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영어

In this study, poly(butylene adipate-co-terephthalate)(PBAT) and poly(lactic acid)(PLA) were compounded with zinc oxide nanoparticles(ZnONPs) to evaluate their potential in antimicrobial food packaging application. PBAT, PBAT/ PLA, PBAT/PLA-ZnO 0.5%, and PBAT/PLA-ZnO 2.0% composite films have prepared via blown extrusion and characterized for physicochemical, oxygen barrier and antimicrobial properties. SEM results revealed smoother surface resulting from decreasing PLA agglomerates with addition of ZnO. PBAT/PLA film has lower strength and flexibility than those of PBAT because of dissimilarity of chemical affinity. In contrast, PBAT/PLA-ZnO composite films showed the same flexibility as PBAT and highly enhanced oxygen barrier property due to the better compatibility between PBAT and PLA and the inclusion of ZnO inside leading to interfere gas diffusion. PBAT/PLA-ZnO composite films exhibited excellent antimicrobial activity against E. coli with over 99.9% of reduction. In addition, as a result of storage test using bread, ZnO-containing PBAT/PLA composite films are very effective in securing food quality by preventing microbiological contamination.

한국어

본 연구에서는 PBAT, PBAT/PLA, PBAT/PLA-ZnO 0.5%, PBAT/PLA-ZnO 2.0%의 총 4종의 PBAT 기반 친환경 항 균 복합필름을 제조하고 이화학적, 기계적 및 산소차단 특 성과 항균성 평가 및 식품의 품질 지속효과 분석을 통해 식품포장소재로서 적용 가능성을 조사하였다. 제조된 복합 필름의 SEM 분석을 통해 ZnO의 혼입이 PBAT와 PLA 계면의 결합과 혼화성을 개선시킴을 확인하였으며 FTIR 분 석 결과 PBAT/PLA 복합필름 고유의 화학적 구조에 변화 가 없음을 확인하였다. 또한, PBAT/PLA 복합필름의 경우 기계적 특성과 산소차단성 모두 PBAT 대비 감소한 반면, ZnO를 첨가한 PBAT/PLA-ZnO 복합필름의 연신율과 산소 차단성은 증가하였다. 특히, PBAT/PLA-ZnO 2.0% 필름의 경우 538.0%의 연신율을 나타내어 522.7%의 PBAT와 유 사한 수준으로 회복하였으며, 산소투과도는 26.92 mm*cc/ m2*day로 확인되어 PBAT 대비 약 60% 산소차단성이 향 상되었다. 또한, PBAT/PLA-ZnO 0.5% 및 2.0% 복합필름 은 E. coli에 대하여 99.9% 이상의 우수한 항균성을 보였 으며 식빵에 적용한 간이 저장성 평가에서 LDPE 및 PBAT/ PLA 파우치와 비교해 뚜렷한 품질 유지 효과를 나타내었다.