Biobased leer op basis van mycelium

Animal-derived and synthetic leather bring environmental concerns such as greenhouse gas emission and the requirements of fossil-fuels. Mycelium-based leather is a more sustainable alternative but it will have to meet the properties of traditional and synthetic leather. These include strength, flexibility and resilience. In turn, these properties can be influenced by the morphology and chemical composition of the mycelium. These characteristics can vary between fungal species, but also depend on the composition of the media that are used to grow the fungi, as well as cultivation conditions.
During the KIEM GoChem project two different filamentous fungi strains were cultivated in shake flasks and 6L bioreactors at the HAN BioCentre. By varying in the media composition and cultivation parameters (e.g. temperature, aeration, agitation and time) the aim was to change to morphology and chemical composition of the mycelium such that it improves the mycelium-based leather properties. The mycelium that was obtained during the different bioreactor cultivations was used for the morphology screening, chemical composition determination, and for processing to fungal leather. The morphology was observed by microscopic analysis and the chemical composition was determined using gas chromatography at the HAN BioCentre. The fungal leather processing and properties testing were performed by Mylium. The chemical composition of the mycelium was compared with the properties of the mycelium-based leather to determine correlations.
The cultivation that resulted in the most interesting mycelium for mycelium-based leather was successfully scaled up tenfold to a 60L bioreactor. This was done to assess the impact of scaling-up on the production process to pilot scale, while also producing enough mycelium biomass to allow more extensive leather properties testing.

Dit project richt zich op de ontwikkeling van de biotechnologische en chemische procesvoering om op basis van mycelium een alternatief voor leer te produceren. In vergelijking met leer is het voordeel van mycelium dat geen runderen nodig zijn, de productie kan plaatsvinden onder industriële condities en met gebruik van reststromen, de CO2 uitstoot alsook hoeveelheid afval verlaagd wordt, en het gebruik van toxische stoffen zoals chroom wordt vervangen door biobased alternatieven.

In het project zullen de procescondities worden bepaald die leiden tot de vorming van optimaal mycelium. Daartoe zullen twee verschillende schimmels worden gekweekt in bioreactoren bij de Hogeschool Arnhem Nijmegen (HAN), waarbij specifiek de effecten van de procescondities (temperatuur, pH, shear, beluchting) en de samenstelling van het kweekmedium op groei van het mycelium en materiaal eigenschappen zullen worden onderzocht. De meest optimale condities zullen vervolgens worden opgeschaald. Op het op deze wijze verkregen materiaal zal Mylium BV een aantal nabehandelingsstappen uitvoeren om de sterkte, elasticiteit, en duurzaamheid van het product te vergroten. Daartoe worden biobased plasticizers, cross-linkers en/of flexibility agents gebruikt. Het resulterende eindproduct zal middels specifiek fysieke testen vergeleken worden met leer alsook worden voorgelegd aan mogelijke klanten. Indien beide resultaten positief zijn kan het betreffende proces na het project verder worden opgeschaald voor toepassing naar de markt.