Agua en el jabón: concentración de sosa, descuento de agua y solución madre

El agua no participa en la saponificación. Disuelve la sosa para que la sosa pueda llegar a los aceites, y la mayor parte se va de la pastilla durante el curado. Kevin Dunn señaló que por eso un “descuento de agua” no tiene nada de lo que descontar: la sosa tiene una cantidad químicamente correcta para un conjunto de aceites dado, y el agua no. Lo que tiene el agua son efectos. Cambia lo rápido que traza la masa, lo firme que está el bloque al día siguiente, lo que tardan las pastillas en curar y cuánto encogen. Esta guía trata esos efectos, el límite físico de lo poca agua que se puede usar y las soluciones madre.

Una cantidad de agua, tres formas de escribirla

Los jaboneros expresan el agua de tres formas, y las tres describen los mismos gramos:

• El agua como porcentaje de los aceites: 1000 g de aceites al 38 % quiere decir 380 g de agua.
• La concentración de sosa: la sosa como parte de la solución de sosa, sosa ÷ (sosa + agua). Una solución al 33 % son 33 g de sosa por cada 100 g de solución.
• La proporción agua : sosa: 2 : 1 quiere decir el doble del peso de la sosa en agua.

La concentración y la proporción se convierten directamente, porque las dos tratan solo de la sosa: una proporción de r a 1 es una concentración del 100 ÷ (1 + r) %. El porcentaje de los aceites necesita la receta, porque depende de cuánta sosa necesiten los aceites. Para 1000 g de un 40 % de oliva, un 30 % de coco y un 30 % de palma con un 5 % de sobreengrasado, la calculadora pide 144,1 g de hidróxido de sodio y, con una solución al 33 %, 292,6 g de agua, que son el 29,3 % de los aceites y una proporción de 2,03 : 1. La calculadora muestra las tres una al lado de otra, sea cual sea la que escribió.

La última columna es para 1000 g de un 40 % de aceite de oliva, un 30 % de coco y un 30 % de palma con un 5 % de sobreengrasado (144,1 g de hidróxido de sodio), según nuestra calculadora.

100 g de hidróxido de sodio25 %300 g · 3,00 : 1lento; más ceniza y encogimiento28 %257 g · 2,57 : 130 %233 g · 2,33 : 133 %203 g · 2,03 : 1valor por defecto, término medio35 %186 g · 1,86 : 140 %150 g · 1,50 : 1descuento de agua: traza antes45 %122 g · 1,22 : 150 %100 g · 1,00 : 1solución madre; cristaliza < 12 °CEl antiguo valor por defecto, agua al 38 % de los aceites, da una solución al 27 % si la sosa es el 14 % de los aceites, lo habitual.

Por qué la concentración es el mejor control

El agua como porcentaje de los aceites se desplaza con la receta. El antiguo valor por defecto del 38 % de los aceites da una solución de sosa al 25,3 % para un jabón de aceite de oliva puro, al 27,5 % para la pastilla 40/30/30 y al 31,4 % para un jabón de coco puro, todos con un 5 % de sobreengrasado, porque el aceite de coco necesita cerca de un 35 % más de sosa que el de oliva, disuelta en los mismos 380 g de agua. La concentración describe aquello en lo que de verdad se disuelve la sosa, así que un 33 % se comporta más o menos igual en cualquier receta.

Las convenciones tienen su historia. Dunn repasó cuatro libros: las recetas de Ann Bramson de 1972 salen del 25 al 27 %, las de Susan Cavitch de 1997 casi todas exactamente al 27 %, las de Robert McDaniel de 2000 del 33 al 38 %, y las de la edición de 2007 de Anne Watson del 30 al 37 %, con una media del 33 %. Él apunta que de ese 26 o 27 % de los primeros libros sacaron las calculadoras la idea de una cantidad estándar de agua. El Natural Soap Book anterior de Cavitch (1995) encaja en el patrón: sus pastillas llevan 3 lb de agua por unas 8 lb de aceites, cerca del 37,5 % de los aceites, que para su pastilla base es más o menos una solución al 26 %. El valor por defecto de “agua completa” del 38 % de los aceites cae en el mismo sitio para una receta típica, y es una costumbre del oficio. Nuestra calculadora empieza en el 33 %.

