In this study, spray-dried double emulsion loaded bromelain was applied to Japanese Spanish mackerel fillets to develop fish-type, elderly-friendly foods. Japanese Spanish mackerel, treated with spray-dried double emulsions, were stored at 4oC for 24 h. For the characterization of emulsion particles, the particle size, ζ-potential, and morphology were determined. The color, TBARS, VBN, TMA, hardness, and adhesiveness of fish fillets treated by emulsion were measured for physicochemical properties. All the particle sizes of spray-dried emulsion were decreased while their double emulsion structure was maintained. Spray-dried emulsion reduced the color difference of fish fillets and did not catalyze lipid oxidation and protein decomposition. Values of TBA, VBN, and TMA of all fish did not exceed 0.5 mg MDA/kg, 30 mg/100 g, and 10 mg/100 g, respectively, which are considered edible limits regardless of bromelain or emulsion application. Bromelain modified fish fillets' hardness and adhesiveness to be suitable for elderly food, although it was encapsulated in the emulsion. Thus, spray-dried fish oil W/O/W double emulsion-loaded bromelain can be applied as a fish tenderizer, and this study’s results can be utilized to develop elderly-friendly food.

본 연구에서는 일반적으로 O/W 에멀젼에 비해 안정화가 어려운 W/O 에멀젼, 특히 유동성이 높은 저점도 W/O 에멀젼의 안정성 증진을 위하여 유화제, 전해질, 유화 안정화제, 겔화제 등을 적용한 다양한 실험을 수행하여 보았다. 그 결과 이번 실험에서는 Polyglyceryl-4 diisostearate/ polyhydroxystearate/sebacate를 주 유화제로 하면서 PEG-30 dipolyhydroxystearate와 Cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone을 보조 유화제로 하는 유화 체계에, 전해질로 Sodium chloride를 0.5 %, 유화 안정화제로 Distearyldimonium chloride를 1 %, 유상 겔화제로 Glyceryl behenate/eicosadioate를 0.5 % 적용한 유화 입자도 작고 조밀하며 점도도 2,000 cps 이하로 일정하게 유지되는 안정한 저점도 W/O 에멀젼을 제조할 수가 있었다. 또한 상기와 같은 에멀젼 베이스에 무기 자외선 차단성분의 적용 실험을 통하여 안정성이 우수한 저점도 플루이드형 자외선 차단제품의 개발 가능성도 긍정적으로 검토 할 수가 있었다.

본 연구는 멀티플 에멀젼(W/O/W) 시스템을 이용하여 개발한 자외선차단 제품의 자외선차단성능의 지속성과 보습효과에 관한 연구이다. 자외선차단용 화장품은 장시간의 외출, 등산, 레포츠 활동을 할 때 필수적으로 사용하는 제품으로 높은 자외선차단효과와 지속성이 요구되고 있다. 또한, 소비자들은 감성공학적인 측면에서 끈적이지 않으며, 내수성이 우수한 제품을 선호하고 있다. 친수성 (O/W타입) 자외선차단제품의 경우, 사용감은 우수하나, 땀이나, 물에 쉽게 지워지기 때문에 완벽한 자외선차단효과를 기대할 수 없으며, 내수성이 우수한 친유형 (W/O타입) 제품의 경우, 내수성은 우수하나, 끈적임이 심하고, 보습효과가 낮다. 따라서 본 연구에서는 멀티플에멀젼(W/O/W)시스템의 퍼뮬레이션을 개발하여 친수성크림의 부드럽고 촉촉한 사용감을 부여하고 흡수 후에는 내수성이 우수한 W/O 제형으로 변화하여, 우수한 내수성과 자외선차단효과의 지속성을 가지는 고기능성 다중에멀젼의 자외선차단크림을 개발하는 것이 목적이다. 자외선차단크림에 사용된 성분으로 UV-B를 차단하는 원료 에칠헥실메톡시 신나메이트, 이소아밀-p-메톡시신나메이트, 에틸헥실살리실레이트, 옥토크릴렌을 사용하였으며, UV-A차단제로 부틸메톡시디벤조일메탄과 비스에칠헥실옥시페놀 메톡시페닐트리아진을 사용하였다. O/W형 크림의 자외선차단효과를 나타내는 SPF 수치가 34.1, W/O/W형 크림에서는 SPF 수치가 40.6으로, O/W형 크림보다는 19%정도 자외선 차단효과가 상승하는 것으로 나타났다. 4시간 경과 후의 내수성시험에서는 O/W형 크림의 경우 자외선차단효과가 3.6정도로 30.5이상 하락하였으나, 다중에멀젼 시스템에서는 자외선차단효과가 32.7로, 7.9정도 하락하여 81%의 내수성이 있는 것으로 나타났다. 사용 30분 후의 보습효과는 친수성크림이 우수하였으나, 3시간 이후의 보습력은 멀티플에멀젼에서 더욱 높은 보습효과를 보였다.

