Acqua nel sapone: concentrazione della soda, riduzione dell’acqua e soluzione madre

L’acqua non prende parte alla saponificazione. Scioglie la soda perché possa raggiungere gli oli, e poi in gran parte lascia la saponetta durante la stagionatura. Kevin Dunn ha fatto notare che è per questo che una «riduzione dell’acqua» non ha un riferimento da cui ridurre: la soda ha una quantità chimicamente corretta per un dato insieme di oli, l’acqua no. L’acqua ha invece degli effetti. Cambia la velocità con cui la pasta arriva al nastro, quanto è sodo il blocco il giorno dopo, quanto ci mettono le saponette a stagionare e quanto si ritirano. Questa guida tratta quegli effetti, il limite fisico a quanta poca acqua puoi usare e la soluzione madre.

Una sola quantità d’acqua, tre modi di scriverla

I saponai indicano l’acqua in tre modi, e tutti e tre descrivono gli stessi grammi:

• Acqua in percentuale degli oli: 1000 g di oli al 38 % significano 380 g di acqua.
• Concentrazione della soda: la soda come quota della soluzione di soda, soda ÷ (soda + acqua). Una soluzione al 33 % contiene 33 g di soda ogni 100 g di soluzione.
• Rapporto acqua : soda: 2 : 1 significa il doppio del peso della soda in acqua.

Concentrazione e rapporto si convertono direttamente, perché riguardano entrambi solo la soda: un rapporto di r a 1 è una concentrazione di 100 ÷ (1 + r) %. La percentuale degli oli ha bisogno della ricetta, perché dipende da quanta soda richiedono gli oli. Per 1000 g di oli con il 40 % d’oliva, il 30 % di cocco e il 30 % di palma e il 5 % di sconto soda (sovragrassaggio), il calcolatore chiede 144,1 g di idrossido di sodio, e con una soluzione al 33 % 292,6 g di acqua, cioè il 29,3 % degli oli e un rapporto di 2,03 : 1. Il calcolatore mostra tutti e tre affiancati, qualunque tu abbia inserito.

L’ultima colonna è calcolata su 1000 g di oli con il 40 % d’oliva, il 30 % di cocco e il 30 % di palma e il 5 % di sconto soda (144,1 g di idrossido di sodio), dal nostro calcolatore.

100 g di idrossido di sodio25 %300 g · 3,00 : 1lento; più cenere e ritiro28 %257 g · 2,57 : 130 %233 g · 2,33 : 133 %203 g · 2,03 : 1valore predefinito, via di mezzo35 %186 g · 1,86 : 140 %150 g · 1,50 : 1acqua ridotta: nastro più rapido45 %122 g · 1,22 : 150 %100 g · 1,00 : 1soluzione madre; cristalli < 12 °CL’acqua al 38 % degli oli, il vecchio valore predefinito, dà una soluzione al 27 % circa se la soda è il 14 % degli oli, come di solito.

Perché la concentrazione è il controllo migliore

L’acqua in percentuale degli oli si sposta con la ricetta. Il vecchio valore predefinito del 38 % degli oli dà una soluzione di soda al 25,3 % per un sapone di puro olio d’oliva, al 27,5 % per la saponetta 40/30/30 e al 31,4 % per un sapone di puro olio di cocco, tutti con il 5 % di sconto soda, perché l’olio di cocco richiede circa il 35 % di soda in più dell’olio d’oliva, sciolta negli stessi 380 g di acqua. La concentrazione descrive ciò in cui la soda si scioglie davvero, quindi il 33 % si comporta più o meno allo stesso modo in qualsiasi ricetta.

Le convenzioni hanno una storia. Dunn ha passato in rassegna quattro libri: le ricette di Ann Bramson del 1972 corrispondono al 25-27 %, quelle di Susan Cavitch del 1997 per lo più esattamente al 27 %, quelle di Robert McDaniel del 2000 al 33-38 %, e l’edizione del 2007 di Anne Watson al 30-37 %, con una media del 33 %. Secondo lui il 26-27 % dei primi libri è il punto da cui i calcolatori hanno preso l’idea di una quantità d’acqua standard. Il precedente Natural Soap Book di Cavitch (1995) rientra nello schema: le sue saponette prendono 3 lb di acqua per circa 8 lb di oli, circa il 37,5 % degli oli, che per la sua saponetta di base è una soluzione al 26 % circa. Il valore predefinito di «acqua piena» del 38 % degli oli arriva nello stesso punto per una ricetta tipica, ed è un’abitudine del mestiere. Il nostro calcolatore parte dal 33 %.

