Überfettung und Laugenabschlag: warum Rezepte etwas Öl unverseift lassen

Eine Überfettung ist ein absichtlicher Mangel an Lauge. Der Rechner ermittelt, wie viel Lauge Ihre Öle zu Seife umsetzen könnten, und lässt Sie dann ein paar Prozent weniger abwiegen, sodass ein paar Prozent des Öls nie auf ein Hydroxid treffen und als Öl in der Seife bleiben. Diese Anleitung behandelt die Rechnung, die Gründe dahinter, wie hoch Seifensieder die Überfettung für jede Art von Seife ansetzen und was der Rechner Ihnen darüber sagen kann, wie viel Spielraum Sie wirklich haben.

Überfettung und Laugenabschlag sind dieselbe Zahl

Die beiden Namen beschreiben einen Vorgang von entgegengesetzten Enden her. Laugenabschlag ist das, was Sie tun: die Lauge berechnen, die jedes Gramm Öl verseifen würde, und dann weniger nehmen. Überfettung ist das, was Sie bekommen: das Öl, das unverseift bleibt.

Nehmen Sie 1000 g Olivenöl. Bei seiner repräsentativen Verseifungszahl von 190 mg KOH/g braucht es 135,4 g Natriumhydroxid, um vollständig zu Seife zu werden. Bei 5 % Überfettung verlangt der Rechner 128,7 g, also 95 % davon. Die letzten 5 % des Laugenbedarfs des Öls werden nie gedeckt, und so bleiben etwa 50 g Öl in der Seife.

Der Rechner wendet die Überfettung immer auf die Lauge an, nie auf die Öle: Alle Öle kommen in den Topf, und die Lauge ist der volle Bedarf mal (1 − Überfettung ÷ 100), anschließend korrigiert um die Reinheit Ihrer Lauge. Die Formelseite schreibt das mit ihren Quellen aus.

Manche älteren Bücher überfetten andersherum: Sie berechnen die Lauge für die Öle des Rezepts und geben dann zusätzliches Öl dazu. Das Ergebnis ist fast dasselbe. Verseifen Sie 1000 g Olivenöl mit den vollen 135,4 g Natriumhydroxid und geben Sie 50 g Öl mehr dazu, beträgt die Überfettung 4,8 %, eine Spur unter 5 %, weil das zusätzliche Öl zwar 5 % der ursprünglichen Öle ausmacht, aber nur 4,8 % der neuen Gesamtmenge. Als Kevin Dunn und seine Studierenden die beiden Vorgehensweisen im Labor verglichen, fanden sie keinen echten Unterschied zwischen ihnen. Die Annahme, dass das zugegebene Öl dasjenige ist, das übrig bleibt, hielt nicht stand, wie der Abschnitt zum Andicken weiter unten zeigt.

100 g Öle bei 5 % Überfettung95 g: so viel verseift die abgewogene Lauge, das wird Seife5 g bleiben als Öl in der SeifeWo Seifensieder sie ansetzenZu viel Lauge: freies AlkaliFlüssigseifeAlltagsseifenSalzseifenWaschseife-5 %0 %5 %10 %15 %20 %

Warum überhaupt Lauge weglassen

Die Verseifungszahl Ihres Öls ist eine Spanne

Die Verseifungszahl jedes Öls schwankt von Charge zu Charge mit Herkunft, Jahreszeit und Raffination, deshalb veröffentlichen Lebensmittelstandards für jedes Öl eine Spanne: Der Codex gibt für Olivenöl 184 bis 196 mg KOH/g an und für Kokosöl 248 bis 265. Ein Rechner muss die Lauge nach einem einzigen Wert innerhalb jeder Spanne bemessen. Liegt Ihr konkretes Öl in seiner Spanne tiefer als dieser Wert, braucht es weniger Lauge, als Sie abgewogen haben, und die Differenz geht direkt von Ihrer Überfettung ab.

