplas por unidade de massa. Uma gordura totalmente saturada fica perto de zero.

O método usa o reagente de Wijs, monocloreto de iodo em ácido acético, em uso desde o fim do século XIX. A gordura é dissolvida num solvente, adiciona-se um excesso medido de reagente, e o frasco fica no escuro por uma hora, ou duas para gorduras acima de 150 ou com ácidos conjugados. O iodeto de potássio transforma então o reagente que sobrou em iodo, que é titulado com tiossulfato de sódio até o ponto final do amido, junto com uma prova em branco, sem gordura. A diferença é o que as ligações duplas absorveram.

Como cada ligação dupla absorve uma molécula, o índice também pode ser calculado a partir do perfil de ácidos graxos. Uma cadeia num triglicerídeo soma uma quantidade fixa de índice de iodo por ponto percentual: 0,860 para o oleico, 1,732 para o linoleico, 2,616 para o linolênico, 0,950 para o palmitoleico e 0,816 para o ácido ricinoleico do rícino. A trioleína pura daria 86,0, a trilinoleína 173,2 e a trilinolenina 261,6. A ISO 3961 traz o mesmo cálculo num anexo, tirado da AOCS Cd 1c-85.

Para o azeite de oliva no meio da sua composição do Codex, 69 % de oleico, 12,3 % de linoleico, 0,6 % de linolênico e 1,9 % de palmitoleico, isso dá 59,3 + 21,2 + 1,6 + 1,8 mais um resto ínfimo, ou 84,1, dentro da faixa medida de 75–94. A mesma soma para o óleo de girassol dá 129,6, contra 118–141 medidos.

Óleo Índice de iodo (faixa publicada) Valor que a calculadora usa INS (SAP − índice de iodo)
Coco 6,3–10,6 8,5 248
Palmiste 14,1–21 17,6 224
Manteiga de cacau 33–42 37,5 156
Sebo 40–53 46,5 150
Palma 50–55 52,5 147
Manteiga de karité 30–75 52,5 131
Banha de porco 55–65 60 138
Azeite de oliva 75–94 84,5 106
Girassol alto oleico 78–90 84 104
Rícino 83–88 85,5 94
Canola (colza de baixo teor erúcico) 105–126 115,5 72
Girassol 118–141 129,5 62
Soja 124–139 131,5 61
Linhaça 170–211 190,5 1

Faixas das normas do Codex e dos outros documentos primários na página de cada óleo. A calculadora usa o meio de cada faixa para os dois valores.

Por que um índice de iodo alto quer dizer uma barra mais mole

Uma ligação dupla na sua forma natural dobra a cadeia, e cadeias dobradas não conseguem se empacotar bem juntas. Os sabões de sódio delas são mais solúveis e retêm água por mais tempo, então uma barra feita com elas é mais mole e demora mais para firmar. O índice de iodo é, na prática, uma contagem dessas dobras, e é por isso que ele sobe e desce junto com o número de condicionamento.

O índice de iodo de uma mistura é a média dos seus óleos, ponderada pelo peso. Para a barra de todo dia 40/30/30 de azeite de oliva, óleo de coco e óleo de palma, ele é 0,4 × 84,5 + 0,3 × 8,5 + 0,3 × 52,5, ou 52. A calculadora marca 41–70 como a faixa habitual, uma convenção herdada das calculadoras amadoras; não conhecemos nenhum estudo por trás dela. As gorduras duras clássicas ficam dentro dela (sebo 46,5, palma 52,5, banha 60) e o azeite de oliva fica acima, o que combina com o firmar lento de um sabão de Castela. Mas índice de iodo não é dureza: o óleo de coco marca 8 e o sabão dele, por mais duro que seja, se dissolve depressa na água, uma questão de comprimento de cadeia que o índice de iodo não enxerga.

Por que ele avisa de sabão rançoso, e onde engana

A oxidação começa nas ligações duplas e, acima de tudo, num carbono que fica entre duas delas, cujos hidrogênios se soltam com facilidade. O ácido oleico não tem nenhum carbono assim; o linoleico tem um e o linolênico, dois. Numa medição clássica, cada ligação dupla a mais pelo menos dobrou a velocidade da oxidação (Holman e Elmer, 1947), e trabalhos posteriores verificaram que a oxidabilidade sobe no mesmo passo que o número desses carbonos intermediários (Cosgrove et al., 1987). As cadeias de uma barra de sabão são as cadeias que o óleo tinha, e oxidam da mesma forma; o cheiro de ranço e as manchas alaranjadas de uma barra velha costumam ser atribuídos a essa reação.

O índice de iodo conta as cadeias oleicas, linoleicas e linolênicas na proporção 1 : 2 : 3, uma para cada ligação dupla. O risco não cresce assim. O oleico não tem nenhum dos carbonos vulneráveis e o linoleico tem um, então o grande salto é o do oleico para o linoleico, e o índice de iodo subestima a diferença entre um óleo rico em oleico e um poli-insaturado.

Um par realista mostra isso. Uma mistura 70/30 de sebo e óleo de soja tem índice de iodo 72, mais baixo que os 85 do azeite de oliva, e mesmo assim carrega cerca de 22 % de ácido linoleico e linolênico, contra 13 % do azeite, e cerca do dobro de carbonos vulneráveis. O índice de iodo ordena os dois ao contrário quanto à vida útil. Para saber quanto tempo uma barra se conserva, leia as porcentagens de linoleico e linolênico no perfil de ácidos graxos da calculadora e use o índice de iodo como segunda opinião.

Duas barras de sabonete de processo a frio, uma fresca e cor de creme clara, a outra mais velha, com pequenas manchas marrom-alaranjadas na superfície Manchas alaranjadas numa barra mais velha: oxidação das cadeias insaturadas, mais provável onde há muito ácido linoleico e linolênico.

