Una pregunta habitual que es fa la gent quan comencen a treballar amb àcids grassos de soja és si els diferents graus s'endureixen a diferents temperatures. La resposta és sí-i el motiu que hi ha darrere és realment bastant senzill. Penseu en què passa quan poseu oli de cuina a la nevera: comença a espessir, potser fins i tot es torna una mica blanc. Els àcids grassos de soja industrials es comporten de manera similar, tot i que la química que hi ha darrere és una mica més precisa.
Cada lot d'àcids grassos de soja té un número clau anomenat valor de iode, o IV per abreviar. Podeu pensar-ho com una mena d'"índex de suavitat". Com més alt sigui l'IV, més insaturat és l'àcid gras. En termes moleculars, això significa més enllaços dobles i més "girs" a la cadena molecular. Com més baix sigui el IV, més rectes són aquestes cadenes.
Prenem com a exemple tres graus comuns: IV120, IV130 i IV140. El que té el nombre inferior-IV120-s'endureix més fàcilment. Comença a espessir-se o fins i tot solidificar-se quan la temperatura baixa per sota dels 28 graus. L'IV130 es manté líquida fins a uns 23 graus, i l'IV140 es manté líquida fins a uns 18 graus. Així, com més alta sigui la IV, més baixa serà la temperatura que es necessita per solidificar-la. En altres paraules, un àcid gras amb IV alta és més resistent a la congelació.
Heus aquí per què passa això. Imagineu cada molècula d'àcid gras com un pal. Alguns pals són rectes; altres estan doblegats. Si teniu un munt de pals rectes, es poden alinear ordenadament, l'un al costat de l'altre, com els soldats en formació. Quan fa fred, s'ajunten fort i formen una estructura sòlida. Però si els pals estan doblegats o retorçats, no poden encaixar perfectament per molt que s'esforcin. Sempre hi ha un buit aquí, un revolt allà. Fins i tot al fred, no es poden instal·lar en un patró ordenat, de manera que es mantenen líquids.
Aquestes molècules doblegades provenen del que els químics anomenen dobles enllaços-la característica definitòria dels àcids grassos insaturats com l'àcid oleic, linoleic i linolènic. Aquests dobles enllaços creen torçaments a la cadena, que impedeixen que les molècules s'apilin en un sòlid. Així, quan diem que un àcid gras té un alt valor de iode, el que realment estem dient és que les seves molècules estan "doblades" i tenen problemes per alinear-se.
Ara, connectem-ho al món real. Si feu materials industrials com ara lubricants, plastificants o olis-preventius de l'òxid, voleu que es mantinguin fluids al fred. Si l'oli s'espesseix massa aviat, les màquines s'enganxen o els recobriments deixen de propagar-se correctament. En aquests casos, els enginyers trien un material-IV superior com ara IV130 o IV140. Però si necessiteu un producte que s'afiqui-per exemple, una base de sabó, una resina o un recobriment dur-, voldreu un material inferior-IV que pugui cristal·litzar més fàcilment, com ara IV120. L'elecció depèn del que ha de fer el producte a una temperatura determinada.
El valor de iode en si és només una mesura de quants dobles enllaços pot reaccionar l'oli. La prova consisteix a afegir iode a la mostra; el iode reacciona amb dobles enllaços. Com més iode absorbeix l'àcid gras, més dobles enllaços té, i més alta és la seva IV. És per això que podem dir que l'IV no és només un número-és un reflex de l'estructura molecular.
També ho podem entendre a través de la lent de la temperatura i el moviment molecular. Quan les coses estan calentes, les molècules es mouen ràpidament i es mantenen separades. A mesura que es refreden, el seu moviment s'alenteix i les molècules rectes es poden alinear de prop per formar cristalls. Les molècules doblegades no poden fer-ho. És semblant a afegir alcohol o sucre a l'aigua-aquestes molècules addicionals impedeixen que l'aigua es congeli en gel. Els dobles enllaços dels àcids grassos actuen com aquells "disruptors", impedint la formació de sòlids.
Al nostre laboratori, una vegada vam comparar tres mostres en les mateixes condicions. L'àcid gras IV120 va començar a ennuvolar-se al voltant dels 25 graus. L'IV130 es va mantenir una mica més lliure però va començar a espessir-se a mesura que baixava uns graus més avall. L'IV140 es va mantenir transparent i fluid fins i tot a 15 graus. Vam fer broma dient que la mostra IV140 era com si algú del sud de la Xina encara dugués mànigues curtes en ple hivern-simplement es va negar a congelar-se.
Els àcids grassos de soja industrials no es premsen directament dels fesols. Es refinen i se separen mitjançant passos químics com la hidròlisi, la destil·lació i el fraccionament. Aquests processos divideixen l'oli de soja natural en els seus diferents components d'àcids grassos i, ajustant la temperatura, el buit i les condicions de separació, els fabricants poden orientar-se a intervals IV específics. Per exemple, la fabricació d'àcids grassos IV130 requereix un ajustament-per obtenir la barreja adequada de molècules insaturades i saturades.
Fa uns anys, vam tenir un client que es va queixar que el seu lubricant s'agregava a l'emmagatzematge. Després de les proves, vam trobar que el seu material tenia un IV de 122. Els seus lots anteriors tenien un IV de 135. Aquesta diferència de 13 punts pot semblar petita, però en l'ús pràctic, va significar que l'oli va començar a solidificar-se a l'hivern. A la part inferior del tambor es van formar cristalls blancs, amb una capa d'oli líquid flotant a la part superior. Un cop van tornar a IV135, el problema va desaparèixer completament. Així de sensibles poden ser aquests materials a l'estructura molecular.
En el fons, si un àcid gras s'endureix depèn de com es construeixen les seves molècules i de quina manera es poden empaquetar. Les cadenes rectes s'embalen fàcilment i es congelen aviat; les cadenes doblegades resisteixen l'alineació i es mantenen líquides. És una història senzilla sobre l'estructura, la temperatura i el moviment.
Així que la propera vegada que vegeu IV120, IV130 o IV140 en un full d'especificacions, recordeu que no són només números. Són una mena d'abreviatura de la "personalitat" de l'oli. Els materials-IV inferiors són rectes i ordenats-els agrada endurir-se. Els més alts-IV estan doblegats i flexibles-prefereixen mantenir-se líquids. En el món de la química industrial, aquesta petita diferència en el valor del iode pot decidir el destí de tota una línia de productes.
