Brevet FR2962132A1 — publié le 20120106

MELANGE DE CORPS GRAS POUR SAVON L'invention se rapporte à un mélange de corps gras pour la fabrication d'un savon solide. Elle se rapporte également au savon obtenu au moyen du mélange de corps gras. Le savon est une substance composée de molécules amphiphiles lui donnant des propriétés détergentes. Le produit fini que l'on dénomme également savon que l'invention vise est ici un savon solide (savon à l'ancienne, savon à barbe etc...). Ces savons sont commercialisés sous forme de pains moulés, coulés ou découpés ou paillettes ou 10 poudre ou en bondillons encore appelés « soap noodles » Un savon est obtenu lors d'une réaction chimique appelée saponification qui consiste à mettre un corps gras en présence d'une base forte par exemple de l'hydroxyde de sodium ou de l'hydroxyde de potassium Pour la fabrication, on utilise principalement deux approches. 15 La première consiste en une réaction de l'hydroxyde de sodium avec un corps gras neutre ( principalement des glycérides) avec deux variantes, l'une consistant à séparer la glycérine suivi de lavages et l'autre consistant à garder la glycérine. La seconde approche consiste en une réaction de l'hydroxyde de sodium sur des 20 acides gras issus de l'hydrolyse d'un corps gras. Les corps gras comprennent les graisses végétales, les huiles végétales, les cires végétales, les graisses animales, les huiles animales, les cires animales et les acides gras en C6-C24 qui en sont issus.- Les principaux corps gras utilisés sont : le suif, le saindoux, l'huile de palme, l'huile de palmiste, l'huile de coprah, l'huile d'olive et ses dérivés. Ces corps gras ont des propriétés différentes et pour fabriquer un savon on utilise souvent un mélange plus ou moins complexe de corps gras. Ainsi, l'huile de palme et le suif sont riches en acides gras saturés (C16 et C18) et pauvres en acides gras polyinsaturés sensibles à l'oxydation. Ce type de corps gras donne de la consistance au savon ce qui est indispensable pour des savons dits durs en comparaison avec les savons liquides. L'huile de palmiste et de coprah sont composées d'acides lauriques (C12) et 10 d'acides myristiques (C14). La longueur d'une chaine hyd carbonée à 12 atomes de carbone est intéressante pour donner l'effet détergent et oussant. Ces sources de corps gras sont les plus utilisées pour obtenir un produit économiquement acceptable car très présent sur le marché. L'huile de palme a un aspect orangé (présence de caroténoïdes) et doit donc être 15 traitée pour supprimer la couleur. Le traitement utilisé est grand consommateur d'énergie. La couleur finale du savon a, malgré ce traitement, toujours un fond orangé. Outre ce problème technique, l'obtention de l'huile de palme a conduit à la destruction de forêts primaires et à la création de monocultures avec une 20 utilisation importante de pesticides. Il y a désormais un refus d'utiliser ces produits à base d'huile de palme par les consommateurs. Le suif qui pourrait être plus largement utilisé en remplacement de l'huile de palme présente une difficulté notamment lors de l'opération d'introduction d'un parfum. On connait les huiles oléagineuses mais elles sont composées d'acides gras insaturés et polyinsaturés. Ces huiles conduisent à l'obtention de savon mou et sensible à l'oxydation, malgré l'ajout d'additifs de conservation. L'invention propose un savon solide mettant en oeuvre une nouvelle formulation 5 de mélange de corps gras. A cet effet, l'invention concerne un mélange de corps gras pour la fabrication de savon comprenant des corps gras riches en chaines hydrocarbonées type C16 et C18 et des corps gras riches en chaines hydrocarbonées type C12 et C14 caractérisé