Nenhum dos dois números enxerga as outras coisas que decidem a vida útil: um antioxidante ou quelante na receita, o frescor dos óleos quando entraram, quanto óleo livre o superfat (superengorduramento) deixa e se as barras são guardadas em lugar fresco, escuro e seco. O guia de antioxidantes e quelantes e o guia de cura e armazenamento tratam disso.

INS: índice de saponificação menos índice de iodo

O INS é o índice de saponificação de cada óleo menos o seu índice de iodo, com a média tirada sobre a mistura pelo peso. Robert McDaniel o popularizou entre os saboeiros em Essentially Soap (2000) como um número único para uma barra dura e duradoura, com um ideal perto de 160; a calculadora marca 136–165. Smart Soapmaking, de Anne Watson, usa uma faixa de cerca de 145–160, junto com pelo menos 40 % de gorduras sólidas, como conferência rápida de uma mistura nova.

Ele funciona até certo ponto porque os dois termos apontam para o mesmo lado. Um índice de saponificação alto significa cadeias curtas, láurica e mirística, cujos sabões são duros; um índice de iodo baixo significa cadeias saturadas, cujos sabões também são duros. Por isso as gorduras duras marcam alto (coco 248, palmiste 224, manteiga de cacau 156, sebo 150) e os óleos moles e insaturados marcam baixo (azeite de oliva 106, girassol 62, linhaça 1).

Para a barra de todo dia 40/30/30, 0,4 × 105,5 + 0,3 × 248 + 0,3 × 147 dá 161, quase exatamente o ideal de McDaniel, para uma das receitas de iniciante mais repetidas do ofício.

O que o INS não consegue dizer

As unidades dele não se subtraem. Um índice de saponificação é miligramas de KOH por grama; um índice de iodo é gramas de iodo por 100 g. Tirar um do outro é uma conta de conveniência, e o resultado não tem significado físico. Uma gordura feita só de cadeias linolênicas marcaria −69.

Ele não distingue o ácido láurico do esteárico. Os dois o elevam, por motivos diferentes, e fazem sabões muito diferentes. Uma mistura 70/30 de azeite de oliva e óleo de coco marca 148 e o sebo puro 150, quase o mesmo, mas a primeira faz espuma rápida e limpa forte (poder de limpeza 20, dureza 36), enquanto o segundo é uma barra dura e cremosa, com pouca espuma rápida (poder de limpeza 4, dureza 52).

Ele julga mal os sabões clássicos. O azeite de oliva puro marca 106, bem fora da faixa, e o sabão de Castela é um dos sabões mais antigos que existem.

Ele pode aprovar uma receita ruim. Uma mistura 50/50 de óleo de coco e óleo de soja marca INS 154, com índice de iodo 70, no topo da sua faixa, e dureza e condicionamento ambos em 47, folgadamente dentro das deles. Mesmo assim é uma barra agressiva, com poder de limpeza 34 contra os 12–22 habituais, e que se conserva mal, já que mais de 31 % dos seus ácidos graxos são linoleico e linolênico.

Uma receita que o INS aprova. 500 g de óleo de coco e 500 g de óleo de soja com 5 % de superfat pedem 151,9 g de hidróxido de sódio, marcam INS 154 e ainda mostram poder de limpeza 34.

Abrir na calculadora

Ele não enxerga nada além dos óleos. Como os outros números de qualidade, o INS ignora o superfat, a água, a cura e todos os aditivos.

Como usar os dois números

Leia o índice de iodo como uma medida de maciez e um primeiro aviso sobre a vida útil, e depois confira a parcela de linoleico e linolênico, que prevê o ranço de forma mais direta. Leia o INS como um sinal grosseiro: um número muito baixo indica uma barra mole e lenta, feita sobretudo de óleos insaturados, e um muito alto indica muito óleo láurico, então olhe o poder de limpeza em seguida. Nenhum dos dois é uma meta em si. Uma receita desenhada para acertar 160 em cheio foi desenhada em torno de um número que não distingue uma barra de coco de uma de sebo; o guia para criar uma receita parte, em vez disso, daquilo para que a barra serve.

Fontes

As notas sobre estas fontes estão na página em inglês, com as palavras conferidas em cada documento.

  1. ISO 3961:2018 Animal and vegetable fats and oils: Determination of iodine value . International Organization for Standardization , 2018.
  2. AOCS Official Method Cd 1-25, Iodine Value of Fats and Oils, Wijs Method . American Oil Chemists' Society .
  3. Atomic weights of the elements 2013 . IUPAC, Pure and Applied Chemistry 88(3) , 2016.
  4. Standard for Named Vegetable Oils (CXS 210-1999) . Codex Alimentarius Commission (FAO/WHO) .
  5. Standard for Olive Oils and Olive Pomace Oils (CXS 33-1981) . Codex Alimentarius Commission (FAO/WHO) .
  6. Standard for Named Animal Fats (CXS 211-1999) . Codex Alimentarius Commission (FAO/WHO) .
  7. The rates of oxidation of unsaturated fatty acids and esters . R. T. Holman and O. C. Elmer, Journal of the American Oil Chemists' Society 24 , 1947.
  8. The kinetics of the autoxidation of polyunsaturated fatty acids . Cosgrove J. P., Church D. F., Pryor W. A., Lipids 22 , 1987.
  9. Essentially Soap . Robert S. McDaniel, Krause Publications , 2000.
  10. Smart Soapmaking: The Simple Guide to Making Traditional Handmade Soap . Anne L. Watson, Shepard Publications , 2013.