This study investigates the influence of the type of lipid phase (corn oil [CO], palm oil [PO], MCT oil [MO], lemon oil [LO]) on the physical characteristics and bioactive peptide (BP) encapsulation in food-grade water-in-oil-in-water (W/O/W) double emulsions. The stabilities of the double emulsions were analyzed for droplet size characteristics, viscosity, dynamic rheological properties, encapsulation efficiency (EE), and release rate of BP (at different temperatures: 4, 25, 37, and 60oC) for 28 days. The encapsulated BP acts as an active substance in the osmotic balance and destabilization of the double emulsion system. For the effect of the oil phase, double emulsions prepared with PO showed the best droplet stability without phase separation (D50 < 1 m) and high BP retention (EE > 60%). In the release rate at high temperatures (60oC), the BP released from double emulsions was in the order of MO > CO > LO > PO over time. In contrast, the BP release from double emulsions at low temperatures (< 37oC) had no difference depending on the oil type. Therefore, the information obtained from this work is useful for preparing stable, functional food or cosmetic products from double emulsions using a BP.

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.

This study was carried out to investigate the possibility of solid particles as a stabilizing agent instead of surfactant for preparing emulsions in the cosmetics. The type of emulsions stabilized by solid particles was dependent on wettability of the particles for water and oil. The optimal conditions of emulsions stabilized by solid particles were determined with ratio of water and oil phase, polarity of oils and amount of stabilizers. In the foundation appling the optimal condition of emulsions stabilized by solid particles without surfactant, the stable emulsion type foundation was successfully prepared. As a result, this work indicates that emulsions stabilized by solid particles can be applied to make-up cosmetics.

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).

본 연구에서는 정제수/Span 80-Nikkol BL 25/오일계의 water-in-oil (W/O) 나노에멀젼을 높은 온 도에서 PIC 유화로 제조하였다. 이 방법은 본 시스템에서 미세하게 분산된 저점도의 W/O 나노에멀젼의 형성을 가능케 하였다. 그러나 실온에서 PIC 방법으로 제조된 에멀젼은 나노에멀젼보다는 마크로에멀젼이 제조되었다. 유화온도가 30 ℃에서 80 ℃로 증가하면 온도에 따른 계면장력의 큰 변화의 결과로 입자 크기는 2 μ m에서 100 nm 정도로 감소하였다. 80 ℃에서 제조된 나노에멀젼의 입자 크기는 50 ∼ 200 nm 범위에 있었고 내상의 분율 은 15 wt%까지 가능하였다. 또한 혼합 유화제의 최적 HLB는 7.0 부근에서 가장 안정한 나노에멀젼이 형성되었 다. 제조된 나노에멀젼은 1개월 이상 실온에서 안정하였다. 본 연구 결과는 저점도의 W/O 나노에멀젼의 형성 최적화에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 이 결과는 W/O 나노에멀젼의 저점도로 인한 부드러운 사용감 등으로 화장품 제형으로 유용하게 이용될 것으로 생각된다.

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.