Значение омыления

Число омыления или число омыления ( SV или SN ) представляет собой количество миллиграммов гидроксида калия (KOH) или гидроксида натрия (NaOH), необходимое для омыления одного грамма жира в указанных условиях. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Это мера средней молекулярной массы (или длины цепи) всех жирных кислот, присутствующих в образце в форме триглицеридов . Чем выше степень омыления, тем меньше средняя длина жирных кислот, тем легче средняя молекулярная масса триглицеридов и наоборот. больше подходят жиры или масла с высокой степенью омыления (например, кокосовое и пальмовое масло) Практически для изготовления мыла .

Определение

Для определения степени омыления пробу обрабатывают избытком щелочи (обычно спиртового раствора гидроксида калия) в течение получаса с обратным холодильником . КОН расходуется в результате реакции с триглицеридами, которые потребляют три эквивалента основания. Диглицериды потребляют два эквивалента КОН. Моноглицериды и свободные жирные кислоты, а также другие сложные эфиры, такие как лактоны, потребляют один эквивалент основания. ^{[ 4 ]}^: 98 По окончании реакции количество КОН определяют титрованием стандартным раствором соляной кислоты (HCl). Ключом к методу является использование индикатора фенолфталеина , который указывает на потребление кислотой сильного основания (КОН), а не слабого основания (карбоксилатов калия). SV (мг КОН/г образца) рассчитывается следующим образом: ^{[ 2 ]}

уравнение 1

{\textrm {SV}}={\frac {({\textrm {B}}-{\textrm {S}})\times {\textrm {M}}\times 56.106}{{\textrm {W}}_{\textrm {oil/fat}}}}

(1)

где:

{\textrm {B}}

– объем раствора HCl, использованный для холостой серии, мл;

{\textrm {S}}

– объем раствора HCl, израсходованный на испытуемый образец, мл;

{\textrm {M}}

– молярность раствора HCl, моль/л;

56,1 — молекулярная масса КОН, г/моль;

{{\textrm {W}}_{\textrm {oil/fat}}}

– масса образца, г.

Например, стандартными методами определения СВ растительных и животных жиров являются следующие:

Продукт	Стандартный метод
Жиры и масла	ИСО 3657:2020 АСТМ Д5558
Нефтепродукты	АСТМ Д94
Минеральные масла	DIN 51559

SV также можно рассчитать по составу жирных кислот, определенному газовой хроматографией ( AOCS Cd 3a-94). ^{[ 5 ]}

ручной работы Производители мыла , которые стремятся производить кусковое мыло, используют гидроксид натрия (NaOH), широко известный как щелок , а не КОН (едкий поташ), из которого получается мягкое пастообразное, гелеобразное или жидкое мыло. Чтобы рассчитать количество щелочи, необходимое для изготовления кускового мыла, значения КОН SV можно преобразовать в значения NaOH, разделив значения КОН на соотношение молекулярных масс КОН и NaOH (1,403). ^{[ 6 ]}

Расчет средней молекулярной массы жиров и масел

Теоретическая SV чистой молекулы триглицерида может быть рассчитана по следующему уравнению (где MW — ее молекулярная масса): ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

уравнение 2

{\textrm {MW}}_{\textrm {oil/fat}}={\frac {3\times 1000\times {56.106}}{\textrm {SV}}}-38.049

(2)

где:

3 — количество остатков жирных кислот на триглицерид.

1000 - коэффициент перевода миллиграммов в граммы.

56,1 — молярная масса КОН. ^{[ 7 ]}

Например, триолеин , триглицерид, встречающийся во многих жирах и маслах, имеет три остатка олеиновой кислоты , этерифицированные до молекулы глицерина с общей молекулярной массой 885,4 (г/моль). Следовательно, его УВ равна 190 мг КОН/г пробы. ^{[ 9 ]} Для сравнения, трилаурин с тремя более короткими остатками жирных кислот ( лауриновая кислота ) имеет MW 639 и SV 263.

