Antioxidantien und Komplexbildner: Seife vor dem Ranzigwerden schützen

Ein Stück handgemachte Seife trägt die Schwachstellen seiner Öle in sich. Die Doppelbindungen, die Oliven- und Sonnenblumenöl flüssig halten, überstehen die Verseifung, und über Monate reagieren sie mit Sauerstoff. Daraus entstehen der muffige Geruch alter Seife und die gelb-orangen Flecken, die Seifensieder nach dem Englischen „Dreaded Orange Spots“ nennen, gefürchtete orange Flecken. Diese Anleitung erklärt die Chemie und nimmt sich dann jedes Antioxidans und jeden Komplexbildner einzeln vor: was er bewirkt, welche Dosierung unsere Zusatzstoff-Datenbank führt und woher sie stammt, und welche Tests dahinterstehen. Die Anleitung zu orangen Flecken behandelt, wie man fleckige Stücke beurteilt und was man mit ihnen macht.

Wie Seife verdirbt

Die Oxidation beginnt dort, wo eine Fettsäurekette eine Doppelbindung hat, und vor allem an einem Kohlenstoff, der zwischen zweien davon sitzt. Linolsäure hat einen solchen Kohlenstoff, Linolensäure zwei. Ein Wasserstoffatom löst sich dort weit leichter als irgendwo an einer gesättigten Kette, und so steigt die Geschwindigkeit mit jeder Doppelbindung steil an: Eine Übersichtsarbeit zur Oxidation von Ölen aus dem Jahr 2025 setzt eine Kette mit zwei Doppelbindungen beim 10- bis 40-Fachen der Geschwindigkeit einer Kette mit einer einzigen an (Gharby et al.). Ölsäure, die Hauptsäure des Olivenöls, hat eine Doppelbindung. Laurin- und Stearinsäure haben keine.

Deshalb ist die Ölliste eine brauchbare erste Orientierung dafür, wie lange eine Seife hält.

Spannen aus den Codex-Standards und Arzneibuch-Monografien auf der Seite jedes Öls. Die Jodzahl zählt alle Doppelbindungen und bildet dasselbe daher etwas gröber ab; die Anleitung zu Jodzahl und INS erklärt sie.

Die Öle, die Seifensieder am häufigsten für orange Flecken verantwortlich machen, stehen in der unteren Hälfte dieser Tabelle, und genau das sagt die Chemie voraus. Kein kontrollierter Test in Seife, den wir kennen, hat sie gegeneinander eingestuft; sehen Sie die Tabelle also als Grund zur Sorgfalt, nicht als Rangliste.

Auch die Seife verdirbt, nicht nur die Überfettung

Man nimmt leicht an, dass nur das unverseifte Öl ranzig werden kann. Die Verseifung rührt die Doppelbindungen aber nicht an: Natriumoleat und Natriumlinoleat tragen dieselben Ketten wie das Öl, aus dem sie stammen. Kevin Dunn hat das direkt getestet. Olivenölseifen ohne Überfettung und mit 10 % wurden etwa zur selben Zeit merklich orange, rund 75 Stunden nach Beginn seines beschleunigten Tests. Die Seife mit 10 % wurde am Ende oranger, die Überfettung liefert also zusätzlichen Brennstoff, aber sie wegzulassen, verhinderte die Flecken nicht. Die Anleitung zur Überfettung behandelt den Rest dieser Abwägung.

Eisen und Kupfer beschleunigen sie

Spuren von Eisen und Kupfer machen die Oxidation weit schneller, und die Mengen, auf die es ankommt, sind winzig. Ein Patent von Lever Brothers zu überfetteter Seife macht Metalle für „deterioration of base odour, spotting and discoloration“ von Seifenstücken verantwortlich und berichtet, dass „as little as 0.2 part per million copper, in the absence of preservatives, has been shown to have a significant effect on colour and odour deterioration“. Seine Testseife enthielt schon vor jeder Zugabe 0,3 ppm Kupfer und 4,6 ppm Eisen, und es vermerkt, dass bis zu 1 ppm Kupfer und 10 ppm Eisen „are frequently found in practice“.

