スーパーファットと苛性ソーダのディスカウント：レシピが油脂の一部を鹸化させずに残す理由

スーパーファットとは、意図して苛性ソーダを不足させることです。計算ツールは、油脂を石けんに変えられる苛性ソーダの量を求め、それより数%少なく量るようにします。そのため油脂の数%は水酸化物に出会わず、油のまま石けんに残ります。このガイドでは、その計算、その理由、作り手が石けんの種類ごとにどこに設定しているか、そして実際の余裕がどれだけあるかについて計算ツールからわかることを扱います。

スーパーファットと苛性ソーダのディスカウントは同じ数値

二つの名前は、一つの行為を反対側から表しています。苛性ソーダのディスカウントはすることです。すべての油脂を鹸化させる苛性ソーダの量を求め、それより少なく使います。スーパーファットは得られるものです。鹸化されずに残る油脂のことです（鹸化率でいえば、全体からこの値を引いた残りの割合です）。

オリーブオイル1000 gを例にとります。代表的な鹸化価190 mg KOH/gでは、完全に石けんにするには水酸化ナトリウム135.4 gが必要です。スーパーファット5%なら、計算ツールが求めるのはその95%の128.7 gです。油脂が必要とする苛性ソーダのうち最後の5%は満たされないので、約50 gの油脂が石けんに残ります。

計算ツールはスーパーファットを常に苛性ソーダの側に適用し、油脂の側には適用しません。油脂はすべて鍋に入り、苛性ソーダは必要量の全量に（1 − スーパーファット ÷ 100）を掛けたもので、そのあとで苛性ソーダの純度に合わせて補正します。計算式のページに、出典とともに式を書いています。

古い本のなかには、逆のやり方でスーパーファットにするものがあります。レシピの油脂に対する苛性ソーダを計算し、そこに油を追加するのです。結果はほぼ同じです。オリーブオイル1000 gを、必要量全部の水酸化ナトリウム135.4 gで鹸化させ、さらに油を50 g加えると、スーパーファットは4.8%になります。5%をわずかに下回るのは、追加した油がもとの油脂の5%でも、新しい合計の4.8%にしかならないからです。Kevin Dunnと学生たちが実験室で二つのやり方を比べたところ、両者に実質的な違いはありませんでした。後のトレースの節で見るように、追加した油が残る油だという考えは、検証に耐えませんでした。

100 g、スーパーファット5%の場合95 g：量った苛性ソーダで鹸化され、石けんになる分5 gは油脂のまま石けんに残る作り手が設定する目安苛性ソーダ過多：遊離アルカリ液体石けん普段使いの石けんソルトバー洗濯用石けん-5 %0 %5 %10 %15 %20 %

そもそもなぜ苛性ソーダを減らすのか

油脂の鹸化価には幅がある

どの油脂の鹸化価も、産地、季節、精製によってロットごとに変わります。食品規格が油脂ごとに範囲を公表しているのはこのためで、Codexはオリーブオイルを184〜196 mg KOH/g、ココナッツオイルを248〜265としています。計算ツールは、それぞれの範囲のなかの一つの値から苛性ソーダの量を出さなければなりません。手元の油脂がその値より範囲の低い側にあれば、必要な苛性ソーダは量った量より少なく、その差がそのままスーパーファットから差し引かれます。

表の値と瓶の中身の差は、仮定の話ではありません。Dunnは購入したパーム油を196 mg KOH/gと測定しました。仕入先が示した203より約3%低い値ですが、どちらも公表された範囲190〜209の内側にあります。

当サイトの計算ツールは、公表されている範囲をすべて結果まで反映します。オリーブオイル80%、ココナッツオイル20%で名目3%のスーパーファットの石けんなら、二つの油脂がそれぞれの範囲のどこにあるかによって、実際のスーパーファットは−0.2%から6.0%のどこにでもなりえます。マイナスの側は苛性ソーダ過多の石けんです。

石けん作りで約5%とする習慣は、これに備えるものです。オリーブオイルとココナッツオイルのブレンドでは、最悪の場合でもゼロ以上を保てる名目のスーパーファットの最小値は約3.2%です。オリーブオイル40%、ココナッツオイル30%、パーム油30%の定番の石けんでは3.7%になります。パーム油の公表された範囲のほうが広いからです。

