ESCUELA PROFESIONAL DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS TECNOLOGÍA DE ACEITES Y GRASAS - 2012 M. Sc. Fernando Carlos Mejía Nova
PRACTICA Nº 9
INDICE DE SAPONIFICACION SAPONIFICACION INTRODUCCION El examen de los aceites con propósitos de conocer su identidad, pureza y frescura requiere una extensa serie de ensayos físicos y químicos entre ellos el índice de saponificación. El índice de saponificación denota el peso de hidróxido potásico en mg que se requieren para saponificar un gramo de aceite o grasa.
EXPERIMENTO DETERMINACION DEL INDICE DE SAPONIFICACIÓN OBJETIVOS Interpretar los procedimientos a seguir para la determinación del Indice de Saponificación.
FUNDAMENTO El aceite se saponifica calentándolo con un exceso de álcali cáustico alcohólico. La cantidad de álcali consumida se calcula valorando por retroceso con ácido clorhídrico. En índice de saponificación es inversamente proporcional a la medida de los pesos moleculares de los ácidos grasos de los glicéridos presentes en el aceite o grasa.
MATERIAL Y EQUIPOS EQUIPOS Matraces de 300 a 500 ml de capacidad, provistos de refrigerantes de reflujo de agua o de aire largos ( al menos de 110 cm de largo)
MATERIAL
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Solución de HCI 0.5 N Fenoftaleina al 1 % Hidróxido potásico alcohólico: Se disuelven 40 gr. de KOH en lentejas en 20 ml de agua y se diluye a 1 lt. con alcohol de 95 % v/v. Se deja en reposo la disolución durante un día y después se filtra. La concentración debe ser, aproximadamente 0.5 N (pero no menor)
PROCEDIMIENTO Se pesan exactamente unos 3 gr. del aceite o de la grasa fundida en el matraz A. Todas las operaciones siguientes se efectúan tanto para el matraz A, como para el B (Blanco). Se añaden exactamente 25 ml de la disolución alcohólica de KOH aproximadamente 0.5 N, se adapta el condesandor de reflujo y se introduce el matraz en agua hirviente durante 60 min., agitándolo frecuentemente durante el calentamiento. Al cabo de ese tiempo se añaden 0.5 ml. de fenolftaleina al 1 % y se valora cuidadosamente. aun caliente con HCL 0.5 N (exactamente valorado. Se guarda A si se quiere determinar también la materia insaponificable. Los ml. de HCL 0.5N gastados en A corresponde a la muestra y en B al Blanco.
RESULTADOS 1.- Con los datos obtenidos en este experimento complete la siguiente tabla: DATOS Gasto de HCL en ml. para titular la muestra Gasto de HCL en ml. para titular el blanco Normalidad de la solución de HCL utilizada Peso de la muestra en gramos
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2.- Calcule el Índice de Saponificación utilizando la siguiente fórmula:
Índice de Saponificación =
(B – A) x N x 28.05 -----------------------------W
Donde: B: ml. gastado de HCl en el Blanco A: ml. gastados de HCl en la muestra N: Normalidad de la solución de HCl W: Peso de la muestra
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EXPERIMENTO 2 INDICE DE INSAPONIFICACIÓN 1.- Distinguir la identidad, pureza y frescura de los aceites y grasas. 2.- Interpretar los procedimientos a seguir para la determinación del índice de saponificación.
FUNDAMENTO La materia insaponificable consta de aquellas sustancias contenidas en los aceites y grasas que, después de saponificar y extraer con éter dietílico, quedan sin volatilizarse luego de secar a 80ºC. Influyen hidrocarburos y alcoholes de alto peso molecular. La mayoría de los aceites y grasas contienen una pequeña parte de materia insaponificable (normalmente menos del 2 %).
PROCEDIMIENTO Alcalinizar el líquido valorando en el frasco A añadiendo 1 ml. de KOH alcohólica, se pasa la disolución a un embudo de decantación y se lava con agua (50 ml. menos el volumen de HCl 0.5 añadido). Se extrae la disolución, mientras está caliente, tres veces con 50 ml. de dietiléter (la primera porción se utiliza para lavar el matraz original). Los extractos etéreos se pasan a otro embudo de decantación conteniendo 20 ml. de agua. Después de reunir los tres extractos se agitan cuidadosamente con los primeros 20 ml. de agua y después vigorosamente por dos veces con otros 20 ml. de agua cada vez. El extracto etéreo se lava por desveces con 20 ml. de KOH acuosa 0.2 N y después otras dos veces o más contorciones de 2º ml. de agua hasta que las aguas de lavado no den reacción alcalina con la fenolftaleina. Se vierte el extracto etéreo en un matraz tarado, se evapora el disolvente, se seca a no más
de 80º y se pesa HASTA PESO
CONSTANTE. Se disuelve la materia insaponificable en alcohol neutro y se valora con álcali 0.1 N ( no deben necesitarse más de 0.1 ml. para neutralizar los ácidos grasos libres presentes)
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RESULTADO 1.- Con los datos obtenidos en este experimento complete la siguiente Tabla: DATOS Gasto de KOH en ml. para titular la muestra Gasto de
HCI en ml para titular el
blanco Normalidad de la solución de KOH utilizada Peso de la muestra en gramos 2.- Calcule el Índice de Insaponificación utilizando la siguiente fórmula: (B-A) x N x 28.05 Índice de Insaponificación = -----------------------W Donde: B: ml. gastados de HCl en el blanco A: ml. gastados de HCl en la muestra N: Normalidad de la solución de HCl W: Peso de la muestra Índice de Insaponificación:
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CUESTIONARIO 1.- ¿Cuál es la importancia de la determinación del índice de saponificación e insaponificacion? La saponificación es una reacción química entre un ácido graso (o un lípido saponificable, portador de residuos de ácidos grasos) y una base o álcali, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y de dicha base. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propiedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante este proceso. El índice de saponificación es característico para una materia grasa pura sin alteraciones, por lo que, su importancia radica en que al igual que con el índice de yodo permite establecer adulteraciones. El insaponificable corresponde a todas las sustancias solubles en el éter pero que no son triglicéridos. Es el peso en gramos de las sustancias que no saponificables, insolubles en el agua y solubles en disolvente utilizando en la determinaciòn contenidas en 100 gr de grasa. Principio: Se determina saponificando la materia grasa separándolo luego con éter de petróleo que lo disuelve.
El índice de saponificación se define como el peso en miligramos de hidróxido de potasio necesario para saponificar 1 gramo de grasa.
Si la grasa es aceptablemente pura, el método constituye un sistema de calcificación de los aceites y grasas, puesto que el índice de saponificación está inversamente relacionado con la longitud de los ácidos grasos constituyentes de los glicéridos de la grasa.
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2.- ¿Si tendría que identificar un aceite desconocido cuál escogería realizar
Ud. de los métodos de análisis Índice de saponificación o el índice de iodo? Yo elegiría el índice de yodo, porque esta es una medida del grado de insaturación de un lípido, así, mientras mayor sea este índice, mayor es el número de insaturaciones. Corresponde a la cantidad de yodo absorbido por 100 gramos de materia grasa. Uno de los métodos más usados para determinar este índice es el método de Wijs. (Norma chilena N° 93). La muestra de lípido a analizar se pesa y se disuelve en un solvente orgánico, se agrega una cantidad en exceso de cloruro de yodo. Una parte del ICl reacciona con los dobles enlaces de los lípidos insaturados, quedando un remanente sin reaccionar: La cantidad de ICl que ha reaccionado se determina midiendo la cantidad de ICl remanente después que ha ocurrido la reacción ( ). La cantidad de ICl remanente se determina agregando yoduro de potasio en exceso a la solución y titulando entonces con solución de tiosulfato de sodio en presencia
3.- Explique el fundamento químico y el tipo de reacción del análisis realizado en la presente práctica? Fundamento químico de la saponificaciòn: Las grasas reaccionan en caliente con el hidróxido sódico o potásico descomponiéndose en los dos elementos que las integran: glicerina y ácidos grasos. Éstos se combinan con los iones sodio o potasio del hidróxido para dar jabones, que son en consecuencia las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos. En los seres vivos, la hidrólisis de los triglicéridos se realiza mediante la acción de enzimas específicos (lipasas) que dan lugar a la formación de ácidos grasos y glicerina. La grasa problema se saponifica con un exceso de disolución de KOH en etanol. La cantidad de KOH que no ha reaccionado se determina por valoración con HCl. Hidrólisis básica (Saponificación)
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Es el proceso químico por el que las grasas se transforman en jabón por la acción de una base en sal de ácido graso y en glicerina.
4.- ¿Proponga un nuevo método de análisis para el índice de saponificación? Determinación del índice de saponificación (IS) El índice de saponificación se define como el número de mg de KOH necesarios para saponificar por completo 1 g de aceite, equivale a decir que es el número de mg de KOH necesarios para neutralizar, completamente, todos los ácidos grasos (libres o combinados presentes en l g de sustancia grasa). Principio: saponificación, por calentamiento a reflujo, en presencia de solución alcohólica de KOH. Titulación
del exceso de solución alcalina que no ha
reaccionado.
Materiales y aparatos Baño María Equipo de reflujo Balanza analítica Bureta
Reactivos Disolución alcohólica de hidróxido potásico: hervir en baño de agua y a reflujo, 1,2 litros de etanol con 10 g de KOH y unas granallas de Zn o Al durante 30 a 60 min. Destilar rechazando los primeros 50 ml, y en un litro de alcohol destilado disolver 40 g de KOH a una temperatura inferior a 150C.
Procedimiento: Pesar exactamente, de 2 a 3 g de muestra en el balón del equipo de reflujo. Adicionar 25 ml de solución alcohólica de KOH aproximadamente 0,5 N.