Un “descuento de agua” suele querer decir usar cierto porcentaje menos de agua que el valor por defecto de una calculadora, y por eso es ambiguo: un 10 % menos sobre el 38 % de los aceites es el 34,2 % de los aceites, que para la pastilla 40/30/30 es una solución al 29,6 %, y otra cosa distinta para cada receta. Cuando comparta una receta, dé la concentración.

Qué hacen más agua y menos agua

La prueba más clara es el estudio de Dunn de 2008 para el Handcrafted Soapmakers Guild. Hizo los mismos jabones tres veces, cambiando solo el agua, con concentraciones de sosa del 50 %, el 33,3 % y el 25 %: jabones de palma, de coco y de aceite de oliva, y una mezcla de cuatro aceites. La masa se mezcló agitándola en una botella, y todas las pastillas se mantuvieron a 60 °C (140 °F) durante cuatro horas para que terminaran de saponificarse. Después siguió la humedad, la dureza y el álcali libre durante 60 días.

Traza y separación

Con menos agua la traza llegó antes, lo que coincide con lo que cuentan Watson y Faiola desde el oficio: un descuento de agua acorta el tiempo de trabajo, así que más agua es la elección habitual para los remolinos complicados y para las fragancias que se sabe que aceleran la traza. Una masa que espesa en el primer minuto y luego se separa es otra cosa: falsa traza. Watson la atribuye a la grasa derretida que empieza a cuajar cuando la masa se enfría por debajo de su margen de trabajo; la fuerza de la solución de sosa no la causa.

Más agua tiene un límite que importa para la seguridad. Los jabones de aceite de oliva puro de Dunn al 33,3 % y al 25 % no llegaron a la traza con su método, y cuando los vertió en el molde de todos modos se separaron: una capa calcárea y cargada de sosa se asentó en el fondo y el aceite sin saponificar subió arriba. Su mezcla de cuatro aceites, con un 39 % de oliva, también mostró una separación apreciable al 25 %. Una batidora de mano lleva el aceite de oliva a la traza más deprisa que sus botellas agitadas, pero la lección sigue en pie: las recetas lentas y ricas en oliva son aquellas en las que mucha agua puede dejarle pastillas que son en parte jabón y en parte sosa.

Firmeza, curado y encogimiento

Las pastillas con poca agua salieron del molde más firmes y más secas. Al desmoldar, los jabones de palma tenían 111, 200 y 273 partes por mil de agua al 50, al 33,3 y al 25 %. Los dos jabones de palma más húmedos tardaron 14 y 31 días en secarse hasta la humedad con la que empezó el de poca agua, y los de coco, 25 y 46 días. La regla práctica de Dunn, sacada del aceite de palma, fue que cada escalón de menos agua ahorra unas dos semanas de curado. La diferencia se estrecha con el tiempo. A los 60 días los tres jabones de palma estaban muy duros, aunque los de coco más húmedos seguían notablemente más blandos, y la conclusión de Dunn fue que las pastillas con poca agua y con mucha agua acaban llegando a la misma dureza: con menos agua se llega antes.

El agua que se va es peso que se va, y eso es el encogimiento y la deformación que los jaboneros ven en las pastillas con mucha agua. Según las cifras de humedad de Dunn, el jabón de palma más húmedo perdió cerca de una quinta parte de su peso en los 60 días, y el más seco, cerca de un 6 %.

Una pastilla más firme a las 24 horas ayuda con los moldes de cavidades, como señala Dunn, y Faiola cuenta un descuento de agua del 5 al 15 %, junto con el lactato de sodio y la congelación, entre las formas de sacar el jabón de un molde de silicona rebelde.

