Czarne mydło z żywicy. Naukowo o mydłach.

Miska, garnek, mikser, szpatułka – dobór sprzętu jak do świątecznych wypieków. Kuchnia mnie jednak nie kusi, wolę chemiczne eksperymenty: łączę tłuszcze z ługiem, powstaje mydło (nie tylko ja, cały sztab domowych mydlarzy spotkasz na fb, grupa Piana Mydlana).

Mydlenie według ustalonych zasad i przepisów to nie dla mnie. Lubię wynalazki. Lubię upraszczać procedury, dla własnej wygody i na potrzeby warsztatów ziołowych – mamy tam 3-4 godziny czasu na wykonanie serii kosmetyków, prostota przekazu jest bardzo ważna. Punkt 1 warsztatów Herbicraft poziom 1 (dla początkujących) to potasowe mydło choinkowe, czyli z żywicą sosnową i świerkową. Tradycyjne wykonanie mydła:

  1. najpierw powstaje macerat z żywicy (technika na gorąco, medium olej kokosowy), przecedzamy
  2. komponujemy przepis na mydło z udziałem maceratu żywicznego, w przepisie liczony jako tłuszcz kokosowy
  3. procedura wykonania: potasowe mydło na gorąco w wolnowarze
  4. efekt – mydło w kremowym odcieniu, o lekkim zapachu żywicy

Moja innowacja to wykonanie mydła żywicznego (choinkowego) z pominięciem etapu macerowania:

  1. umieszczam w wolnowarze tłuszcz, ług i żywicę z kawałkami kory
  2. procedura: 3-4 godziny w wolnowarze
  3. efekt: czarne mydło o mocniejszym zapachu żywicy niż w wersji 1, konsystencja gładka, nie ma śladu grudek żywicy ani fragmentów kory

Czarne mydło z żywicy

Wykonałam dwie wersje czarnego mydła z żywicą:

Wersja 1 oliwa 300g, żywica 25g, 100g woda, 10g gliceryna, 60g KOH 90%

Mydło bardzo oporne na proces saponifikacji: Przez ponad 2 godziny obserwujemy stopniowe ciemnienie substancji, nie ma śladu zmydlania. W wolnowarze opary żywiczne mieszają się z oparami ługu, naczynie musi więc być szczelnie zamknięte, pomieszczenie wentylowane. Po trzech godzinach dodałam 10m etanolu 95% dla przyspieszenia procesu (ostrożnie!, z dala  od ognia). Pojawił się kożuszek, mało atrakcyjny wizualnie. W trzeciej godzinie miksowanie przynosi już widoczne rezultaty – masą gęstnieje, pojawia się jedwabisty połysk, zapach ługu zanika. Ph gwałtownie spada do 8

Wersja 2: oliwa 150g, rzepakowy 150g, 25g żywica, 80g woda, 30g  gliceryna, 60g KOH 90%

Mydło tak samo oporne, proces zmydlania nastąpił gwałtownie pomiędzy 160 a 180 minutą od chwili umieszczenia składników w wolnowarze.

Morał: Składniki żywicy opóźniają proces saponifikacji mydła.

Zdjęcie z mojego instagrama – żywica rozpuszcza się w mieszaninie oleju i ługu

Doświadczenie niezmiernie ciekawe, nikt nie zgadł, jaki kolor będzie mieć takie mydło. Sugerowano barwę od kremowej do bursztynowej, czarnej masy nikt nie przewidział. Dlaczego mydło stało się czarne? Odpowiedzią jest  złożona budowa żywicy, żywica składa się z różnych terpenów i kwasów. Terpeny to składniki  olejków eterycznych (żywica to substancja zapachowa, zawiera dużo olejków eterycznych).

Olejki eteryczne w mydłach

W poszukiwaniu odpowiedzi na to niezwykle ważne pytanie odnalazłam światowego eksperta do spraw  mydła, Profesora Kevina Dunna. Prof. Dunn wyjaśnia, że reakcje ługu z substancjami zapachowymi zależą od składu substancji zapachowej. Żywica ( K. Dunn przywołuje przykład balsamu peruwiańskiego) to w 90% estry i kwasy. Reakcja z ługiem jest tutaj nieunikniona.

„Olejki eteryczne to skomplikowanie mieszaniny kilkudziesięciu składników chemicznych. Aby przewidzieć, czy olejek eteryczny zareaguje z alkaliami, należy sprawdzić skład olejku i dowiedzieć się, czy składniki wchodzą z alkaliami w reakcję.”

