Saponification : le savon surgras
La saponification est la réaction chimique qui transforme des huiles végétales en savon, au contact d'une base forte. Menée avec un léger manque de base, elle donne un savon surgras, qui garde une petite part d'huile non transformée.
Cette fiche rassemble la chimie de la réaction, les procédés à froid et à chaud, les contrôles, les variantes, les règles du règlement cosmétique et l'histoire du savon.
Les produits Jolivia issus de ce procédé
Fiche d'identité
| Critère | Saponification |
|---|
| Famille de procédé | Transformation chimique des corps gras |
| Principe chimique | Réaction d'une huile ou d'un beurre avec une base forte, qui donne des sels d'acides gras (le savon) et du glycérol |
| Matières premières concernées | Huiles et beurres végétaux (olive, coco, colza, tournesol, karité, cacao…), hydroxyde de sodium, eau, parfois argiles, poudres végétales, huiles essentielles |
| Étape de la chaîne | Après l'extraction et le raffinage éventuel des huiles |
| Paramètres clés | Indice de saponification de chaque huile, quantité de soude, taux de surgraissage, températures, durée de cure |
| Ce qui est obtenu | Des pains de savon solides, qui contiennent une part d'huile non saponifiée |
| Co-produits | Glycérol, conservé dans le savon à froid ou séparé dans le procédé industriel en chaudron |
| Textes de référence | Règlement (CE) 1223/2009 relatif aux produits cosmétiques, règlement (UE) 655/2013 (critères des allégations), norme NF EN ISO 22716 (bonnes pratiques de fabrication), règlement (CE) 1907/2006 et règlement (CE) 1272/2008 pour les matières premières |
Le principe
Une huile végétale est faite surtout de triglycérides. Chaque triglycéride est une molécule de glycérol à laquelle sont attachées trois chaînes d'acides gras.
Mélangée à une base forte, comme l'hydroxyde de sodium, appelé couramment soude caustique, cette molécule se coupe. Les acides gras se détachent du glycérol et se lient au sodium. On obtient des sels d'acides gras, qui forment le savon, et du glycérol libre, aussi appelé glycérine. C'est la saponification.
Chaque huile demande une quantité précise de soude pour être entièrement saponifiée. Cette quantité se calcule à partir de l'indice de saponification, mesuré en milligrammes de potasse par gramme d'huile. Pour passer à la soude, on multiplie par le rapport des masses molaires, soit environ 40 sur 56,1. L'huile d'olive demande ainsi environ 0,135 g de soude par gramme. L'huile de coco, riche en acides gras courts, en demande davantage, environ 0,18 g.
Le surgraissage consiste à mettre un peu moins de soude que nécessaire. Une partie de l'huile, souvent 5 à 8 %, reste alors non saponifiée dans le savon. Cette marge garantit aussi qu'il ne reste pas de soude libre, même si les indices réels des huiles varient un peu.
Les propriétés du savon dépendent des acides gras. Les acides laurique et myristique, abondants dans le coco, donnent une mousse abondante et un pain dur. L'acide oléique, majoritaire dans l'olive, donne un savon plus tendre et une mousse fine. Les acides palmitique et stéarique, présents dans le karité ou le cacao, durcissent le pain.
Les étapes, du végétal au produit
On choisit les huiles et leurs proportions selon la dureté, la mousse et l'aspect recherchés. On calcule la soude à partir des indices de saponification, puis on la réduit du taux de surgraissage choisi. On fixe la quantité d'eau, souvent de l'ordre de deux à trois fois la masse de soude. Les huiles elles-mêmes sont obtenues par pression, voir la fiche pression à froid, ou par d'autres procédés, comme pour le beurre de karité.
2. Préparation de la lessive de soude
La soude est versée dans l'eau, jamais l'inverse. La dissolution dégage beaucoup de chaleur, et la solution peut dépasser 80 °C. Le port de gants et de lunettes est indispensable, car la soude est très corrosive. On laisse refroidir.
3. Mélange et émulsion (procédé à froid)
Les huiles et la lessive sont amenées à des températures voisines, souvent entre 30 et 45 °C. On verse la lessive dans les huiles et on mélange, souvent au mixeur plongeant. Le mélange s'épaissit peu à peu. Quand une trace de pâte reste visible à la surface, on parle de « trace ». La réaction est lancée.
