发明领域本发明涉及包含真菌生物质、基于多糖的基质、增塑剂(例如多元醇和/或胶乳)和乳化剂的真菌材料。本发明还涉及生产所述真菌材料的方法以及所述真菌材料的用途。
背景技术:
0、发明背景
1、尽管对环境和道德产生了公认的影响,但皮革和塑料等日常材料的生产仍然严重依赖动物衍生产品和化石燃料。这种依赖在一定程度上是由于与此类产品相关的理想特性引起的,这使得它们适用于广泛的应用和行业中。例如,皮革具有高抗拉强度,非常柔韧耐用,并且防水。塑料通常成本低并且具有优异的耐久性。然而,使用动物衍生的和化石燃料衍生的产品不仅在生产过程中,而且在处置过程中都会产生巨大的环境和道德成本(例如,许多塑料很难回收)。
2、为了解决与动物衍生的和化石燃料衍生的产品相关的公认问题,已经进行了大量研究,以提供与这些现有的动物衍生的和化石燃料衍生的产品具有相似特性的替代材料。真菌生物质由于其多功能性和低环境和伦理影响,已被研究为一种潜在的替代材料;但是现有的基于真菌的材料通常不能实现足够的抗拉和压缩强度以广泛应用,并且受到高水平的水溶性和对湿气损害的易感性的阻碍。
3、对可持续和可生物降解的,并且呈现出使其适合替代动物衍生的和化石燃料衍生的产品(如皮革和塑料)的特性的替代材料,存在迫切而未得到满足的需求。这种替代材料将减少目前对动物衍生的和化石燃料衍生的产品的依赖,从而减轻环境影响和伦理问题。
技术实现思路
0、发明概述
1、发明人已经通过研发呈现出高抗拉强度、高柔韧性和耐水损性的真菌材料克服了以上问题。有利地,本发明的真菌材料是可再生的和可生物降解的,并且适用于各种应用。特别地,本发明的材料可以用作皮革替代品,例如用于生产家具装饰品、衣服、鞋子和配件。本发明的材料坚固耐用,可用于生产通常由塑料制成的产品。
2、本发明提供了一种真菌材料,其包含:(a)真菌生物质;(b)基于多糖的基质;(c)增塑剂;(d)乳化剂,和任选(e)稀释剂。
3、在一个实施方案中,增塑剂是多元醇。在一个实施方案中,增塑剂包含多元醇。在一个实施方案中,增塑剂包含多元醇和/或乳胶。在一个实施方案中,增塑剂包含多元醇和乳胶。在一个实施方案中,增塑剂是乳胶。在一个实施方案中,增塑剂包含乳胶。
4、在一个实施方案中,本发明提供了一种真菌材料,其包含:(a)真菌生物质;(b)基于多糖的基质;(c)多元醇;(d)乳化剂,和任选(e)稀释剂。
5、在一个实施方案中,真菌材料包含油。
6、在一个实施方案中,真菌生物质包含真菌子实体、菌毯(fungal mat)、菌丝体和菌丝中的至少一种。
7、在一个实施方案中,真菌材料包含10%至50%w/w的真菌生物质。
8、在一个实施方案中,基于多糖的基质选自基于琼脂糖的基质、基于卡拉胶的基质、基于海藻酸盐的基质、基于纤维素的基质和基于壳聚糖的基质。在一个实施方案中,基于琼脂糖的基质是琼脂。在一个实施方案中,真菌材料包含0.2%至8%w/w的基于多糖的基质。
9、在一个实施方案中,真菌材料包含0.5%至40%w/w的增塑剂。
10、在一个实施方案中,多元醇选自甘油、山梨糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、聚甘油醇和异麦芽酮糖醇。在一个实施方案中,真菌材料包含0.5%至5%w/w的多元醇。
11、在一个实施方案中,真菌材料包含0.5%至40%w/w的乳胶。
12、在一个实施方案中,乳化剂选自卵磷脂、羊毛脂、藻酸钠、黄原胶、果胶、酪蛋白、乳清蛋白、磷脂铵、阿拉伯胶和油胺。在一个实施方案中,真菌材料包含0.05%至0.5%w/w的乳化剂。
13、在一个实施方案中,稀释剂选自水、缓冲液或盐溶液。
14、在一个实施方案中,油选自向日葵油、菜籽油、蓖麻油和橄榄油。在一个实施方案中,真菌材料包含0.1%至2%w/w的油。
15、在一个实施方案中,真菌材料包含组合浓度为0.15%至2%w/w的油和乳化剂。
16、在一个实施方案中,真菌材料还包含选自棉、聚酯、尼龙、棉、牛仔布和/或丝绸的支撑材料。
17、在一个实施方案中,真菌材料包含琼脂、甘油、向日葵油和卵磷脂。
18、在一个实施方案中,真菌材料包含基于卡拉胶的基质、乳胶和卵磷脂。
19、在一个实施方案中,真菌材料包含着色剂。在一个实施方案中,真菌材料包含气味剂。
