Ług na kartce: rachunek bez kalkulatora

Masa ługu wychodzi z jednego wzoru, który mieści się w linijce: suma iloczynów masy każdego tłuszczu przez jego wartość SAP, a potem wynik razy jeden minus przetłuszczenie. Rachunek dla czterech olejów zajmuje pięć minut i mieści się na pocztówce.

Kalkulator mydlany zrobi to szybciej. Zrobi też coś gorszego: poda jedną liczbę bez rozrzutu i bez informacji, którą wartość SAP przyjął. Rachunek na kartce pokazuje obie te rzeczy, a przy okazji daje kontrolę, która wyłapuje pomyłkę w przepisaniu liczby z tabeli.

Wzór i cztery liczby, które trzeba mieć

Do rachunku potrzebujesz: masy każdego tłuszczu w gramach, wartości SAP każdego tłuszczu, przetłuszczenia w procentach i stężenia roztworu w procentach.

NaOH = Σ (masa oleju × SAP NaOH) × (1 − przetłuszczenie)
woda = NaOH × (100 − stężenie) / stężenie

Wartość SAP to masa wodorotlenku sodu potrzebna do zmydlenia jednego grama danego tłuszczu. Dla oleju kokosowego wynosi 0,183, więc jeden gram kokosa zużywa 0,183 g NaOH. Wartości dla tłuszczów, których używam, mam zebrane na karcie tabeli SAP.

Rachunek bazy bez palmy, pozycja po pozycji

Receptura bazowa tego serwisu ma kilogram tłuszczów: 25% kokosa, 45% oliwy, 25% smalcu i 5% oleju rycynowego, przetłuszczenie 5%, stężenie roztworu 33%.

Pierwszy krok zamienia procenty na gramy. Przy masie 1000 g wychodzi 250 g kokosa, 450 g oliwy, 250 g smalcu i 50 g rycynowego.

Drugi krok mnoży każdą masę przez SAP tego tłuszczu:

Trzeci krok odejmuje przetłuszczenie. Przy pięciu procentach mnożę 146,98 przez 0,95 i wychodzi 139,63 g NaOH. Przy zaokrągleniu do dziesiątych — 139,6 g, i tyle odważam.

Czwarty krok liczy wodę ze stężenia: 139,63 × (100 − 33) / 33 = 283,5 g. Roztwór waży 423,1 g, a cały war 1423,1 g, jeśli nie dokładam niczego poza tłuszczami i ługiem.

Tabela powyżej jest liczona przez ten serwis z tego samego pliku danych przy każdym budowaniu strony. Jeśli moja kartka i strona podają różne liczby, znaczy to, że pomyliłam się na kartce — i o taki test właśnie chodzi.

Woda liczona ze stężenia, nie z procentu olejów

Polskie poradniki najczęściej podają wodę jako procent masy olejów: „38% wody". Metoda ta ma wadę, którą widać dopiero przy porównaniu dwóch receptur. Przy tym samym „38%" roztwór wychodzi raz 27-procentowy, raz 31-procentowy, bo zależy od tego, ile ługu wymagają oleje.

Stężenie steruje procesem bezpośrednio: temperaturą reakcji, tempem gęstnienia masy i ryzykiem nalotu na powierzchni. Liczę więc wodę z niego, a nie z masy tłuszczów.

Kontrola krzyżowa, która wyłapuje literówkę

Karty surowców i normy podają liczbę zmydlania w miligramach KOH na gram, bo tak mierzy się ją w laboratorium. Przejście na wodorotlenek sodu jest proste: obie zasady reagują z tłuszczem w stosunku molowym jeden do jednego, więc wystarczy stosunek mas molowych.

Masa molowa wodorotlenku sodu wynosi 39,997 g/mol, wodorotlenku potasu 56,106 g/mol (karty PubChem). Iloraz daje 0,7129, w praktyce 0,713.

SAP NaOH [g/g] = SAP KOH [mg/g] × 40,00 / 56,11 / 1000

Sprawdzenie dla czterech tłuszczów z bazy:

Rozjazdy rzędu dziesiątych części procenta biorą się z zaokrągleń w obu kolumnach. Build tego serwisu zatrzymuje się, gdy któryś przekroczy dwa procent, bo wtedy jedna z liczb w bazie jest literówką, a literówka w tabeli SAP kończy się żrącą kostką.

Jeżeli liczysz na kartce, zrób to samo w drugą stronę: podziel swoją wartość SAP przez 0,713 i sprawdź, czy wychodzi liczba z karty surowca. Pięć sekund, a wyłapuje przestawione cyfry.

Dlaczego nie warzy się na zerowym przetłuszczeniu

Wartość SAP nie jest stałą fizyczną. Karty surowców podają zakresy, bo partia oleju z jednego tłoczenia różni się od partii z drugiego. Dla oliwy w mojej bazie zakres liczby zmydlania wynosi 184–196 mg KOH/g, dla kokosa 248–265.

Przeliczenie krańców zakresu na całą recepturę daje przedział masy ługu: od 136,22 g do 144,72 g przy tych samych olejach i tej samej recepturze. Różnica to 6,1% masy ługu.

Rachunek jest mój i wychodzi z jednego założenia: że wszystkie tłuszcze w warze trafiły jednocześnie na ten sam kraniec swojego zakresu. Sytuacja skrajna, ale pokazuje skalę. Przetłuszczenie pięcioprocentowe pokrywa większość tego przedziału i po to właśnie jest — mechanizm rozpisałam w tekście o przetłuszczeniu.

Kto warzy na zerze, zakłada, że jego partia oleju leży dokładnie na środku tabeli. Nie ma sposobu, żeby to w domu sprawdzić.

Czego ten rachunek nie obejmuje

Mydło potasowe, czyli miękkie, liczy się tym samym schematem, ale z wartościami SAP dla KOH i z poprawką na czystość wodorotlenku potasu, którą podaje opakowanie. Pomylenie obu zasad daje błąd rzędu 40%: masa molowa KOH jest 1,4028 raza większa od masy NaOH.

Rachunek nie obejmuje też dodatków, które same zużywają zasadę ani wody związanej w mleku czy w soku, jeśli ktoś zastępuje nimi część wody. Zmienia się wtedy stężenie, a nie masa ługu.

Na koniec liczba, którą warto zapamiętać: dwa gramy różnicy na wadze przy tej recepturze to 1,4% masy ługu. Waga kuchenna z dokładnością do grama mieści się w tolerancji, a łyżka „na oko" nie mieści się w niczym.