On ajoute alors les ingrédients complémentaires éventuels : argile, poudre végétale, huile essentielle ou parfum. Certains fabricants ajoutent une partie de l'huile de surgraissage à ce moment.
4. Moulage et phase de gel
La pâte est coulée dans des moules. La réaction continue et dégage de la chaleur. Le cœur du pain peut monter à 60 °C ou plus et devenir translucide : c'est la phase de gel. Elle donne des couleurs plus vives et un pain plus homogène. Certains fabricants l'évitent en plaçant les moules au frais.
5. Démoulage et découpe
Après un à deux jours, le savon est assez ferme pour être démoulé et découpé en pains. La saponification est alors presque terminée, mais le savon contient encore beaucoup d'eau.
6. Cure
Les pains sèchent à l'air, sur des claies, dans un local aéré et à l'abri de la lumière. Cette cure dure en général quatre à six semaines pour un savon à froid. L'eau s'évapore, le pain durcit et devient plus durable à l'usage. Le pH se stabilise, en général entre 9 et 10,5 environ, ce qui est normal pour un vrai savon.
7. Variante : le procédé à chaud
Dans le procédé à chaud, le mélange est cuit après la trace, souvent entre 80 et 100 °C pendant une à plusieurs heures. La saponification se termine pendant la cuisson. L'huile de surgraissage et les parfums sont ajoutés en fin de cuisson. La pâte, épaisse, est tassée dans les moules. Le savon est utilisable plus vite, mais une période de séchage améliore sa dureté. Son aspect est souvent plus rustique.
8. Contrôle et conditionnement
Les pains sont pesés, contrôlés, étiquetés, parfois emballés dans du papier ou une boîte. Chaque lot reçoit un numéro qui permet de retrouver sa fabrication.
Paramètres et contrôles qualité
| Contrôle | Ce qu'on vérifie | Ce qui peut rater |
|---|
| Pesées | Masse exacte de chaque huile et de la soude | Excès de soude ou excès d'huile |
| Soude libre | Absence d'alcali libre (titrage, indicateur coloré) | Pain agressif, dépôts blancs |
| pH | Valeur en solution | Écart anormal révélant une erreur de formule |
| Humidité et masse | Perte d'eau pendant la cure, masse finale | Pain trop mou, masse inférieure à l'annonce |
| Aspect | Couleur, homogénéité, surface | Poches d'huile, cendre de soude, taches |
| Rancissement | Odeur, taches orangées | Huiles oxydées, stockage chaud |
| Microbiologie | Selon l'évaluation de sécurité | Contamination des ingrédients ajoutés |
Plusieurs défauts sont classiques. La « cendre de soude » est une fine poudre blanche qui se forme en surface quand la soude réagit avec le gaz carbonique de l'air. Elle est surtout esthétique. Une séparation de phases, avec des poches d'huile ou de liquide, signale un mélange insuffisant ou une erreur de calcul. Des taches orangées, parfois appelées « taches de rouille », trahissent le rancissement des huiles non saponifiées.
Un savon surgras laisse une part d'huile libre, qui peut s'oxyder avec le temps. Le choix d'huiles fraîches, le stockage au frais et à l'abri de la lumière limitent ce risque. Certains fabricants ajoutent un extrait riche en tocophérols pour protéger cette huile.
La fabrication de cosmétiques suit des bonnes pratiques de fabrication, décrites par la norme NF EN ISO 22716, dont le respect vaut présomption de conformité au titre du règlement (CE) 1223/2009. La soude, classée corrosive, relève des règles de sécurité chimique pour son stockage et sa manipulation. Chaque lot est tracé, des matières premières au produit fini.
Ce que le procédé change pour le produit
La saponification change complètement la nature de l'huile. Un liquide gras devient un solide qui mousse dans l'eau et qui entraîne les salissures grasses. Les sels d'acides gras ont en effet une partie qui aime l'eau et une partie qui aime les graisses.
Le choix des huiles décide de la texture. Un savon riche en olive est plus tendre au départ et durcit avec une longue cure. Un savon riche en coco est dur et mousse vite. Les beurres rendent le pain plus ferme.
