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박테리아로 만든 먹을 수 있는 반투명 포장지


 

(By incorporating soy protein into a structure made of bacterial cellulose and coating it with an oil-resistant composite, researchers have created an edible, transparent, and robust composite packaging. Credit: To Ngai)

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현재 우리는 매일 같이 투명한 랩이나 플라스틱 용기에 담긴 음식, 식재료, 상품 등을 구매하고 있습니다. 매우 편리하긴 하지만 썩지 않는 플라스틱 쓰레기 때문에 골머리를 앓고 있는 것이 사실입니다. 대부분의 플라스틱 쓰레기는 회수해도 소각 이외의 재활용이 불가능한 경우가 대부분입니다. 그보다 더 문제는 상당량이 제대로 수거되지 않고 환경으로 흘러들어가 각종 환경 문제를 만든다는 것입니다. 최악의 경우는 바다로 흘러들어가 다시는 회수할 수 있는 미세 플라스틱 조각이 되어 먹이 사슬로 들어간다는 것입니다.

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이런 문제를 해결해기 위해 플라스틱의 대체품으로 등장한 생분해성 플라스틱이나 대체 제품이 있지만, 아직 플라스틱 소재를 100% 대체하기 힘들고 일반적인 플라스틱 소재보다 빨리 분해될 뿐이지 역시 잘 분해되지 않는다는 문제점이 있습니다. 더구나 일부는 먹이 사슬에 들어가면 생명체에 유해할 수도 있습니다.

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따라서 과학자들은 생물 유래 물질에 주목하고 있습니다. 세균성 섬유소 (bacterial cellulose, BC)는 세균에 의해 생성되는 셀룰로스 나노 섬유의 네트워크로 되어 있어 튼튼하고 가벼우며 식물성 섬유소보다 물을 저장하는 능력이 뛰어나 식품을 저장할 때 유용합니다.

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홍콩 중문 대학(Chinese University of Hong Kong)의 과학자들은 세균성 섬유소를 이용해 친환경적인 생분해성 포장을 만들 뿐 아니라 심지어 먹을 수 있는 소재를 개발했습니다. 연구팀은 대두에서 추출한 단백질을 이용해 셀룰로오스를 생산하는 능력으로 잘 알려진 세균인 Komagataeibacter xylinus를 배양했습니다.

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이후 셀룰로오스 구조물을 기름에 대한 저항성을 지닌 알기산칼슘 (calcium alginate)으로 처리해 물에 대한 방수 능력을 지니도록 하면서도 투명하게 만들었습니다. (사진) 이 세균성 섬유소는 폴리에틸렌과 비슷한 성질을 지니지만, 1-2달 후엔 생분해되는 차이점이 있습니다. 그리고 사람이 먹어도 안전하기 때문에 동물이 우연히 먹더라도 큰 문제가 없습니다.

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짧은 수명이나 식용으로 쓸 수 있다는 점을 생각하면 식품 포장용으로 가장 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 보이는데, 유통 기한이 1-2달 이내라면 그 이후에 포장이 상하는 것은 큰 문제가 되지 않을 것이기 때문입니다. 기한이 지난 제품은 포장과 함께 버릴 수도 있을 것입니다.

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다만 이런 신기술의 가장 큰 단점은 플라스틱처럼 저렴하지 않은 경우가 대부분이라는 점입니다. 과연 이 한계를 극복하고 경제적으로 대량 생산에 성공할 수 있을지 미래가 주목됩니다.

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참고

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https://newatlas.com/materials/bacterial-cellulose-creates-ecofriendly-edible-packaging-material/

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/jsfa.12758

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