Una «riduzione dell’acqua» di solito significa usare una certa percentuale d’acqua in meno rispetto al valore predefinito di un calcolatore, il che la rende ambigua: il 10 % in meno del 38 % degli oli è il 34,2 % degli oli, che per la saponetta 40/30/30 è una soluzione al 29,6 %, e qualcosa di diverso per ogni altra ricetta. Quando condividi una ricetta, indica la concentrazione.

Cosa fanno più acqua e meno acqua

La prova più chiara è lo studio di Dunn del 2008 per la Handcrafted Soapmakers Guild. Ha fatto gli stessi saponi tre volte, cambiando solo l’acqua, con concentrazioni della soda del 50 %, del 33,3 % e del 25 %: saponi di palma, di cocco e d’oliva e una miscela di quattro oli. La pasta veniva mescolata scuotendola in una bottiglia, e ogni saponetta è stata tenuta a 60 °C (140 °F) per quattro ore per completare la saponificazione. Poi ha seguito umidità, durezza e alcali libero per 60 giorni.

Nastro e separazione

Con meno acqua il nastro arrivava prima, il che corrisponde a quello che Watson e Faiola riportano dal mestiere: una riduzione dell’acqua accorcia il tempo di lavoro, quindi più acqua è la scelta abituale per gli swirl elaborati e per le fragranze note per accelerare il nastro. Una pasta che si addensa nel primo minuto e poi si separa è un’altra cosa: il falso nastro. Watson lo attribuisce al grasso fuso che comincia a rapprendersi quando la pasta si raffredda sotto il suo intervallo di lavoro; la concentrazione della soluzione di soda non lo causa.

Più acqua ha un limite che conta per la sicurezza. I saponi di puro olio d’oliva di Dunn al 33,3 % e al 25 % non arrivavano al nastro con il suo metodo, e quando li ha versati comunque negli stampi si sono separati: uno strato gessoso con eccesso di soda si è depositato sul fondo e l’olio non saponificato è salito in superficie. Anche la sua miscela di quattro oli, al 39 % d’oliva, ha mostrato una separazione evidente al 25 %. Un frullatore a immersione porta l’olio d’oliva al nastro più in fretta delle sue bottiglie scosse, ma la lezione resta: le ricette lente e ricche di olio d’oliva sono quelle in cui molta acqua può lasciarti saponette in parte sapone e in parte soda.

Durezza, stagionatura e ritiro

Le saponette con poca acqua uscivano dallo stampo più sode e asciutte. Alla sformatura i saponi di palma contenevano 111, 200 e 273 parti per mille di acqua al 50, al 33,3 e al 25 %. I due saponi di palma più umidi hanno impiegato 14 e 31 giorni per asciugarsi fino all’umidità con cui partiva quello con poca acqua, e i saponi di cocco 25 e 46 giorni. La regola pratica di Dunn, ricavata dall’olio di palma, era di circa due settimane di stagionatura risparmiate a ogni gradino in meno d’acqua. La differenza si riduce con il tempo. A 60 giorni tutti e tre i saponi di palma erano molto duri, anche se i saponi di cocco più umidi erano ancora sensibilmente più morbidi, e la conclusione di Dunn era che le saponette con poca e con molta acqua tendono alla fine alla stessa durezza: meno acqua ti ci porta prima.

L’acqua che se ne va è peso che se ne va, ed è il ritiro e la deformazione che i saponai vedono nelle saponette con molta acqua. Dai dati di umidità di Dunn, il sapone di palma più umido ha perso circa un quinto del suo peso nei 60 giorni e il più asciutto circa il 6 %.

