全 國 高 職 學 生 104 年 度 專 題 暨 創 意 製 作 競 賽 專 題 組 作 品 說 明 書 學 校 : 私 立 育 達 高 級 商 業 家 事 職 業 學 校 群 別 : 家 政 群 類 別 : 家 政 類 作 品 名 稱 : 青 紅 皂 白 關 鍵 詞 : 回 收 油 手 工 皂 0
目 錄 摘 要 2 壹 緒 論 一. 研 究 動 機 2 二. 研 究 目 的 2 三. 研 究 方 法 2 四. 研 究 流 程 3 五. 預 期 結 果 3 貳 文 獻 探 討 一. 手 工 肥 皂 的 歷 史 演 變 3 二. 香 皂 的 成 皂 原 理 3 三. 手 工 肥 皂 的 製 作 方 法 4 四. 油 的 特 性 4 五. 如 何 判 斷 手 工 皂 失 敗 5 參 實 驗 方 法 一. 實 驗 器 材 與 設 備 5 二. 實 驗 配 方 5 三. 製 作 過 程 6 肆 實 驗 結 果 與 討 論 一. 液 態 由 外 觀 與 味 道 比 較 6 二. 酸 價 及 平 均 時 間 比 較 8 三. 肥 皂 味 道 及 外 觀 比 較 8 四. 肥 皂 清 潔 力 比 較 9 伍 結 論 與 建 議 一. 結 論 9 二. 建 議 9 陸 參 考 資 料 10 1
全 國 高 職 學 生 104 年 度 專 題 暨 創 意 製 作 競 賽 專 題 組 作 品 說 明 書 青 紅 皂 白 摘 要 因 食 安 風 暴 的 影 響, 假 油 餿 水 油 事 件, 造 成 大 家 看 著 家 中 的 食 用 油 不 知 如 何 是 好, 不 敢 再 拿 這 些 油 來 炒 菜, 隨 意 丟 棄 又 怕 汙 染 環 境 因 此 我 們 將 乾 淨 椰 子 油 過 期 的 葡 萄 籽 油 早 餐 店 回 鍋 油 及 餐 飲 科 烹 飪 油, 加 以 製 作 成 肥 皂 經 計 算 過 後 發 現 椰 子 油 的 INS 較 高, 成 皂 後 較 硬 ; 四 種 油 成 皂 後 都 有 不 同 味 道, 最 髒 的 早 餐 店 回 鍋 油 油 耗 味 最 重 最 乾 淨 的 椰 子 油 皂 化 時 間 較 長, 相 反 最 髒 的 早 餐 店 回 鍋 油 皂 化 所 需 時 間 較 短 ; 沒 使 用 過 的 椰 子 油 成 皂 後 的 顏 色 較 乳 白 乾 淨, 相 反 的 早 餐 店 回 鍋 油 成 皂 後 顏 色 成 深 咖 啡 色 ; 而 過 期 葡 萄 籽 油 較 不 穩 定, 所 以 成 皂 後 容 易 產 生 肥 皂 酸 敗 及 碎 化 的 現 象 綜 合 上 述 四 種 手 工 皂, 回 鍋 油 及 過 期 油 製 成 的 肥 皂, 因 油 質 變 化, 建 議 僅 作 為 家 事 皂 使 用, 不 建 議 洗 臉 或 洗 身 體 最 後 實 驗 結 果 呈 現 清 潔 效 果 與 各 種 油 的 品 質 無 相 關 性 壹 緒 論 一 研 究 動 機 因 食 安 風 暴 的 影 響, 假 油 餿 水 油 事 件, 造 成 大 家 看 著 家 中 的 橄 欖 油 大 豆 沙 拉 油 等 不 知 如 何 是 好, 不 敢 再 拿 這 些 油 來 炒 菜, 隨 意 丟 棄 又 怕 汙 染 環 境 因 此 我 們 討 論 到 若 將 乾 淨 的 油 過 期 的 油 及 回 鍋 油, 加 以 製 作 成 肥 皂, 哪 一 種 肥 皂 的 清 潔 效 果 最 好? 再 者, 將 這 些 油 製 成 肥 皂, 不 知 肥 皂 是 否 可 用 呢? 二 研 究 目 的 1. 了 解 手 工 皂 的 歷 史 演 變 2. 認 識 手 工 皂 的 製 作 方 法 3. 製 作 出 不 同 油 脂 的 手 工 皂 4. 比 較 不 同 手 工 皂 問 題 差 異 三 研 究 方 法 1. 書 籍 : 透 過 專 業 書 集 了 解 手 工 皂 的 各 種 製 作 方 法 及 原 理 2. 實 驗 法 : 透 過 冷 製 法 製 成 不 同 的 肥 皂 2
四 研 究 流 程 討 論 主 題 確 定 題 目 蒐 集 相 關 資 訊 搜 集 相 關 油 實 驗 並 比 較 專 題 完 成 圖 1 研 究 流 程 五 預 期 結 果 期 望 可 使 用 冷 製 法 製 成 四 種 不 同 油 質 的 肥 皂 1. 希 望 了 解 手 工 皂 的 歷 史 演 變 的 不 同 2. 學 習 認 識 手 工 皂 的 製 作 方 法 3. 學 習 了 解 製 作 出 不 同 油 脂 的 手 工 皂 4. 比 較 不 同 手 工 皂 問 題 差 異, 觀 察 肥 皂 外 觀 顏 色 氣 味 清 潔 力 的 不 同 貳 文 獻 探 討 一 手 工 肥 皂 的 歷 史 演 變 早 期 的 肥 皂 是 貴 族 專 用 的 奢 侈 品, 直 至 1791 年 法 國 化 學 家 盧 布 蘭 用 電 解 食 鹽 方 法 廉 價 製 取 火 鹼 成 功, 從 此 結 束 了 從 草 木 灰 中 製 取 鹼 的 古 老 方 法 1823 年, 德 國 化 學 家 契 弗 爾 發 現 脂 肪 酸 的 結 構 和 特 性, 肥 皂 即 是 脂 肪 酸 的 一 種 19 世 紀 末, 製 皂 工 業 由 手 工 作 坊 最 終 轉 化 為 工 業 化 生 產 二 香 皂 的 成 皂 原 理 製 皂 的 基 本 材 料 是 油 脂, 當 油 脂 遇 上 鹼 性 物 質 會 產 生 化 學 作 用 為 皂, 這 個 過 程 稱 為 皂 化, 就 是 將 油 脂 作 用 為 皂 的 意 思 油 脂 是 一 般 的 天 然 植 物 油 與 動 物 油, 不 管 是 容 易 取 得 的 葵 花 油 橄 欖 油 芥 花 油 豬 油 牛 油 或 是 比 較 少 見 的 玫 瑰 果 油 月 見 草 油 澳 洲 胡 桃 油 等, 任 何 可 以 想 得 到 的 油 脂, 都 可 以 拿 來 製 作 香 皂 手 工 香 皂 裡 的 鹼 性 物 質 一 般 採 用 取 自 於 海 鹽 成 份 的 氫 氧 化 鈉 (NaOH), 另 外 當 然 也 可 使 用 其 他 如 : 氫 氧 化 鉀 或 碳 酸 鈉 等 鹼 質 皂 化 反 應 式 : 油 脂 + 氫 氧 化 鈉 ( 氫 氧 化 鉀 ) 甘 油 + 長 鏈 脂 肪 酸 鹼 金 屬 鹽 ( 肥 皂 ) 一 般 冷 皂 DIY 者 對 於 硬 度 值 (INS 值 ) 的 概 念 常 常 用 於 代 表 某 一 個 配 方 的 皂 熟 成 後 有 多 硬 或 者 脫 模 後 多 硬, 但 是 皂 的 硬 度 與 水 分 和 其 他 添 加 物 也 是 有 很 大 關 係 的, 所 謂 的 INS 硬 度 值, 是 在 扣 除 水 分 及 其 他 添 加 物 以 外, 不 同 的 油 脂 配 方 的 皂 3
在 相 同 的 濕 度 環 境 相 同 的 時 間, 皂 體 吸 收 空 氣 中 的 水 分 之 後 易 於 溶 化 後 變 軟 的 程 度 三 手 工 肥 皂 的 製 作 方 法 手 工 皂 製 作 方 法 有 融 化 再 製 作 法 冷 製 法 熱 製 法 1. 融 化 再 製 作 法 (Melt&Pour) 利 用 市 面 上 買 到 的 現 成 皂 基 加 熱 融 化 後 可 隨 心 所 欲 創 作 皂 基 是 已 經 皂 化 完 成 的 皂, 本 身 就 可 以 使 用, 所 以 做 好 的 成 品 可 以 馬 上 使 用 完 成 的 成 品 為 融 化 再 製 皂 英 文 縮 寫 為 MP 皂, 一 般 有 透 明 皂 基 與 不 透 明 機 皂 兩 種 2. 冷 製 法 (Cold Process) 以 油 質 混 合 氫 氧 化 鈉 及 水 所 製 造 的 皂, 完 成 後 的 成 品 稱 為 冷 製 皂 或 英 文 縮 寫 的 CP 皂, 至 少 需 放 置 四 星 期 以 上, 等 皂 的 鹼 度 下 降 成 熟 後 方 能 使 用 3. 熱 製 法 (Hot Process) 以 油 脂 混 合 清 氧 混 納 及 水 所 製 成 的 皂, 完 成 後 的 成 品 若 等 不 及 四 週, 可 以 熱 製 法 來 操 作, 將 未 入 模 的 冷 製 造 加 熱, 藉 由 外 加 的 溫 度 加 速 皂 化 反 應 速 度, 所 以 做 好 的 皂 可 立 即 使 用 完 成 後 的 成 品 稱 為 熱 製 皂, 英 文 縮 寫 為 HP 皂 四 油 的 特 性 ( 一 ) 椰 子 油 : 1. 功 效 : 屬 於 基 礎 用 油, 起 泡 度 高, 洗 淨 力 強 2. 使 用 方 式 : 若 用 於 肌 膚 時, 建 議 添 加 量 不 要 超 過 總 油 量 重 的 20%, 否 則 容 易 因 為 洗 淨 力 過 強, 洗 後 覺 得 肌 膚 乾 澀 天 氣 較 冷 時, 椰 子 油 是 呈 固 態, 必 須 先 隔 水 加 熱 再 與 其 它 液 態 油 脂 混 合 ( 二 ) 葡 萄 籽 油 : 1. 功 效 : 保 濕 度 高, 洗 感 清 爽 不 油 膩, 洗 後 不 乾 澀, 親 膚 性 極 佳, 容 易 吸 收 2. 使 用 方 式 : 適 合 細 嫩 油 性 或 敏 感 的 肌 膚 不 過 葡 萄 籽 油 容 易 酸 敗, 所 以 不 建 議 加 太 多, 用 量 最 好 控 制 在 20% 以 內 ( 三 ) 大 豆 油 : 1. 功 效 : 保 濕 性 強, 具 有 滋 潤 效 果, 起 泡 度 穩 定 可 製 造 小 而 持 久 的 泡 沫, 價 格 便 宜 且 容 易 取 得 2. 使 用 方 式 : 用 量 宜 控 制 在 總 油 重 的 40% 以 內 ( 四 ) 回 鍋 油 : 1. 功 效 : 是 重 複 使 用 的 食 用 油, 食 油 高 溫 加 熱 改 變 本 質, 產 生 過 氧 化 物 反 式 脂 肪 戴 奧 辛 多 氯 聯 苯 和 多 環 芳 香 烴 等 二 百 多 種 的 有 害 物 質 4
五 如 何 判 斷 手 工 皂 失 敗 1. 一 切 就 碎 或 是 表 面 有 裂 痕 : 可 能 原 因 是 因 為 油 脂 的 INS 過 高 氫 氧 化 鈉 用 量 過 多 水 分 添 加 過 少, 或 是 保 溫 過 度 都 有 可 能 造 成 皂 體 碎 裂 2. 過 於 軟 爛 : 油 脂 的 INS 過 低, 氫 氧 化 鈉 用 量 過 少, 或 是 水 分 添 加 過 多, 都 有 可 能 造 成 皂 體 過 於 軟 爛 3. 表 面 浮 了 一 層 油 : 有 可 能 是 因 為 攪 拌 的 不 夠 均 勻, 而 導 致 油 水 分 離 參 實 驗 方 法 一 實 驗 器 材 與 設 備 製 作 手 工 皂 的 社 備 有 電 子 秤 不 鏽 鋼 鍋 溫 度 計 2 支 1000ml 量 杯 2 個 不 鏽 鋼 攪 拌 器 牛 奶 紙 盒 ( 或 皂 模 ) 保 麗 龍 箱 刮 刀 等 1. 電 子 秤 : 電 子 秤 是 做 肥 皂 所 需 的 工 具 中 價 格 為 昂 貴 的, 具 有 歸 零 及 累 進 的 功 能, 很 適 合 個 性 僅 慎 的 作 皂 者 使 用 2. 量 杯 : 一 般 建 議 準 備 兩 個 量 杯, 各 裝 盛 裝 液 鹼 或 溶 鹼 裝 水 3. 溫 度 計 : 控 制 著 皂 液 的 溫 度 4. 不 鏽 鋼 鍋 : 盛 放 油 使 用 5. 不 鏽 鋼 攪 拌 器 : 攪 拌 所 有 材 料, 使 其 皂 化 6. 刮 刀 : 打 完 皂 入 模 後, 可 以 用 刮 刀 將 鍋 子 上 殘 留 的 皂 液 刮 乾 淨 二 實 驗 配 方 圖 2 實 驗 器 材 與 設 備 手 工 皂 三 要 素 = 油 脂 + 氫 氧 化 鈉 + 水 表 1 油 類 種 重 量 氫 氧 化 鈉 水 份 量 及 重 量 油 類 總 重 量 氫 氧 化 鈉 水 INS 椰 子 油 手 工 皂 椰 子 油 250g 47g 112ml 258 早 餐 店 的 油 過 期 葡 萄 籽 油 餐 飲 科 使 用 過 的 油 椰 子 油 100g 早 餐 店 的 油 150g 椰 子 油 100g 過 期 葡 萄 籽 油 150g 椰 子 油 100g 餐 飲 科 使 用 過 的 油 150g 42g 100ml 139.8 38g 91ml 139.8 42g 100ml 142.8 5
三 製 作 過 程 製 作 過 程 包 含 以 下 六 步 驟 ( 如 圖 3) 第 一 步 驟 : 測 量 油 250g 水 112g 氫 氧 化 鈉 47g 的 份 量 第 二 步 驟 : 將 水 倒 入 氫 氧 化 鈉 攪 拌, 成 鹼 溶 液, 再 將 鹼 溶 液 降 溫 到 55 c, 油 加 熱 到 55 c 第 三 步 驟 : 將 鹼 溶 液 倒 入 55 c 油 鍋 攪 拌, 直 到 呈 現 美 乃 滋 的 狀 態, 就 是 九 成 的 皂 化 第 四 步 驟 : 把 步 驟 三 攪 拌 完 成 的 液 體 肥 皂 美 乃 滋 倒 在 模 內, 須 放 在 保 麗 龍 箱 內 保 溫, 持 續 皂 化 第 五 步 驟 : 拿 試 紙, 沾 鍋 子 殘 留 的 液 體 肥 皂, 測 酸 鹼 值 第 六 步 驟 : 手 工 肥 皂 完 成, 須 等 一 個 禮 拜 才 能 脫 模 肆 實 驗 結 果 與 討 論 一 液 態 油 外 觀 與 味 道 比 較 以 下 表 格 為 四 種 不 同 液 態 油 的 外 觀 味 道 比 較, 椰 子 油 及 過 期 葡 萄 子 油 外 觀 顏 色 是 茶 色, 味 道 較 沒 味 道 早 餐 店 及 餐 飲 科 烹 飪 油 外 觀 較 咖 啡 色, 味 道 是 油 耗 味 椰 子 油 及 過 期 的 葡 萄 籽 油 沒 有 使 用 過 是 乾 淨 無 味 顏 色 較 淡 黃 色, 早 餐 店 的 油 及 餐 飲 科 烹 飪 油 使 用 多 次 偏 咖 啡 色, 而 且 帶 有 油 耗 味 表 2 液 態 油 外 觀 與 味 道 比 較 椰 子 油 早 餐 店 油 過 期 葡 萄 籽 油 餐 飲 科 烹 飪 油 外 觀 淡 茶 黃 色 深 咖 啡 色 茶 色 透 明 咖 啡 味 道 沒 味 道 油 耗 味 沒 味 道 油 耗 味 6
第 一 步 驟 : 量 我 們 油 鹼 水 各 所 需 要 的 份 量 第 二 步 驟 : 鹼 水 溶 液 降 溫 到 55 c 第 三 步 驟 : 攪 拌 油 水 鹼, 直 到 呈 現 美 乃 滋 的 狀 態, 就 是 九 成 的 皂 化 第 四 步 驟 : 把 剛 剛 攪 拌 完 成 的 液 體 肥 皂 美 乃 滋 倒 在 模 內, 須 放 在 保 麗 龍 箱 內 保 溫 第 五 步 驟 : 拿 試 紙, 沾 鍋 子 殘 留 的 液 體 肥 皂, 測 酸 鹼 值 第 六 步 驟 : 完 成 圖 3 製 作 過 程 7
二 酸 價 及 平 均 時 間 比 較 以 下 表 格 為 四 種 油 的 酸 價 和 平 均 皂 化 的 時 間, 最 快 到 最 慢 的 皂 化 順 序 為 早 餐 店 油 > 椰 子 油 > 餐 飲 科 烹 飪 油 > 過 期 葡 萄 子 油 早 餐 店 油 酸 價 越 高, 皂 化 時 間 越 短 ; 椰 子 油 及 過 期 葡 萄 籽 油 未 使 用 過, 所 以 酸 鹼 值 較 低, 皂 化 時 間 較 長 酸 價 mgkoh/gram ( 單 位 ) 時 間 ( 平 均 ) 椰 子 油 0.01111 8 分 早 餐 店 油 過 期 葡 萄 籽 油 餐 飲 科 烹 飪 油 0.3542 0.0118 0.0280 47 秒 16 分 7 分 表 3 酸 價 及 平 均 時 間 比 較 三 肥 皂 味 道 及 外 觀 比 較 成 皂 後 椰 子 油 為 最 乾 靜 的, 呈 現 顏 色 為 米 白 色 早 餐 店 的 油 呈 現 為 咖 啡 色 較 黃, 過 期 葡 萄 籽 油 為 乾 淨 的 白 色, 餐 飲 科 烹 飪 油 為 淡 黃 色 因 椰 子 油 及 過 期 葡 萄 籽 油 為 較 乾 淨 的 油 質, 所 以 顏 色 較 乾 淨 ; 而 餐 飲 科 烹 飪 油 及 早 餐 店 油 使 用 多 次, 因 此 完 皂 後 顏 色 偏 黃 外 觀 椰 子 油 淡 米 白 色 早 餐 店 油 咖 啡 色 過 期 葡 萄 籽 油 白 色 餐 飲 科 烹 飪 油 淡 黃 色 圖 片 第 一 批 第 二 批 表 4 肥 皂 味 道 及 外 觀 比 較 四 肥 皂 清 潔 力 比 較 8
經 過 實 驗, 取 相 同 乾 淨 度 的 抹 布, 加 入 等 量 的 番 茄 醬 及 醬 油 膏 後, 經 過 30 秒 的 搓 揉 及 3 分 鐘 的 浸 泡 後, 發 現 不 同 油 質 的 肥 皂 其 清 潔 效 果 相 近, 並 無 太 大 的 差 異 表 5 肥 皂 清 潔 力 比 較 椰 子 油 早 餐 店 油 過 期 葡 萄 籽 油 餐 飲 科 烹 飪 油 清 潔 力 5 分 5 分 5 分 5 分 圖 片 < 數 字 表 示 清 潔 度, 分 數 越 高 代 表 清 潔 度 越 佳, 分 數 越 低 代 表 清 潔 度 越 差 > 伍 討 論 與 建 議 一 結 論 本 組 主 題 發 想 製 作 四 種 手 工 肥 皂, 運 用 不 同 的 油 來 製 作 手 工 肥 皂, 使 用 椰 子 油 早 餐 店 使 用 後 的 回 鍋 油 餐 飲 科 使 用 過 後 的 油 過 期 的 葡 萄 籽 油 研 究 結 果 發 現 : ( 一 ) 最 乾 淨 的 椰 子 油 皂 化 時 間 較 長, 相 反 的 最 髒 的 油 在 皂 化 過 程 時 間 較 短 ( 二 ) 沒 使 用 過 的 椰 子 油 成 皂 後 的 顏 色 較 乳 白 乾 淨, 相 反 的 使 用 最 頻 繁 的 早 餐 店 油 成 皂 後 顏 色 深 咖 啡 色 ( 三 ) 四 種 油 成 皂 後 都 有 不 同 味 道, 最 髒 的 早 餐 店 回 鍋 油 油 耗 味 較 重 ( 四 ) 因 葡 萄 籽 油 較 不 穩 定, 所 以 容 易 於 成 皂 後 酸 敗 及 碎 化 ( 五 ) 實 驗 結 果 的 早 餐 店 油 過 期 葡 萄 籽 油 餐 飲 科 烹 飪 油 三 種 皂, 建 議 家 事 使 用, 不 建 議 洗 臉 或 洗 身 體 二 建 議 ( 一 ) 這 次 實 驗 中 我 們 會 因 為 不 確 定 皂 化 時 間, 所 以 在 時 間 上 有 時 候 導 致 我 們 手 忙 腳 亂 的 建 議 可 以 製 作 多 次 以 增 加 製 皂 經 驗 以 及 肥 皂 穩 定 度 ( 二 ) 建 議 下 次 可 以 找 類 似 油 脂 進 行 實 驗, 可 較 好 進 行 比 對 例 如 : 都 是 過 期 的 9
油 都 是 使 用 過 十 次 的 油 同 一 時 間 製 造 的 油 ( 三 ) 葡 萄 籽 油 和 椰 子 油 油 脂 不 同 因 比 較 難 評 斷 出 過 期 的 葡 萄 籽 油 與 椰 子 油 的 差 異 陸 參 考 資 料 格 子 (2012) 格 子 教 你 做 自 然 無 毒 親 膚 皂 新 北 市 : 雅 書 堂 文 化 糖 亞 (2012) 百 萬 網 友 最 常 問 手 工 皂 不 敗 密 技 新 北 市 : 蘋 果 屋 娜 娜 媽 (2014) 娜 娜 媽 教 你 做 手 工 皂 新 北 市 : 木 馬 文 化 10