はかりと苛性ソーダは完璧ではない

グラム単位で表示するはかりは、苛性ソーダで一グラムずれることがあり、一グラムは、その40/30/30の石けんを500 gのバッチで作るのに必要な水酸化ナトリウム72.1 gの1.4%にあたります。バッチが小さいほど、一グラムの占める割合は大きくなります。

純度はどちらの方向にも働きます。水酸化カリウムは純度約90%で売られています。工業用のフレークはKOHが約91%、水が8%で、試薬グレードのペレットでも保証されているのは85%までです。KOHの純度を間違えて入力すると、苛性カリの量は数%ずれ、危険な方向にずれることもあります。空気中の水分を吸った水酸化ナトリウムは、中のNaOHより重く量られるので、誤差は安全な方向、つまりスーパーファットが多くやわらかい石けんの方向に出ます。純度についてはNaOHとKOHのガイドで詳しく扱っています。

少しの遊離した油はマイルドさになる

最後の理由は使用感です。数%の未鹸化の油があると、洗い上がりのつっぱり感が減ります。ずっと多いと石けんはやわらかくなり、泡は薄くなります。Watsonは一般的な範囲を5〜8%とし、初期値がゼロの計算ツールに注意するよう警告しています。Faiolaは一般的な範囲として3〜8%を挙げています。この部分は石けん作りの慣例です。どのスーパーファットで石けんが刺激的に感じられなくなるかを測った人はおらず、答えは油脂、熟成、そして誰の肌かによって変わるでしょう。

作り手が設定する値

石けん作りの慣例で、当サイトのレシピもそれに沿って書かれています。上のスーパーファットの図も同じ帯を使っています。

計算ツールは両端に印を付けます。マイナスのスーパーファットには危険の警告が出ます。油脂が使える量より多い苛性ソーダを意味し、それをするのは洗濯石けんのために意図して行う場合だけだからです。20%を超えると、やわらかい石けん、弱い泡、酸敗しやすさについて警告します。水酸化カリウムだけを使う場合は、3〜4%で注記を加え（液体石けんが鹸化価のばらつきに対して必要とすることのある余裕です）、4%を超えると警告します。

0%では余裕はまったく残りません。当サイトのココナッツオイルだけの洗濯石けんを計算ツールに入れると、公表された範囲全体での最悪の場合は−3.4%です。洗濯機の中なら害はありませんが、それで顔を洗わない十分な理由になります。反対の端では、18%のピンクソルトの石けんは、同じ範囲全体で15.3%から20.6%になります。スーパーファットがここまで高ければ、不確かさは問題になりません。

高いスーパーファットとオレンジスポット

オレンジスポットは酸敗、つまり不飽和脂肪の酸化で、リノール酸やリノレン酸の多い多価不飽和の油が最初に傷みます。遊離した油だけのせいにしたくなりますが、スーパーファットは見た目ほど大きな要因ではありません。Dunnがオリーブオイルの石けんを60 °C（140 °F）の酸素中で劣化させたところ、苛性ソーダのディスカウント10%の石けんは、ディスカウントなしのものより最終的にオレンジ色が濃くなりましたが、ディスカウントなしのものもほぼ同じ時間で目立ってオレンジ色になりました。Dunnの結論は、スーパーファットを下げてもオレンジスポットは防げない、というものでした。

結果を変えたのは油脂そのもので、ココナッツオイルの石けんは目立ってオレンジ色になることはありませんでした。そして添加物です。ローズマリーエキスとキレート剤のEDTAは、どちらも300時間の試験の終わりを過ぎてもオレンジ色を抑えました。微量の鉄や銅、熱、光、湿った保管は酸敗を早めます。だからといって、とても高いスーパーファットが賢明になるわけではありません。一般的な範囲は8%までで、Faiolaは10%を超えるスーパーファットを保存期間の短さと結びつけています。詳しくはオレンジスポットのガイドと酸化防止剤とキレート剤のガイドで扱っています。

トレースで加えた油が残る油ではない

よく知られた技法に、高級なオイルを取っておいてトレースで混ぜるというものがあります。苛性ソーダはもう使い道が決まっているので、最後に入れた油がスーパーファットになる、という考えです。Dunnはこれを検証しました。学生たちは同じ材料で石けんを二つずつ作りました。一方は苛性ソーダを入れる前にすべての油を混ぜ、もう一方は一つの油をトレースまで取っておきました。どちらも71 °C（160 °F）で四時間保って反応を終わらせ、未鹸化の油を抽出してNMR分光法で分析しました。

