Liczba zmydlania

Cytuję za Wikipedią:  ilość mg wodorotlenku potasu potrzebna do zobojętnienia wolnych kwasów i zmydlenia estrów zawartych w 1 g substancji. 

Nie zagłębiajmy się teraz w znaczenie słowa “estry”, dla nas to tłuszcze reagujące z wodorotlenkiem w wyniku czego powstaje mydło. Jeśli damy za mało wodorotlenku, część kwasów tłuszczowych nie przereaguje i w gotowym produkcie prócz mydła, będzie też tłuszcz. Wielu mydlarzy dąży do takiej właśnie sytuacji, niewielka ilość tłuszczu w gotowym mydle nadaje mu właściwości pielęgnacyjnych. Gorzej, jeśli dodamy zbyt dużą ilość wodorotlenku, wtedy mydło działa drażniąco na naszą skórę.

W definicji zmydlania wykorzystuje się wodorotlenek potasu, ale znacznie częściej mydlarze używają wodorotlenku sodu. Dlatego posługujemy się liczbą zmydlania dla NaOH (SSV) oraz liczbą zmydlania dla KOH (SV). Ważne, by umieć tę liczbę wykorzystać przy tworzeniu receptury. W nawiasie podałam często stosowane oznaczenia tych liczb w literaturze anglojęzycznej. Do polskiej nie dotarłam, ale poszukuję jakiegoś kompendium na temat składu chemicznego tłuszczów.

Jak wyznaczyć ilość wodorotlenku? Mnożymy masę tłuszczu podaną w gramach przez liczbę zmydlania podzieloną przez tysiąc. Np., jeśli robimy mydło z tłuszczu o masie 500 g o liczbie zmydlania 126, to ilość wodorotlenku wynosi 500 g  x 0,126 = 63 g. W przypadku tłuszczu o liczbie zmydlania 76 obliczenia wyglądają następująco: 500 g x 0,076 = 38 g.
Jeśli robimy mydło z kilku różnych tłuszczów, to obliczenia prowadzimy dla każdego tłuszczu oddzielnie i sumujemy masy wodorotlenków wyznaczone dla każdego tłuszczu.

Niestety, pojawia się pewien problem. Każdy olej/tłuszcz składa się z różnych kwasów tłuszczowych, ich skład jest zmienny. Zależy od różnych warunków, w tym od pogody, gleby… itd. Wiadomo, że pewne kwasy w danym oleju są, ale ich ilość podaje się w przybliżeniu. Na przykład w oliwie z oliwek jest 60-75% kwasu oleinowego, to duża rozpiętość. To powoduje, że ustalenie liczby zmydlania danego tłuszczu w sposób jednoznaczny nie jest możliwe, podaje się, wyznaczone w sposób doświadczalny (miareczkowanie, nie wiem, czy są inne metody), najniższą i najwyższą możliwą liczbę zmydlania.

Poniżej liczby zmydlania dla NaOH dla tłuszczów najczęściej stosowanych (cytuję za Scientific Soapmaking The Chemistry of the cold Process, Kevin M.Dunn, K.M.Dunn zaczerpnął te informacje z Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats, and Waxes, 3rd Edition, Edited by David Firestone – nawet znalazłam, 150 dolarów, nie przeszukałam internetu, możliwe, że byłoby coś po polsku):

oliwa z oliwek – 131 – 140
olej kokosowy – 176 – 189
masło kakaowe – 136 – 143
olej palmowy – 135 – 149
olej za słodkich migdałów – 134 – 143
olej rzepakowy – 129 – 138
olej rycynowy – 125 – 133

Jak użyć powyższych danych? Załóżmy, że chcemy zrobić mydło tylko z oliwy z oliwek. Ile NaOH użyć? Liczba zmydlania dla oliwy, to liczba z przedziału 131 – 140. Jeśli chcemy mieć pewność, że cały wodorotlenek przereaguje z kwasami tłuszczowymi, powinniśmy przyjąć liczbę zmydlania dla oliwy – 131. Zatem robiąc mydło z 500 g oliwy, używamy nie więcej, niż 65,5 g NaOH. Kalkulatory (mydlarskie) podają najczęściej średnią wartość liczby zmydlania, dla oliwy jest to liczba 135. Jeśli jednak trafimy na oliwę, dla której liczba zmydlania wynosi np. 132, to będziemy mieć problem, w mydle pozostanie część wodorotlenku, który nie przereagował z kwasami tłuszczowymi.

Wyznaczmy maksymalną ilość wodorotlenku dla mydło zrobionego z następującego przepisu:

oliwa z oliwek – 250 g
olej palmowy – 125 g
olej kokosowy – 100 g
olej rycynowy – 25 g

Jako liczby zmydlania dla poszczególnych tłuszczów przyjmijmy wartości dolne:

Ilość NaOH dla:
oliwy z oliwek: 250 g x 0,131 = 32,75 g
oleju palmowego: 125 g x 0,135 = 16,875 g
oleju kokosowego: 100 g x 0,176 = 17,6 g
oleju rycynowego: 25 g x 0,125 = 3,126 g

Sumujemy: 32,75 + 16,875 + 17,6 + 3,126 = 70,35

Użyjemy nie więcej niż 70,35 g NaOH. Ilość wody destylowanej to 70,35 g lub więcej. Ja użyłabym 140,7 g wody (podwojona masa wodorotlenku). Oczywiście, w zależności od dokładności wagi, odważamy dokładnie lub zaokrąglając masę wodorotlenku w dół np. do 70g, nigdy w górę.

Czy możemy być pewni, że postępując w sposób opisany powyżej otrzymamy bezpieczne mydło? Bazujemy tu na dokładności tablic zmydlania, dokładności wagi, uczciwości sprzedawcy/producenta, naszej uwadze/koncentracji a także na pewnej stabilności i powtarzalności warunków w jakich tłuszcz powstaje. Jeśli któryś z elementów zawiedzie, mydło może nie być bezpieczne. Ale nie zakładajmy tak drastycznej sytuacji. Róbmy mydło a przed użyciem sprawdźmy je – papierkami wskaźnikowymi, fenoloftaleiną albo językiem. Dotykamy mydła czubkiem języka, jeśli piecze, porażka, jeśli nie – sukces. Najczęściej okazuje się, że sukces 🙂

Tworząc recepturę mydła nie posługujemy się tablicami zmydlania (najczęściej), korzystamy z tzw. kalkulatorów. O kalkulatorach i przetłuszczeniu napiszę oddzielnie. Tutaj chciałam wyjaśnić czym jest liczba zmydlania i dlaczego korzystając z różnych kalkulatorów otrzymujemy różne wartości wodorotlenku, rozbieżności bywają niepokojące. Jeśli zakładamy niskie przetłuszczenie (przetłuszczenie – ilość niezmydlonych tłuszczów wyrażona jako procent wszystkich tłuszczów użytych do zrobienia mydła), warto powyższą metodą upewnić się, czy dobrze wyznaczyliśmy ilość wodorotlenku. Albo skorzystać z różnych kalkulatorów i przyjąć najniższą ilość wodorotlenku. Albo stosować na własną odpowiedzialność swoje sprawdzone metody 🙂