Le procédé à froid conserve le glycérol formé pendant la réaction et la part d'huile non saponifiée. Ces deux composants restent dans le pain et donnent une sensation de toucher moins sec au rinçage que celle d'un savon dont la glycérine a été retirée.
La couleur vient des huiles et des ajouts. L'huile d'olive vierge donne un savon crème à vert pâle. Les argiles apportent des teintes rose, verte ou jaune. La phase de gel avive les couleurs.
L'odeur vient des huiles, parfois des huiles essentielles ou des parfums ajoutés. Un savon sans parfum ajouté garde une odeur discrète, légèrement grasse. Ces ajouts ne sont jamais anodins : ils doivent être pris en compte dans l'évaluation de sécurité.
Variantes et procédés voisins
| Procédé | Températures | Glycérine | Durée avant usage | Particularité |
|---|
| Saponification à froid | Environ 30 à 45 °C au mélange | Conservée | Cure de 4 à 6 semaines | Surgraissage possible, pains variés |
| Saponification à chaud | Cuisson vers 80 à 100 °C | Conservée | Plus courte | Surgraissage ajouté après la réaction, aspect rustique |
| Procédé en chaudron | Ébullition prolongée | Souvent séparée par relargage au sel | Après séchage | Procédé traditionnel du savon de Marseille |
| Savon à base neutre fondue | Fonte d'une base déjà saponifiée | Selon la base | Immédiate | Pas de saponification sur place |
| Savon liquide | Cuisson avec de la potasse | Conservée | Après dilution | Sels de potassium, plus solubles |
| Pain sans savon (syndet) | Mélange de tensioactifs de synthèse | Selon la formule | Immédiate | Ce n'est pas un savon au sens chimique |
Les huiles et beurres utilisés sont présentés dans les fiches pression à froid, beurre de karité et pressage du cacao. Les huiles essentielles sont obtenues par distillation à la vapeur ou, pour les agrumes, par expression des zestes. La lécithine est un autre exemple de transformation des corps gras.
Étiquette et réglementation
Un savon destiné à la toilette est un produit cosmétique. Il relève du règlement (CE) 1223/2009, et non de la réglementation alimentaire. Avant sa mise sur le marché, une personne responsable établie dans l'Union doit être désignée. Un rapport sur la sécurité, rédigé par un évaluateur qualifié, et un dossier d'information sur le produit doivent être constitués. Le produit est notifié sur le portail européen des cosmétiques.
Pour les produits destinés aux enfants de moins de trois ans, l'annexe I du règlement demande une évaluation de sécurité spécifique. Un savon présenté pour les enfants suit donc une évaluation adaptée à ce public, quelle que soit sa formule.
L'étiquette doit porter le nom et l'adresse de la personne responsable, le contenu nominal, la date de durabilité minimale ou le symbole de durée d'utilisation après ouverture selon le cas, les précautions particulières d'emploi, le numéro de lot, la fonction du produit si elle ne ressort pas de sa présentation, et la liste des ingrédients.
Les ingrédients sont désignés par leur nom INCI, une nomenclature internationale. Dans un savon, on lit par exemple « Sodium Olivate » pour l'huile d'olive saponifiée, « Sodium Cocoate » pour l'huile de coco saponifiée, « Glycerin » pour la glycérine et le nom latin de l'huile non saponifiée, comme « Olea Europaea Fruit Oil ». Les allergènes de parfum listés par le règlement doivent être nommés au-delà de certains seuils.
Les allégations des cosmétiques sont encadrées par l'article 20 du règlement (CE) 1223/2009 et par le règlement (UE) 655/2013. Elles doivent être loyales, étayées et ne pas attribuer au produit des propriétés qu'il n'a pas. Cette fiche n'en formule aucune.
Le règlement bio (UE) 2018/848 ne couvre pas les cosmétiques. Les mentions « bio » sur un savon renvoient à des référentiels privés, qui fixent leurs propres règles de calcul, notamment pour les huiles saponifiées.
Un peu d'histoire
Des tablettes mésopotamiennes décrivent, il y a plus de quatre mille ans, des mélanges de graisses et de cendres de végétaux. Les cendres contiennent des carbonates alcalins, qui peuvent saponifier les graisses. Les auteurs romains, dont Pline l'Ancien, mentionnent aussi des préparations à base de suif et de cendres.