Die Lücke zwischen Tabelle und Flasche ist nicht hypothetisch. Dunn maß für das Palmöl, das er gekauft hatte, 196 mg KOH/g, etwa 3 % unter den 203, die sein Lieferant angab, und beide Werte liegen innerhalb der veröffentlichten Spanne von 190 bis 209.

Unser Rechner trägt jede veröffentlichte Spanne bis ins Ergebnis durch. Bei einer Seife aus 80 % Olivenöl und 20 % Kokosöl mit einer nominellen Überfettung von 3 % könnte die tatsächliche Überfettung irgendwo zwischen −0,2 % und 6,0 % liegen, je nachdem, wo die beiden Öle in ihren Spannen liegen. Das negative Ende ist eine laugenlastige Seife.

Genau das erkauft Ihnen die im Handwerk übliche Gewohnheit von etwa 5 %. Bei Mischungen aus Oliven- und Kokosöl ist eine nominelle Überfettung von etwa 3,2 % die kleinste, die selbst den schlechtesten Fall bei null oder darüber hält. Bei der klassischen Seife aus 40 % Olivenöl, 30 % Kokosöl und 30 % Palmöl sind es 3,7 %, weil die veröffentlichte Spanne von Palmöl breiter ist.

Waagen und Lauge sind nicht perfekt

Eine Waage, die grammgenau anzeigt, kann bei der Lauge um ein Gramm danebenliegen, und ein Gramm sind 1,4 % der 72,1 g Natriumhydroxid, die eine 500-g-Charge dieser 40/30/30-Seife braucht. Je kleiner die Charge, desto größer der Anteil eines einzelnen Gramms.

Die Reinheit kann in beide Richtungen wirken. Kaliumhydroxid wird mit etwa 90 % verkauft: Industrielle Schuppen bestehen zu etwa 91 % aus KOH und zu 8 % aus Wasser, und Plätzchen in Reagenzqualität sind nur mit 85 % garantiert. Geben Sie für Ihr KOH die falsche Reinheit ein, liegt die Lauge um mehrere Prozent daneben, womöglich in die gefährliche Richtung. Natriumhydroxid, das Feuchtigkeit aus der Luft aufgenommen hat, wiegt mehr als das NaOH darin, und dieser Fehler geht in die sichere Richtung, hin zu einer weicheren Seife mit mehr Überfettung. Die Anleitung zu NaOH und KOH behandelt die Reinheit im Detail.

Ein wenig freies Öl ist milder

Der letzte Grund ist das Gefühl auf der Haut. Ein paar Prozent unverseiftes Öl lassen eine Seife weniger entfettend wirken; bei deutlich mehr wird die Seife weich und der Schaum dünn. Watson setzt den üblichen Bereich bei 5 bis 8 % an und warnt vor Rechnern, die standardmäßig null vorgeben; Faiola nennt 3 bis 8 % als üblichen Bereich. Dieser Teil ist eine Gepflogenheit des Handwerks. Niemand hat gemessen, bei welcher Überfettung sich eine Seife nicht mehr scharf anfühlt, und die Antwort hinge von den Ölen, der Reifezeit und der jeweiligen Haut ab.

Wie hoch Seifensieder sie ansetzen

Gepflogenheiten des Handwerks, so wie die Rezepte auf dieser Website geschrieben sind. Die Zeichnung zur Überfettung oben verwendet dieselben Bereiche.

Der Rechner markiert die Ränder. Eine negative Überfettung bekommt eine Gefahrenwarnung, weil sie mehr Lauge bedeutet, als die Öle verbrauchen können, und das tut man nur mit Absicht, bei Waschseife. Über 20 % warnt er vor einer weichen Seife, schwachem Schaum und einer höheren Wahrscheinlichkeit für Ranzigkeit. Bei reinem Kaliumhydroxid ergänzt er von 3 bis 4 % einen Hinweis, den Spielraum, den eine Flüssigseife für die Streuung der Verseifungszahlen brauchen kann, und über 4 % eine Warnung.