Estry, fenole i kwasy reagują z alkaliami. Reakcja może prowadzić do utraty zapachu i właściwości olejku lub zmiany zapachu. Na przykład olejek lawendowy, składa się z około 42% linalolu (nie reaguje z alkaliami) i 22% octanu linalylu (reaguje, ale jednym z finalnych produktów jest linalol – dlatego mydło lawendowe może pachnieć lawendą intensywniej, niż sam olejek).

Trudno oczekiwać od domowego mydlarza tak rozległej wiedzy na temat składu substancji chemicznych. Prof. Dunn podpowiada jednak:

Jest praktyczny sposób na zbadanie reakcji olejek-alkalia. Do 1ml ługu dodaj kilka kropel olejku – czasem reakcja będzie widoczna, czasem nie. Poczekaj dzień lub dwa i sprawdź zapach – czasem zniknie całkowicie, a czasem jedynie się zmieni.

Na stronie Roberta Tisseranda znajdziecie tabelę na temat reaktywności olejków z alkaliami. Kevin Dunn zwraca tam też uwagę na temperaturę pracy z olejkami –  podzielił olejki na takie, które znoszą wysoką temperaturą i te, dla których podgrzewanie to zabójstwo.

Temperatura

Każdy domowy mydlarz ma w swojej głowie setki pytań dotyczących procesu zmydlania, między innymi pytanie o wpływ temperatury ługu i oleju na jakość uzyskanego mydła. Klasyczne: „dlaczego należy czekać, aż temperatura składników wyrówna się na poziomie 40 stopni?” i „co zrobić, jeśli ług ostygnie za bardzo?”

Takie właśnie pytanie cieszą Kevina Dunna, autora książki Chemia dla Jaskiniowców (Caveman Chemistry). W swojej publikacji pragnął przybliżyć  laikom proste procesy chemiczne. Jednym z tematów było mydło jaskiniowca. Profesor został zaproszony na konferencję mydlarzy – nie wierzył, że znajdą się osoby zainteresowane wykładem o chemii mydła. Wykład okazał się wielkim sukcesem, a Kevin Dunn został sławą mydlanego świata. Jego kolejna publikacja nosi tytuł Naukowe Mydlenie (Scientific Soapmaking) i jest w całości dedykowana mydlarzom: zawiera naukowe testy mydła, wyniki badań procesu zmydlania, w tym badań na chromatografach i w świetle spolaryzowanym.

Temperatura procesu zmydlania – zgodnie z wynikami badań K. Dunna

1. liczy się temperatura mieszaniny oleju i ługu w od razu po zmieszaniu. W badaniach uwzględniono 40stopni, 60stopni i 80stopni C

2. nie ma potrzeby czekać, aż ług i olej osiągną tę samą temperaturę, liczy się temperatura mieszaniny (jeśli do oleju o temp. 50stopni wlejesz ług o temp. pokojowej, to osiągniesz mniej więcej 40stopni C)

3. od temperatury początkowej zależy:

  • jak mocno nagrzeje się mydło w procesie saponifikacji
  • czy mydło wejdzie w fazę żelową

4. najmniej nagrzewają się mydła wykonane w temperaturze początkowej 40stopni.  Temperatura takiego mydła nie wzrasta powyżej 45stopni, jest więc idealnym rozwiązaniem dla mydeł z olejkami eterycznymi. Na diagramie zaznaczono takie mydło niebieską linią. Zieloną i czerwoną linią przedstawiono zachowanie mydła z temp. startową 60 i 80 stopni, notujemy tam gwałtowny wzrost temperatury i co najważniejsze – przekroczenie linii podpisanej neat/solid, co oznacza wejście w fazę żelową. UWAGA – diagram dotyczy mydła wykonanego z ługu o zawartości około 26% NaOH, to typowe ustawienie w kalkulatorze Soap-calc. Czy takie stężenie ługu to standard? Czy też mydlarz może swobodnie zmieniać tę wartość, w zależności od oczekiwanych właściwości mydła?

mydło dużo wody

 

Stężenie ługu

W grupie Piana Mydlana popularny temat to redukowanie zawartości wody w przepisach generowanych przez Soap- calc. Jak wspomniałam, automatyczne ustawienie w kalkulatorze to stężenie 26% NaOH, co odpowiada 38% wody w stosunku do oleju. Redukowanie wody ma na celu: przyspieszenie procesu saponifikacji i skrócenie czasu leżakowania/dojrzewania mydła.