Как видно из уравнения (2) , SV данного жира обратно пропорциональна его молекулярной массе. Фактически, поскольку жиры и масла содержат смесь различных видов триглицеридов, средний молекулярный вес можно рассчитать по следующему соотношению: ^{[ 9 ]}

уравнение 3

{\textrm {MW}}_{\textrm {oil/fat}}={\frac {168318}{\textrm {SV}}}-38.049

(3)

Это означает, что кокосовое масло с обилием жирных кислот со средней длиной цепи (в основном лауриновой кислоты) содержит больше жирных кислот на единицу веса, чем, например, оливковое масло (в основном олеиновая кислота). Следовательно, эфиров , а это означает, что для омыления того же количества вещества требуется больше КОН и, следовательно, более высокий SV. на грамм кокосового масла присутствовало больше омыляемых ^{[ 9 ]} Рассчитанная молекулярная масса (уравнение 3 ) не применима к жирам и маслам, содержащим большое количество неомыляемых веществ, свободных жирных кислот (> 0,1%) или моно- и диацилглицеринов (> 0,1%). ^{[ 7 ]}

Неомыляемые вещества

Неомыляемые вещества — компоненты жирного вещества ( масла , жира , воска не образуют мыла ), которые при обработке щелочью и остаются нерастворимыми в воде, но растворимыми в органических растворителях. Например, типичное соевое масло содержит по весу 1,5–2,5% неомыляемых веществ. Неомыляемые вещества включают нелетучие компоненты: алканы , стерины , тритерпены , жирные спирты , токоферолы и каротиноиды , а также те, которые в основном возникают в результате омыления жирных эфиров (сложные эфиры стеринов, сложные эфиры воска, сложные эфиры токоферолов, ...). Эта фракция может также содержать загрязнители окружающей среды и остатки пластификаторов , пестицидов , углеводородов минерального масла и ароматических веществ. ^{[ 10 ]}

Неомыляемые компоненты являются важным фактором при выборе масляных смесей для производства мыла. Неомыляемые вещества могут быть полезны для рецептуры мыла, поскольку они могут обладать такими свойствами, как увлажнение , кондиционирование , антиоксидант , текстурирование и т. д. С другой стороны, когда доля неомыляемых веществ слишком высока (> 3%) или определенные присутствующие неомыляемые вещества не обеспечивают значительные преимущества, в результате может получиться дефектный или некачественный мыльный продукт. Например, акульий жир не пригоден для изготовления мыла, поскольку в нем может содержаться более 10% неомыляемых веществ. ^{[ 11 ]}

Для пищевых масел допустимый предел содержания неомыляемых веществ составляет 1,5% (оливковое, рафинированное соевое масло), тогда как сырое масло низкого качества или масло из выжимок может достигать 3%. ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Определение неомыляемых веществ включает стадию омыления образца с последующей экстракцией неомыляемых веществ органическим растворителем (т.е. диэтиловым эфиром ). Официальные методы для животных и растительных жиров и масел описаны в ASTM D1065-18, ISO 3596:2000 или 18609:2000, AOCS методе Ca 6a-40.

Значения омыления и неомыляемые вещества различных масел и жиров

Жир/масло	Величина омыления (мг КОН/г пробы) ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}	Неомыляемые вещества (%) ^{[ 7 ]}^{[ 14 ]}^{[ 16 ]}
пчелиный воск	60 – 102	> 52
Масло канолы	182 – 193	< 0,2
Какао-масло	192 – 200	0.2 – 1
Кокосовое масло	248 – 265	0.1 – 1.4
Кукурузное масло	187 – 195	1 – 3
Хлопковое масло	189 – 207	< 2
Рыбий жир ^{[ 17 ]}	179 – 200	0.6 – 3
Ланолин ^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}	80 – 127	40 – 50
Сало ^{[ 20 ]}	192 – 203	< 10
Льняное масло	188 – 196	0.1 – 2
Минеральное масло	0	100
Оливковое масло	184 – 196	0.4 – 1.1
Пальмоядровое масло	230 – 254	< 1
Пальмовое масло	190 – 209	< 1,4
Арахисовое масло	187 – 196	0.2 – 4.4
Рапсовое масло	168 – 181	0.7 – 1.1
Сафлоровое масло	188 – 194	< 1,6
Масло ши	170 – 190	6 – 17
Соевое масло	187 – 195	1.5 – 2.5
Подсолнечное масло	189 – 195	0.3 – 1.2
Китовый жир ^{[ 4 ]}^: 183	185 – 202	< 2