Ceniza, ríos y pastillas que no cuajan

La ceniza de sosa se forma donde la sosa sin reaccionar de la superficie se encuentra con el dióxido de carbono del aire, y la lista de Faiola de formas de reducirla incluye usar de un 5 a un 10 % menos de agua. Los ríos de glicerina, las vetas translúcidas del jabón coloreado, vienen de que el jabón se caliente mucho y se ven más cuando lleva dióxido de titanio u óxidos; Soap Queen añade que mucha agua los hace más probables. Los lotes húmedos también se quedan blandos más tiempo: el jabón de coco con más agua de Dunn tardó 52 días en alcanzar la dureza que el de poca agua tenía al desmoldar. Las guías de la ceniza de sosa, los ríos de glicerina y el jabón blando tratan cada caso, y la guía de la fase de gel explica cómo cambia el agua la forma en que un bloque se calienta y gelifica.

Resumido del estudio de Dunn de 2008, de Watson, de Faiola y de Soap Queen. La última fila es la conclusión de Dunn de que las pastillas convergen.

¿Hasta dónde se puede descontar el agua?

El límite lo pone cuánta sosa puede disolver el agua. El hidróxido de sodio se satura en torno al 52 % en peso a 20 °C, que son 108 g en 100 g de agua (la Ficha Internacional de Seguridad Química da 109 g por 100 ml). Con menos agua que esa, parte de la sosa no puede disolverse, y la sosa sólida que se remueve en la masa deja granos cáusticos en las pastillas. La calculadora lo comprueba siempre que pesa la sosa sólida: si el agua que entra con la sosa es menos que el peso de la sosa dividido entre 1,08, muestra un aviso de peligro. Para los 144,1 g de hidróxido de sodio de la pastilla 40/30/30, ese mínimo son 133,4 g de agua, una proporción de unos 0,93 : 1.

En la práctica, el límite es una solución al 50 %, 1 : 1 en peso, y aun así queda cerca del borde: el manual de OxyChem da 12 °C (54 °F) como la temperatura a la que la sosa cáustica al 50 % empieza a cristalizar, y el de Dow, unos 15 °C (60 °F). Una solución al 50 % va bien en una habitación templada, y no en un garaje frío.

Quizá lea que la sosa no se disuelve en menos de 1,5 partes de agua. Sí se disuelve: 1,5 : 1 es una solución al 40 %, holgadamente dentro de lo que admite el agua a temperatura ambiente. Letcavage y Buck, que basan las recetas de su libro para principiantes en 2,5 partes de agua (una solución al 28,6 %), ponen el límite en 2 partes, porque si no podrían quedar bolsas de sosa sin disolver en el jabón (“or you may end up with undissolved pockets of lye in your soap”). Los dos límites son prudentes: a 20 °C, el agua disuelve más de su propio peso en sosa. Dunn hizo un jabón correcto al 50 %, no vio nada peligroso en el jabón con poca agua, y sugiere que los jaboneros pueden experimentar hasta esa concentración con lotes pequeños. Eso sí, ahí arriba la traza llega muy deprisa. Las recetas de su repaso están todas entre el 25 y el 38 %, y nuestra calculadora marca como fuertes las soluciones por encima del 40 % y como diluidas las que quedan por debajo del 25 %.

Las soluciones más fuertes también se calientan más al prepararlas. Disolver hidróxido de sodio desprende calor, y con menos agua para absorberlo, la solución sube más. La guía del calor pone cifras a la temperatura de la solución de sosa; la regla práctica es añadir despacio la sosa de una solución fuerte, removiendo, en un recipiente resistente al calor.

Soluciones madre

Una solución madre, o solución premezclada (masterbatch), es sosa disuelta de antemano a una concentración conocida, normalmente del 50 %: pesos iguales de hidróxido de sodio y agua destilada. Ahorra esperar a que se enfríe una solución recién hecha, y el envase de sosa sólida se abre muchas menos veces. Dunn hizo todos los jabones de su estudio sobre el agua a partir de una misma solución madre al 50 %.