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Ensamblar el equipo y calentar en B.M. (40 a 60 min) hasta que la solución sea límpida y homogénea y no se observen gotas de grasa. Lavar el condensador con un poco de agua y Titular la solución aún
separar el balón.
caliente, con HCl 0,5 N, en presencia de fenolftaleína.
(Guardar esta solución para el análisis del insaponificable). Paralelamente, realizar un ensayo en blanco, empleando igual cantidad de reactivo medido con la misma pipeta que se empleó anteriormente y operando en la misma forma empleada con la muestra que se analiza. Durante la determinación es necesario evitar el contacto de la solución con el aire ya que la solución alcalina absorbe C02. Esta es una de las razones por las cuales debe hacerse el blanco.
Expresar el índice de saponificación como: mg de KOH, requeridos para saponificar 1 g de sustancia grasa. Reacciones: Saponificación: CH2OCOR CHOCOR CH2OCOR
+ 3 K OH
3 RCOOK
+
Triglicérido Base Jabón Glicerina Base en Exceso Valoración del exceso de base: fenolftaleína KOH
+ HCl
KCl + H20
Cálculos mg KOH/g grasa = (Vb - Vm) x N (HCl) x 56.1 Pm g Vb = ml de HCl gastados en el blanco Vm = ml de HCl gastados en la muestra
C3 H5 (0H)3 +
KOH
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N
= Normalidad HCl
Pm = Peso en g de la muestra PM KOH: 56,1 g/ mol Nota: Para calcular el peso molecular promedio de los ácidos grasos que conforman un aceite, se divide el peso molecular del KOH expresado en mg, por el índice de saponificación.
5.- ¿Haga una tabla indicando los índices de saponificación de los diversos aceites y grasas? Aceites y grasas
Indice de saponificaciòn
Abeja (cera)
69
Maravilla (aceite)
134
Almendras (aceite)
136
Margarina
136
Coco (aceite)
178
Nueces de damasco (aceite)
135
Germen de trigo (aceite)
131
Nuez
136
Girasol (aceite)
134
Palma
144
Grasa animal
141
Palta
135
Jojoba (aceite)
69
Pepitas de uva
133
Maíz (aceite)
136
Oliva
134
Manteca de cacao
137
Ricino
128
Manteca de karité
128
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Sésamo
133
Mantequilla
169
Soja
135
Aceite de oliva
0,134g
Aceite de coco
0,190g
Aceite de palma
0,141g
Aceite de girasol
0,134g
Aceite de ricino
0,128g
Aceite de almendras
0,136g
Aceite de aguacate
0,133g
Aceite de soja
0,135g
Aceite de maíz
0,136g
Aceite de sésamo
0,133g
Aceite de joroba
0,069g
Aceite de palmiste
0,156g
Aceite de germen de trigo
0,132g
Cera de abeja
0,069g
Manteca de cacao
0,137g
Manteca de karité
0,128g
6.- ¿Proponga un ejemplo en donde se realice el proceso de saponificación en forma optima evitado pérdidas excesivas en el proceso? Determinación del índic e de saponific ación:
Prepare una solución hidroalcohólica de hidróxido de potasio, disolviendo 1g de KOH en 5 mL de agua destilada y adicione 20 de etanol, si existe sólido sin disolver espere a que éstos se sedimenten.
Luego en un balón de fondo redondo de 100 mL pese aproximadamente 0.250 g de la muestra (aceite o grasa) y agregue una alícuota de 10 mL
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(utilice una probeta de 10 mL) de la solución hidroetanólica. Adapte un refrigerante de bolas al balón, adicione perlas de ebullición (o trozos de porcelana) y hierva a reflujo la solución durante 30 min. Después de esto, la solución se enfría y el tubo del condensador (refrigerante) se lava con 5 a 10 mL de agua (colecte ésta directamente en el balón). Agregue dos gotas de fenolftaleína y agite. Titule el hidróxido remanente en
la muestra con solución estandarizada de HCl 0.2 M, manteniendo la agitación (puede utilizar un agitador magnético). Coloque otra alícuota de 10 mL de solución hidroetanólica en un matraz
erlenmeyer de 125mL, agregue dos gotas de fenolftaleína y titule utilizando una solución estandarizada de HCl 0.2 M. La diferencia entre los volúmenes requeridos de ácido representa la cantidad de álcali (KOH) consumido en la saponificación. Realice sus cálculos para obtener el índice de saponificación.
Otra tècnica para saponificaciòn: MATERIALES
Tubos de ensayo
Gradilla
Varillas de vidrio
Mechero
Vasos de precipitados
Pipetas
Solución de NaOH al 20%
Solución de Sudán III
Tinta china roja
Eter, cloroformo o acetona
Aceite de oliva
Colocar en un tubo de ensayo 2ml de aceite y 2ml de NaOH al 20%. Agitar enérgicamente y colocar el tubo al baño María de 20 a 30 minutos. Pasado este tiempo, se pueden observar en el tubo 3 fases: una inferior clara que contiene la solución de sosa sobrante junto con la glicerina formada, otra intermedia semisólida que es el jabón formado y una superior lipídica de aceite inalterado.