См. также

Кислотное число – миллиграммы основания, необходимые для нейтрализации 1 грамма данной кислоты.
Аминное число - мера содержания азота в органическом соединении.
Бромное число – масса брома, поглощаемая 100 граммами данного вещества.
EN 14214 – Стандарт топлива для биодизеля.
Эпоксидное число – мера содержания эпоксидной смолы в веществе.
Гидроксильное число – масса КОН, необходимая для нейтрализации 1 грамма ацетилированного вещества.
Йодное число – масса йода, поглощаемая 100 граммами данного вещества.
Перекисное число – мера содержания перекиси в жире или масле.
Омыление – процесс, при котором жир, масло или липиды превращаются в мыло и спирт.
Мыловарение — Мелкомасштабный процесс производства мыла.

Ссылки

^ «Ценность омыления жиров и масел» . Проверено 18 января 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Ценность омыления жира и масла» (PDF) . киото-кем.com . Проверено 8 июля 2016 г.
^ Клаус Шуман; Курт Зикманн (2005). «Мыло» . Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. а24_247. дои : 10.1002/14356007.a24_247 . ISBN 3-527-30673-0 .
^ Jump up to: ^а ^б Чакрабарти, ММ (9 ноября 2003 г.). Химия и технология масел и жиров . Нью-Дели: союзные издатели. ISBN 978-81-7764-495-1 . OCLC 771847815 .
^ Кноте, Герхард (2002). «Показатели структуры в химии ЖК. Насколько важно йодное число?» . Журнал Американского общества нефтехимиков . 79 (9): 847–854. дои : 10.1007/s11746-002-0569-4 . ISSN 1558-9331 . S2CID 53055746 .
^ «Диаграмма омыления» . www.fromnaturewithlove.com . Проверено 13 сентября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Нильсен, Сюзанна (4 сентября 2014 г.). Анализ еды . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4419-1477-4 . ^{: 247–248}
^ Ганстон, Флорида; Харвуд, Дж. Л. (2007). Справочник по липидам (Третье изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 424. ИСБН 978-1-4200-0967-5 . ОСЛК 327018169 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ганстон, Флорида; Харвуд, Дж. Л. (2007). Справочник по липидам (Третье изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 424. ИСБН 978-1-4200-0967-5 . ОСЛК 327018169 .
^ Белитц, Х.-Д.; Грош, Вернер; Шиберле, Питер (2013). Пищевая химия . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-662-07279-0 .
^ Фрайер, Персиваль Дж.; Уэстон, Фрэнк Э. (19 декабря 2013 г.). Технический справочник масел, жиров и восков . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-68731-8 .
^ «Торговый стандарт, применимый к оливковым маслам и маслам из оливковых выжимок (COI/T.15/NC No 3/Rev. 14)» (PDF) . Internationaloliveoil.org . 2019 . Проверено 15 сентября 2020 г.
^ «Документ о требованиях Министерства сельского хозяйства США к сырому маслу и жиру» (PDF) . fsa.usda.gov . 2013 . Проверено 15 сентября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Ганстон, Фрэнк (2009). Масла и жиры в пищевой промышленности . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-4443-0243-1 .
^ Ако, Казимир К.; Мин, Дэвид Б. (2008). Пищевые липиды: химия, питание и биотехнология, третье издание . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4200-4664-9 .
^ «Физические свойства жиров и масел» (PDF) . Немецкое общество наук о жире eV . Проверено 14 сентября 2020 г.
^ Туркини, Джованни М.; Нг, Винг-Кеонг; Точер, Дуглас Редфорд (2010). Заменитель рыбьего жира и альтернативные источники липидов в кормах для аквакультуры . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4398-0863-4 .
^ «Ланолин - КАМЕЯ» . www.cameo.mfa.org . Проверено 14 сентября 2020 г.
^ Уилки, Джон М. (1917). «Оценка неомыляемых веществ в маслах, жирах и восках» . Аналитик . 42 (495): 200–202. Бибкод : 1917Ана....42..200Вт . дои : 10.1039/AN9174200200 . ISSN 1364-5528 .
^ «РАЗДЕЛ 3. Стандарт Кодекса на жиры и масла животного происхождения» . www.фао.орг . Проверено 14 сентября 2020 г.

