Ile procent przetłuszczenia — jak superfat zmienia twardość i pianę

Przetłuszczenie jest najczęściej źle rozumianym parametrem w mydlarstwie domowym i podejrzewam, że winna jest nazwa. „Superfat" brzmi jak coś, co się dodaje. Nie dodaje się niczego. Przetłuszczenie to niedomiar wodorotlenku sodu, wpisany do rachunku, zanim cokolwiek stanie na wadze.

Reszta tego tekstu jest o tym, ile tego niedomiaru wybrać, co on realnie zmienia w kostce, i dlaczego zero jest złym pomysłem nawet wtedy, gdy waga pokazuje setne części grama.

Zmydlenie pełne, czyli punkt zero

Każdy tłuszcz ma wartość SAP, czyli masę zasady potrzebną do zmydlenia jednego grama. Karty surowców podają ją zwykle jako liczbę zmydlania w miligramach KOH na gram. Do mydła sodowego trzeba ją przeliczyć na wodorotlenek sodu, przez stosunek mas molowych: 40,00 dla NaOH wobec 56,11 dla KOH. Stąd mnożnik 0,713.

W praktyce nikt tego nie przelicza za każdym razem, tylko sięga po tabelę z gotową kolumną dla NaOH. Moja jest tutaj i jest wyliczana z jednego pliku danych przy każdym budowaniu tej strony, więc nie ma w niej wiersza, który rozjechał się z resztą przy jakiejś poprawce sprzed roku. Fragment, dla porządku:

Zmydlenie pełne to suma iloczynów: masa każdego tłuszczu razy jego SAP. Dla mojej bazowej receptury na kilogram tłuszczów wychodzi to tak:

Wiersz „zmydlenie pełne" — 147,0 g NaOH — to jest punkt, w którym każdy gram tłuszczu ma z czym przereagować i nic nie zostaje. Ani wolnego tłuszczu, ani wolnej zasady. Teoretycznie.

Przetłuszczenie to odjęcie ługu, nie dodanie oleju

Przy pięciu procentach przetłuszczenia biorę 95% tej liczby: 139,6 g. Pięć procent tłuszczu nie ma z czym przereagować i zostaje w kostce wolne. Nie wybieram, który to będzie tłuszcz — przy metodzie na zimno reakcja idzie statystycznie i w wolnej frakcji ląduje mieszanka proporcjonalna do składu. Ludzie, którzy dolewają „cennego oleju po trace", zwykle liczą na to, że zostanie właśnie ten olej. Nie zostaje. Zmydla się razem z resztą.

Co przetłuszczenie robi z kostką:

Zwróć uwagę, czego w tej tabeli nie ma. Nie ma kolumny o tym, co kostka robi ze skórą. Nie napiszę tego, bo tego nie wiem, a mam zawód, w którym za zgadywanie się nie płaci. Piszę o tym, co da się zważyć i policzyć.

Superfat nie robi piany

To jest nieporozumienie, które widuję najczęściej. Pianę robi profil kwasów tłuszczowych, nie ilość wolnego tłuszczu. Kwas laurynowy i mirystynowy dają dużą, szybko znikającą pianę. Palmitynowy i stearynowy dają pianę drobną i trwałą. Rycynolowy stabilizuje jedną i drugą. Wolny olej w kostce raczej pianę dusi, bo rozbija błonkę pęcherzyka.

Zauważ, że w tej recepturze piana drobna (39) przeważa nad dużą (28). To zasługa smalcu — palmitynowy i stearynowy razem dają 42% wsadu. Gdyby zamienić smalec na olej rzepakowy, liczby poleciałyby w dół i żadne przetłuszczenie by tego nie odkręciło.

Woda liczona ze stężenia, nie z procentu olejów

Tu odbiegam od tego, co podaje większość polskich poradników, więc muszę to uzasadnić.

Powszechna metoda to „woda jako procent masy olejów", na przykład 38%. Problem polega na tym, że ta liczba nie mówi nic o roztworze. Przy 38% wody dla receptury z dużym udziałem kokosa (wysoki SAP, dużo ługu) roztwór wychodzi mniej więcej 27-procentowy, a dla kastylijskiego z samej oliwy — bliżej 33-procentowego. To są dwa różne roztwory, dwie różne temperatury reakcji i dwa różne tempa gęstnienia. Ta sama liczba w rubryce, zupełnie inny proces w garnku.

Dlatego liczę stężenie roztworu wprost:

Trzydzieści trzy procent to moje ustawienie domyślne i jest to kompromis, nie objawienie. Poniżej 30% kostka schnie tygodniami i chętniej łapie popiół sodowy. Powyżej 35% reakcja idzie gorąco i szybko: mniej czasu na wzory, więcej ryzyka przepalenia.

