CN109121392B - 利用超声波处理的植物油乳液的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用超声波处理的植物油乳液的制备方法，包括：步骤(a)，通过混合水和植物油来提供第一混合物；以及步骤(b)，向上述第一混合物施加具有25kHz至70kHz的频率的超声波来使第一混合物水溶化。本发明的制备方法具有如下的优点：通过具有特定频率的超声波处理，可使多种香草油非常容易地以高收率水溶性乳化，并可长期有效地防止油和水的层分离，具有可广泛适用于多种香草油中的优点。

Description

利用超声波处理的植物油乳液的制备方法
技术领域
本发明涉及利用超声波处理的植物油乳液的制备方法，更具体地涉及油的乳液转换率得以提高并可有效防止油和纯化水的层分离现象的植物油乳液的制备方法。
背景技术
如香草油等多种植物油以其散发的独特的香味发挥缓解压力、心理镇静、皮肤镇静、除臭、加强身体免疫力、身体稳定等多种功效。
另一方面，如上所述的多种植物油与各种稀释成分混合并稀释后用作按摩油或香料油，而不是直接使用从植物提取的油状原液。
并且，可通过使用这些香草油来用作化妆品或以分散在空气中的芳香剂的形态进行使用，为了用作这种化妆品或芳香剂等，需要混合纯化水等的水和植物油并将其转换为水溶液化的乳液的过程。
但是，植物油和水因其物理化学特性而混合均匀是非常困难，即使混合植物油和水，过一段时间发生油和水相互形成层分离的现象。
另一方面，在下述专利文献1中公开了将从扁柏树中提取的扁柏精油（扁柏树油）与水进行混合后，通过进行超声波处理来制备水溶性乳液的方法，但是专利文献1的利用超声波处理的扁柏精油的乳化率低，并将这种方法适用于多种香草油的乳液的情况下，存在在大部分的香草油中几乎不产生水溶性乳化或直接发生层分离的问题。
因此，急需开发可通过利用超声波处理来将香草油转换为与水均匀混合的水溶性乳液，并可长时间防止油和水的层分离，可广泛适用于多种香草油的新型的植物油乳液的制备方法。
（专利文献1）专利文献1：韩国专利公开第10-2014-0097932号（2014年08月07日）。
发明内容
所要解决的技术问题
本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于提供如下的植物油乳液的制备方法：可广泛适用于多种香草油等，且油的乳液转换率优秀，并可长时间有效防止油和水的层分离。
解决技术问题的方案
本发明的一实例的植物油乳液的制备方法可包括：步骤（a），通过混合水和植物油来提供第一混合物；以及步骤（b），向上述第一混合物施加具有25kHz至70kHz的频率的超声波来使第一混合物水溶化。
本发明的再一实例的植物油乳液的制备方法中，在上述步骤（b）之后还可包括去除悬浮物的步骤（c）。
在本发明的另一实例的植物油乳液的制备方法中，在上述步骤（b）中以周期性地改变振荡频率的方式施加超声波，以防止共振现象。
在本发明的还有一实例的植物油乳液的制备方法中，上述第一混合物可以通过每升水混合0.1ml至30ml的植物油而成。
在本发明的又一实例的植物油乳液的制备方法中，上述步骤（b）可在将第一混合物的温度保持在20℃至80℃的条件下进行。
在本发明的又一实例的植物油乳液的制备方法中，上述步骤（b）可进行10分钟至8小时。
在本发明的一实例的植物油乳液的制备方法中，上述植物油可选自由薰衣草（lavender）油、柠檬草（lemongrass）油、迷迭香（rosemary）油、玫瑰（rose）油、香茅（citronella）油、柠檬（lemon）油、香柠檬（bergamot）油、雪松（cedarwood）油、茶树（teatree）油、薄荷（peppermint）油、桉树（eucalyptus）油、茴芹（anise）油、杜松子（juniper berry）油、胡萝卜籽（carrot seed）油、鼠尾草（clary sage）油、丁香芽（clovebud）油、橘子（mandarin）油、没药（myrrh）油、罗勒（basil）油、丝柏（cypress）油、檀香木（sandalwood）油、甜橙（sweet orange）油、留兰香（spearmint）油、肉桂（cinnamon）油、夷兰（ylangylang）油、茉莉花（jasmine）油、天竺葵（geranium）油、春黄菊（chamomile）油、橙花（neroli）油、白柠檬（lime）油、玫瑰天竺葵（rose geranium）油、玫瑰木（rosewood）油、马乔莲（marjoram）油、百里香（thyme）油、松树（pine）油、玫瑰草（palmarosa）油、小茴香（fennel）油、苦橙叶（petitgrain）油、广藿香（patchouli）油、乳香（frankincense）油或它们的组合组成的组中的一种以上。
发明效果
本发明的制备方法具有如下的优点：通过具有特定频率的超声波处理，可使多种香草油非常容易地以高收率水溶性乳化，并可长期有效地防止油和水的层分离，可广泛适用于多种香草油中。
附图说明
图1为简要示出本发明的一实例的植物油乳液的制备方法的工序的制备工序图。
图2至图10为简要示出根据本发明的一实例将薰衣草油与水进行混合后，通过进行超声波处理来使其乳化成水溶性的过程的照片。
图11为示出根据本发明的一实例将薰衣草油以水溶性进行乳化的样品的照片。
图12为示出可利用于本发明的一实例的制备方法的超声波清洗机（株式会社samwoosp）的照片。
具体实施方式
在进一步具体说明本发明之前，在本说明书及权利要求书中所使用的术语或单词并不局限于普通的或词典上的含义，在为了以最佳的方法说明发明的原则下，立足于能够适合地定义术语的概念的原则，应解释成符合发明的技术思想的含义和概念。因此，应理解的是，在本说明书中所描述的实施例的结构仅为本发明的优选的一个例，而不是代表所有本发明的技术思想，因而在本申请中，可以有能够代替这些的各种等同物和变形例。
本发明涉及可以容易地以高收率制备乳液的植物油乳液的制备方法，以使可通过混合如多种香草油等植物油与水来长时间稳定地保持均匀的乳液状态。
在本发明中所使用的术语“乳液（emulsion）”可解释成如下的含义，即，使因物理或化学特性而难以混合的两种以上的物质混合成均匀的状态的溶液，例如，是指均匀地混合水和油的溶液。
图1为简要示出本发明的一实例的植物油乳液的制备方法的工序的制备工序图。
参照图1，本发明的一实例的植物油乳液的制备方法可包括：步骤（a），通过混合水和植物油来提供第一混合物；以及步骤（b），向上述第一混合物施加具有25kHz至70kHz的频率的超声波来使第一混合物水溶化。
制备本发明的植物油乳液中所使用的水可以为纯化水。
另一方面，如图1所示，本发明的再一实例的制备方法中，在上述超声波处理步骤之后还可包括去除乳液上层的一些悬浮物的步骤（c）。
本发明的制备方法具有可广泛适用于多种香草油的优点。
本发明的制备方法可通过使用利用超声波处理的清洗装置来进行，例如，可以使用株式会社samwoosp的声波加（sonic plus）。
参照图2至图8进一步具体说明本发明的一实例的植物油乳液的制备方法。
图2为示出超声波清洗装置的清洗槽内含有水的照片。
如上所述，为考虑最终产品的多种利用领域，尽可能地，使用于本发明的水使用纯化水。
图3为示出可使用于本发明的一实例的制备方法的薰衣草油（装在左侧烧杯中的油）的照片。
可通过使用溶剂和不使用溶剂的方法来提取使用于本发明的香草油等多种植物油。
通过使用溶剂来提取植物油的方法包括如吸脂法（enfleurage），浸渍法（maceration），溶剂提取法（solvent extraction）及超临界二氧化碳提取法（carbondioxide extration）等，而通过不使用溶剂来提取油的方法包括如压榨法（expressionprocess）及水蒸气蒸馏法（steam distillation）等。
图4为示出通过向纯化水加入本发明的一实例的薰衣草油来准备第一混合物的过程的照片。
在本发明中，水和植物油的混合比率可根据混合的植物油进行改变，例如，优选地，每升水混合0.1ml至30ml的植物油。
在植物油的添加量小于0.1ml的情况下，在最终产物中几乎不可能发挥植物油具有功效，在大于30ml的情况下，存在基于超声波处理的油和水的乳化效率下降的问题。
如图4所示，图5为向水添加植物油后，将超声波清洗机的超声波频率调整为40kHz并进行超声波处理5分钟的过程中的照片，图6为示出经过5分钟后的状态。
如图6所示，确认将超声波频率调整为40kHz并处理5分钟时，在所添加的油中约5％被水溶化。
图7为示出将超声波清洗机的超声波频率调整为40kHz并处理15分钟的状态，确认油的约15％至20％左右被乳化。
图8为示出将超声波清洗机的超声波频率调整为40kHz并处理30分钟的状态，确认油的约30％左右被乳化。
图9为示出将超声波清洗机的超声波频率调整为40kHz并处理1小时的状态，确认油的约60％左右被乳化。
图10为示出将超声波清洗机的超声波频率调整为40kHz并将温度调整为50℃的条件下处理2小时的状态，确认大部分油被乳化。此时，由于超声波处理而使得温度上升10℃左右，因此实际工作温度约为60℃。
在本发明的另一实例的植物油乳液的制备方法中，上述步骤（b）可在将第一混合物的温度保持在20℃至80℃的条件下进行。
在超声波处理的温度小于20℃的情况下，乳化效率可能下降，在大于80℃的情况下，由于在高温下进行工作而油会变形，可导致最终产物中残留悬浮物，乳液的香味减少，并且存在油通过蒸发并消失的隐患。
在本发明的还有一实例的植物油乳液的制备方法中，上述步骤（b）可进行10分钟至8小时，优选地进行1小时至3小时，更优选地可能进行2小时。
另一方面，在本发明的又一实例的植物油乳液的制备方法中，在上述步骤（b）中以周期性地改变振荡频率的方式施加超声波，以防止共振现象。
即，在制备植物油乳液的过程中，在超声波处理的情况下，可能发生驻波（standing wave），像这样发生驻波的情况下，在超声波清洗槽内具有如超声波的波形停止的能量分布。
这种驻波现象是因为所施加的超声波能量引起共振现象，因而基于这种驻波现象，油的乳化效率可能显著下降。
因此，优选地，通过连续改变所施加的超声波的振荡频率，防止行波和反射波的反应合成，从而防止发生这种驻波现象，提高植物油的乳化效率。
在本发明的的一实例的植物油乳液的制备方法中，上述植物油可选自由薰衣草油、柠檬草油、迷迭香油、玫瑰油、香茅油、柠檬油、香柠檬油、雪松油、茶树油、薄荷油、桉树油、茴芹油、杜松子油、胡萝卜籽油、鼠尾草油、丁香芽油、橘子油、没药油、罗勒油、丝柏油、檀香木油、甜橙油、留兰香油、肉桂油、夷兰油、茉莉花油、天竺葵油、春黄菊油、橙花油、白柠檬油、玫瑰天竺葵油、玫瑰木油、马乔莲油、百里香油、松树油、玫瑰草油、小茴香油、苦橙叶油、广藿香油、乳香油或它们的组合组成的组中的一种以上。
下述表1显示了在使用薰衣草油并改变超声波的频率及温度的情况下测试油的乳化效率（％）的实验结果（实验条件：每升纯化水混合2ml的薰衣草油，超声波处理2小时）。
另一方面，在95％以上被乳化的样品的情况下，在25℃放置3个月后，进一步测试油和水发生层分离所需时间，其结果如下述表1（与括号内的数字相对应的日期内发生层分离）所示（在经过3个月也没有观察到层分离的情况下，在括号内用“X”表示）。
表1
15℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 80℃ 82℃ 85℃
0.5kHz 1 5 15 20 25 26 30 35 35
1kHz 2 6 18 22 30 32 35 38 41
5kHz 5 15 25 28 35 36 41 45 46
10kHz 8 16 28 30 38 39 44 52 57