en ce que les corps gras riches en chaines hydrocarbonées type C16 10 et C18 sont au moins constitués de 50% des corps gras riches en chaines hydrocarbonées type C16 et C18 4A issus de corps gras type C6 à C24 ayant été hydrogénés, le produit hydrogéné obtenu ayant un point de fusion compris entre 20 et 75°Celsius avec une teneur en acides gras polyinsaturés inférieure à 10% et donc une teneur en C 16.0,C 18.0 et C18.1 supérieure à 90% 15 L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du schéma qui représente : FIG 1 : Composition de corps gras FIG 2 : voies d'obtention d'un savon selon l'invention En se reportant au dessin , on voit que pour produire un savon, on utilise une 20 base 1 (PH >7) telle de l'hydroxyde de sodium que l'on fait réagir avec un mélange de corps gras 2 selon différents procédés connus qui ne seront pas expliqués. Le mélange de corps gras 2 avant réaction avec la base présente un titre ou un point de fusion compris entre 10° et 60° Celsius. De préférence, le mélange de corps gras 2 présente un titre compris entre 30° et 45° Celsius. Ce mélange de corps gras contient des corps gras 4 riches en chaines hydrocarbonés type C16 et C18 formant un premier sous ensemble et des corps gras 3 riches en chaines hydrocarbonées type C12 et C14 formant un deuxième sous ensemble. Chaque sous ensemble 3, 4 pourrait être constitué par un seul produit mais il s'agit le plus souvent d'une composition de plusieurs produits. On rappellera qu'une chaine type C12 est une chaine comprenant 12 atomes de 10 carbone. Les corps gras 4 types C16 et C18 confèrent de la consistance au savon.Ils permettent d'obtenir un savon 5 solide ou dur. Les corps gras 3 type C12 et C14 confèrent l'effet moussant et sont par exemple de l'huile de coprah, de l'huile de palmiste 15 Les corps gras 4 riches en chaines hydrocarbonées type C16 et C18 ( premier sous ensemble) sont au moins constitués de 50% de corps gras riches en chaines hydrocarbonées type C16 et C18 4A issus de corps gras type C6 à C24 ayant été hydrogénés, le produit hydrogéné obtenu ayant un point de fusion compris entre 20° et 75°Celsius avec une teneur en acide gras polyinsaturés inférieure à 10% 20 et donc une teneur en C 16.0,C 18.0 et C18.1 supérieure à 90%. Le produit obtenu par hydrogénation est un corps gras C6-C24 qui a été modifié pour notamment avoir une réduction de son degré d'insaturation par hydrogénation contrôlée. Une huile qui sera hydrogénée peut avoir subie préalablement à l'hydrogénation, un raffinage, par exemple, pour avoir une 25 qualité RBD (raffinée, blanchie, désodorisée). La teneur en acide gras polyinsaturée sera de préférence réduite à moins de 5%. De préférence le point de fusion de ce produit obtenu par hydrogénation sera compris entre 25° et 60°Celsius. Le point de fusion sera de préférence compris entre 35 et 45°Celsius. Les corps gras 4A ayant subis une hydrogénation sont principalement des graisses, huiles neutres et/ou acides gras issus de ces graisses et huiles neutres . Par exemple, on citera des huiles de colza, de tournesol ou de soja, l'huile d'olive, de coton, d'arachide ou leurs coproduits issus du raffinage ainsi que les acides gras correspondant à ces huiles. Le choix de l'huile à hydrogéner dépend notamment de sources d' approvisionnement. Ces corps gras (huiles, acides gras) hydrogénés seront introduits pour au moins 50% de la masse totale de corps gras C16, C18. Ils seront introduits en fonction du résultat de l'hydrogénation et du produit souhaité. Si on a un produit hydrogéné type C16-C18 avec point de fusion haut, il faut le mélanger avec un corps gras type C16-C18 avec point de fusion plus bas pour que le produit final ait un point de