Una saponetta più soda a 24 ore aiuta con gli stampi a cavità singole, come nota Dunn, e Faiola elenca una riduzione dell’acqua dal 5 al 15 % insieme al lattato di sodio e al freezer tra i modi per far uscire il sapone da uno stampo in silicone ostinato.

Cenere, fiumi e saponette che non si rassodano

La cenere di soda si forma dove la soda non reagita in superficie incontra l’anidride carbonica dell’aria, e tra i modi di Faiola per ridurla c’è usare dal 5 al 10 % d’acqua in meno. I fiumi di glicerina, le venature traslucide nel sapone colorato, vengono dal sapone che si scalda molto e si vedono soprattutto quando contiene biossido di titanio o ossidi; Soap Queen aggiunge che molta acqua li rende più probabili. I lotti con molta acqua restano anche morbidi più a lungo: il sapone di cocco con più acqua di Dunn ha impiegato 52 giorni per raggiungere la durezza che quello con poca acqua aveva alla sformatura. Le guide sulla cenere di soda, sui fiumi di glicerina e sul sapone molle approfondiscono ciascun problema, e la guida alla fase gel spiega come l’acqua cambia il modo in cui un blocco si scalda e va in gel.

Sintesi dello studio di Dunn del 2008, di Watson, di Faiola e di Soap Queen. L’ultima riga è la conclusione di Dunn che le saponette convergono.

Fino a che punto puoi ridurre l’acqua?

Il limite lo fissa quanta soda l’acqua riesce a tenere. L’idrossido di sodio satura a circa il 52 % in peso a 20 °C, cioè 108 g in 100 g di acqua (la International Chemical Safety Card indica 109 g per 100 mL). Con meno acqua di così, una parte della soda non può sciogliersi, e la soda solida incorporata nella pasta lascia granelli caustici nelle saponette. Il calcolatore lo controlla ogni volta che pesi la soda solida: se l’acqua che entra con la soda è meno del peso della soda diviso 1,08, mostra un avviso di pericolo. Per i 144,1 g di idrossido di sodio della saponetta 40/30/30, quel minimo è 133,4 g di acqua, un rapporto di circa 0,93 : 1.

In pratica il limite è una soluzione al 50 %, 1 : 1 in peso, e anche quella sta vicino al bordo: il manuale di OxyChem indica 12 °C (54 °F) come temperatura a cui la soda caustica al 50 % comincia a cristallizzare, e quello di Dow circa 15 °C (60 °F). Una soluzione al 50 % va bene in una stanza calda e non in un garage freddo.

Potresti leggere che la soda non si scioglie in meno di 1,5 parti d’acqua. Si scioglie: 1,5 : 1 è una soluzione al 40 %, ben dentro quanto l’acqua riesce a tenere a temperatura ambiente. Letcavage e Buck, che basano le ricette del loro libro per principianti su 2,5 parti d’acqua (una soluzione al 28,6 %), mettono il limite a 2 parti, «or you may end up with undissolved pockets of lye in your soap». Entrambi i limiti sono prudenti: a 20 °C l’acqua scioglie più del proprio peso di soda. Dunn ha fatto sapone sano al 50 % e non ha trovato niente di pericoloso nel sapone con poca acqua, e suggerisce che i saponai possano sperimentare fino a quella concentrazione con piccoli lotti. Lassù, però, il nastro arriva molto in fretta. Le ricette del suo confronto stanno tutte tra il 25 e il 38 %, e il nostro calcolatore segnala le soluzioni sopra il 40 % come forti e quelle sotto il 25 % come diluite.

Le soluzioni più forti sono anche più calde da preparare. Sciogliere l’idrossido di sodio sviluppa calore, e con meno acqua ad assorbirlo la soluzione sale di più. La guida al calore dà i numeri della temperatura della soluzione di soda; la regola pratica è aggiungere lentamente la soda concentrata, mescolando, in un contenitore resistente al calore.

La soluzione madre

Una soluzione madre è soda sciolta in anticipo a una concentrazione nota, di solito il 50 %: pesi uguali di idrossido di sodio e acqua distillata. Evita di aspettare che una soluzione appena fatta si raffreddi, e il barattolo della soda secca si apre molto meno spesso. Dunn ha fatto tutti i saponi del suo studio sull’acqua da un’unica soluzione madre al 50 %.