Bei 0 % bleibt überhaupt kein Spielraum. Geben Sie unsere Waschseife aus reinem Kokosöl in den Rechner ein, liegt ihr schlechtester Fall über die veröffentlichten Spannen bei −3,4 %. Das ist in der Waschmaschine harmlos und ein guter Grund, sich damit nicht das Gesicht zu waschen. Am anderen Ende reicht die Seife mit rosa Salz bei 18 % über dieselben Spannen von 15,3 % bis 20,6 %: Ist die Überfettung erst einmal so hoch, spielt die Unsicherheit keine Rolle mehr.

Hohe Überfettung und orange Flecken

Orange Flecken sind Ranzigkeit, die Oxidation ungesättigter Fette, und mehrfach ungesättigte Öle, reich an Linol- und Linolensäure, trifft es zuerst. Es liegt nahe, allein das freie Öl verantwortlich zu machen, aber die Überfettung ist ein kleinerer Hebel, als es scheint. Als Dunn Olivenölseifen in Sauerstoff bei 60 °C (140 °F) altern ließ, wurde eine Seife mit 10 % Laugenabschlag zwar am Ende oranger als eine ohne, aber die ohne wurde in etwa derselben Zeit merklich orange. Seine Schlussfolgerung war, dass eine niedrigere Überfettung kein Mittel gegen orange Flecken ist.

Was das Ergebnis veränderte, war das Öl selbst, denn Seife aus Kokosöl wurde nie merklich orange, und Zusätze: Rosmarinextrakt und der Komplexbildner EDTA hielten das Orange jeweils über das Ende seines 300-Stunden-Tests hinaus fern. Spuren von Eisen und Kupfer, Wärme, Licht und feuchte Lagerung beschleunigen die Ranzigkeit. Nichts davon macht eine sehr hohe Überfettung ratsam: Die üblichen Bereiche enden bei 8 %, und Faiola bringt Überfettungen über 10 % mit einer kürzeren Haltbarkeit in Verbindung. Die Anleitung zu orangen Flecken und die Anleitung zu Antioxidantien und Komplexbildnern gehen weiter darauf ein.

Beim Andicken zugegebenes Öl ist nicht das Öl, das übrig bleibt

Eine beliebte Technik ist, ein Luxusöl zurückzuhalten und beim Andicken einzurühren, nach der Theorie, dass die Lauge dann schon vergeben ist und das zuletzt zugegebene Öl die Überfettung bildet. Dunn hat das getestet. Seine Studierenden stellten Paare von Seifen mit identischen Zutaten her, eine mit allen Ölen vor der Laugenzugabe gemischt und eine mit einem bis zum Andicken zurückgehaltenen Öl, hielten beide vier Stunden lang bei 71 °C (160 °F), um die Reaktion abzuschließen, extrahierten dann das unverseifte Öl und analysierten es mittels NMR-Spektroskopie.

Aus Dunns Studie für die Handcrafted Soapmakers Guild (2007). Die Reihenfolge des Mischens machte wenig oder keinen Unterschied; wie schnell jedes Öl reagiert, entschied darüber, was übrig blieb.

Dunns Erklärung ist, dass Oliven- und Traubenkernöl langsamer reagieren als Kokos- und Palmöl und deshalb in dem Öl, das übrig blieb, überrepräsentiert waren, ob sie nun zuerst oder zuletzt hineinkamen, während Rizinusöl schneller reagiert, sodass weniger davon übrig blieb, selbst wenn es als letztes Öl hineinkam. Die Lauge, die noch frei ist, wenn das zusätzliche Öl dazukommt, behandelt es wie jedes andere Öl.

Praktisch heißt das: Mischen Sie alle Öle vor der Lauge. Ein besonderes Öl beim Andicken einzurühren, bringt nichts, und Dunn weist darauf hin, dass es dabei ungleichmäßig verteilt werden kann, sodass manche Stücke mehr freies Öl enthalten, als das Rezept vorsah, und andere weniger.