Water-in-Oil (W/O) emulsions are widely used in cosmetics. However, O/W (Oil-in-Water) emulsions are generally superior to W/O emulsions in terms of stability. In this study, we investigated the changes of viscosity, the size of emulsion droplets, and rheological properties of emulsions prepared using distearyldimonium chloride (DDC), magnesium aluminum silicate (MAS) and quaternium-18 hectorite (QH). In addition to the changes of the composition, we tested the condition of homogenization including rotation per minute of the mixer and the mixing time. The viscosity of emulsions with DDC and AMS were not changed with time and the stability of emulsions was stable during the storage time. However, the fluidity of emulsions were low due to the forming gel network in the emulsions. The gelling power of the emulsions with QH was rather weaker than that of the emulsions with DDC and MAS. The viscosity of emulsions with QH was gradually reduced and the phase separation of emulsions with high concentration of oil was observed throughout the storage time, however, the stability of emulsions with DDC, MAS and QH was excellent, the fluidity of emulsions was enhanced, and the viscosity of emulsions was sustained for a long time after setting of emulsions.

The W/O emulsion was formed by mixing hydrophobic nonion surfactants of span 80 and tween 60 with kerosine, and by adding sodium silicate aqueous solution. Precipitating the W/O emulsion by sodium bicarbonate resulted in spherical silica particles. Shape and size distribution of silica particles were observed. The particles were spherical and they have narrow size distribution. Particle sizes were 9.29, 7.39 and 5.73 μm at homogenizer speed of 2500, 3000, and 3500 rpm, respectively. The particle size was decreased by increasing agitation speed due to the formation of emulsion droplet. At fixed agitation speed, absorbed paraffin oil weight were measured and the SiO2/Na2O mole ratio effects on particle size were investigated. Particle size was decreased by increasing the mole ratio of SiO2/Na2O.

Liquid crystal (LC) system was introduced into W/O emulsion in order to enhance the stability and moisturizing effect. The LC system, composed of beeswax, surfactant, and water was formed on the surface of emulsion droplet, which was investigated through a polarized microscope. The phenomenon that the viscosity in W/O emulsion system is decreased with time, was reduced by the formation of LC with the addition of beeswax. Centrifugal separation test showed that the stability of emulsion system was increased with the addition of beeswax to 3%. The color change of vitamin C was delayed in LC emulsion systems, which indicates stabilization effect against the oxidation of vitamin C. Evaporation rate in W/O emulsion was retarded by LC, so that high moisturizing effect is expected in W/O LC system.

본 연구에서는 준 회분식 교반조를 사용하여 polybutene (PB)와 polyisobutylene (PIB)고분자를 용해한 벤젠 용액을 연속상, 물을 불연속상으로 구성한 w/o 에멀션액막에 CO2을 흡수시켜 흡수속도를 측정하였다. 점탄성을 나타내는 Deborah 수를 사용하여 점탄성 비뉴튼액체에서 구한 부피물질전달계수 (kLa)를 고찰하고, 수용액에 첨가한 2-amino-2-methyl-1-propanol(AMP)와 CO2의 반응 메카니즘을 해석하였다.

Poly(oxypropylene-oxyethylene glycol) block copolymer(PBC) oil dispersant, which has low toxicity, high biodegradability, and an excellent dispersion efficiency to crude oils and weathered W/O emulsion was prepared by blending PBC, poly(oxyethylene) oleate, and sorbitan monooleate. The dispersing efficiency was measured by swirling flask method. The PBC oil dispersant had an excellent dispersing efficiency to weathered oil products formed as stable W/O emulsion, and the low toxicity, such as 4000 ppm to Oryzias Latipes(24 hr, TLM), Brine Shrimp Artemia(24 hr, TLM).

In the separation of toluene/n-heptane mixture by the emulsion type liquid membrane in a batch system, the effect of surfactants on the separation factor and membrane stability were studied over the surfactant concentration ranging from 0.1 to 1.5 wt% at the contact time of 5 and 10 minutes and the settling time 5 and 10 minutes. The surfactants used were triethanol amine lauryl sulfate. The separation factor reached its maximum value at the surfactant concentration of 0.5 wt%. It was found that the percentage of membrane breakup reached its minium values and the separation factor showed its maximum value at the surfactant concentration of 0.5 wt%, which confirmed that efficient separation could be effect when emulsion liquid membrane were stable because of low membrane break up.

The emulsion stability of W/O emulsion prepared by D phase emulsification during storage and handling is studied by using phase diagrams. The process of D phase emulsification begins with the formation of isotropic surfactant solution, followed by formation of oil-in-surfactant (O/D) gel emulsion by dispersion of octamethylcyclotetrasiloxane(OMCS) in the surfactant solution. Polyols were essential components for this purpose. To understand the function of polyols, the solution behavior of nonionic surfactant/oil/water/polyol systems were investigated by the ternary phase diagrams of polyoxyethylene oleyl ether/OMCS/propylene glycol(PG) aqueous solutions. The addition of PG increased the solubility of oil in the isotropic surfactant phase. D phase emulsification method has been applied to a new type of cosmetics. By using this emulsification technique, O/W emulsion were formed without a need for adjust of HLB. Fine and stable W/O emulsions were prepared by D phase emulsion.

In the separation of toluene/n-heptane mixture by the emulsion type liquid membrane in an batch system, the effect of surfactant on the separation factor and membrane stability was studied over the surfactant concentration ranging form 0.1 to 1.5wt％ at the contact time of 5 and 10 minutes. and the settling time of 5 and 10 minutes. The surfactant used was sodium lauryl sulfate. The separation factor reached its maximum value at the surfactant concentration of 0.5wt％ for surfantant. It was found that the percentage of membrane breakup reached its minimum values and the separation factor showed its maximum value at the surfactant concentration of 0.5wt%. which confirmed that efficient separation could be effect when emulsion liquid membrane was stable because of low membrane breakup.

유중 수형 에멀젼은 우수한 수분 증발 차단력 및 통기성 밀폐막 형성 등의 장점에도 불구하고 저점도 안정화가 쉽지 않아 다양한 화장품 제형 적용에 한계성을 지녀왔다. 본 연구에서는 유중 수형 에멀젼 형성에 있어 비이온성 유화제와 분체, 양이온성 유화제 간의 상호 관계가 제형의 안정성에 미치는 영향을 규명하였다. 비이온성 유화제와 분체 존재 하에 양이온 유화제의 농도가 증가함에 따라 초기에는 유화 안정성이 향상되다가 일정 농도 이상에서는 하락되고, 더욱 농도가 증가하면 전상이 일어나는 경향성이 관찰되었다. 이를 통해, 비이 온성 유화제 1.0 ∼ 4.0 wt% 사용 조건에서 실리콘 계 마이크로 사이즈 분체 2.5 wt%와 양이온 유화제 0.1 ∼ 0.5 wt%를 사용할 경우 흐름성 있는 범위의 점도까지(2000 ∼ 5000 cps) 낮추면서도 분체의 분산성과 안정성을 효과적으로 높인 유중 수형 에멀젼의 제조가 가능함을 확인하였다.

다중 에멀젼은 다층 구조를 갖는 에멀젼으로 W/O/W형과 O/W/O형으로 구분된다. 화장품 분야에서 다중 에멀젼은 불안정한 유효성분의 안정화를 위해 이용되지만, 제조의 어려움과 안정성 등의 문제로 잘 이용되지 않는다. 본 연구에서는 다중 에멀젼의 제조에 있어 2 단계(two-step) 유화법을 이용하여 W/O/W형 다중 에멀젼을 제조하였고, 다중 에멀젼의 형성에 영향을 주는 요소 중 유화제의 계열에 초점을 두어 유화 안정성 및 에멀젼 형성정도를 측정하였다. 결과를 통해 다중 에멀젼은 오일의 특성에 따라 polyglyceryl-10 stearate 유화제에 의해 다중 에멀젼의 형성이 달라지는 것을 확인하였고, 이를 통해 주 유화제로써 polyglyceryl-10 stearate 유화제의 적용이 다중 에멀젼 형성 및 안정화의 가능성이 있음을 제시하였다.

w/o 에멀젼은 내수성이 뛰어나고 보습 효과를 오랫동안 지속시킬 수 있으므로 화장품에 많이 사용하지만 안정도가 좋지 않기 때문에 안정한 w/o 에멀젼을 만들기 위해서는 전해질의 농도, 오일의 극성 정도, 수상의 비율, 유화제의 농도 등을 조절하는 것이 매우 중요하다. 안정도에 영향을 주는 여러 가지 요소 중에서 유화제의 구조에 따라 유화가능여부와 안정도가 어떻게 달라지는지에 초점을 맞추고, 유화제를 구조적으로 polyglyceryl ester 계열, silicone 계열,sugar 계열 유화제 등으로 나누어서 실험을 진행하였다. 또한 유상에 사용되는 오일의 실리콘 함량을 다르게 하여 유화제의 유화 능력을 검토하였다. 실험 결과를 참고하여 유화제에 따른 에멀젼의 입자, 점도의 경시 변화 등의 w/o 에멀젼의 특성을 찾아내고, 여러 조건에서 에멀젼의 안정도를 관찰하였다.