Bachelor's Thesis

Influence of the preparation of O/W emulsions on their stability during storage

Final Thesis 2.36 MB

Author of thesis: Bc. Pavel Bizoň

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Vojtěch Enev, Ph.D.

Reviewer: Ing. Martin Kadlec, Ph.D.

Abstract:

The aim of this bachelor’s thesis was to design and optimize the preparation methods and composition of cosmetic oil-in-water (O/W) emulsions. The thermodynamic stability and rheological properties of the prepared final hand cream formulas, designated as R2 and K1, were monitored during a threemonth storage period. Emulsion stability was evaluated using an analytical centrifuge (LUMiSizer), differential scanning calorimetry (DSC), and optical microscopy. Sedimentation analysis and rheological measurements were performed at 25 °C corresponding to storage conditions and at 37 °C simulating application on human skin. The results showed that both formulas exhibited high stability, although with different advantageous properties. Formulation R2 demonstrated higher kinetic stability at laboratory temperature, slightly higher thermal stability in DSC analysis, and more favourable rheological parameters in terms of system stability. In contrast, formulation K1 exhibited higher stability at application temperature, smaller changes in microstructure observed by optical microscopy, and better sensory evaluation by the respondents. The results of this work may contribute to a better understanding of the thermodynamic stability of cosmetic emulsions under different conditions while also highlighting the need to find a balance between system stability and the resulting sensory properties of the final product.

Keywords:

Hand cream, thermodynamic stability, rheology, LUMiSizer

Date of defence

08.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Obhajoba bakalářské práce proběhla podle následujícího schématu: prezentace studenta-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Student přednesl výborný výtah výsledků své práce, řádně zodpověděl všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagoval na připomínky. V diskusi tak student prokázal výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky práce. Komise zhodnotila jeho práci celkově jako výbornou. Klučáková: Kolik hodnotitelů bylo zapojeno do senzorického hodnocení? Jak jste je získal? Dzik: Jaká byla metodika stanovení histogramů velikostí kapek emulze?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Chemistry and Chemical Technologies (BPCP_CHCHTE)

Composition of Committee

prof. Ing. Martina Klučáková, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Vojtěch Enev, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Vojtěch Enev, Ph.D.

Pavel Bizoň se ve své bakalářské práci zabýval přípravou a podrobnou fyzikálně-chemickou charakterizací emulzí typu O/V, a to jak z hlediska jejich dlouhodobé stability, tak i z hlediska jejich „spotřebitelských“ vlastností“, resp. senzorické analýzy. Jinými slovy, Pavel Bizoň si zvolil, takovou finální recepturu, která má potenciál býti emulzí, resp. krémem na ruce.
Student byl iniciativní od samého počátku naší spolupráce, kde bych chtěl zejména vyzdvihnout několik faktů, která toto tvrzení podtrhují: (i) na základě podrobné literární rešerše, na které student začal pracovat od samého počátku si sám zvolil požadovanou recepturu potencionálních krémů a rovněž si sám správně zvolil dvě metody přípravy; (ii) samotnou experimentální činnost si designoval student rovněž samostatně, a to jak z hlediska použitých fyzikálně-chemických metod a samotné realizace senzorické analýzy, tak i definování patřičných dob analýzy vzorku z hlediska studia jejich dlouhodobé termodynamické stability; (iii) veškeré vyskytnuvší se problémy v experimentální činnosti si student byl schopen vyřešit samostatně; (iv) co se týče pravidelných konzultací, tak jako vedoucí musím konstatovat, že konzultací bylo studentem využito v plné míře, a tudíž jsem měl výborný přehled jak pokračuje studentova experimentální činnost v laboratoři a samotné spisování této BP; (v) na samotném sepisování této BP student začal pracovat již v rámci odborného předmětu, který je přednostně svázán s literární rešerší pro budoucí BP, díky čemuž ona ani já jsem nepocítili při naší spolupráci nějaký časový „pres“ či diskomfort.
Pokud mám ohodnotit, jak je Pavel schopen písemně formulovat své myšlenky, a to jak z pohledu písemné formy experimentální činnosti a diskuse výsledků, tak i formulace nastudovaných informací pro kapitoly teoretické části a současného stavu řešené problematiky, tak mě nezbývá nic jiného, něž konstatovat, že jeho písemný projev je na velmi vysoké úrovni, což jen dále podkresluje jeho výbornou teoretickou orientaci v této části fyzikální chemie s přesahem do instrumentálních technik.
Dále je Pavel Bizoň velmi pečlivý, co se týče formálních náležitostí kladených na tento typ VŠKP tzn. formátování textu, zásady typografických pravidel, grafické zpracování experimentálních dat atp., kdy i já jsem se nechal rád v této oblasti od něho poučit.
Pevně věřím, že nabyté teoretické znalosti i praktické zkušenosti student Pavel Bizoň využije při navazující výzkumné činnosti v rámci svého budoucího magisterského studia. Celkově musím konstatovat, že se mi s Pavlem Bizoněm velmi dobře spolupracovalo a rád budu v této spolupráci pokračovat při jeho dalším studiu na Fakultě chemické. Předloženou bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm „Výborně (A)“.
Evaluation criteria Grade
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Martin Kadlec, Ph.D.

Student Pavel Bizoň se ve své bakalářské práci zabýval návrhem a optimalizací metody přípravy emulzí typu O/V odpovídající požadavkům kosmetických přípravků a jejich následným studiem. Práce je logicky členěna na osm hlavních kapitol, které jsou dle potřeb dále děleny. Práce je čtivá a čtenář se v ní velmi dobře orientuje.

Teoretická část se věnuje popisu disperzních systémů, následně důkladně rozebírá problematiku emulzí. Teoretická část také široce zahrnuje popis využívaných metod. Práce dále pokračuje pěkně zpracovanou literární rešerší, přičemž dohromady je v práci citováno 84 odborných zdrojů, což převyšuje množství typické pro tento typ práce a ukazuje, že student se v dané problematice velmi dobře orientuje.

Experimentální část podrobně zachycuje přípravu kosmetických emulzí a také nastavení využívaných metod studia. V sekci diskuze a výsledky jsou získané výstupy velmi pěkně diskutovány, kromě fyzikálně-chemického hodnocení, je třeba zcela jistě vyzdvihnout také zpracování a vyhodnocení senzorické analýzy studovaných vzorků. V závěrečné části kladně hodnotím finální zhodnocení a také návrhy k dalšímu studiu v této problematice.

Práce je jazykově a graficky výborně zpracována. Nejsem si pouze jist, jestli je správné použití slova "kremace" ve smyslu krémů a nemělo by být použito spíše "krémování" či podobná alternativa.

Student Pavel Bizoň bezezbytku splnil ve své bakalářské práci všechny stanovené cíle, práci hodnotím stupněm "A" (Výborně) a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. U připravených vzorků byla mimo jiné studována jejich stabilita, přičemž byla popisována pomocí tzv. indexu nestability. Co si pod tímto parametrem lze představit?
  2. Na jakém základě bylo voleno složení připravovaných krémů? Existovala nějaká inspirace v komerčních přípravcích?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová