Mydło kremowe i mydło maziste: kwas stearynowy, KOH i savon noir

Mydło kremowe plasuje się między mydłem w płynie a kostką. Fisher opisuje swoje jako zwarte, ale dające się nabierać łyżką, trochę cięższe od bitej śmietany, dobre do mycia ciała albo do golenia. Jest mydłem w całości, zrobionym z trzech składników w nietypowych proporcjach: tłuszczów, wśród których przeważa kwas stearynowy, ługu, który w większości stanowi wodorotlenek potasu z niewielkim dodatkiem wodorotlenku sodu, oraz dużej ilości wody i gliceryny. Gotuje się je jak mydło metodą na gorąco, odstawia i ubija.

Należy do starej rodziny. Mydła do golenia Simmonsa i Appletona z 1908 roku łączyły mydło sodowe z potasowym, żeby dawały szybką, kremową, trwałą pianę. Podręcznik Thomssena z 1922 roku podaje fabryczne kremy do golenia z kwasu stearynowego i oleju kokosowego na ługu potasowym z gliceryną, a ówczesny vanishing cream, krem do skóry na bazie stearynianu, opisuje po prostu jako mydło maziste. Twardszy koniec tej samej chemii omawia poradnik o mydle do golenia, a nasze mydło do golenia typu croap mieści się pomiędzy nimi.

Chemia, dzięki której to działa

Kwas stearynowy już jest kwasem

Większość tłuszczów mydlarskich to triglicerydy: trzy kwasy tłuszczowe osadzone na szkielecie glicerolu, które ług musi odciąć, uwalniając przy tym glicerynę. Handlowy kwas stearynowy jest inny. To mniej więcej w połowie kwas stearynowy, a w połowie palmitynowy, a jego liczba kwasowa 205–211 mg KOH/g mieści się w liczbie zmydlania 206–212, co oznacza, że jest praktycznie w całości wolnym kwasem tłuszczowym. Ług go nie zmydla, tylko neutralizuje, i to od razu, a produktem ubocznym jest woda, a nie gliceryna. Thomssen postawił tę samą granicę w 1922 roku: połączenie ługu z wolnym kwasem tłuszczowym to neutralizacja, a nie zmydlanie.

Wynikają z tego dwie praktyczne konsekwencje. Kwas stearynowy usztywnia masę w kilka chwil po dodaniu ługu, więc roztapia się go najpierw, a z partią pracuje na gorąco. A mydło zrobione w połowie z kwasu stearynowego zawiera tylko około połowy gliceryny zwykłego mydła, dlatego przepisy na mydło kremowe dodają glicerynę z powrotem: u Fishera to 156 g na 538,5 g tłuszczów. Jego lista składników ją wymienia, ale w opisie kroków nigdzie nie pada, kiedy ją dodać. Thomssen dodawał glicerynę do olejów na początku i to najprostsze miejsce; Grosso rozpuszcza swoją w wodzie do ługu.

Skąd perłowy połysk

Świeżo ugotowane mydło kremowe jest gęste, błyszczące i przeświecające. Białe, puszyste i perłowe staje się podczas ubijania i odpoczynku, a przyczyną są kryształy. Badanie Unilevera nad blisko spokrewnionym kremem, stearynianem trietanoloaminy z dodatkiem kwasu stearynowego, wykazało, że gorąca mieszanina tworzy ciekły kryształ, a gdy po ostygnięciu stoi, część mydła powoli zamienia się z powrotem w kwas stearynowy, który rośnie w postaci płaskich, płytkowych kryształów. To właśnie te płytki dają kremom stearynianowym silny perłowy połysk. Thomssen widział mydlarską wersję tej samej krystalizacji w potasowych mydłach mazistych: gwiaździste krystaliczne plamki, które nazywał figging, częstsze zimą i wywoływane celowo odrobiną sody kaustycznej w ługu potasowym.

Mydło kremowe zmienia się więc jeszcze długo po zrobieniu. Oceniaj jego konsystencję, gdy odpocznie, a nie w dniu, w którym je ugotujesz.

Dlaczego potas i ile

Mydła potasowe pozostają miękkie i rozpuszczalne; mydła sodowe krystalizują i tężeją. Mydło kremowe robi się głównie na potasie, żeby pozostało na tyle miękkie, by dało się je nabierać i ubijać, z odrobiną sodu dla nadania mu ciała. Kalkulator wyraża tę mieszankę jako udział KOH, czyli część zmydlania, którą wykonuje wodorotlenek potasu; zasadę wyjaśnia poradnik o NaOH, KOH i obu ługach razem.

