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Säurezahl, Verseifungszahl, Jodzahl, Peroxidzahl
Mittwoch, 28. November 2012
Butter, Fette, Öle Teil VI
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Es spielt keine Rolle, ob ihr als ein SeifenmacherIn, ein NaturkosmetikherstellerIn, als AromatherapeutIn oder aus Ernährungsgründen an natürlichen Fetten und Ölen interessiert seid, es sind bestimmte Begriffe die zur Charakterisierung und Qualitätskontrolle verwendet werden: Säurezahl, Jodzahl, Verseifungszahl und Peroxidzahl. Auch wenn ihr nicht täglich mit diesen Begriffen zu tun habt, und keine Möglichkeit oder kein Interesse daran habt, diese Eigenschaften zu analysieren, es ist hilfreich und manchmal notwendig einen Überblick darüber zu haben.
Verseifungszahl ist wahrscheinlich der euch bekannteste Begriff, besonders wenn ihr Seifen herstellt. Als Seifenmacher benötigen und verwenden wir diese Zahl mehrmals täglich auch wenn es uns unbewusst ist. Aber nicht nur Seifenmacher haben mit diesem Begriff zu tun. Verseifungszahl ist eine der meist verwendete Eigenschaften zur Charakterisierung einer Fettsäure und dadurch wird auch bei Analyse der Fette, Öle, Butter und Wachse verwendet.
Rein chemisch gesehen ist die Verseifungszahl die Menge (mg) von Kaliumhydroxid (KOH) die benötigt wird um 1 gr (Fett, Fettsäure, Wachs etc.) zu verseifen. Für ein Öl ist die Verseifungszahl die geometrische Summe der Fettäuren des Öls. Wenn ein Öl z.B. aus 20% Laurinsäure (C12:00), 50% Myristinsäure (C14:0), 10% Stearinsäure (C18:0) und 20% Ölsäure (C18:1) besteht, die Verseifungszahl des Öls wird dann die stöchiometrische Summe der jeweiligen Fettsäuren.
Beim Seifenherstellen vermischen wir verschiedene Öle, Fette, Butter oder Wachse. Die Verseifungszahl der Mischung sagt uns wieviel NaOH oder KOH (für Flüssigseife) wir für die Verseifung verwenden. Früher hat man alles selber rechnen müssen. Heutzutage gibt es sehr hilfsreiche Programme, meistens auch für umsonst, die diese Zahl anhand der Zusammensetzung rechnen. Soapcalc ist z.B. einer dieser Online Dienste mit einer sehr hohen Zuverlässigkeit.
International wird Verseifungszahl als mg von KOH erwähnt. Zur Herstellung fester Seife benötigen wir aber NaOH und kein KOH. Deswegen wird beim Seifenherstellen die Menge von KOH in NaOH umgerechnet. Das tut auch Soapcalc automatisch.
Verseifungszahl wird so gemessen: (es ist ein sehr grobes und generelles Verfahren und keine Anleitung)
Die Probe wird mit einem Überschuss von KOH Lösung in Alkohol verseift. Nach der Verseifung beendet ist (ca. nach einer Stunde) wird der rest KOH mit einer HCL-Lösung titriert.
ASTM D5558 - 95(2011) Standard Test Method for Determination of the Saponification Value of Fats and Oils ist eine der anerkannsten Methoden zur Bestimmung der Verseifungszahl.
Verseifungszahl ist eine Eigenschaft jeder Fettsäure bzw. jedes Öl, Fett, Wachs oder jeder Butter. Sie ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung (Fettsäurespektrum) eines Öls und ändert sich nicht mit der Zeit oder während Raffination.
Jodzahl ist eine andere Eigenschaft der Fette und Öle die vom Fettsäurespektrum abhängig ist. Jodzahl ist abhängig von der Anzahl der ungesättigten Verbindungen in einer Fettsäure. Je Mehr ungesättigte Fettsäuren in einem Öl, umso höher die Jodzahl.
Jodzahl wird als Menge (gr) von I2/100 gr Substanz gegeben und ist die Menge an Jod (I2) die benötigt ist um die ungesättigte Verbindungen zu sättigen (Oxidation).
Die Jodzahl hat eine direkte Wirkung an der Haltbarkeit des Öls. Je höher die Jodzahl umso empfindlicher ist das Öl gegen Sauerstoff und umso begrenzter ist die Haltbarkeit. Als Beispiel nehmen wir die Jodzahl von unraffinierten Kokosfett (7-11) gegen die von Granatapfelsamenöl (230-240). Ein anderes Beispiel liefern das native Sojaöl (125-140) und das teilhydrierte Sojawachs (78-90). Beide haben die gleiche Struktur. Nur im Sojawachs wurde ein Teil der ungesättigten Fettsäuren gesättigt. Aus diesem Grund hat Sojawachsbei Raumtemperatur eine weiche cremige Konsistenz.