Badania Kevina Dunna potwierdzają te założenia. W swojej praktyce laboratoryjnej profesor stosuje najczęściej 50% roztwór NaOH, robi mydła o minimalnej zawartości wody. W badaniach porównuje czas saponifikacji, dojrzewania, zdolność wchodzenia w fazę żelową, zawartość alkaliów w finalnym produkcie. Efekt badań – nie bójmy się eksperymentów, dozwolone są stężenia NaOH od 26% do 50%

Uwaga – dla porównania diagram rozkładu temperatur dla mydła z minimalną zawartością wody (stężenie ługu 50%). Mydło wykonane w temperaturze 40, 60 i 80 stopni nagrzewa się gwałtownie. Nigdy nie wchodzi w fazę żelową.

mdyło mała zawartość wody

Uwaga nr2 – zawartość wody może być przedmiotem eksperymentów, natomiast ilość NaOH jest ściśle określona dla każdego tłuszczu i tutaj należy trzymać się reguł.

Badanie ilości NaOH niezbędnej do zmydlenia konkretnego tłuszczu nie jest trudne, osoby z doświadczeniem laboratoryjnym potrafią to zrobić, dysponując składnikami jak: badany tłuszcz, NaOH, woda i fenoloftaleina. Kiedy zamawiam towar do mojego herbisklepu to otrzymuję specyfikację, w której mowa o współczynniku zmydlania, np. dla rafinowanego oleju ze słodkich migdałów wartość ta to 188-196 mg KOH/g, kalkulator soap-calc liczy 195mg KOH więc wszystko super. Dla bezpieczeństwa i wartości pielęgnacyjnych stosujemy super tłuszcz, czyli trochę więcej tłuszczu, niż potrzeba do wykonania mydła (5-10%).  Nie ma znaczenia, czy dodamy go od razu, czy na końcu miksowania – Kevin Dunn zbadał to na chromatografie! Odkrył również, że niektóre kwasy tłuszczowe ulegają saponifikacji szybciej, inne wolniej i tu kwestia kilku minut nie ma znaczenia.

Faza żelowa

Dostałam niedawno maila od początkującej mydlarki: zdenerwowała ją dziwna zmiana konsystencji właśnie wykonanego, pierwszego w życiu mydła sodowego na zimno. Mydło wlane do dużej formy (keksówki) wyglądało niepokojąco: ciemna galareta na środku, jasne obwódki na krawędziach formy. Ta galareta to mydło w fazie żelowej. Pamiętam swoje pierwsze doświadczenie w tej kwestii -pomyślałam wtedy, że moje mydło stało się kosmicznym glutem.

Wchodzenie mydła w fazę żelową zależy od kilku czynników: temperatury startowej, zawartości wody, kompozycji olejów i dodatków, temperatury przechowywania, okrycia kocykiem lub braku takiego, wielkości foremki. Takie informacje mamy z własnej praktyki. Czy wchodzenie w fazę żelową zmienia jakość mydła? czy to dobry czy zły proces?

Faza żelowa wiąże się z podwyższoną temperaturą. Dla mydła z dużą zawartością wody to około 65 stopni C. Łatwo sobie wyobrazić, że substancje zapachowe ulatniają się wtedy intensywnie. Zmienia się również struktura mydła, tworzą się „duże kryształy” mydlane i mydło wolniej reaguje z wodą: jest trwalsze. Z kolej mydło, które nie weszło nigdy w fazę żelową reaguje z wodą szybciej, szybciej tworzy pianę. Każdy powinien mieć tego świadomość i samodzielnie decydować o właściwościach swojego mydła, dobierać odpowiednie parametry.

Zainteresowanych naukowym podejściem do mydlarstwa odsyłam do świetnego wykładu Kevina Dunna, dostępny TUTAJ część pierwsza, TUTAJ część druga. Smaczek wykładu to filmiki o tajnym życiu mydła w pierwszych 8 godzinach od zmieszania ługu z tłuszczem. Proces saponifikacji sfilmowany pod mikroskopem, w świetle spolaryzowanym. Mój ulubiony odcinek o mydle wykonanym z dużą zawartością wody i w temp 60stopni. Obserwujemy formowanie się małych kryształów mydła i szybkie wejście w fazę żelową (robi się jasno). Po prawej stronie ekranu widzimy purpurową plamę tłuszczu niezmieszanego z ługiem. Ług ochoczo atakuje plamę, z każdej strony, by w końcu zmienić nasz tłuszczyk w prawdziwie mydło.