Handcrafted Soapmakers GuildのためのDunnの研究（2007年）から。混ぜる順序による違いはほとんど、あるいはまったくありませんでした。何が残るかを決めたのは、それぞれの油の反応の速さです。

Dunnの説明はこうです。オリーブオイルとグレープシードオイルはココナッツオイルやパーム油より反応が遅いので、最初に入れても最後に入れても、残った油の中に多く含まれました。一方、ひまし油は反応が速いので、最後に入れた場合でも残った量は少なくなりました。追加の油が入ってきたときにまだ遊離している苛性ソーダは、その油もほかの油と同じように扱います。

実際の結論は、苛性ソーダを入れる前にすべての油脂を混ぜることです。特別なオイルをトレースで混ぜても何も得られず、Dunnが指摘するように、むらなく混ざらないおそれがあります。そうなると、レシピの意図より遊離した油が多い石けんと少ない石けんができてしまいます。

ホットプロセス：加熱のあとなら、自分で選べる

ホットプロセスが違うのは、石けんを型に入れる前に、加熱で反応を最後まで進めるからです。遊離した苛性ソーダは残っていないので、あとで混ぜた油は油のまま残ります。Classic Bellsは、その形でしばらくは残るものの、ずっと残る保証はなく、飽和脂肪酸や一価不飽和脂肪酸の多い油がいちばんもつと注意しています。

計算ツールで「ホットプロセス（HP法）」を選ぶと、それぞれの油脂の横に、加熱のあとに加えるためのチェックボックスが表示されます。苛性ソーダはほかの油脂について、加熱用に設定したディスカウント（作り手はよく0〜1%にします）で計算され、計算ツールは取っておいた油によるスーパーファットを表示します。

このスーパーファットは、グラムではなく苛性ソーダの量で数えます。オリーブオイル、ココナッツオイル、パーム油950 g（レシピの40%、25%、30%）をディスカウント1%で加熱し、そのあとでシアバター50 gを混ぜると、計算ツールは水酸化ナトリウム141.1 gを求め、スーパーファットを約5.3%と表示します。代わりにアボカドオイル50 gを取っておくと5.4%になります。アボカドオイルの鹸化価はシアバターより少し高いので、同じ重さでも、与えられなかった苛性ソーダが少し多いことになるからです。

計算ツールが示すもの

スーパーファットの欄は苛性ソーダのディスカウントで、変更しなければ5%です。結果のうち二つの部分が、その数値が実際に何を意味するかを教えてくれます。

結果のタイルにある実質スーパーファットは、油とは思わないかもしれない脂肪も数えます。牛乳や生クリームが持ち込む脂肪と、ホットプロセスの加熱のあとに混ぜた油です。油脂1000 gでスーパーファット5%のバッチに生クリーム300 gを加えると、実質スーパーファットは14.3%になります。生クリームの36%は脂肪で、その脂肪は苛性ソーダの計算に入っていなかったからです。

この数値はどこまで確かかは、すべての油脂の公表された範囲を使い、その範囲全体で実際のスーパーファットがどうなるかを示します。設定したスーパーファット、油脂の鹸化価が低い側に出た場合の最悪の場合、高い側に出た場合の最良の場合、そして範囲から許される苛性ソーダの量です。最悪の場合がゼロを下回ると、そのことをはっきり示し、それを避けられる名目のスーパーファットの最小値を挙げます。最悪の場合は、すべての油脂が同時に範囲の下端にあるとするもので、実際のロットでそうなることはまずありません。公表されたデータから考えられるいちばん遠いところを示すもので、実際のばらつきはもっと狭いのです。仕入先が、そのロットの鹸化価の実測値を記した分析証明書を出してくれるなら、分析証明書（CoA）の実測値に入力すると、その油脂の不確かさはなくなります。

石けんのマイルドさを決めるのはスーパーファットだけではなく、pHにもほとんど影響しません。遊離した油は、何も中和せずに石けんのそばにあるだけです。できあがった石けんに遊離した苛性ソーダがないか確かめる方法は石けんのpHのガイドに、そもそもなぜ鹸化価がばらつくのかは鹸化価のガイドにあります。