fusion compris de préférence entre 35 et 45°C. La répartition des acides gras au niveau des glycérides influencera à un degré moindre les propriétés rhéologiques, le point de fusion et le titre du savon. Lors du processus d'hydrogénation, on va privilégier la réduction des polyinsaturations. Pour la fabrication d'un savon dit de toilette, on utilisera dans le mélange de corps gras environ 70% en masse d'huiles hydrogénées le reste étant, par exemple de l'huile de coprah . Pour un savon dit de ménage, un pourcentage d'environ 80% d'huiles 5 hydrogénées sera utilisé dans la masse totale des corps gras. Selon la qualité de huile initiale, du raffinage, le produit fini aura une couleur blanche et sans odeur prononcée. Il sera donc facile à parfumer et à colorer. Un avantage de l'utilisation de ces corps gras hydrogénés est la réduction des antioxydants et on peut quasiment les supprimer. 10 De l'huile dite fluide ayant été hydrogénée pour être conforme à l'invention type C16-C18 est disponible en quantité sur le marché par exemple sous la marque « Cargill ». Ce produit hydrogéné commercialisé sous la référence AP-622-431 a un point de fusion de 43°C . La composition comprend 11% de C16.0, 20% de C18.0, 65% de C18.1 (cis et trans) et 2% de C18.2 (cis et trans). 15 La figure 2 montre que l'on part de corps gras d'origine naturelle composés de glycérides avec des acides gras polyinsaturés en chaines de C6 à C24. La voie de gauche consiste à utiliser des graisses, des huiles raffinées ou des coproduits (huiles acides) pour subir une étape d'hydrogénation. Le produit obtenu hydrogéné entre dans un procédé classique de saponification. 20 Dans la voie de droite, après hydrolyse, les acides gras sont hydrogénés et subissent une étape de salification. Par corps gras on comprendra les huiles neutres et/ou les acides gras issus de ces huiles neutres. On présente ci après 3 essais avec des huiles végétales hydrogénées de Cargill. ESSAI 1 Huile de coprah raffinée : 13.12% s Huile végétale hydrogénée réf Agripure 622 AP36 52.50% Chlorure de sodium : 0.46% Eau 14.74% Hydroxyde de sodium (50%) 19.18% 10 Ratio Huile de Coprah/ huile hydrogénée : 20/80 Point fusion mélange de corps gras (°C): 34.4 Concentration en acides gras dans le savon obtenu : 63% La pâte ainsi obtenue est ensuite déshydratée pour amener la concentration en acides gras à hauteur de 70% mini, 80% maxi selon l'utilisation désirée. ESSAI 2 Huile de coprah raffinée : 13.12% Huile végétale hydrogénée réf Agripure 622 AP43 52.50% 20 Chlorure de sodium : 0.46% 7 15 Eau 14.82% Hydroxyde de sodium (50%) 19.10% Ratio Huile de Coprah/ huile hydrogénée : 20/80 Point fusion mélange de corps gras (°C): 38.4 Concentration en acides gras dans savon obtenu : 63% La pâte ainsi obtenue est ensuite déshydratée pour amener la concentration en acides gras à hauteur de 70% mini, 80% maxi selon l'utilisation désirée. ESSAI 3 Huile de coprah raffinée : 13.12% Huile végétale hydrogénée réf Agripure 622 AP43 : 39.38% Huile d'olive vierge BIO (issue agriculture biologique) : 13.12% Chlorure de sodium : 0.46% Eau : 14.82% Hydroxyde de sodium (50%) : 19.10% Ratio Huile de Coprah/ huile olive /huile hydrogénée : 20/20/60 Point fusion mélange de corps gras (°C): 30.8 Concentration en acides gras dans savon obtenu : 63% La pâte ainsi obtenue est ensuite déshydratée pour amener la concentration en acides gras à hauteur de 70% mini, 80% maxi selon l'utilisation désirée. Essais de dureté réalisés. Conditions opératoires : Pénétromètre de chez Petrotest. Aiguille de 4.3 mm de diamètre de longueur de 83 mm d'un poids de 2.5g. la température d'essai était de 21 °Celsius, Le poids appliqué de 100g plus ou moins 0.15g pendant 5 