Dlaczego nie warzy się na zerze

Załóżmy, że masz wagę z dokładnością do 0,1 g, liczysz bezbłędnie i nie rozsypujesz ługu. Zerowe przetłuszczenie i tak jest złym pomysłem, z powodu, który nie ma nic wspólnego ani z wagą, ani z arytmetyką.

Wartość SAP nie jest stałą fizyczną. To jest średnia z zakresu. Oliwa z oliwek ma liczbę zmydlania między 184 a 196 mg KOH/g, zależnie od odmiany, roku, dojrzałości owocu i sposobu tłoczenia. Codex Alimentarius podaje dla niej zakres, nie liczbę. Tabela SAP daje ci środek tego zakresu i milczy o tym, że twoja butelka może leżeć na którymś z krańców.

Dla mojej bazowej receptury rozrzut z kart surowców daje ±3,0% niepewności co do masy wodorotlenku sodu. Przy 139,6 g to jest widełki mniej więcej 135–144 g. Jeśli warzysz na zerowym przetłuszczeniu, a partia oleju leży po niekorzystnej stronie, w kostce zostaje wolny wodorotlenek sodu. Nie „trochę ostrzejsze mydło" — wolna zasada.

Pięć procent przetłuszczenia pochłania ten rozrzut z zapasem. To jest jego główna funkcja, znacznie ważniejsza niż cokolwiek, co robi z fakturą kostki. Superfat to nie jest parametr jakości. To jest margines bezpieczeństwa, który przy okazji zmienia kostkę.

Czego przetłuszczenie nie naprawi

Superfat bywa traktowany jak bufor na wszystko: „dam osiem procent, to na pewno wyjdzie". Nie wyjdzie, i to z trzech powodów, z których każdy widuję regularnie.

Nie naprawi błędu rachunkowego. Jeśli pomylisz wartość SAP kokosa (0,183) z SAP oliwy (0,134), dostaniesz o 36% za dużo ługu. Osiem procent przetłuszczenia pochłonie osiem z tych trzydziestu sześciu. Reszta zostanie w kostce jako wolna zasada i żadne leżakowanie tego nie odkręci — bo nie ma z czym reagować.

Nie naprawi złego profilu kwasów. Kostka z 70% oleju rzepakowego nie stwardnieje przy żadnym przetłuszczeniu, bo twardość bierze się z kwasów nasyconych, których tam po prostu nie ma.

Nie naprawi separacji. Rozwarstwienie po wylaniu to problem emulsji i temperatury, nie stechiometrii. Opisuję to osobno, w tekście o tym, dlaczego mydło się rozwarstwia.

Wskaźniki, które faktycznie liczę

Kalkulatory branżowe podają zestaw liczb wyliczanych z profilu kwasów. Używam ich, ale nie wszystkich i nie pod tymi samymi nazwami.

Ostatnia pozycja wymaga słowa komentarza, bo to jest świadome odejście od standardu. Kalkulatory podają wskaźnik „conditioning" i podają go jako coś, co się optymalizuje. Nie liczę go pod tą nazwą, bo nazwa sugeruje działanie, którego nie potrafię wykazać. Ta sama suma procentów mówi dokładnie tyle, ile mówi: jaki jest udział kwasów nienasyconych. Nienasycone dają kostkę miękką, wolniej schnącą i — przy wysokiej liczbie jodowej — krócej trwałą, bo wiązania podwójne się utleniają. To wszystko da się zważyć i zmierzyć. Reszta jest domysłem i nie ma jej na tym blogu.

Zakresy przy wskaźnikach traktuję jako punkt odniesienia, nie jako regułę. Mydło gospodarcze z łoju ma myjność 22 i to jest w porządku, bo ma czyścić podłogę. Kastylijskie ma twardość 17 i po pół roku leżakowania jest twarde jak kamień, mimo że kalkulator marudzi. Liczby są po to, żeby wiedzieć, dlaczego kostka wyszła taka, a nie żeby dopasowywać recepturę do kolorowych pasków.

Jedna rzecz, o której się rzadko pisze, a którą warto sobie zapisać w zeszycie: rozrzut SAP rośnie z liczbą składników. Receptura z pięciu olejów kumuluje pięć niezależnych niepewności. Nie jest to argument przeciwko rozbudowanym recepturom, ale jest to argument za tym, żeby przy nich nie schodzić poniżej pięciu procent przetłuszczenia.