 

Naukowe Mydlenie – książka Kevina Dunna dostępne na Amazonie, zamówiłyśmy już sobie z Beatką z Akademii Cztery Pory Roku. Publikacje dostępne również w sieci

PDF o zawartości wody w ługu

PDF o pomarańczowych plamach na mydle  (zainteresowała mnie ta rozmarynowa oleożywica)

PDF na temat dodawania super oleju (według doświadczenia nie ma znaczenia, czy dodajemy super olej na początku procesu czy po uzyskaniu śladu mydlanego)

PDF na temat protein w mydle (nie ulegają hydrolizie czyli rozpadowi)

jest też sporo informacji na temat mydeł transparentnych, baz glicerynowych bez dodatku ropopochodnych, oleju jojoba w mydłach i jego zamienników (alkohol cetylowy). Przezroczyste mydło to mój aktualny plan numer 1, brakuje mi sorbitolu…

A na deser: jeśli chcesz sprawdzić, czy twoje mydło pozbawione jest alkaliów, wykonaj test z fenoloftaleiną: zmieszaj wodę i alkohol (etanol lub izopropanol) w prop. 1:1, rozpuść trochę mydła i wlej kilka kropel fenolofteleiny. Delikatniutkie zabarwienie to dobra oznaka, ale kolor purpury dyskwalifikuje mydło! Świetne rozwiązanie dla osób nie lubiących papierków lakmusowych. Ważne: pobierz próbkę całego przekroju mydła. Alkalia mogą się skryć gdzieś w środku.

10 Responses

  1. Inez, jesteś kopalnią wiedzy! Szkoda, że to książka po angielsku, więc jednak nie dla mnie. Mam nadzieję, że będziesz dzielić się informacjami tam wyczytanymi, bo to bardzo, bardzo ciekawe. Fajnie byłoby umieć robić mydło w pełni świadomie.

    Wesołych świąt i odpocznij wreszcie!

  2. Uwielbiam! Wspaniałaś!
    Dziękuję 🙂
    Czy wejście w fazę żelową ma wpływ na ilość naturalnej gliceryny? Wyczytałam kiedyś, że właściwym jest by całe mydło zżelowało aby więcej gliceryny powstało i lepiej nawilżało z natury bez dodatków. I stąd się wzięła metoda piekarnikowa…

  3. Super doświadczenie z tą surową żywicą! Mnóstwo cennych informacji, które kiedyś na pewno wykorzystam. Robię na razie bardzo niewiele mydła, ale kto wie…
    Oczywiście jak zwykle pokłony za dotarcie do źródeł 😉 Nie miałam pojęcia czy faza żelowa jest konieczna, czy nie i czy ma jakiś wpływ na końcową formę mydła. O olejkach też uzupełniłaś moją wiedzę, o redukcji wody coś czytałam z doświadczeń innych, ale nie wyobrażałam sobie, tak małej ilości 😉 A filmik świetny!
    Pozdrówka Inez!

  4. Oj, angielski mój, an(g)ielski czemuś mnie opuścił… chciałoby się teraz poczytać ze swobodą, a tu jedno zdanie, drugie i … głowa boli :/ ale dzięki Inez oraz R. Tisserand`owi bardziej świadomie dodawać będę olejki – bezcenne 😀

  5. W takich niszowych specjalnościach trzeba się zwracać z pytaniami wprost do najlepszych światowych ekspertów – każdy się ucieszy, że kogoś jego temat życia w ogóle interesuje i odpowie z całą wnikliwością i skwapliwością a do tego wysłucha naszych własnych spostrzeżeń i jeszcze za nie podziękuje, bo są ciekawe. Ja miałem takie przygody np. z bobrami (o rozstrzygnięcie sporów i mitów nt. losów bobra europejskiego w ostatnich wiekach zwróciłem się z powodzeniem do światowej sławy naukowca od bobrów, Amerykanina zresztą) i z muzyką współczesną (rzetelnej i wnikliwej informacji nt. powojennej muzyki rumuńskiej zdołali mi udzelić dopiero sami czołowi kompozytorzy, ci jeszcze żyjący jak Nemescu i Georgescu – co potem znalazło odbicie w rozmaitych publikacjach, z któych część przetłumaczono nawet na… rumuński 🙂
    Piszę o tym bo bardzo miło się takie historie wspomina. Maile do artystów i profesorów zawsze się znajdzie. Oczywiście nie mówię o celebrytach tylko o znawcach specjalistycznych dziedzin wiedzy i twórczości ludzkiej. Celebryci są poza zasięgiem i dobrze – poza Herbiness oczywiście bo Ona się nie chowa 🙂

  6. Zastanawiam się nad zakupem tej książki, bo może pomóc odpowiedzieć na sporo różnych pytań na temat mydła ! Inez możesz tylko powiedziec, czy Pan Kevin pisze w swojej książce tylko o procesie produkcji mydła pod kontem chemicznym ? czy ukazuje przykladowe receptury mydeł ?

    Znasz może jeszcze jakąś literature godna polecenia ? Pozdrawiam!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *