Preparation and Its Stability of a Coenzyme Q10 Nanoemulsion by High Pressure Homogenization with Different Valve Type Conditions

초고압균질기 밸브 타입에 따른 coenzyme Q10 나노에멀젼의 제조 및 안정성

A coenzyme Q10 nanoemulsion was prepared using high pressure homogenization with different valve type conditions (A, B, and C) and cycle numbers (1, 2, and 3). The particle size, transmittance, zeta potential, and coenzyme Q10 content of the prepared coenzyme Q10 nanoemulsion were measured. The stability of the prepared coenzyme Q10 nanoemulsion was evaluated on heating ($95^{\circ}C$), freezing ($-20^{\circ}C$), and different pH (2-10) conditions. Also, the prepared coenzyme Q10 nanoemulsion was stored at different temperatures of 4, 25, and $40^{\circ}C$ for 12 weeks to evaluate its storage stability. In this study, the optimal conditions of high pressure homogenization for the preparation of a coenzyme Q10 nanoemulsion were identified to be 150 MPa, C valve, and a cycle number of 3. The results showed that the prepared coenzyme Q10 nanoemulsion had an average particle size of 40 nm, generated no deposits or floating matter when stored at either 4 or $25^{\circ}C$ for 12 weeks, and displayed excellent dispersibility and transparency when processed at different pHs (4-10) or heating ($95^{\circ}C$) and, freezing ($-20^{\circ}C$) conditions. Our results indicated that a coenzyme Q10 nanoemulsion prepared by high pressure homogenization can be used for preparing beverages in the food industry.

본 연구에서는 coenzyme $Q_{10}$을 나노에멀젼화 하기 위해 초고압균질기를 이용하여 3가지 다른 형태의 밸브를 대상으로 평가를 진행하였으며, 선정된 밸브를 사용하여 제조된 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼의 품질 특성 및 안정성 평가를 하였다. 초고압균질기를 이용한 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼 제조 시 최적 조건은 150MPa, C 밸브, 통과 횟수 3회이었다. 제조된 나노에멀젼은 평균입자 크기가 40 nm, 제타 전위 값이 -57 mV을 나타내어 콜로이드 상태가 충분히 안정하다고 볼 수 있었다. 또한 수용액에 빠르게 분산되었으며, 이때 coenzyme $Q_{10}$ 100 mg을 함유한 증류수100 mL의 투과도 값이 90(%T)로 투명한 용액을 얻을 수 있었다. 제조한 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼은 $4^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$에서 12주 동안 보존하여도 침전 또는 부유물을 발생시키지 않았고 coenzyme $Q_{10}$ 함량이 변하지 않았으며, 10일간의 동결처리 후에도 안정하였다. pH 2 용액을 제외하고는 pH(4-10) 처리와 열($95^{\circ}C$)처리 및 동결($-20^{\circ}C$)처리 시에도 안정하였다. 따라서 제조된 coenzyme $Q_{10}$ 나노에멀젼은 액체 형태 등 다양한 식품에 적용할 수 있는 가능성을 확보하였으며, 유통시에는 상온보다는 냉장 보관이 더 적합 할 것으로 판단된다.