Acidi grassi e qualità del sapone: cosa significano i numeri

Un olio conta per il sapone solo attraverso gli acidi grassi che porta. Sapere cosa fa ciascun acido, e come un calcolatore trasforma gli acidi in cinque numeri di qualità, ti permette di leggere una ricetta a colpo d’occhio e di vedere dove i numeri smettono di significare qualcosa.

Due proprietà decidono quasi tutto

Gli acidi grassi del sapone differiscono in due modi: quanto è lunga la catena, da 12 a 18 atomi di carbonio per quelli che contano di più, e quanti doppi legami porta, da nessuno a tre. L’acido ricinoleico, dell’olio di ricino, aggiunge una terza caratteristica, un gruppo ossidrile a metà catena.

L’effetto della lunghezza della catena si vede in quanto facilmente si scioglie ogni sapone di sodio. Sotto una temperatura chiamata punto di Krafft un sapone si scioglie appena; sopra, forma micelle e fa schiuma. Per i saponi di sodio saturi il punto di Krafft sale ripidamente con la lunghezza della catena: circa 25 °C per il laurato (C12), 45 °C per il miristato (C14), 60 °C per il palmitato (C16) e 71 °C per lo stearato (C18). Così, lavandosi con acqua tiepida, il laurato va subito in soluzione, il che vuol dire schiuma rapida e abbondante e forte potere sgrassante, mentre lo stearato quasi non si scioglie, ed è questo che fa durare una saponetta, e in una miscela aggiunge una schiuma lenta, fine e cremosa.

Un doppio legame, nella sua consueta forma naturale, piega la catena, e le catene piegate non possono impaccarsi in un cristallo compatto. L’oleato di sodio si scioglie quindi molto più facilmente dello stearato di sodio, il sapone saturo della stessa lunghezza, e risulta delicato e scivoloso, e una saponetta che ne è ricca resta morbida finché non ha perso la sua acqua. Ogni doppio legame in più ammorbidisce ancora il sapone e, come spiega una sezione più avanti, lo fa irrancidire prima.

Il sapone vero è sempre una miscela, e le miscele non fanno semplicemente la media. Alcuni ricercatori di Unilever hanno misurato la miscela di laurato e oleato di sodio che i chimici del sapone chiamano l’eutettico del saponiere, e ne hanno trovato il punto di Krafft abbassato di oltre 15 °C a circa metà e metà. La miscela conta anche per la delicatezza. Il laurato di sodio puro ha irritato la pelle della maggior parte dei volontari in un test ripetuto di esposizione aperta, e gli autori avvertivano che il sapone normale, una miscela di lunghezze di catena meno irritanti, non si può giudicare da quel risultato.

Gli otto acidi in sintesi

Intervalli dalle norme del Codex e dagli altri documenti primari riportati nella pagina di ogni olio; il karité da Akihisa et al. (2010).

Altri due acidi meritano una riga. L’olio di cocco contiene il 5–10 % di acido caprilico (C8) e il 5–8 % di acido caprico (C10), i cui saponi sono ancora più solubili, e i numeri delle qualità non li contano da nessuna parte.

Watson descrive la differenza di schiuma in modo semplice: schiuma soffice a bolle grandi dall’olio di cocco e di palmisti, e una schiuma più densa e più stabile da oli come quello d’oliva.

Come si calcolano i cinque numeri

I numeri delle qualità sono semplici somme delle percentuali di acidi grassi nella miscela, cioè del profilo di ogni olio pesato per la sua quota sul totale degli oli:

• Durezza = laurico + miristico + palmitico + stearico
• Potere detergente = laurico + miristico
• Condizionamento = oleico + linoleico + linolenico + ricinoleico
• Schiuma a bolle = laurico + miristico + ricinoleico
• Schiuma cremosa = palmitico + stearico + ricinoleico

Per la saponetta 40/30/30 la miscela è 14,8 % laurico, 6,1 % miristico, 21,2 % palmitico, 3,4 % stearico, 41,9 % oleico, 8,6 % linoleico e 0,3 % linolenico. La durezza è 14,8 + 6,1 + 21,2 + 3,4, che il calcolatore arrotonda a 45; potere detergente e schiuma a bolle valgono entrambi 21; il condizionamento 51; la schiuma cremosa 25. La nostra saponetta classica con oliva, cocco e palma scambia il 5 % del cocco con olio di ricino, il che porta schiuma a bolle e schiuma cremosa sopra il potere detergente.

Riguarda le formule e i cinque nomi si rivelano quattro somme in combinazioni diverse: la coppia laurico e miristico, la coppia palmitico e stearico, il ricinoleico, e gli acidi C18 insaturi. Durezza e condizionamento sono quasi l’uno lo specchio dell’altro, perché insieme contano quasi tutti gli acidi della maggior parte degli oli; per la saponetta 40/30/30 sommano 96, e i pochi punti percentuali mancanti sono acidi che la convenzione ignora. Le fasce consigliate dicono due volte la stessa cosa: durezza 29–54 e condizionamento 44–69 sommano 98 a entrambi gli estremi. La schiuma a bolle è il potere detergente più il ricinoleico, quindi senza olio di ricino i due sono identici. Bilanciare cinque qualità significa in realtà bilanciare tre quote, la coppia laurica, la coppia palmitico e stearico e il resto insaturo, con il ricino a parte.

La convenzione ha anche dei punti ciechi in ciò che conta. Acido caprilico e caprico, il 14 % dell’olio di cocco, non contano da nessuna parte. Lo stesso vale per l’acido palmitoleico (C16:1), un quinto dell’olio di macadamia, e per gli acidi a 20 e 22 atomi di carbonio degli oli di meadowfoam e di jojoba. Questo sito aggiunge al condizionamento l’acido γ-linolenico e gli acidi coniugati del melograno, e lo indica come una propria estensione nella pagina delle formule.

Da dove vengono gli intervalli

Gli intervalli abituali sono durezza 29–54, potere detergente 12–22, condizionamento 44–69, schiuma a bolle 14–46 e schiuma cremosa 16–48, con accanto numero di iodio 41–70 e INS 136–165. Sono una convenzione che i calcolatori di soda amatoriali condividono dalla metà degli anni 2000. Non conosciamo nessuno studio pubblicato alla loro base; descrivono dove si collocavano le ricette più diffuse a base di più oli, il che li rende utili come mappa di un terreno conosciuto e poco affidabili come verdetto su qualsiasi cosa ne stia fuori.

La prova più chiara è un sapone più antico di qualsiasi calcolatore. Una saponetta di puro olio d’oliva segna durezza 17, potere detergente 0, condizionamento 82, schiuma a bolle 0, schiuma cremosa 17, iodio 85 e INS 106: fuori da sei dei sette intervalli. Eppure i saponi all’olio d’oliva come quelli di Castiglia, di Marsiglia e di Aleppo si fanno intorno al Mediterraneo da secoli, e un sapone di Castiglia ben stagionato è una saponetta soda, duratura e delicata. I numeri sbagliano per ragioni semplici. La durezza conta solo gli acidi saturi e ignora l’acqua e il tempo: l’oleato di sodio è un sapone solido, e un Castiglia morbido e scivoloso a sei settimane è duro dopo una lunga stagionatura. Potere detergente 0 dice soltanto che non c’è acido laurico né miristico; il sapone d’oliva lava benissimo. Schiuma a bolle 0 descrive una schiuma lenta a formarsi e bassa, che è proprio come fa schiuma un Castiglia.

Se una saponetta funziona per te, i tuoi valori sono una guida migliore della tabella. Con un account Maker il calcolatore può salvare un obiettivo ricavato da una ricetta che ha funzionato, e giudicare le nuove ricette rispetto a quello invece che agli intervalli abituali.

Saturi, insaturi, e l’acido che irrancidisce

I doppi legami sono il punto in cui l’ossigeno attacca un grasso, e il punto più vulnerabile è un carbonio che sta tra due doppi legami, i cui idrogeni si staccano facilmente. L’acido oleico non ha nessun carbonio di questo tipo, il linoleico ne ha uno e il linolenico due. In una misura classica, ogni doppio legame in più almeno raddoppiava la velocità di ossidazione (Holman ed Elmer, 1947), e studi successivi hanno trovato che l’ossidabilità cresce di pari passo con il numero di quei carboni intermedi (Cosgrove et al., 1987). Il sapone ricco di acido oleico si conserva bene; il sapone ricco di acido linoleico e linolenico è quello che sviluppa odori di rancido e macchie arancioni.

La convenzione conta tutti e tre come condizionamento, quindi una ricetta può alzare il suo numero di condizionamento proprio con l’acido che più probabilmente ne accorcerà la durata. Gli oli di semi di canapa e di lino hanno punteggi alti di condizionamento e sono tra gli oli meno stabili sullo scaffale di un saponaio. Il pannello delle qualità non ti avvertirà; il numero di iodio e i totali di linoleico e linolenico sì.

L’acido ricinoleico è il caso a parte. L’olio di ricino è per l’85–92 % acido ricinoleico, il cui sapone è così solubile che Failor tratta il ricino in parte come un solvente nel sapone trasparente. In una saponetta sostiene la schiuma degli altri saponi, ed è l’unico acido contato in tre qualità contemporaneamente, quindi il 5 % di olio di ricino alza condizionamento, schiuma a bolle e schiuma cremosa di circa quattro punti ciascuno. Troppo dà una saponetta morbida e appiccicosa; la maggior parte delle ricette tiene il ricino tra il 5 e il 10 %.

Cosa i numeri non vedono

Le cinque qualità leggono il profilo degli acidi grassi degli oli e nient’altro. Non possono vedere:

• lo sconto soda, che cambia la sensazione di una saponetta molto più di un punto o due di condizionamento;
• l’acqua e la stagionatura, che decidono quanto è dura una saponetta il giorno in cui la usi;
• l’insaponificabile, come i pochi punti percentuali di steroli e alcoli triterpenici del burro di karité;
• gli additivi, dallo zucchero che aumenta la schiuma all’argilla e al sale;
• gli acidi fuori dalla convenzione, e la differenza tra una catena oleica stabile e una linolenica fragile.

Considera i numeri un modo rapido per confrontare ricette per il resto simili, che è lo scopo per cui sono nati.

Progettare per acidi: un esempio svolto

Supponiamo che tu voglia una saponetta quotidiana senza olio di palma: potere detergente moderato, la durezza di una saponetta con la palma, un po’ di schiuma dal ricino e pochi acidi polinsaturi perché duri a lungo. Costruiscila acido per acido.

1. Il potere detergente da un olio laurico. L’olio di cocco è al 68 % laurico più miristico, quindi il 25 % di cocco dà un potere detergente di 17, a metà dell’intervallo abituale.
2. La durezza da palmitico e stearico. Il burro di karité è al 45 % palmitico più stearico, quindi il 20 % di karité aggiunge 9 punti; il 40 % di olio d’oliva aggiunge 6,6, il cocco 3,0 e il resto circa 1. Con i 17 del potere detergente, la durezza arriva a 37.
3. La schiuma dal ricino. Il 5 % di olio di ricino porta il 4,4 % di acido ricinoleico, che alza la schiuma a bolle a 21 e la schiuma cremosa a 24.
4. Il resto ricco di acido oleico. Olio d’oliva e olio di girasole alto oleico riempiono il restante 50 %, il che tiene il linoleico al 7,8 % e il linolenico vicino a zero, e mantiene il numero di iodio a 59.

È il classico senza palma di questo sito: 40 % oliva, 25 % cocco, 20 % karité, 10 % girasole alto oleico e 5 % olio di ricino. Il calcolatore dà durezza 37, potere detergente 17, condizionamento 60, schiuma a bolle 21, schiuma cremosa 24, iodio 59 e INS 145, e 138,5 g di idrossido di sodio per 1000 g di oli con uno sconto soda del 5 %. Mostra anche quello che gli acidi non possono mostrare: sugli intervalli di saponificazione pubblicati di quegli oli, lo sconto soda del 5 % potrebbe in realtà stare ovunque tra il 2,1 % e l’8,0 %. La nostra saponetta senza palma per il primo lotto è la cugina più semplice, 60 % oliva, 25 % cocco, 10 % karité e 5 % ricino, con durezza 35 e potere detergente 17.

La guida alla progettazione delle ricette segue lo stesso approccio attraverso tre ricette complete, e confronta gli oli mette fino a sei profili uno accanto all’altro quando devi scegliere tra più candidati.