Die Jodzahl der bekanntesten Fette und Öle findet ihr bei Soapcalc oder ihr könnt unsere PDF-Tabelle mit Jodzahl und Verseifungszahl der bekannten Kosmetiköle runter laden.
Die bekannteste Methode zur Messung der Jodzahl ist die sogenannte Wijs Methode. Zu der Probe wird ein Überschuss von ICl (in der Abbildung ist IBr geschrieben) gegeben. Der Rest ICl wird dann abgemessen und dadurch wird die verbrauchte Menge errechnet.
ASTM D5554 - 95(2011) Standard Test Method for Determination of the Iodine Value of Fats and Oils ist eine der International anerkannte Methoden zur Analyse der Jodzahl.
Jodzahl ist, wie Verseifungszahl abhängig vom Fettsäurespektrum eines Öls oder Fettes. Sie ist eine Eigenschaft der Zusammensetzung der Substanz und ändert sich nicht mit der Lagerung oder durch Raffination.
Säurezahl hat eine direkte Verbindung zu der Qualität eines Öles. Der Anhalt der freien Fettsäuren (Säurezahl) in einem bestimmten Lipid ist in der Regel ganz gering. Durch unsachgemäße Lagerung (Hitze, Licht, Kontakt mit Sauerstoff) oder Raffination geht das Lipid eine Lipolyse durch und Konzentration der freien Fettsäuren steigt. Das nennen wir umgangssprachlich ranzig werden. Je höher die Säurezahl eines Öls/Fettes, umso älter das Öl oder umso schlechter wurde das Öl behandelt.
Die Säurezahl wird als Prozent oder als mg KOH das benötigt ist, um die Fettsäure in 1 gr Substanz zu Neutralisieren bezeichnet.
ASTM D5555 - 95(2011) Standard Test Method for Determination of Free Fatty Acids Contained in Animal, Marine, and Vegetable Fats and Oils Used in Fat Liquors and Stuffing Compounds ist eine der internationalen Methoden der Bestimmung der Säurezahl.
Säurezahl hat mit der Zusammensetzung eines Öls oder Fettes wenig zu tun, sie ist eine Verspiegelung der Qualität des Öls.
Peroxidzahl ist eine andere Eigenschaft, die eine Verspiegelung der Qualität ist und mit der Zusammensetzung weniger zu tun hat.
In der Regel, je höher die Jodzahl (mehr ungesättigte Verbindungen) in einem Öl (Fette, Butter und Wachse haben weniger ungesättigte Verbindungen), umso empfindlicher ist das Öl gegen Sauerstoff. Ungesättigte Verbindungen reagieren mit Sauerstoff und bilden Peroxide als Primärsubstanz, welche weiter u.a. Ketone und freie Fettsäuren als Sekundärsubstanz bilden.
Je niedriger die Peroxidzahl eines Öls, umso besser ist die Qualität (oder längere Haltbarkeit).
Bestimmung der Peroxidzahl:
Die Substanz reagiert in einer Mischung aus essigsäure (waaserfrei) und einem Lösungsmittel mit KI. Peroxid setzt Jod frei. Die Jodkonzantration wird dann mit einer Natriumthiosulfatlösung bestimmt.
ISO 3960:2007 ist eine anerkannte Methode zur Bestimmung der Peroxidzahl.
Zusammenfassung:
Peroxidzahl und Säurezahl sind Eigenschaften der Qualität eines Öls, Fettes, Waches oder einer Butter. Je geringer die Zahl umso besser die Qualität der Substanz. Bei einem höhen Säurezahl oder Peroxidzahl ist die Substanz alt, ist einem schlechten Verfahren durchgegangen oder wurde unsachgemäß gelagert.
Jodzahl und Verseifungszahl sind Eigenschaften der Zusammensetzung eines Öles (Fett, Butter, Wachs). Lagerung und Qualität haben keinen Einfluss auf diesen Eigenschaften.
Zugabe von Antioxidantien wie Tocopherol (Vitamin E) kann die Oxidation verlangsamen und die Haltbarkeit des Öles verlängern.
BeHappy
Swettis Beauty Blog am : Butter, Fette, Öle und Co. Teil V