El jabón no cambia. La calculadora sigue calculando la sosa y el agua de la receta, y luego las reparte: la solución madre que hay que pesar es la sosa ÷ (concentración ÷ 100), y el agua adicional es el agua sola de la receta menos el agua que ya lleva la solución. Para la pastilla 40/30/30 con una solución al 33 %, son 288,2 g de solución madre al 50 %, que llevan 144,1 g de hidróxido de sodio y 144,1 g de agua, más 148,5 g de agua adicional. En la sección Álcali, elija En solución madre en Pesar el álcali e introduzca la concentración; la receta indica entonces la solución y el agua adicional. Si su solución madre es más débil que la concentración de la propia receta, se lo dice, porque ninguna cantidad de agua adicional puede arreglar eso. Con álcali mixto, la solución madre lleva el hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio se pesa sólido.

Una solución madre al 50 % que se guardó demasiado fría. El líquido que queda sobre los cristales ya no está al 50 %, así que no se puede pesar hasta calentarla y que todo vuelva a disolverse.

Otros líquidos en lugar del agua

La leche, la cerveza, el café, el té y los jugos pueden sustituir parte del agua o toda. La calculadora cuenta el agua que llevan, así que la leche entera, que es agua en un 88 % más o menos, aporta 88 g del agua de la receta por cada 100 g, y solo muestra el agua sola que aún hace falta. La grasa de la leche también se cuenta, como sobreengrasado adicional. Sustituya toda el agua de la pastilla 40/30/30 por 332 g de leche entera disuelta con la sosa y el sobreengrasado efectivo sube del 5 % a cerca del 6 %. Nuestra pastilla de leche de cabra, avena y miel funciona así, con la leche congelada en cubitos para que la sosa no la queme.

Cuándo entra el líquido importa tanto como cuánto. La sosa solo se disuelve en el líquido que entra con ella, así que un líquido que se reserva hasta la traza deja la solución de sosa más fuerte que la concentración de la receta. Sustituya la mitad del agua de la pastilla 40/30/30 por leche añadida en la traza y la sosa se disuelve en 146,3 g de agua, una solución al 49,6 %; la calculadora avisa de que se calienta mucho y es fuerte. Reserve todo el líquido para después y avisa de que la sosa no puede disolverse en absoluto. Nuestra pastilla de suero de mantequilla y miel reserva adrede cerca del 40 % de su líquido como suero de mantequilla, así que su sosa empieza en una solución más fuerte que el 27 % que sale para la receta entera. Pure Soapmaking de Anne-Marie Faiola hace lo mismo en varias recetas: el líquido total se queda cerca de un tercio del peso de los aceites, y la mitad entra en traza fina como leche tibia, té o puré. En su jabón de suero de mantequilla, eso deja la sosa en una solución de alrededor del 45 %. Como ella señala, esto no es un descuento de agua: al final entra la misma agua, así que no llega ninguna de las ventajas de un descuento, una pastilla más dura y un curado más rápido.

Cómo se comporta cada líquido cuando se encuentra con la sosa, de la leche quemada a la cerveza que hace espuma, está en la guía de los líquidos y en la guía del jabón de leche.

Elegir una concentración

Empiece en el 33 %: traza a un ritmo que un principiante puede manejar y cura en un tiempo razonable. Baje a entre el 28 y el 30 % cuando un diseño necesite tiempo o una fragancia tenga fama de acelerar, salvo que la receta sea sobre todo de aceite de oliva; nuestra pastilla bastilla rica en oliva va en sentido contrario, hasta el 35 %, para ayudar a cuajar a un jabón blando. Suba a entre el 35 y el 40 % para desmoldar más firme de los moldes de cavidades, tener menos ceniza de sosa y un curado más corto, aceptando una traza más rápida. Elija lo que elija, apúntelo como concentración, y deje que la calculadora lo convierta en gramos.