Heißverfahren: Nach dem Kochen wählen Sie selbst

Beim Heißverfahren ist es anders, weil das Kochen die Reaktion zu Ende führt, bevor die Seife in die Form kommt. Es ist keine freie Lauge mehr übrig, also bleibt Öl, das danach eingerührt wird, Öl. Classic Bells gibt zu bedenken, dass es diese Form eine Weile behält, aber nicht garantiert auf Dauer, und dass sich gesättigte und einfach ungesättigte Öle am besten halten.

Wählen Sie im Rechner Heißverfahren, erscheint neben jedem Öl ein Kästchen, um es nach dem Kochen zuzugeben. Die Lauge wird dann für die übrigen Öle berechnet, mit dem Abschlag, den Sie für das Kochen einstellen (Seifensieder nehmen oft 0 bis 1 %), und der Rechner nennt Ihnen die Überfettung, die das zurückgehaltene Öl ergibt.

Diese Überfettung wird in Lauge gezählt, nicht in Gramm. Kochen Sie 950 g Oliven-, Kokos- und Palmöl (40 %, 25 % und 30 % des Rezepts) mit 1 % Abschlag und rühren Sie danach 50 g Sheabutter ein, verlangt der Rechner 141,1 g Natriumhydroxid und meldet eine Überfettung von etwa 5,3 %. Halten Sie stattdessen 50 g Avocadoöl zurück, meldet er 5,4 %: Die Verseifungszahl von Avocadoöl ist etwas höher als die von Sheabutter, dasselbe Gewicht steht also für etwas mehr Lauge, die nie zugegeben wurde.

Was der Rechner Ihnen zeigt

Das Feld Überfettung ist der Laugenabschlag, 5 %, solange Sie es nicht ändern. Zwei Teile der Ergebnisse sagen Ihnen, was diese Zahl wirklich bedeutet.

Tatsächliche Überfettung, unter den Ergebniskacheln, zählt Fett mit, an das Sie vielleicht nicht als Öl denken: Fett, das mit Milch oder Sahne hineinkommt, und Öle, die nach dem Kochen im Heißverfahren eingerührt werden. Geben Sie 300 g Schlagsahne zu einer Charge mit 1000 g Ölen bei 5 %, beträgt die tatsächliche Überfettung 14,3 %, weil Sahne zu 36 % aus Fett besteht und nichts von diesem Fett in die Laugenberechnung einging.

Wie genau ist das festgelegt? nimmt die veröffentlichte Spanne jedes Öls und zeigt, was Ihre Überfettung über diese Spannen hinweg wirklich ist: die Überfettung, die Sie verlangt haben, den schlechtesten Fall, wenn die Öle niedrig verseifen, den besten Fall, wenn sie hoch verseifen, und die Lauge, die die Spannen zulassen. Fällt der schlechteste Fall unter null, sagt der Rechner das deutlich und nennt die niedrigste nominelle Überfettung, die das vermeidet. Der schlechteste Fall setzt jedes Öl gleichzeitig ans untere Ende seiner Spanne, was echte Chargen selten tun: Er markiert das Äußerste, wohin die veröffentlichten Daten Sie bringen könnten, und die tatsächliche Streuung ist schmaler. Wenn Ihr Lieferant Ihnen ein Analysenzertifikat mit der gemessenen Verseifungszahl Ihrer Charge gibt, tragen Sie sie unter Gemessene Werte aus einem Analysenzertifikat ein, und die Unsicherheit dieses Öls verschwindet.

Die Überfettung ist nicht das Einzige, was darüber entscheidet, wie mild eine Seife ist, und am pH-Wert ändert sie wenig: Das freie Öl liegt neben der Seife, ohne etwas zu neutralisieren. Wie Sie eine fertige Seife auf freie Lauge prüfen, steht in der Anleitung zum pH-Wert von Seife, und warum Verseifungszahlen überhaupt schwanken, in der Anleitung zu Verseifungszahlen.