secondes. La valeur mesurée correspond à l'enfoncement de l'aiguille sous une force constante dans le savon et cette valeur est exprimée en mm : plus la valeur est grande, plus l'aiguille a pénétré dans le matériau et donc plus celui est mou. On a utilisé une formule F008034 : Base savon 74% : 95.8 Glycérine : 2.5 Concentré Végétal 0.5 Parfum : 1.0 Colorants : 0.2 Résultats Savon Abricot F008034 - Réf. proto. SDA NX 140/19.05.10.1 bondillon végétal 74% 80/20 Palme/Coprah 5 Valeur : 3.334 mm Savon Abricot F008034 - Réf. proto. SDA NX 140/20.05.10.1 Base Tradition 74% 83/17 Suif/Palmiste 10 Valeur:2.944mm Savon Abricot F008034 - Réf. proto. SDA NX 140/19.05.10.2 Base végétale sans palme 74% 80/20 AP43/Coprah 15 Valeur : 3.856 mm Le troisième savon qui n'utilise plus de corps gras issus du palmier est un peu plus mou que le premier mais est acceptable. tests de perception Conditions opératoires : 12 personnes comparent les trois savons réalisés selon la formule F008034 ci-dessous, avec une base végétale 80/20 Palme/Coprah (SAV 1), une base végétale 80/20 Huile 10 20 Hydrogénée/ Coprah (SAV 2) et une base savon tradition 83/17 suif/palmiste (SAV3) s Formule F008034 : 95.8 10 Base savon 74% acides gras : Glycérine : 2.5 Concentré Végétal 0.5 Parfum : 1.0 Colorants : 0.2 Résultat (% d'avis favorables) SAV 2 SAV3 SAV1 Luminosité savon 31.82 40.91 27.27 Olfactif avant usage 40.91 40.91 18.18 Pouvoir moussant 29.55 45.45 25.00 Olfactif durant 44.70 20.45 l'usage 34.85 Olfactif après usage 34.85 44.70 20.45 II apparait que le savon de l'invention (SAV 2) est celui qui est le mieux perçu. REVENDICATIONS1. Mélange de corps gras pour la fabrication de savon comprenant des corps gras riches en chaines hydrocarbonés type C16 et C18 (4) et des corps gras riches en chaines hydrocarbonées type C12 et C14 (3) caractérisé en ce qu'au moins 50% des corps gras riches en chaines hydrocarbonées type c 16 et c 18 utilisés sont issus de corps gras type C6 à C24 ayant été hydrogénés, le produit obtenu ayant un point de fusion compris entre 20 et 75°Celsius avec une teneur en acide gras polyinsaturés inférieure à 10% et donc une teneur en C 16.0,C 18.0 et C18.1 supérieure à 90%. 2. Mélange de corps gras selon la revendication 1 caractérisé en ce que le point de fusion est compris entre 25 et 60°Celsius. 3. Mélange de corps gras selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les corps gras hydrogénés (4A) sont issus des huiles de colza, de tournesol, de soja, d'olive, de coton, d'arachide, leurs coproduits issus du raffinage et les acides gras associés aux dites huiles de colza, de tournesol, de soja, d'olive, de coton, d'arachide, . 4. Mélange de corps gras selon la revendication 1 ou 2 ou 3 caractérisé en ce que pour un savon dit de toilette, les corps gras hydrogénés sont de l'ordre de 70% de la masse totale. 5. Mélange de corps gras selon la revendication 1 ou 2 ou 3 caractérisé en ce que pour un savon dit de ménage les corps gras hydrogénés sont de l'ordre de 80% de la masse totale. 6. Mélange de corps gras selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le mélange, avant réaction avec une base a un point de fusion compris entre 10° et 60° Celsius. 7. Mélange de corps gras selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le mélange, avant réaction avec une base a un point de fusion compris entre 30° et 45° Celsius. 8. Mélange de corps gras selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les corps gras riches en chaines hydrocarbonées type c12 et c14 sont l'huile de coprah et l'huile de palmiste. 9. Savon solide caractérisé en ce qu'il est obtenu au moyen d'un mélange de corps gras selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.