Surgraissage et réduction de soude : pourquoi laisser un peu d’huile non saponifiée

Le surgraissage est un manque de soude délibéré. Le calculateur détermine combien de soude vos huiles pourraient transformer en savon, puis vous en fait peser quelques pour cent de moins : quelques pour cent de l’huile ne rencontrent ainsi jamais d’hydroxyde et restent dans le savon sous forme d’huile. Ce guide couvre le calcul, ses raisons, le niveau auquel les savonniers le fixent pour chaque type de savon, et ce que le calculateur peut vous dire de la marge dont vous disposez réellement.

Surgraissage et réduction de soude sont un seul et même nombre

Les deux noms décrivent un même geste, vu par ses deux bouts. La réduction de soude est ce que vous faites : calculer la soude qui saponifierait chaque gramme d’huile, puis en utiliser moins. Le surgraissage est ce que vous obtenez : l’huile laissée non saponifiée.

Prenez 1000 g d’huile d’olive. À son indice de saponification représentatif de 190 mg KOH/g, il lui faut 135,4 g d’hydroxyde de sodium pour se transformer entièrement en savon. À 5 % de surgraissage, le calculateur demande 128,7 g, soit 95 % de cette quantité. Les derniers 5 % du besoin en soude de l’huile ne sont jamais satisfaits, et environ 50 g d’huile restent donc dans le savon.

Le calculateur applique toujours le surgraissage à la soude, jamais aux huiles : toutes les huiles vont dans la casserole, et la soude est le besoin total multiplié par (1 − surgraissage ÷ 100), corrigé ensuite pour la pureté de votre soude. La page des formules l’écrit en entier, avec ses sources.

Certains livres anciens surgraissent dans l’autre sens : ils calculent la soude pour les huiles de la recette, puis ajoutent de l’huile en plus. Le résultat est presque le même. Saponifiez 1000 g d’huile d’olive avec la totalité de ses 135,4 g d’hydroxyde de sodium, ajoutez 50 g d’huile, et le surgraissage est de 4,8 %, un rien sous 5 %, parce que l’huile ajoutée représente 5 % des huiles de départ mais seulement 4,8 % du nouveau total. Quand Kevin Dunn et ses étudiants ont comparé les deux pratiques en laboratoire, ils n’ont trouvé aucune vraie différence entre elles. L’idée que l’huile ajoutée est celle qui reste n’y a pas survécu, comme le montre la section sur la trace plus bas.

100 g d’huiles à 5 % de surgraissage95 g : la soude pesée suffit pour cette part, qui devient du savon5 g restent de l’huile dans le painOù les savonniers le placentTrop de soude : alcali libreSavon liquidePains du quotidienSavons au selLessive-5 %0 %5 %10 %15 %20 %

Pourquoi mettre moins de soude

L’indice de saponification de votre huile est une plage

L’indice de saponification de chaque huile varie d’un lot à l’autre selon l’origine, la saison et le raffinage, et c’est pourquoi les normes alimentaires publient une plage pour chaque huile : le Codex donne 184 à 196 mg KOH/g pour l’huile d’olive et 248 à 265 pour l’huile de coco. Un calculateur doit peser la soude à partir d’un seul chiffre dans chaque plage. Si votre huile se situe plus bas dans sa plage que ce chiffre, elle demande moins de soude que vous n’en avez pesé, et la différence est prise directement sur votre surgraissage.

L’écart entre la table et la bouteille n’a rien d’hypothétique. Dunn a mesuré l’huile de palme qu’il avait achetée à 196 mg KOH/g, environ 3 % sous les 203 annoncés par son fournisseur, et les deux chiffres se situent dans la plage publiée de 190 à 209.

Notre calculateur répercute chaque plage publiée jusqu’au résultat. Pour un savon à 80 % d’huile d’olive et 20 % d’huile de coco avec un surgraissage nominal de 3 %, le surgraissage réel pourrait se situer n’importe où entre −0,2 % et 6,0 %, selon la position des deux huiles dans leurs plages. L’extrémité négative correspond à un savon trop riche en soude.

C’est ce que vous offre l’habitude du métier de viser environ 5 %. Pour les mélanges d’olive et de coco, un surgraissage nominal d’environ 3,2 % est le plus faible qui maintienne même le pire cas à zéro ou au-dessus. Pour le savon classique à 40 % d’olive, 30 % de coco et 30 % de palme, c’est 3,7 %, parce que la plage publiée de l’huile de palme est plus large.

Ni les balances ni la soude ne sont parfaites

Une balance au gramme près peut se tromper d’un gramme sur la soude, et un gramme représente 1,4 % des 72,1 g d’hydroxyde de sodium nécessaires à une fournée de 500 g de ce savon 40/30/30. Plus la fournée est petite, plus la part d’un seul gramme grandit.

La pureté peut jouer dans les deux sens. L’hydroxyde de potassium se vend à environ 90 % : les paillettes industrielles contiennent environ 91 % de KOH et 8 % d’eau, et les pastilles de qualité réactif ne sont garanties qu’à 85 %. Entrez une mauvaise pureté pour votre KOH, et la quantité d’alcali est fausse de plusieurs pour cent, peut-être dans le sens dangereux. Un hydroxyde de sodium qui a absorbé l’humidité de l’air pèse plus lourd que le NaOH qu’il contient, ce qui fait pencher l’erreur du côté sûr, vers un savon plus mou et plus surgras. Le guide NaOH et KOH détaille la question de la pureté.

Un peu d’huile libre, c’est plus doux

La dernière raison tient à la sensation. Quelques pour cent d’huile non saponifiée rendent un savon moins décapant au toucher ; beaucoup plus, et le savon devient mou et la mousse maigre. Watson situe la plage habituelle entre 5 et 8 % et met en garde contre les calculateurs réglés par défaut à zéro ; Faiola donne 3 à 8 % comme plage courante. Cette partie relève de la convention du métier. Personne n’a mesuré le surgraissage à partir duquel un savon cesse de paraître agressif, et la réponse dépendrait des huiles, de la cure et de la peau concernée.

Où les savonniers le fixent

Conventions du métier, telles que les recettes de ce site sont écrites. Le schéma du surgraissage plus haut utilise les mêmes bandes.

Le calculateur signale les extrêmes. Un surgraissage négatif déclenche une alerte de danger, parce qu’il signifie plus de soude que les huiles ne peuvent en utiliser, ce qui ne se fait jamais que volontairement, pour le savon de lessive. Au-delà de 20 %, il avertit d’un savon mou, d’une mousse faible et d’un risque accru de rancissement. Avec l’hydroxyde de potassium seul, il ajoute une note de 3 à 4 %, la marge dont un savon liquide peut avoir besoin face à la dispersion des indices de saponification, et un avertissement au-delà de 4 %.

À 0 %, il ne reste plus aucune marge. Entrez notre savon de lessive tout coco dans le calculateur : son pire cas sur l’ensemble des plages publiées est de −3,4 %. C’est sans conséquence dans une machine à laver, et une bonne raison de ne pas vous en laver le visage. À l’autre extrême, le savon au sel rose à 18 % va de 15,3 % à 20,6 % sur les mêmes plages : quand le surgraissage est aussi élevé, l’incertitude cesse de compter.

Surgraissage élevé et taches orange (DOS)

Les taches orange sont du rancissement, l’oxydation des graisses insaturées, et les huiles polyinsaturées, riches en acides linoléique et linolénique, partent les premières. Il est tentant d’accuser la seule huile libre, mais le surgraissage est un levier plus faible qu’il n’y paraît. Quand Dunn a fait vieillir des savons à l’huile d’olive sous oxygène à 60 °C (140 °F), un savon à 10 % de réduction de soude a bien fini plus orangé qu’un savon sans réduction, mais celui sans réduction est devenu nettement orangé à peu près dans le même temps. Il en a conclu que baisser le surgraissage n’est pas un remède aux taches orange.

Ce qui a changé le résultat, c’est l’huile elle-même, puisque le savon à l’huile de coco n’est jamais devenu nettement orangé, et les additifs : l’extrait de romarin et le chélatant EDTA ont chacun tenu l’orange à distance au-delà de la fin de son essai de 300 heures. Les traces de fer et de cuivre, la chaleur, la lumière et un stockage humide accélèrent le rancissement. Rien de tout cela ne rend sage un surgraissage très élevé : les plages habituelles plafonnent à 8 %, et Faiola associe les surgraissages de plus de 10 % à une durée de conservation plus courte. Le guide des taches orange et le guide des antioxydants et chélatants vont plus loin.

L’huile ajoutée à la trace n’est pas celle qui reste

Une technique répandue consiste à réserver une huile précieuse et à l’incorporer à la trace, en pensant que la soude est déjà prise et que la dernière huile ajoutée formera le surgraissage. Dunn l’a testée. Ses étudiants ont fait des paires de savons aux ingrédients identiques, l’un avec toutes les huiles mélangées avant l’arrivée de la soude, l’autre avec une huile réservée jusqu’à la trace, les ont maintenus tous deux à 71 °C (160 °F) pendant quatre heures pour achever la réaction, puis ont extrait l’huile non saponifiée et l’ont analysée par spectroscopie RMN.

D’après l’étude de Dunn pour la Handcrafted Soapmakers Guild (2007). L’ordre du mélange n’a fait que peu ou pas de différence ; c’est la vitesse de réaction de chaque huile qui a décidé de ce qui restait.

L’explication de Dunn est que les huiles d’olive et de pépins de raisin réagissent plus lentement que le coco et la palme, si bien qu’elles étaient surreprésentées dans l’huile qui subsistait, qu’elles soient entrées en premier ou en dernier, tandis que le ricin réagit plus vite, si bien qu’il en restait moins même quand il était la dernière huile ajoutée. La soude encore libre à l’arrivée de l’huile supplémentaire la traite comme n’importe quelle autre huile.

En pratique, mélangez toutes vos huiles avant la soude. Incorporer une huile spéciale à la trace n’apporte rien, et Dunn souligne que cela risque de la répartir inégalement, si bien que certains savons contiennent plus d’huile libre que prévu par la recette, et d’autres moins.

Saponification à chaud : après la cuisson, c’est vous qui choisissez

La saponification à chaud est différente, parce que la cuisson mène la réaction à son terme avant que le savon aille au moule. Il ne reste pas de soude libre, et l’huile incorporée ensuite reste donc de l’huile. Classic Bells prévient qu’elle garde cette forme un certain temps, mais sans garantie de durée, et que les huiles saturées et mono-insaturées se conservent le mieux.

Dans le calculateur, choisissez Saponification à chaud : une case à cocher apparaît à côté de chaque huile pour l’ajouter après la cuisson. La soude est alors calculée sur les autres huiles, avec la réduction que vous fixez pour la cuisson (les savonniers utilisent souvent 0 à 1 %), et le calculateur vous indique le surgraissage que donne l’huile réservée.

Ce surgraissage se compte en soude, pas en grammes. Faites cuire 950 g d’huiles d’olive, de coco et de palme (40 %, 25 % et 30 % de la recette) avec 1 % de réduction, incorporez ensuite 50 g de beurre de karité, et le calculateur demande 141,1 g d’hydroxyde de sodium et affiche un surgraissage d’environ 5,3 %. Réservez plutôt 50 g d’huile d’avocat, et il affiche 5,4 % : l’indice de saponification de l’huile d’avocat est un peu plus élevé que celui du beurre de karité, et le même poids représente donc un peu plus de soude jamais fournie.

Ce que le calculateur vous montre

La case Surgraissage est la réduction de soude, 5 % sauf si vous la modifiez. Deux parties des résultats vous disent ce que ce nombre représente vraiment.

Surgraissage réel, parmi les vignettes de résultats, compte la matière grasse que vous ne considérez peut-être pas comme de l’huile : celle qu’apportent le lait ou la crème, et les huiles incorporées après la cuisson d’une saponification à chaud. Ajoutez 300 g de crème entière à une fournée de 1000 g d’huiles à 5 %, et le surgraissage réel est de 14,3 %, parce que la crème contient 36 % de matière grasse et qu’aucune de ces graisses n’entrait dans le calcul de la soude.

À quel point est-ce bien cerné ? prend la plage publiée de chaque huile et montre ce que vaut réellement votre surgraissage sur l’ensemble : le surgraissage demandé, le pire cas si les huiles saponifient bas, le meilleur cas si elles saponifient haut, et la soude que les plages autorisent. Quand le pire cas passe sous zéro, il le dit clairement et indique le surgraissage nominal le plus bas qui l’évite. Le pire cas place toutes les huiles au bas de leur plage en même temps, ce que les vrais lots font rarement : il marque le point le plus éloigné où les données publiées pourraient vous mener, et la dispersion réelle est plus étroite. Si votre fournisseur vous donne un certificat d’analyse avec l’indice de saponification mesuré de votre lot, saisissez-le sous Valeurs mesurées d’un certificat d’analyse, et l’incertitude de cette huile disparaît.

Le surgraissage n’est pas seul à décider de la douceur d’un savon, et il agit peu sur le pH : l’huile libre se tient à côté du savon sans rien neutraliser. Comment contrôler la soude libre dans un savon fini, c’est dans le guide du pH du savon, et pourquoi les indices de saponification varient au départ, dans le guide de l’indice de saponification.