重點摘要
- 每份配方在動手做之前都要先跑過計算器,包括書上的配方:印出來的配方會有錯,而只換掉一種油,就可能讓皂具有腐蝕性。
- 預設值適合第一塊皂:超脂5%、純度100%的氫氧化鈉,以及鹼水濃度33%的水量。
- 水量有三種表示方式:鹼水濃度、佔油重的百分比,或水鹼比。它們描述的是同樣的水量,計算器三種都會顯示。
- 鹼量就是你要秤的數字。標題為「這些數字有多確定?」的區塊,會依油脂的變動幅度,顯示你實際可能得到的超脂。
- 儲存配方並取得連結、列印出來帶到工作檯,或複製為文字。
本頁內容
鹼量計算器做的是一件誰都不該目測的事:它精確算出一組特定的油脂需要多少鹼,以及要用多少水來溶解。我們的計算器做的遠不止這些,而頁面上的每個數字,看起來都可能像是你必須處理的東西。其實大部分都不是。本指南用一份真實的配方,逐欄、逐項結果地走過鹼量計算器,讓你知道哪些數字要秤、哪些要看,哪些可以留到以後再說。
為什麼每份配方都要跑過計算器
配方中的鹼量,只對那份配方裡的油脂、那些重量和那種鹼正確。改變其中任何一項,正確的數字也會跟著改變,所以一份配方有多可信,取決於它背後的算術。
印出來的配方會有錯。在我們為本網站檢視過的手工皂書籍中,有一本印的氫氧化鈉比它的油脂所能消耗的多了約30%,還有一些書根本沒有給鹼量。不論配方來自書、朋友或論壇,都把它當作起點,並加以檢查。
即使配方本身正確,替換油脂也常讓人出錯。把我們日常皂裡的椰子油換成橄欖油,卻沿用原本的鹼量,那塊本來應該有5%超脂的皂就會含有游離鹼;油脂指南有完整的表格。兩種鹼也不能互換。把日常皂的144.1 g 鹼改用90%的氫氧化鉀來秤,而不是氫氧化鈉,會得到約39%的超脂,成為一團軟爛的東西;反過來把氫氧化鉀配方用氫氧化鈉來做,皂就會嚴重鹼過量。
如果配方已經寫在某個地方,匯入工具可以讀取貼上的文字、試算表或其他計算器的配方,顯示它看懂的每一行和看不懂的每一行,並在計算器中開啟結果。
我們要用的配方
我們的日常皂是最常被重複使用的新手配方:橄欖油40%、椰子油30%、棕櫚油30%。我們用1000 g 油脂,其他設定都保持預設值。(我們的經典橄欖椰子棕櫚皂是同樣的概念,另加5%蓖麻油,並附有做法和照片。)
跟著做。日常皂用1000 g 油脂,在計算器的預設值下需要144.1 g 氫氧化鈉和292.6 g 水。
在計算器中開啟表單有六個編號的區塊,順序就是寫配方的順序。
1. 批次
單位在公克和盎司之間切換,並換算頁面上的每個重量。公克是比較好的選擇:一公克的級距比十分之一盎司更細。
油脂輸入方式決定你怎麼輸入油脂。選百分比時,你要輸入每種油的比例和總油重,也就是批量(預設1000 g)。選重量時,你輸入每種油各自的重量,總油重的欄位就會消失。切換時會換算已經輸入的內容,所以配方保持不變。
製程有冷製法和熱製法。第一批請保持冷製法;熱製法指南會說明另一個設定的作用。
2. 油脂、植物脂與蠟
+ 新增油脂會開啟搜尋:開始輸入,然後選擇你手上真正有的那種油。在那一列輸入它的比例或重量。在百分比模式下,清單下方的合計必須達到100%(會顯示「加總正確」);在那之前,頁面會顯示「須合計100%」,而且不會計算任何東西,而不是用猜的。
每種油都附有公開的皂化價(SAP)範圍,也就是每公克需要的鹼量。計算器採用一個具代表性的數值,通常是範圍的中間值,並把整個範圍帶進下面說明的不確定性區塊。油脂資料庫中每種油的頁面,都會列出它的範圍來自哪份文件。
3. 鹼
鹼有NaOH · 固體皂(氫氧化鈉,做固體皂)、KOH · 液體皂(氫氧化鉀,做軟皂和液體皂),以及兩者並用:兩者混合,用於刮鬍皂和霜狀皂,並有一個KOH 比例欄位。第一塊皂用 NaOH。
鹼的秤量形式:鹼粒或鹼片選固體;如果你有預先溶解、濃度已知的鹼,則選預製鹼水。新手秤的是固體鹼。
超脂,%:這是減鹼量。超脂5%時,鹼量只夠皂化95%的油脂,其餘以油的形式留在皂裡。百分之五是預設值,也是固體皂常用的數值。每一個百分點的超脂,等於油脂所能消耗鹼量的1%,在這裡約1.5 g:
| 超脂 | 氫氧化鈉 | 水 |
|---|---|---|
| 3% | 147.2 g | 298.8 g |
| 5% | 144.1 g | 292.6 g |
| 8% | 139.6 g | 283.4 g |
日常皂,1000 g 油脂,水量為鹼水濃度33%,數字來自我們的計算器。
選擇KOH · 液體皂時,超脂會自動從5%降到3%,因為液體皂的超脂設得比較低。超脂指南說明其他皂的超脂該設在哪裡。
NaOH 純度,%:預設為100,欄位下方的說明指出,食品級和工業級氫氧化鈉的純度是98到100%。如果供應商有標示純度,就輸入它,計算器會多算一些鹼來補足差額。純度98%時,日常皂需要147.1 g。往任何一個方向弄錯,都會讓超脂偏移約兩個百分點:鹼的純度是98%,欄位卻保持100%,會得到6.9%而不是5%,這是無害的;鹼其實是100%,卻輸入98%,會得到3.1%。
KOH 純度,%:預設為90,因為氫氧化鉀片的純度通常是85到95%。把它設成100,計算器會警告你,這份配方的鹼量可能會不足。
4. 水量
水量設定方式提供三種說明加多少水的方式,它們描述的是同樣的量:
- 鹼水濃度:鹼佔鹼水的比例。33%表示每100 g 溶液中有33 g 鹼。
- 佔油重%:水佔油重的比例,這是較舊的慣例。
- 水 : 鹼:兩者重量的比值。
切換方式時,欄位裡會填入該方式常用的起始值:33%、38%或2 : 1。不論你用哪一種,結果都會三種一起顯示:
| 水量的表示方式 | 水 | 鹼水濃度 | 水量,佔油重% | 水 : 鹼 |
|---|---|---|---|---|
| 鹼水濃度33%(預設) | 292.6 g | 33.0% | 29.3% | 2.03 : 1 |
| 佔油重38% | 380.0 g | 27.5% | 38.0% | 2.64 : 1 |
| 水鹼比2 : 1 | 288.2 g | 33.3% | 28.8% | 2.00 : 1 |
日常皂,1000 g 油脂,超脂5%,數字來自我們的計算器。
我們預設使用鹼水濃度,因為油脂改變時它不會跟著變。「佔油重38%」對日常皂來說是27.5%的溶液,對純橄欖油是25.3%,對純椰子油則是31.4%,因為這些油需要的鹼量不同。33%的溶液 Trace 的速度新手應付得來,凝膠期可以預期,晾皂時的收縮也比過去的佔油重38%少。計算器會把低於25%的標示為稀薄,高於40%時則會警告,因為這時 Trace 來得很快,皂塊也可能易碎。水量指南有更深入的說明。
5. 添加物與液體
+ 新增添加物會開啟添加物和液體的清單。選擇一項,就會填入建議用量和加入的階段,兩者你都可以修改。化學的部分會替你處理好:例如檸檬酸每公克會消耗0.62 g 氫氧化鈉,計算器會把這部分加回來;牛奶或果汁本身的水分,也會算進配方的水量。第一批不需要在這裡加任何東西。添加物指南和液體指南會介紹各種選擇。
6. 香精或精油
從清單中選擇列出我們有資料的精油,或選其他香精來使用你自己的香精。選擇一項後,添加比例,% 會填入油重的3%,這是供應商建議的皂用比例的起點;如果該油的 IFRA 皂類上限比較低,則會填入更低的數值,欄位下方的說明會告訴你是哪一種情況。基準可以在佔油重和佔整批之間切換添加比例。IFRA 上限,% 欄位填入供應商 IFRA 證書上第9類(固體皂和液體皂)的上限,供應商聲明中的過敏原也可以貼在下方,讓它們出現在成分表中。
以油重的3%計算,日常皂需要30.0 g 香氛,佔完成後1466.7 g 整批的2.05%。添加香氛指南說明上限和過敏原。
表單下方
六個區塊下方有三個收合的區塊。分析證明書上的實測值可以輸入供應商為你所購買的那個原料批號實測的皂化價,這會消除那種油的不確定性。調整配方份量可以把配方調整成新的總油重、新的整批重量,或指定重量的若干塊皂,每個用量都乘以同一個倍數,所以百分比不會跑掉。依皂模計算份量則依模具大小算出油量:預設的25 × 9 × 6 cm 吐司模,可以裝下939.6 g 油脂的日常皂,而過去每立方英寸0.4 oz 油的經驗法則算出來是934.2 g。
解讀結果
你要秤的兩個數字
氫氧化鈉(NaOH):144.1 g。這是你要秤的鹼量,已經計入純度,下方那一行會再次顯示超脂。水:292.6 g,下方顯示它佔油重的比例(29.3%)。這兩個數字加上油脂的重量,就是整份配方。
數字方塊
鹼水濃度(33.0% 溶液)、水 : 鹼(2.03 : 1)和水量,佔油重%(29.3%),是同樣的水量的三種說法。整批總重(1436.7 g)是鍋裡的全部,也就是模具必須裝下的量。實際超脂(5.0%)與設定的超脂相同,除非乳脂或熱製法熬煮後才加入的油脂讓它提高。
請檢查這些項目
如果配方中有任何需要再看一眼的地方,這裡就會出現一份清單,每一行都標示為停止、檢查或提示。負的超脂是停止;鹼水太稀或太濃、氫氧化鉀純度設為100%、液體帶入的水比配方需要的多,或香氛超過 IFRA 上限,各會出現一行。日常皂在預設值下一行都沒有,所以清單會隱藏起來。秤任何東西之前,都要先看過它。
配方
你照著秤的清單:每種油的公克數和比例,接著是鹼、水、任何添加物和香氛,以及整批總重。
皂性指標
七條長條,各自對照一段陰影帶。以日常皂來說,數值是硬度45(範圍29–54)、清潔力21(12–22)、保濕力51(44–69)、起泡力21(14–46)、泡沫穩定度25(16–48)、碘價52(41–70)和 INS 值161(136–165)。前五項是混合油脂中各脂肪酸的加總;碘價和 INS 值則來自各油脂的碘價和皂化價。算術是精確的,但「好皂應該落在這些範圍內」的想法,是社群長久以來的慣例。把這些範圍當作日常皂合理的目標就好:純橄欖油的卡斯提亞皂會被評為「太軟」,卻是歷史最悠久的皂之一。如果某個數值落在範圍外,建議替換清單會列出可以用相同重量替換的油脂,並為新的混合油重新計算鹼量。脂肪酸指南和碘價與 INS 值指南說明了每個數字計算的是什麼。
這些數字有多確定?
這個區塊顯示公開資料有多可信。皂化價是一個範圍,因為同一種油會因產地、栽種和精煉方式而不同,而計算器一直採用的是每個範圍的中間值。你那瓶油可能落在範圍中的任何位置。以日常皂來說,這個區塊顯示:
- 鹼量 ±3.7%,在標題中。
- 你設定的超脂:5.0%。
- 最差情況(油脂皂化價偏低):1.4%。
- 最佳情況(皂化價偏高):8.4%。
- 公開發表範圍容許的鹼量:138.8 g – 149.4 g。
最差情況假設每種油同時落在範圍的最低點,而真實的油不會一起這樣,所以它是一個極限,而不是可能的結果。它正是超脂存在的原因。把日常皂的超脂設成3%,最差情況會降到−0.7%:這時區塊會顯示可能鹼量過多,並指出3.7%是公開資料能排除這種可能的最低超脂。超脂5%時,最差情況仍然是皂。分析證明書上的實測值,會用單一數值取代一種油的範圍,讓範圍變窄。
再往下
製作方法是依你配方的內容產生的做法,所以需要特別注意的添加物會有自己的步驟。成本會在你於成本頁面為原料定價後,計算這一批的成本。製作這個批次會在你登入時,把它記入你的批次紀錄。成分表會為歐盟、大不列顛、美國、加拿大或澳洲起草 INCI 成分表,作為給你的安全評估人員的草稿,而不是完成的標籤。脂肪酸列出混合油脂的組成,說明每個數字則顯示算術的每一個步驟。
儲存、列印與分享
計算器會把你正在編輯的配方保存在瀏覽器裡,所以重新整理或關閉分頁都不會遺失任何東西(無痕視窗例外)。重新開始會清除它,回到起始配方,也就是我們的新手第一批無棕櫚油皂。
- 複製這份配方的連結會複製一個包含整份配方的網址。任何人開啟它都會看到同一份配方,而我們這邊什麼都不會儲存。
- 複製為文字會把配方複製成純文字,包含每個重量、設定、皂性指標和連結,可以直接貼到筆記或訊息中。
- 列印會產生一張乾淨的工作檯用表單,留有空格可以填寫製作日期、批次編號和你的簽名。
- 儲存並取得連結會儲存配方,並給你兩個連結:一個是分享連結,可以顯示配方但不讓任何人修改;另一個是你的編輯連結。請保留編輯連結:它只會顯示一次,而且是日後修改這份配方的唯一方法。不需要帳號。如果你已登入,儲存的配方會以你的公開名稱加入社群配方,除非你選擇私人。
秤量之前
在任何東西放上秤之前,把頁面再從頭看一遍:
- 油脂就是你櫃子裡的那些,包括等級在內,而且在百分比模式下加總為100%。
- 鹼的種類和你那罐相符,純度也和標籤上寫的一樣。
- 超脂是5%,除非配方有理由設成別的數值。
- 水量的設定方式和數值,都是你想要的。
- 請檢查這些項目下面沒有任何待處理的項目。
然後列印配方或複製到你的筆記裡,帶到工作檯。第一批皂指南會從這裡接下去。
試試這些皂方
所有配方資料來源
這些來源的說明在英文頁面上,保留當初與各文件核對過的原文。
- AOCS Official Method Cd 3-25, Saponification Value of Fats and Oils . American Oil Chemists' Society .
- Atomic weights of the elements 2013 . IUPAC, Pure and Applied Chemistry 88(3) , 2016.
- Standard for Named Vegetable Oils (CXS 210-1999) . Codex Alimentarius Commission (FAO/WHO) .
- Standard for Olive Oils and Olive Pomace Oils (CXS 33-1981) . Codex Alimentarius Commission (FAO/WHO) , 2015.
- Scientific Soapmaking: The Chemistry of the Cold Process . Kevin M. Dunn, Clavicula Press , 2010.