Solche Spuren sind schwer zu vermeiden. Der Codex-Standard für Pflanzenöle erlaubt bis zu 1,5 mg Eisen und 0,1 mg Kupfer pro Kilogramm raffiniertem Öl und 5,0 mg und 0,4 mg bei nativen Ölen. Wasser kann mehr hinzufügen; die Anleitung zu hartem Wasser rechnet durch, wie viel. Dunns Versuch belegt den Punkt, ohne es darauf anzulegen: Seine Seifen wurden mit destilliertem Wasser gemacht, und EDTA, dessen Aufgabe es ist, Metallionen zu binden, hat die Zeit bis zum Verfärben trotzdem mehr als vervierfacht.

Zwei Abwehrlinien, und warum keine ein Konservierungsmittel ist

Die Zusätze in dieser Anleitung fallen in diese beiden Gruppen. Antioxidantien (Rosmarinextrakt, BHT, Tocopherole) brechen die Kette ab. Komplexbildner (EDTA, Citrat, GLDA, Gluconat, Phytat) nehmen die Metalle aus dem Spiel.

Keine von beiden macht Seife unbegrenzt haltbar. Ein Antioxidans wird bei der Arbeit verbraucht; was es erkauft, ist also Zeit: eine längere Verzögerung, die Induktionszeit, bevor die Oxidation in Gang kommt. Ein Komplexbildner wird nicht verbraucht, und schon eine kleine Dosis ist groß im Vergleich zu den Metallen: 0,1 % einer Charge von 1,4 kg sind 1,4 g Tetranatrium-EDTA oder 3,7 mmol, während ein Kilogramm natives Öl an den Höchstwerten des Codex zusammen etwa 0,1 mmol Eisen und Kupfer enthält. Gegen Sauerstoff, Wärme oder Licht, die die Reaktion ohne Hilfe eines Metalls antreiben, tut ein Komplexbildner aber nichts.

Ein Konservierungsmittel ist auch keine von beiden. Im Kosmetikrecht der EU ist ein Konservierungsmittel ein Stoff „exclusively or mainly intended to inhibit the development of micro-organisms in the cosmetic product“. Vitamin E und Rosmarinextrakt verlangsamen die Oxidation von Ölen. Gegen Schimmel oder Bakterien tun sie nichts, eine Lotion oder eine Flüssigseife wird durch sie also nicht haltbar.

Der eine kontrollierte Test

Fast alles, was über diese Zusätze in Seife gemessen wurde, stammt aus einer einzigen Studie. Ab Herbst 2004 stellten Dunn und seine Studierenden am Hampden-Sydney College Olivenölseife aus 100,0 g Olivenöl, 13,0 g Natriumhydroxid und 26,0 g destilliertem Wasser her, mit 0,1 g eines Zusatzes, 0,1 % des Ölgewichts. Sie hielten jede Seife 4 Stunden lang bei 60 °C (140 °F), damit die Verseifung abgeschlossen war, schmolzen Proben von 1 g in Fläschchen mit Sauerstoff oder mit Stickstoff ein, lagerten sie bei 60 °C und scannten sie täglich, wobei sie die Farbsättigung maßen. Ab etwa 30 % Sättigung sieht die Seife merklich orange aus.

Dunn, „The Dreaded Orange Spot“, The Handcrafted SoapMaker, Winter 2005/06. Der Test endete bei etwa 300 Stunden; „über 300“ heißt also, dass die Oxidation nie in Gang kam, solange sie zusahen.

Dunns eigene Empfehlung waren je 0,1 % des Ölgewichts BHT und Natriumcitrat für Seife, die orange Flecken vielleicht ganz vermeidet, oder 0,1 % Rosmarinextrakt für Seifensieder, deren Kunden natürliche Zutaten wollen. In Scientific Soapmaking schreibt er, „the most potent preservative was edta“, wirksam „when added to the lye at a rate of as little as 0.3 ppt“.