[1] «Ценность омыления жиров и масел» . Проверено 18 января 2018 г.

[:0-2] Jump up to: ^а ^б «Ценность омыления жира и масла» (PDF) . киото-кем.com . Проверено 8 июля 2016 г.

[3] Клаус Шуман; Курт Зикманн (2005). «Мыло» . Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. а24_247. дои : 10.1002/14356007.a24_247 . ISBN 3-527-30673-0 .

[:4-4] Jump up to: ^а ^б Чакрабарти, ММ (9 ноября 2003 г.). Химия и технология масел и жиров . Нью-Дели: союзные издатели. ISBN 978-81-7764-495-1 . OCLC 771847815 .

[5] Кноте, Герхард (2002). «Показатели структуры в химии ЖК. Насколько важно йодное число?» . Журнал Американского общества нефтехимиков . 79 (9): 847–854. дои : 10.1007/s11746-002-0569-4 . ISSN 1558-9331 . S2CID 53055746 .

[6] «Диаграмма омыления» . www.fromnaturewithlove.com . Проверено 13 сентября 2020 г.

[Nielsen-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Нильсен, Сюзанна (4 сентября 2014 г.). Анализ еды . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4419-1477-4 . ^{: 247–248}

[Gunstone2007-8] Ганстон, Флорида; Харвуд, Дж. Л. (2007). Справочник по липидам (Третье изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 424. ИСБН 978-1-4200-0967-5 . ОСЛК 327018169 .

[:1-9] Jump up to: ^а ^б ^с Ганстон, Флорида; Харвуд, Дж. Л. (2007). Справочник по липидам (Третье изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 424. ИСБН 978-1-4200-0967-5 . ОСЛК 327018169 .

[10] Белитц, Х.-Д.; Грош, Вернер; Шиберле, Питер (2013). Пищевая химия . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-662-07279-0 .

[11] Фрайер, Персиваль Дж.; Уэстон, Фрэнк Э. (19 декабря 2013 г.). Технический справочник масел, жиров и восков . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-68731-8 .

[12] «Торговый стандарт, применимый к оливковым маслам и маслам из оливковых выжимок (COI/T.15/NC No 3/Rev. 14)» (PDF) . Internationaloliveoil.org . 2019 . Проверено 15 сентября 2020 г.

[13] «Документ о требованиях Министерства сельского хозяйства США к сырому маслу и жиру» (PDF) . fsa.usda.gov . 2013 . Проверено 15 сентября 2020 г.

[:3-14] Jump up to: ^а ^б Ганстон, Фрэнк (2009). Масла и жиры в пищевой промышленности . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-4443-0243-1 .

[15] Ако, Казимир К.; Мин, Дэвид Б. (2008). Пищевые липиды: химия, питание и биотехнология, третье издание . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4200-4664-9 .

[16] «Физические свойства жиров и масел» (PDF) . Немецкое общество наук о жире eV . Проверено 14 сентября 2020 г.

[17] Туркини, Джованни М.; Нг, Винг-Кеонг; Точер, Дуглас Редфорд (2010). Заменитель рыбьего жира и альтернативные источники липидов в кормах для аквакультуры . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-4398-0863-4 .

[18] «Ланолин - КАМЕЯ» . www.cameo.mfa.org . Проверено 14 сентября 2020 г.

[19] Уилки, Джон М. (1917). «Оценка неомыляемых веществ в маслах, жирах и восках» . Аналитик . 42 (495): 200–202. Бибкод : 1917Ана....42..200Вт . дои : 10.1039/AN9174200200 . ISSN 1364-5528 .

[20] «РАЗДЕЛ 3. Стандарт Кодекса на жиры и масла животного происхождения» . www.фао.орг . Проверено 14 сентября 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]