Podstawowe mydło kremowe Fishera (Basic Cream Soap) wymaga 91 g wodorotlenku potasu i 20 g wodorotlenku sodu na 538,5 g tłuszczów: 283,5 g kwasu stearynowego, 127,5 g oleju kokosowego, 85 g oleju słonecznikowego i 42,5 g oleju rycynowego. Przeliczone w naszym kalkulatorze z wodorotlenkiem potasu o czystości 90 % daje to udział KOH 75 % przy przetłuszczeniu około 5 %: kalkulator podaje 91,7 g i 19,6 g.

Mydło kremowe Grosso z The Everything Soapmaking Book jeszcze mocniej przechyla się w stronę potasu: 7 g (0,25 oz) wodorotlenku sodu i 85 g (3 oz) wodorotlenku potasu na 454 g (16 oz) kwasu stearynowego i olejów, z 709 g (25 oz) wody. Przy płatkach o czystości 90 % nasz kalkulator odczytuje to jako udział KOH około 89 % i przetłuszczenie 11 %, albo przetłuszczenie około 2 %, jeśli płatki są czyste; jej przepis nie podaje czystości. Dawni producenci mydła mazistego pokazują granicę z drugiej strony: Simmons i Appleton pozwalali, by soda kaustyczna zastąpiła do jednej czwartej ługu potasowego, żeby mydło maziste było twardsze w upały, i ostrzegali, że nawet niewielki nadmiar sody psuje jego wygląd i sprawia, że się rozwarstwia.

Nasz przepis na mydło kremowe to 30 % kwasu stearynowego, 25 % oleju kokosowego, 25 % oliwy z oliwek, 10 % oleju rycynowego i 10 % masła shea, z przetłuszczeniem 4 % i wodą w ilości 60 % masy olejów, a trzy czwarte zmydlania wykonuje w nim wodorotlenek potasu, czyli proporcja Fishera. Tabela pokazuje, czego wymagałyby inne udziały.

Nasz przepis na mydło kremowe dla 500 g olejów przy przetłuszczeniu 4 %, według kalkulatora. Woda zostaje na poziomie 300 g; im większy udział potasu, tym miększe mydło.

Uwagi o metodzie w kalkulatorze zakładają kostkę; przy mydle kremowym postępuj według opisu poniżej.

Jak je zrobić

Metoda Fishera w skrócie:

1. Przygotuj roztwór ługu. Rozpuść oba ługi w wodzie.
2. Roztop tłuszcze. Kwas stearynowy roztop osobno, bo topi się w znacznie wyższej temperaturze niż pozostałe tłuszcze (popularny gatunek krzepnie w 55–57 °C, 131–135 °F), potem roztop w nim olej kokosowy i ewentualne masło i dodaj oleje płynne.
3. Zblenduj. Wlej gorące oleje do wolnowaru ustawionego na wysoką moc, dodaj ług i blenduj. Masa przechodzi od rzadkiego, roztopionego koktajlu mlecznego przez grudkowate puree ziemniaczane do gładkiego kremu jak miód.
4. Gotuj. Przykryj i gotuj, zaglądając co 30 minut i mieszając masę, gdy rośnie, żeby opadła. Po mniej więcej godzinie jest za sztywna do mieszania, więc zamiast tego dziel ją na kawałki i przewracaj.
5. Odstaw. Po 3 do 4 godzinach mydło powinno być złote i przeświecające na wskroś. Wyłącz grzanie i zostaw je w przykrytym garnku na 24 godziny.
6. Ubij. Fisher wmieszuje roztwór kwasu borowego i ubija mydło blenderem ręcznym, a ono jaśnieje i robi się puszyste; co robi kwas borowy i czego użyć zamiast niego, wyjaśnia następna część. Wmieszaj barwnik i zapach i znowu zostaw mydło do odpoczynku. Jeśli jest twardsze, niż chcesz, wmieszuj wodę po łyżce stołowej.

Metoda Grosso przebiega tak samo, tylko cierpliwiej: 2½ godziny w wolnowarze, z mieszaniem co 20 minut i testem przed końcem gotowania; noc odpoczynku; potem ubijanie w mikserze planetarnym z mieszadłem płaskim, z dodawaniem wody po 57 g (2 oz), aż mydło będzie puszyste jak beza. Potem leżakuje je co najmniej tydzień, mieszając codziennie, co dawni mydlarze nazywali „gniciem” (rotting).

Do końca gotowania noś gogle, rękawice i długie rękawy jak przy każdym mydle robionym z ługiem; masa z kwasem stearynowym jest poza tym gorąca i lepka, więc trzymaj ręce zakryte, kiedy dzielisz ją na kawałki i przewracasz.

Przed i po: ugotowane mydło po odpoczynku (z tyłu), błyszczące i przeświecające jak wazelina, i to samo mydło po ubiciu (z przodu).

Ubijanie z kwasem borowym i czym je zastąpić

Fisher wbija w odpoczęte mydło roztwór 14 g kwasu borowego w 113 g gorącej wody, a ono nagle jaśnieje i robi się puszyste; jeśli krem nie jest dość zwarty, dodaje kolejne 7 g. To, co robi kwas borowy, to chemia kwasów i zasad. Jest słabym kwasem, kwasową połową buforu boraksu, który NIST certyfikuje na pH 9,2, a przy tym pH jest na tyle kwaśny, żeby odebrać potas części stearynianu: Kanicky i Shah zmierzyli pozorne pKa kwasu stearynowego, czyli pH, przy którym połowa jest mydłem, a połowa wolnym kwasem, na 10,15. Uwolniony kwas stearynowy zostaje w kremie jako wolny kwas, ten sam, którego płytkowe kryształy dają kremom stearynianowym perłowy wygląd. W praktyce kwas borowy podnosi przetłuszczenie po gotowaniu, w postaci wolnego kwasu stearynowego.

Kwas borowy i borany figurują na liście substancji zakazanych w produktach kosmetycznych w UE, gdzie wpisało je rozporządzenie (UE) 2019/1966, oraz w Wielkiej Brytanii, która zachowała te same pozycje, więc kremu ubijanego z kwasem borowym nie wolno tam sprzedawać. Kanada dopuszcza kwas borowy do 5 %, z ostrzeżeniami na etykiecie.

Niemal ten sam efekt uzyskasz bez boru, zostawiając odrobinę kwasu stearynowego niezneutralizowaną; tak Thomssen kończył swoje kremy do golenia: próbował ostudzonej próbki i dodawał kwas stearynowy, aż uzyskał 3 % nadmiaru. Próbowania mydła językiem nie należy naśladować (dlaczego, wyjaśnia poradnik o pH mydła), ale chemia się zgadza. Wmieszaj kilka procent roztopionego kwasu stearynowego do gorącego mydła, gdy gotowanie się skończy i nie zostanie już ług, który mógłby go zneutralizować, a pozostanie w kremie jako wolny kwas.

Przechowywanie

Mydło kremowe Fishera to niemal w połowie woda, więc obowiązują zalecenia dla mydła w płynie: czysty słoik z pokrywką, czysta łyżka zamiast mokrych palców i, jeśli je sprzedajesz, konserwant działający przy pH mydła. Trzymaj pokrywkę zamkniętą, inaczej powierzchnia wyschnie. Grosso woli tubki i pompki airless od słoików, które zachęcają do sięgania palcami. Ciepło tylko zagęszcza mydło kremowe, więc napełniaj pojemniki na zimno z rękawa cukierniczego i odmierzaj je objętościowo, bo ubite powietrze zmienia wagę.

Mydła maziste: savon noir i pasty potasowe

Zanim mydło w płynie trafiło do butelek, mydło potasowe sprzedawano jako pastę: mydło maziste. Podręcznik Thomssena zawiera mydła maziste dla zakładów włókienniczych i do mycia samochodów, robione na potasie z olejów płynnych, takich jak olej kukurydziany, sojowy i bawełniany oraz osady oliwy (olive-oil foots). Gotowe mydło oceniano na zimnym szkle: próbka przyciśnięta do niego, która ślizgała się zamiast przywierać, była zbyt zasadowa. Jego mydło potasowe z osadów oliwy do skręcania jedwabiu jest na naszych stronach przepisów. Pasta z poradnika o mydle w płynie to to samo, tylko zatrzymane przed rozcieńczeniem.

Savon noir, czarne mydło z Afryki Północnej, to mydło maziste tego rodzaju: oliwa z oliwek, często olej z wytłoczyn oliwy albo zmiażdżone całe oliwki, zmydlona potasem na miękką pastę. Nasz przepis na savon noir to prosta wersja: 100 % oliwy z oliwek z wodorotlenkiem potasu przy przetłuszczeniu 3,5 % i wodą w tej samej ilości co olej: na 500 g oleju kalkulator podaje 101,9 g wodorotlenku potasu o czystości 90 % w 500 g wody. Przetłuszczenie jest tu z powodu, który podaje poradnik o mydle w płynie: przy 0 % sprawdzenie zakresów pokazuje, że mydło mogłoby mieć do 3,3 % nadmiaru ługu. Olej z wytłoczyn oliwy ma własny zakres zmydlania, od 182 do 193 mg KOH/g wobec 184 do 196 dla oliwy z oliwek, więc zmień olej w kalkulatorze, zamiast zakładać, że to to samo. Potem zrób mydło dokładnie tak jak pastę do mydła w płynie, tylko jej nie rozcieńczaj.

Savon noir to coś innego niż zachodnioafrykańskie czarne mydło, które zarówno zasadę, jak i kolor bierze z popiołu ze skórek bananów plantanów i strąków kakaowca, z olejem z ziaren palmowych i masłem shea. Nasza wersja w hołdzie temu mydłu używa tych tłuszczów, ale popiołu odtworzyć nie może.