본 연구에서는 주형(templated) 셀룰로오스 재생(regeneration) 공정을 통해 셀룰로오스 보조 실크 나노섬유질(celulose-assisted silk nanofibrils)을 개발하였다. 셀룰로오스의 용해와 재생 과정에서 실크 피브로인(silk fibroin)의 구조는 β-sheet로 전환되었으며, 이로 인해 나노섬유질로의 자기조립(self-assembly)이 촉진되었다. 이러한 셀룰로오스 보조 피브로인 나노섬유질은 우수한 분산 안정성과 광학적 특성을 나타내었다. 젤라틴(gelatin) 기반 복합 필름에서 나노필러(nanofiller)로 통합했을 때, 이 나노섬유질은 셀룰로오스 나노섬유질과 달리 과당(fructose) 매개 마이야르(Maillard) 반응에 직접 참여하였다. 그 결과 구조적 치밀화와 기능화(functionalization)가 향상되었다. 마이야르 반응과 셀룰로오스 보조 피브로인 나노섬유질의 조합은 상승적(synergistic) 효과를 나타내어 인장강도(17.68 ± 0.39 MPa), 영률(Young's modulus, 476.59 ± 1.39 MPa), 인장 변형률(tensile strain, 442.45% ± 4.93%)을 포함한 기계적 특성이 유의하게 개선되었다. 또한 필름은 강한 자외선 차단 능력, 향상된 수분 차단 특성, 그리고 우수한 항산화 활성도 보였다. 그 결과, 가교된 셀룰로오스 보조 피브로인 나노섬유질 강화 젤라틴 복합 필름은 식품 포장 재료로서 우수한 성능을 보이며, 세균 성장 억제와 중량 감소의 저감을 효과적으로 달성하였다. 이러한 결과는 화학적 가교에 참여할 수 있는 실크 기반 나노섬유질이 단백질 기반 식용 포장 필름을 위한 견고한 물리화학적 보강제(physicochemical reinforcing agents) 및 기능성 충전재(functional fillers)로 활용될 수 있음을 시사한다.

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