Au Moyen Âge, le Proche-Orient et la Méditerranée produisent des savons durs à base d'huile d'olive et de cendres de plantes marines ou de salicornes, riches en soude. Alep, Naples, Castille puis Marseille deviennent des centres réputés.
En 1688, un édit royal préparé sous l'autorité de Colbert encadre la fabrication du savon à Marseille et impose l'usage d'huile d'olive pure. En 1791, le chimiste Nicolas Leblanc met au point un procédé de fabrication de la soude à partir du sel marin, qui rend cette matière abondante.
En 1823, le chimiste français Michel-Eugène Chevreul publie ses recherches sur les corps gras. Il montre qu'ils sont formés d'acides gras et de glycérol, et explique ainsi la saponification. La saponification à froid, pratiquée à petite échelle, connaît un regain d'intérêt à partir de la fin du XXe siècle.
Idées reçues
« Un savon fait avec de la soude contient de la soude. » Non, s'il est bien formulé. La soude est entièrement consommée par la réaction, et le surgraissage garantit qu'il n'en reste pas.
« On peut faire du savon sans soude. » Pas un vrai savon. Tout savon passe par une base forte. Les bases toutes prêtes à fondre ont simplement été saponifiées ailleurs.
« Plus un savon est surgras, mieux c'est. » Pas forcément. Trop d'huile libre donne un pain mou, qui mousse peu et rancit plus vite.
« Un savon au pH de 10 est mal fait. » Non. Un vrai savon a naturellement un pH alcalin, en général entre 9 et 10,5.
Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'un savon surgras ?
Un savon fabriqué avec moins de soude que nécessaire, de sorte qu'une part d'huile, souvent 5 à 8 %, reste non saponifiée dans le pain.
Que devient la soude ?
Elle réagit avec les huiles pour former le savon. Dans un savon bien formulé et bien curé, il n'en reste pas.
Pourquoi un savon à froid doit-il sécher plusieurs semaines ?
Pour que l'eau s'évapore. Le pain durcit, s'use moins vite et se stabilise.
Quelle différence entre saponification à froid et à chaud ?
À froid, la réaction se fait à température modérée et se termine pendant la cure. À chaud, elle est achevée par une cuisson, et le savon est utilisable plus tôt.
Que signifie « Sodium Olivate » sur l'étiquette ?
C'est le nom INCI de l'huile d'olive saponifiée par la soude.
Pourquoi mon savon a-t-il des taches orangées ?
Souvent à cause du rancissement de l'huile non saponifiée. Gardez les savons au sec, à l'abri de la chaleur et de la lumière.
Comment faire durer un savon ?
Laissez-le sécher entre deux usages, sur un porte-savon qui laisse l'eau s'écouler.
Un savon peut-il être certifié bio ?
Le règlement bio européen ne couvre pas les cosmétiques. Les mentions bio renvoient à des référentiels privés.
Pour aller plus loin
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Sources
- Règlement (CE) n° 1223/2009 du 30 novembre 2009 relatif aux produits cosmétiques, articles 4, 8, 10, 11, 13, 19, 20 et annexe I.
- Règlement (UE) n° 655/2013 établissant les critères communs auxquels les allégations relatives aux produits cosmétiques doivent répondre.
- Norme NF EN ISO 22716, Cosmétiques – Bonnes pratiques de fabrication.
- Pharmacopée européenne, chapitre 2.5.6 (indice de saponification).
- Chevreul M.-E., Recherches chimiques sur les corps gras d'origine animale, Paris, 1823.
- Édit du roi du 5 octobre 1688 portant règlement pour la fabrication des savons à Marseille.
- Spitz L. (dir.), Soap Manufacturing Technology, AOCS Press.
Fiche rédigée par Jolivia à partir de la documentation technique et réglementaire citée, mise à jour en septembre 2026. Elle décrit le procédé tel qu'il est pratiqué en général, pas la fabrication d'un produit en particulier. L'étiquette du produit fait foi pour la composition, le conseil d'utilisation et les précautions d'emploi. Ces informations ne constituent pas un conseil médical.