外源营养物对菌丝体生物质材料的生长研究及其性能表征

为优化菌丝体生物质材料配方和成品性能,该研究以菌丝生长速率为评价指标,首先通过单因素试验筛选出较佳外源营养物。再利用Plackett-Burman试验确定了影响平菇菌丝生长的主要因素为葡萄糖、酵母粉和KH_(2)PO_(4),通过最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面分析对添加物进行分析,得到较佳外源营养物组合为:质量分数为4.7%葡萄糖、1%酵母粉和0.3%磷酸二氢钾。最后比较了未添加和添加外源营养物制得的菌丝体材料结构与性能,结果表明:与未添加组相比,添加外源营养物制得的菌丝体材料,其菌丝粗壮且相对致密,菌丝直径增加了460 nm;复合材料压缩强度为114 kPa,较未添加对照组提升了43.7%,说明外源营养物的添加促进了平菇菌丝的生长,提高了菌丝体材料的强度和回弹性。研究结果为菌丝体生物质材料的制备及其性能优化提供参考。

制备工艺参数对菌丝体生物质材料性能的影响

为获得菌丝体生物质材料优化性能的最佳工艺参数,该研究以最小缓冲系数和弯曲强度为评定指标,通过3因素3水平正交试验研究了菌种接种量、基质颗粒度和水添加量对平菇菌丝体材料性能的影响。研究结果表明,正交试验9组菌丝体材料中菌丝平均直径最大为1 641 nm,最小为520 nm,前者后者的3.16倍,表明不同工艺参数显著(P<0.05)影响菌丝生长状态。影响菌丝体材料力学性能的最大因素是基质颗粒度,其次是水添加量和接种量。最佳工艺参数为接种量10%、基质颗粒度10 mm和水添加量60%,对应菌丝体材料的最小缓冲系数最低为4.17、弯曲强度最大为417.43 kPa,与发泡聚苯乙烯泡沫的弯曲强度相近。研究结果可为菌丝体材料制备工艺参数与性能的优化提供基础。