20kHz 11 18 31 33 42 45 49 55 62
25kHz 15 95（X） 95（X） 95（X） 95（X） 96（X） 98（X） 98（12） 98（8）
40kHz 20 95（X） 95（X） 95（X） 95（X） 97（X） 98（X） 98（11） 98（7）
50kHz 25 95（X） 95（X） 95（X） 95（X） 98（X） 99（X） 99（12） 99（6）
60kHz 28 95（X） 95（X） 95（X） 95（X） 96（X） 98（X） 98（15） 98（7）
70kHz 30 95（X） 95（X） 95（X） 95（X） 98（X） 99（X） 99（14） 99（8）
75kHz 33 51 65 76 82 85 86 87 88
80kHz 40 55 68 81 82 85 87 88 88
90kHz 41 55 68 83 84 85 87 88 89
（乳化的油的比率：％）
观察上述表1的结果，在将超声波的频率调整为25kHz至70kHz并将超声波处理温度设定为20℃以上的情况下，可以确认以95％以上的效率发生油的乳化。
另一方面，观察上述表1的结果，在将超声波处理的温度设定为20℃至80℃的情况下，在经过3个月后也完全没有观察到乳液的层分离，但是，在将处理温度设定为82℃以上的情况下，在经过约6天至15天后观察到油和水发生层分离的现象。
并且，在处理温度大于80℃的情况下，观察到产生悬浮物质。
另一方面，本发明人分别使用柠檬草油、迷迭香油、玫瑰油、香茅油、柠檬油、香柠檬油、雪松油、茶树油、薄荷油、桉树油、茴芹油、杜松子油、胡萝卜籽油、鼠尾草油、丁香芽油、橘子油、没药油、罗勒油、丝柏油、檀香木油、甜橙油、留兰香油、肉桂油、夷兰油、茉莉花油、天竺葵油、春黄菊油、橙花油、白柠檬油、玫瑰天竺葵油、玫瑰木油、马乔莲油、百里香油、松树油、玫瑰草油、小茴香油、苦橙叶油、广藿香油及乳香油，并按照与上述表1相同的条件进行测试，在使用这些油的情况下，也可以得到与使用薰衣草油相同的结果。
即，在使用这些油的情况下，在20℃至80℃的温度下处理25kHz至75kHz的超声波时，可以进行95％以上的乳化，确认直至经过3个月也没有发生油和水的层分离，在大于80℃的情况下，确认产生悬浮物。

Claims (4)

1.一种植物油乳液的制备方法，其中，包括：
步骤（a），通过混合水和植物油来提供第一混合物；以及
步骤（b），向上述第一混合物施加具有25kHz至70kHz的频率的超声波来使第一混合物水溶化，
在上述步骤（b）中，以周期性地改变振荡频率的方式施加超声波，防止行波与反射波的反应合成，以防止由于共振现象而乳化效率下降，
上述步骤（b）在将第一混合物的温度保持在20℃至80℃的条件下进行，以防止油和水的层分离，
上述植物油为薰衣草油、柠檬草油、迷迭香油、玫瑰油、香茅油、柠檬油、香柠檬油、雪松油、茶树油、薄荷油、桉树油、茴芹油、杜松子油、胡萝卜籽油、鼠尾草油、丁香芽油、橘子油、没药油、罗勒油、丝柏油、檀香木油、甜橙油、留兰香油、肉桂油、夷兰油、茉莉花油、天竺葵油、春黄菊油、橙花油、白柠檬油、玫瑰天竺葵油、玫瑰木油、马乔莲油、百里香油、松树油、玫瑰草油、小茴香油、苦橙叶油、广藿香油或乳香油，
形成水溶化的上述第一混合物，与上述油的种类无关地， 95重量百分比至99重量百分比的植物油得到乳化，且在25℃的温度条件下，在经过3个月之后也不发生油和水的层分离。
2.根据权利要求1所述的植物油乳液的制备方法，其中，在上述步骤（b）之后还包括去除悬浮物的步骤（c）。
3.根据权利要求1所述的植物油乳液的制备方法，其中，上述第一混合物通过每升水混合0.1ml至30ml的植物油而成。
4.根据权利要求1所述的植物油乳液的制备方法，其中，上述步骤（b）进行10分钟至8小时。
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