Lesen Sie das Ergebnis als das, was es ist. Es ist ein einziges Rezept, eine Olivenölseife aus nur einem Öl, bei einer einzigen Dosis. Es ist ein beschleunigter Test, 60 °C in reinem Sauerstoff, und niemand hat ausgerechnet, wie vielen Monaten im Regal 300 Stunden entsprechen. Er misst die Gesamtfarbe, nicht Geruch oder Flecken, und Flecken sind von beidem das weniger Verstandene: Levers Patent nennt Oxidation bei Seifenstücken „the most probable cause of rancidity“, sagt aber: „the development of spotting or overall discoloration is less clearly understood. It often accompanies deterioration of base odour.“ Jeder Zusatz erscheint als eine Probe pro Gas, ohne Wiederholungen oder Fehlerbalken, und der Artikel nennt weder die Stärke des Rosmarinextrakts noch die Form des EDTA. Er erschien in der Zeitschrift einer Gilde, nicht in einer begutachteten Fachzeitschrift. Er ist auch der einzige kontrollierte Test dieser Zusätze in Seife, den wir gefunden haben. Manche seiner Ergebnisse passen zur Chemie, etwa dass der starke Komplexbildner wirkte, wo der schwache versagte. Andere sind unerklärt: Vitamin E ist ebenfalls ein phenolisches Antioxidans, und es versagte, wo BHT und Rosmarinextrakt Erfolg hatten.

Die Antioxidantien

Unsere Zusatzstoff-Datenbank führt vier, mit Dosierungen, die auf ihre Quellen zurückgehen. Der Rechner trägt die empfohlene Dosis ein, und seine Übersicht der Zusätze listet die anderen mit ihren Quellen.

Rosmarinextrakt

Rosmarin-Oleoresin-Extrakt, INCI Rosmarinus Officinalis Leaf Extract, ist ein öllösliches Konzentrat, dessen wirksamer Teil eine Gruppe phenolischer Verbindungen ist, vor allem Carnosolsäure und Carnosol. Er wird in verschiedenen Stärken verkauft, üblich sind 2, 5 oder etwa 7 % Carnosolsäure, und derselbe INCI-Name umfasst auch Wasser- und Glycerinauszüge aus Rosmarin, die ein anderes Produkt sind. Ätherisches Rosmarinöl ist wiederum ein anderes Produkt und kein Ersatz.

Die empfohlene Dosis ist die von Dunn, 0,1 % der Öle: 1 g für 1000 g Öle, was nach den Tropfengewichten in unseren Daten etwa 30 bis 50 Tropfen sind. Quellen aus dem Handwerk nehmen weniger, 0,02 bis 0,08 % der Öle oder nicht mehr als 0,05 %. Er kommt in die Öle, solange sie frisch sind, bevor sie auf die Lauge treffen. Dieser Zeitpunkt folgt aus der Chemie: Ein Antioxidans verzögert die Kettenreaktion, kann aber Hydroperoxide, die schon da sind, nicht rückgängig machen; es nützt also am meisten bei Öl, das noch nicht angefangen hat zu verderben.

Mehr ist nicht besser. In Sojaöl, das Licht ausgesetzt war, fanden Hall und Cuppett, dass Rosmarinextrakt zwischen 0,02 und 0,05 % am besten wirkte und die Oxidation sowohl bei 0,01 % als auch bei 0,5 % beschleunigte. Das war Öl unter Licht, nicht Seife, aber es ist ein Grund, ROE abzuwiegen, statt es nach Gefühl zu gießen.

Vitamin E

Tocopherole kommen natürlich in Pflanzenölen vor (der Codex-Standard listet sie Öl für Öl auf) und werden als Antioxidantien verkauft; deshalb greifen die meisten Seifensieder zu Vitamin E. In Dunns Test mit 0,1 % der Öle bewirkte es nichts: Die Seife wurde genauso schnell orange wie Seife ohne Zusatz. Warum es versagte, wo Rosmarinextrakt wirkte, ist nicht bekannt. Unsere Datenbank gibt die Dosis von Cavitch an, etwa 0,06 % der gesamten Zutaten, in die Öle vor der Lauge.

Prüfen Sie, welche Form Sie haben. „Vitamin-E-Öl“, das für die Haut verkauft wird, ist oft Tocopherylacetat, ein Ester, den Lauge wie jeden anderen Ester spalten kann. Und Vitamin E wird Seifensiedern weit öfter als Konservierungsmittel verkauft, als die Belege es hergeben: Nach der Definition oben ist es keines.