20、本发明还提供了一种生产真菌材料的方法,该方法包括:(a)将真菌生物质、多糖组合物、增塑剂(例如,多元醇和/或乳胶)、乳化剂和稀释剂组合,以产生流体混合物,其中多糖组合物能够形成基于多糖的基质;和(b)将流体混合物固化以产生包含基于多糖的基质的真菌材料。
21、在一个实施方案中,该方法包括将真菌生物质、多糖组合物、增塑剂(例如,多元醇和/或乳胶)、乳化剂、稀释剂和油组合。
22、在一个实施方案中,该方法还包括在固化流体混合物之前熔化多糖组合物。在一个实施方案中,熔化多糖组合物包括将流体混合物加热至超过多糖组合物熔化温度的温度,任选至少100℃,任选持续至少10秒钟。
23、在一个实施方案中,多糖组合物是熔融形式的。
24、在一个实施方案中,固化流体混合物包括冷却流体混合物。
25、在一个实施方案中,该方法还包括干燥真菌材料,任选其中该方法还包括在至少30℃的温度下将真菌材料干燥至少2小时。
26、在一个实施方案中,真菌生物质包含真菌生物质和稀释剂,任选其中稀释剂选自水、缓冲液或盐溶液。在一个实施方案中,真菌生物质包含足够的液体以是可倾倒的。
27、在一个实施方案中,真菌生物质是均质过的真菌生物质。
28、在一个实施方案中,真菌生物质包含真菌子实体、菌毯、菌丝体和菌丝中的至少一种。
29、在一个实施方案中,多糖组合物选自:(a)包含能够形成基于琼脂糖的基质的琼脂糖的组合物,任选其中组合物是琼脂粉;(b)包含能够形成基于卡拉胶的基质的卡拉胶的组合物;(c)包含能够形成基于藻酸盐的基质的藻酸盐的组合物;(d)包含能够形成基于纤维素的基质的纤维素的组合物;和(e)包含能够形成基于壳聚糖的基质的壳聚糖的组合物。在一个实施方案中,增塑剂包含多元醇。在一个实施方案中,增塑剂包含多元醇和/或乳胶。在一个实施方案中,多元醇选自甘油、山梨糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、乳糖醇、聚甘油醇和异麦芽酮糖醇。在一个实施方案中,乳化剂选自卵磷脂、羊毛脂、藻酸钠、黄原胶、果胶、酪蛋白、乳清蛋白、磷脂铵、阿拉伯胶和油胺。在一个实施方案中,稀释剂选自水、缓冲液和盐溶液。
30、在一个实施方案中,流体混合物包含:(i)10%至50%真菌生物质;(ii)0.2%至8%w/v的基于多糖的基质;(iii)0.5%至40%v/v的增塑剂;和(iv)0.05%至0.5%v/v的乳化剂。
31、在一个实施方案中,增塑剂包含多元醇和流体混合物,所述流体混合物包含:(i)10%至50%真菌生物质;(ii)0.2%至8%w/v的基于多糖的基质;(iii)0.5%至5%v/v的多元醇;和(iv)0.05%至0.5%v/v的乳化剂。
32、在一个实施方案中,增塑剂包含乳胶和流体混合物,所述流体混合物包含:(i)10%至50%真菌生物质;(ii)0.2%至8%w/v的基于多糖的基质;(iii)0.5%至40%v/v的乳胶;和(iv)0.05%至0.5%v/v的乳化剂。
33、在一个实施方案中:(i)油选自向日葵油、菜籽油、蓖麻油和橄榄油;和/或(ii)流体混合物包含0.1至2%v/v的油。
34、在一个实施方案中,该方法还包括将真菌材料粘附于:(i)选自棉、聚酯、尼龙、棉、牛仔布和/或丝绸的支撑材料;和/或(ii)一种或多种其他真菌材料。
35、在一个实施方案中,该方法包括将着色剂加入流体混合物中。在一个实施方案中,该方法包括将气味剂加入流体混合物中。
36、本发明还提供了由本发明的方法生产的真菌材料。
37、本发明还提供了本发明的真菌材料作为皮革替代品的用途。本发明还提供了本发明的真菌材料作为塑料替代品的用途。本发明还提供了本发明的真菌材料作为橡胶替代品的用途。本发明还提供了本发明的真菌材料作为绝缘材料的用途。本发明还提供了本发明的真菌材料作为包装材料的用途。
38、本发明还提供了本发明的真菌材料作为食品的用途,其中任选食品是宠物食品。
39、本发明还提供了包含本发明的真菌材料的皮革替代品。本发明还提供了包含本发明的真菌材料的塑料替代品。本发明还提供了包含本发明的真菌材料的橡胶替代品。本发明还提供了包含本发明的真菌材料的绝缘材料。本发明还提供了包含本发明的真菌材料的包装材料。
40、本发明还提供了包含本发明的真菌材料的食品,任选其中食品是宠物食品。