Il sapone non cambia. Il calcolatore calcola comunque la soda e l’acqua della ricetta, poi le divide: la soluzione madre da pesare è soda ÷ (concentrazione ÷ 100), e l’acqua in più è l’acqua semplice della ricetta meno quella già contenuta nella soluzione. Per la saponetta 40/30/30 con una soluzione al 33 %, sono 288,2 g di soluzione madre al 50 %, che contengono 144,1 g di idrossido di sodio e 144,1 g di acqua, più 148,5 g di acqua in più. Nella sezione Soda, scegli In soluzione madre alla voce Pesare la soda e inserisci la concentrazione; la ricetta elenca allora la soluzione e l’acqua in più. Se la tua soluzione è più debole della concentrazione della ricetta stessa, te lo dice, perché nessuna quantità d’acqua in più può rimediare. Con la soda mista la soluzione madre contiene l’idrossido di sodio, e l’idrossido di potassio si pesa solido.

Una soluzione madre al 50 % tenuta troppo al freddo. Il liquido sopra i cristalli non è più al 50 %, quindi non si può pesare finché non viene scaldata e di nuovo disciolta del tutto.

Liquidi diversi dall’acqua

Latte, birra, caffè, tè e succhi possono sostituire in parte o del tutto l’acqua. Il calcolatore conta l’acqua che contengono, quindi il latte intero, che è acqua per circa l’88 %, fornisce 88 g dell’acqua della ricetta ogni 100 g, e il calcolatore mostra solo l’acqua semplice che serve ancora. Anche il grasso del latte viene contato, come sovragrassaggio in più. Sostituisci tutta l’acqua della saponetta 40/30/30 con 332 g di latte intero in cui sciogliere la soda, e il sovragrassaggio effettivo sale dal 5 % a circa il 6 %. La nostra saponetta al latte di capra, avena e miele funziona così, con il latte congelato a cubetti perché la soda non lo bruci.

Il momento in cui entra il liquido conta quanto la quantità. La soda si scioglie solo nel liquido che entra con lei, quindi un liquido tenuto da parte fino al nastro lascia la soluzione di soda più forte della concentrazione della ricetta. Sostituisci metà dell’acqua della saponetta 40/30/30 con latte aggiunto al nastro e la soda si scioglie in 146,3 g di acqua, una soluzione al 49,6 %; il calcolatore avverte che sarà calda e forte. Tieni da parte tutto il liquido e avverte che la soda non può sciogliersi affatto. La nostra saponetta al latticello e miele tiene da parte di proposito circa il 40 % del suo liquido sotto forma di latticello, quindi la sua soda parte in una soluzione più forte del 27 % che risulta dall’intera ricetta. Pure Soapmaking di Anne-Marie Faiola fa lo stesso in diverse ricette: il liquido totale resta vicino a un terzo del peso degli oli, e metà va aggiunta a nastro fluido come latte tiepido, tè in infusione o purea. Nel suo sapone al latticello questo lascia la soda in una soluzione al 45 % circa. Come fa notare lei, non è una riduzione dell’acqua: alla fine entra la stessa acqua, quindi non arriva nessuno dei vantaggi di una riduzione, una saponetta più dura e una stagionatura più rapida.

Come si comporta ogni liquido quando incontra la soda, dal latte bruciato alla birra che fa schiuma, è spiegato nella guida ai liquidi e nella guida al sapone al latte.

Scegliere una concentrazione

Parti dal 33 %: arriva al nastro con un ritmo che un principiante può gestire e stagiona in tempi ragionevoli. Spostati verso il 28-30 % quando un disegno richiede tempo o una fragranza è nota per accelerare, a meno che la ricetta non sia per lo più olio d’oliva; la nostra saponetta bastiglia ricca d’oliva va nella direzione opposta, al 35 %, per aiutare un sapone morbido a rassodarsi. Spostati verso il 35-40 % per una sformatura più soda dagli stampi a cavità singole, meno cenere di soda e una stagionatura più breve, accettando un nastro più rapido. Qualunque cosa scegli, annotala come concentrazione, e lascia che sia il calcolatore a trasformarla in grammi.