BHT

Butylhydroxytoluol, ein synthetisches Phenol, verdoppelte in Dunns Test allein die Induktionszeit auf etwa 150 Stunden und brachte zusammen mit Natriumcitrat das beste Ergebnis von allem, was er ausprobierte. Die empfohlene Dosis ist seine, 0,1 % der Öle. Es schmilzt bei etwa 70 °C und kommt daher zum Lösen in die warmen Öle. In der EU ist es seit 2023 in Rinse-off-Produkten wie Seife auf 0,8 % begrenzt, nach einer Bewertung möglicher hormonschädigender Wirkungen. Auf dem Etikett steht es als BHT.

Grapefruitkernextrakt

In Dunns Test bewirkte er nichts. Er hat außerdem eine Vorgeschichte. Von Woedtke und Kollegen fanden das Konservierungsmittel Benzethoniumchlorid in jedem antimikrobiell wirksamen Grapefruitkernextrakt, den sie untersuchten, und Takeoka und Kollegen maßen es mit 8 % in einem flüssigen Extrakt. Welche Wirkung eine Flasche auch hat, sie kann von etwas kommen, das nicht auf ihrem Etikett steht. Als Antioxidans sollten Sie sich nicht auf ihn verlassen.

Die Komplexbildner

Aus unserer Zusatzstoff-Datenbank. „Eingerechnet“ heißt, dass der Rechner die Lauge hinzufügt, die der Zusatz verbraucht. Der erste Wert ist der, den er einträgt.

EDTA

Tetranatrium-EDTA ist der Komplexbildner mit der besten Bilanz in Seife. Dow verkauft es für Stückseife mit 0,1 bis 0,2 %, wo es „helps prevent softening, brown-spotting, rancidity, cracking and discoloration due to metal ions“. Levers Patent kombinierte es mit Etidronsäure zu je etwa 0,02 % und fand, dass die beiden zusammen besser wirkten als jedes allein. Es braucht keine zusätzliche Lauge.

Geben Sie es ins Wasser, nicht in die Öle: Dows Komplexbildner sind „only soluble in aqueous solutions“, und die Empfehlung des Herstellers lautet, einen davon „as soon as practical in the process, for example, during the water phase“ zuzugeben. Dunn gibt es in die Lauge. Ein Lieferantenleitfaden warnt davor, es in starke Laugenlösung zu geben, aber die Daten von Nouryon zeigen, dass sich EDTA in 28-prozentiger Natronlauge noch zu etwa 6 Gewichtsprozent löst (als Säure gerechnet), weit mehr als die wenigen Zehntelprozent, die eine Dosis für Seife ausmacht. Wenn Sie es im Wasser lösen, bevor die Lauge hineinkommt, stellt sich die Frage gar nicht.

Dinatrium-EDTA ist die Form, die für neutrale Kosmetik verkauft wird. In Lauge nimmt es zwei Natriumhydroxide auf und wird zur Tetranatrium-Form, und der Rechner fügt die 0,215 g Lauge je Gramm hinzu, die das kostet.

Natriumcitrat und Zitronensäure, die dazu wird

Natriumcitrat ist ein schwächerer Komplexbildner als EDTA. Allein, mit 0,1 % der Öle, machte es in Dunns Test keinen Unterschied; mit BHT brachte es das beste Ergebnis von allen, was nahelegt, dass es eher als Partner wirkt als für sich. Die Dosierungen im Handwerk sind viel höher, 1,3 bis 3,9 % der Öle, und werden vor allem als Mittel gegen hartes Wasser verkauft, obwohl das, was ein Stück bei einer Wäsche abgibt, viel zu wenig ist, um das Wasser zu enthärten (die Anleitung zu hartem Wasser rechnet es vor). Zu viel hinterlässt weiße Kristalle auf den Stücken.

Zitronensäure im Laugenwasser wird zu Natriumcitrat und verbraucht dabei Lauge. Bei 1000 g Olivenölseife mit 5 % Überfettung lassen 10 g Zitronensäure den Rechner das Natriumhydroxid von 128,7 g auf 134,9 g erhöhen, damit die Überfettung bleibt, wo Sie sie eingestellt haben, und das Stück enthält am Ende so viel Citrat wie mit etwa 15 g Natriumcitrat-Dihydrat. Passen Sie die Lauge nicht an, erhöht die Säure einfach die Überfettung. Geben Sie die Lauge langsam zu: Die Säure sprudelt und erhitzt sich, wo die beiden aufeinandertreffen.

GLDA, Gluconat und Phytat

Diese drei werden als sanftere oder grünere Alternativen zu EDTA verkauft, und keines wurde, soweit wir es finden konnten, gegen Ranzigkeit in Seife getestet. Ihre Dosierungen in unserer Datenbank stammen aus der Kosmetik allgemein oder, bei Gluconat, aus einem Lieferantenleitfaden.

GLDA wird aus Mononatriumglutamat hergestellt, und sein Hersteller verkauft es als leicht biologisch abbaubar und stellt es genau in diesem Punkt klassischen Komplexbildnern wie EDTA gegenüber. COSMOS, der Standard für Biokosmetik, erlaubt es in Seife. Die Angaben des Herstellers lohnen einen genauen Blick. GLDA hält Kupfer bis etwa pH 12 gebunden, Eisen aber nur bis etwa pH 8; darüber fällt Eisen als Hydroxid aus. Seife liegt deutlich über pH 8; GLDA sollte Kupfer also in Schach halten, kann Eisen aber nicht in Lösung halten. Ob ausgefallenes Eisen in einem Stück die Ranzigkeit trotzdem beschleunigt, wurde unseres Wissens nicht getestet.

Natriumgluconat ist dasjenige, das mit seiner Stärke in Alkali beworben wird: Sein Hersteller sagt, dass es in stark alkalischen Lösungen „surpasses all other chelating agents, such as EDTA“. Gelöst verdirbt es innerhalb weniger Tage; es sollte also nicht in eine Laugenlösung kommen, die für später aufbewahrt wird. Natriumphytat gibt es in unterschiedlichen Qualitäten: Prüfen Sie, ob Ihres vollständig neutralisiert ist, bei etwa pH 12, sonst verbraucht es Lauge, die der Rechner nicht mitzählt.

Alles zusammen

Für ein Rezept mit viel von den Ölen am unteren Ende der Tabelle oben ist die am besten belegte Kombination EDTA im Wasser und Rosmarinextrakt in frischen Ölen, jeweils in den Dosierungen, die Dunn getestet hat. Wenn synthetische Zutaten zu Ihren Kunden passen, schnitt BHT mit Natriumcitrat noch besser ab. Die günstige Seife in unserer Rezeptsammlung, zu einem Viertel aus Rapsöl, zeigt, wie die erste Kombination aussieht: 1,5 g Tetranatrium-EDTA sind 0,1 % ihrer Charge von 1433 g, und 1 g Rosmarinextrakt ist 0,1 % ihrer Öle. Keines von beiden ändert die 142,1 g Natriumhydroxid, die sie braucht. Unsere Lorbeerseife nach Aleppo-Art nutzt die Rosmarin-Hälfte allein: 1 g, 0,1 % ihrer Öle, in die frischen Öle gerührt, damit sie gut durch eine sechsmonatige Reifezeit kommt.

Die Zusätze sind die zweite Verteidigungslinie. Die erste ist die Rezeptur: Dunns Kokosölseife, aus einem Fett mit fast keinen Doppelbindungen, wurde überhaupt nie orange. Danach kommen frische Öle, denn ein Antioxidans kann Öl, das schon angefangen hat zu verderben, nicht retten, und Stücke, die fern von Wärme und Licht reifen und lagern, die beide die Reaktion beschleunigen.

Was Sie auch zugeben, schreiben Sie es aufs Etikett. Dunns abschließender Rat war, den Kunden genau zu sagen, was im Stück ist, weil Menschen Seife aus ihren eigenen Gründen wählen, und „natürlicher“ Rosmarinextrakt und „synthetisches“ BHT sind jeweils jemandem wichtig.