The development of active food packaging materials has traditionally focused on antimicrobial strategies to inhibit microbial growth. However, protein adsorption, microbial adhesion, and biofilm formation on food packaging film surfaces remain insufficiently studied. In this study, we propose an antifouling approach based on the development of a functional polymer-based multilayer film that not only inhibits cell death but also inhibits initial protein adsorption and microbial adhesion. Pluronic-based amphiphilic polymers were synthesized and coated to form a multilayer film. The surface properties of the film were analyzed using various methods. The adsorption of BSA protein, and the adhesion and growth of the marine microorganism Ulva, on the multilayer film surface were investigated. The developed pluronicbased ABC triblock copolymer film significantly reduced BSA protein adsorption, Ulva adhesion and growth, and biofilm formation. This result was supported by various surface analyses, which demonstrated that the surface of the ABC block copolymer-based multilayer film containing pluronic groups undergoes structural rearrangement in an aqueous environment, resulting in excellent hydrophilicity and hydration layer properties. Unlike existing antimicrobial packaging research, this study presents a novel, preventive approach based on surface design, thereby providing new directions and solutions for the development of safe and sustainable packaging films and containers for proteins, microorganisms, and other substances in food.
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본 연구에서는 플루론기를 갖고 있는 ABC 블록 공중합 체(SABC)를 합성하여 다층 필름을 제조하였다. 이 다층 필 름 표면에 단백질(BSA)의 흡착과 해양 미생물인 Ulva의 초기 부착, 성장 및 생체막 형성 등을 살펴보았고, 그 효과 의 원인을 증명하였다. 플루론기를 갖고 있는 ABC 블록 공중합체 기반의 다층 필름 표면은 단백질의 흡착과 Ulva 의 초기 부착, 성장 및 생체막 형성을 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주었다. 이 결과는 플루론기를 갖고 있는 ABC 블록 공중합체 기반의 다층 필름 표면은 수 환경에서 구조 적으로 재배열 되어 우수한 친수성 및 수화층 특성을 바탕으로 기인된 것으로 다양한 표면 분석으로 증명되었다. 이 연구는 기존 항균 포장 연구들과는 달리, 표면 설계에 기반한 예방적인 새로운 접근 방법을 제시함으로써, 식품에 서 단백질, 미생물 등으로부터 안전성과 지속가능한 포장 필름 및 용기 개발을 위한 새로운 방향성과 솔루션을 제공 한다. 향후에는 다양한 필름 표면 개발과 더불어 곰팡이, 바이러스 등의 다양한 미생물, 장기 저장 조건, 산업적 스 케일일 업 및 비용-효율성 평가 등을 포함한 후속 연구를 통하여, 관련 연구를 더욱 확장할 예정이다.
목차
Abstract 서론 재료 및 방법 1. 실험 재료 2. 표면 활성 블록 공중합체(Surface active block copolymers,SABC) 합성 3. 다층 필름 제조 4. 다층 필름의 특성 분석 5. 단백질 흡착 실험 6. Ulva 부착 및 성장 실험 7. 통계 처리 결과 및 고찰 1. 표면 활성 블록 공중합체(SABC) 합성 및 특성 2. 다층 필름의 표면 특성 3. 단백질 흡착 특성 4. Ulva 부착 및 성장 특성 요약 감사의 글 참고문헌